咸秀明

中國石油遼河油田分公司勘探開發(fā)研究院（遼寧 盤錦 124010）

近年來，隨著勘探程度的不斷深入和儲量研究工作的進一步發(fā)展，國內(nèi)各油田地區(qū)均根據(jù)當?shù)氐那闆r，建立了符合自身特點的儲層四性關(guān)系和有效厚度劃分標準[1-4]。遼河油田經(jīng)過半個多世紀的勘探開發(fā)，隨著技術(shù)水平的不斷提高，已經(jīng)逐步將勘探重心擴展至遼河外圍地區(qū)。2017—2018年陸東凹陷后河地區(qū)新完鉆探井6口，九佛堂組新、老井試油8口，全部獲得工業(yè)油流。將常規(guī)測井方法和成像測井方法相結(jié)合，通過研究儲層特征和四性關(guān)系，結(jié)合錄井、巖礦、試油等資料，確定儲層有效厚度劃分標準，為陸東凹陷后河地區(qū)預(yù)測儲量上報提供技術(shù)支持。

1 研究區(qū)概況

陸東凹陷后河地區(qū)構(gòu)造上位于開魯盆地陸東凹陷中部后河斷裂背斜構(gòu)造帶，構(gòu)造走向為北西向，面積約120 km2。該地區(qū)為完整的斷裂背斜構(gòu)造，油藏主要發(fā)育層段為中生界下白堊統(tǒng)九佛堂組，油藏類型為構(gòu)造背景下發(fā)育的受沉積相帶控制的層狀構(gòu)造—巖性油藏[5]。通過大量的巖心、單井以及連井分析，認為本區(qū)發(fā)育扇三角洲沉積體系，優(yōu)勢儲層為扇三角洲前緣水下分流河道砂體。由于受沉積環(huán)境、成巖作用等因素的影響，后河地區(qū)普遍存在砂巖儲層巖性細、單層厚度薄、砂泥巖薄互層分布范圍廣、碳酸鹽含量高、非均質(zhì)性強、儲層物性整體較差的特點。

2 儲層特征

2.1 巖性特征

后河地區(qū)九佛堂組儲集層段多為細砂巖、粉砂巖、夾薄層泥巖及油頁巖沉積，平面上分布面積廣，縱向上呈多旋回、多期次發(fā)育。此外，還發(fā)育中粗砂巖、不等粒砂巖和砂礫巖等多種類型儲集層。巖石碎屑組分以巖屑及長石為主；發(fā)育巖屑砂巖或長石巖屑砂巖，粒度以細砂和粉砂為主，接觸關(guān)系以線—點接觸為主；分選性差—中等；磨圓度為次棱—次圓，巖石成分成熟度和結(jié)構(gòu)成熟度較低。膠結(jié)類型以碳酸鹽膠結(jié)及黏土礦物膠結(jié)為主[6]。

2.2 物性特征

后河地區(qū)九佛堂組儲集空間類型以次生儲集空間為主，孔隙主要為溶蝕作用下產(chǎn)生的粒內(nèi)、粒間溶孔及殘余粒間孔，此外還發(fā)育少量構(gòu)造縫。孔隙喉道易被黏土及碳酸鹽充填，造成孔隙連通性差。根據(jù)巖心物性分析，粉砂巖滲透率一般小于0.1×10-3μm2，細砂巖、中砂巖和砂礫巖滲透率一般大于0.1×10-3μm2，儲層物性受巖性控制明顯。根據(jù)本區(qū)九佛堂組巖心分析統(tǒng)計結(jié)果（圖1、圖2），儲層孔隙度一般分布在8%～18%，平均12.6%，滲透率一般分布在(0.06～5.76)×10-3μm2，平均0.61×10-3μm2，屬于中或低孔、低滲或特低滲儲層。

圖1 后河地區(qū)儲層巖心分析孔隙度分布直方圖

圖2 后河地區(qū)儲層巖心分析滲透率分布直方圖

2.3 含油性特征

根據(jù)后河地區(qū)鉆井取心資料，挑選目的層段儲層巖心進行含油性分析，制作了儲層含油性直方圖，如圖3所示。含油巖心占儲層段巖心的71.5%，其中油浸以上含油性占比48.2%，飽含油巖心占比30.5%，占比最高。因此，后河地區(qū)的含油性整體較好。

