石芳惠.

(1.陜西延長(zhǎng)石油(集團(tuán))有限責(zé)任公司研究院，陜西西安 710075；2.陜西省二氧化碳封存與提高采收率重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西西安 710075)

安塞油田沿河灣區(qū)位于鄂爾多斯盆地伊陜斜坡東南部，構(gòu)造特征為接近水平的西傾單斜構(gòu)造，延長(zhǎng)組油層主要發(fā)育在三角洲前緣亞相，其中的水下分流河道為主要的沉積微相類型[1]，發(fā)育的油藏類型為巖性油藏[2，3]，平面上成點(diǎn)狀～帶狀分布。垂向上，含油層系主要包括長(zhǎng)2和長(zhǎng)6砂組[4,5]。前人對(duì)沿河灣區(qū)延長(zhǎng)組儲(chǔ)層的研究主要集中在以下幾個(gè)方面：

(1)王桂成(2010)以巖石物理相為主線，總結(jié)了巖石物理相與巖性特征、電性特征以及物性特征等之間的關(guān)系，并在該區(qū)首次應(yīng)用灰色理論的理念，利用以上因素將巖石物理相劃分為三個(gè)類型，得出了巖石物理相是控制低滲透巖性油氣藏儲(chǔ)集層四性關(guān)系和測(cè)井響應(yīng)特征的主導(dǎo)因素[6]，并制定了沿河灣區(qū)長(zhǎng)6儲(chǔ)層巖石物理相劃分標(biāo)準(zhǔn)，據(jù)此得出儲(chǔ)層有效厚度下限標(biāo)準(zhǔn)，該方法在確定有效厚度下限時(shí)對(duì)含油飽和度考慮較少，而該區(qū)油層以油水同層為主，含油飽和度對(duì)確定有效厚度下限較為重要。

(2)李曉旭(2011)等利用錄井巖性、分析化驗(yàn)和測(cè)井資料，研究了安塞油田長(zhǎng)6儲(chǔ)層四性關(guān)系，建立了相應(yīng)的解釋模型[7,8]，該研究成果增強(qiáng)了該區(qū)儲(chǔ)層四性關(guān)系認(rèn)識(shí)，但生產