圖3 后河地區(qū)儲層巖心含油性分析直方圖

2.4 電性特征

電性特征是儲層巖性、物性和含油性的綜合反映。巖性、物性和含油性的差異，都從根本上影響著儲層在測井曲線上的綜合響應(yīng)[7]。從后河地區(qū)單井的典型曲線上可以看出儲層段的電性響應(yīng)特征為：自然電位測井曲線在儲層段會偏離泥巖基線，出現(xiàn)正、負異常（淡水泥漿負異常，咸水泥漿正異常）。由于后河地區(qū)巖性整體處于中酸性背景下，因此自然伽馬測井值整體處于鋸齒狀中、高值，難以用于識別儲層；深、淺雙側(cè)向測井曲線在儲層段具有幅度差；微電極測井曲線在儲層段也具有幅度差，并且針對后河地區(qū)這種薄層砂巖儲層，微電極測井具有更高的分辨率[8]。此外，應(yīng)用核磁測井不僅能進行儲層識別，還可以區(qū)分流體性質(zhì)。通過河21井測井綜合解釋成果圖（圖4）可以看出，油層段核磁共振T2譜具有明顯的拖曳現(xiàn)象。在移譜上，油層移譜前移較慢，水層的移譜收斂較快，可以有效識別流體性質(zhì)。據(jù)此，可利用自然電位、深淺雙側(cè)向電阻率、微電極、核磁共振測井響應(yīng)特征定性識別儲層和區(qū)分流體性質(zhì)。

圖4 后河地區(qū)河21單井測井綜合解釋成果圖

3 儲層四性關(guān)系

儲層四性關(guān)系研究是指對儲集層的巖性、物性、電性與含油性特征及其相互間的關(guān)系進行研究、評價的過程[9]，此項工作是有效儲層識別劃分、流體性質(zhì)識別的基礎(chǔ)[10]。

3.1 巖性與含油性關(guān)系

通過巖心觀察發(fā)現(xiàn)，后河地區(qū)單井含油顯示主要集中于砂巖類巖性。根據(jù)河平1導(dǎo)1 864.69 m巖心（圖5）顯示褐色油浸中砂巖滴水呈珠狀，碎屑分選較好，含油較飽滿；淺褐灰色油斑細砂巖局部夾有泥質(zhì)條紋，滴水呈半珠狀。河平1導(dǎo)2 000.47 m巖心（圖6）顯示褐灰色油浸細砂巖中夾灰白色油斑粉砂質(zhì)條帶（薄層）；褐灰色油浸細砂巖滴水呈珠狀，灰白色油斑粉砂巖滴水呈扁珠狀，緩滲。由此可得，巖性由粉砂巖向細砂巖、中砂巖變化，即儲層巖性變好，含油級別升高，巖性控制含油性。

3.2 巖性與物性關(guān)系

根據(jù)后河地區(qū)巖心物性分析數(shù)據(jù)，結(jié)合巖礦鑒定制作了后河地區(qū)巖性-物性關(guān)系圖版（圖7）。通過圖7可以看出，隨著巖性由粉砂巖向細砂巖、中砂巖變化，儲層巖性逐漸變好，物性變好。因此可以看出，巖性也控制物性[11]。

圖6 河平1導(dǎo)井2 000.47 m巖心圖

圖7 后河地區(qū)巖性-物性關(guān)系圖版

3.3 物性與含油性關(guān)系

根據(jù)后河地區(qū)巖心含油性、物性資料還建立了該地區(qū)含油性與物性關(guān)系圖版（圖8）。通過圖8可以看出，隨著物性變好，含油級別升高。因此，物性也控制含油性。

圖8 后河地區(qū)含油性-物性關(guān)系圖版

通過以上分析認為：巖性控制含油性、巖性控制物性、巖性和物性綜合控制含油性，巖性是后河地區(qū)有效儲層的主控因素。

3.4 物性與電性關(guān)系

根據(jù)7口井（河11、河13、河19、河20、河21、河24、河平1導(dǎo)），17個層的巖心分析孔隙度和補償密度測井值（DEN）制作了孔隙度-密度交會圖版（圖9），通過線性擬合，得到巖心孔隙度和密度之間的關(guān)系式，相關(guān)系數(shù)較高。

圖9 后河地區(qū)巖心分析孔隙度-密度測井值交匯圖版

式中：Φ為巖心分析孔隙度，%；DEN為補償密度，g/cm3。

4 有效厚度劃分標準

通過對后河地區(qū)儲層特征、四性關(guān)系分析的基礎(chǔ)上，進一步對儲層有效厚度劃分標準進行研究，確定儲層有效厚度劃分的下限標準。

4.1 含油性下限

2017—2018年，后河地區(qū)新、老井試油8口，8口井壓后全部獲得工業(yè)油流。統(tǒng)計顯示只有河13井試油段內(nèi)鉆井取心取到測井曲線顯示較好的儲層部位。河13井試油井段1 537.8～1 567.8 m內(nèi)，試油獲得工業(yè)油流，試油井段內(nèi)鉆井取心最高含油級別為油浸（圖10），可以確定油浸含油顯示是保證可以獲得工業(yè)油流的。參考外圍盆地探明儲量相同油藏特征區(qū)塊含油性標準，含油性下限均為油浸（表1）。考慮到后河地區(qū)儲層巖性、物性特征的分析，其縱向上呈薄層狀分布，且滲透性較差，因此，只有較高級別的含油顯示才可以獲得工業(yè)油流。綜合考慮，以油浸作為后河地區(qū)有效厚度劃分標準的含油性下限。

表1 外圍盆地已上報探明儲量油層含油下限統(tǒng)計表

2.2 巖性下限

根據(jù)后河地區(qū)鉆井取心資料，制作了巖性與含油性關(guān)系直方圖（圖11）。從圖中可以看到，其中油浸以上含油顯示都集中在細砂巖、中砂巖、不等粒砂巖、砂質(zhì)礫巖等巖性上，分析以油浸作為有效厚度含油性下限，后河地區(qū)有效厚度劃分的巖性下限則定為細砂巖。

圖10 后河地區(qū)河13井試油取心井段

圖11 后河地區(qū)單井巖心含油性統(tǒng)計直方圖

2.3 物性下限

根據(jù)對后河地區(qū)九佛堂組儲層物性特征的分析和物性與含油性關(guān)系分析，認為后河地區(qū)屬于中或低孔、低滲或特低滲儲層，隨著儲層物性變好，含油級別升高。后河地區(qū)九佛堂組儲層有效厚度的含油性下限為油浸，從含油性與物性關(guān)系圖版（圖8）上可以看到，油浸以上含油級別對應(yīng)的物性下限為Φ≥10.0%，K≥0.6×10-3μm2，以此作為后河地區(qū)儲層有效厚度劃分的物性下限。

2.4 電性下限

利用后河地區(qū)巖心的巖電實驗確定了巖電參數(shù)，a=1.175 4，b=1.014 5，m=1.712，n=1.642。結(jié)合試油資料、巖心孔隙度和密度之間的關(guān)系、地層水化驗分析資料、阿爾奇公式，制作了后河地區(qū)油水識別圖版（圖12）。從圖12上可以確定后河地區(qū)儲層有效厚度的電性下限標準：深側(cè)向電阻率（Rt）下限為16 Ω·m，含油飽和度（So）下限為45%，密度（DEN）下限2.53 g/cm3。

圖12 后河地區(qū)油水識別圖版

由此可見，巖性是后河地區(qū)有效儲層的主控因素。在此基礎(chǔ)上，得出九佛堂組儲層有效厚度劃分標準，詳見表2。

表2 后河地區(qū)油層有效厚度下限標準

3 結(jié)論

陸東凹陷后河地區(qū)九佛堂組儲集層段多為細砂巖、粉砂巖夾薄層泥巖及油頁巖沉積，還發(fā)育中粗砂巖、不等粒砂巖和砂礫巖等多種類型儲集層，屬于中或低孔、低滲或特低滲儲層，含油顯示主要集中在細砂巖以上巖性，整體含油性較好。通過自然電位、深、淺雙側(cè)向、微電極、核磁測井可以有效地進行儲層定性識別。

通過四性關(guān)系的分析認為，巖性是后河地區(qū)有效儲層的主控因素，得出九佛堂組儲層有效厚度劃分標準。此標準為陸東凹陷后河地區(qū)快速準確地識別油層提供技術(shù)支撐，同時也為該區(qū)實現(xiàn)增儲穩(wěn)產(chǎn)奠定基礎(chǔ)，2018年該后河地區(qū)河19區(qū)塊成功上報預(yù)測石油地質(zhì)儲量3 000多萬噸。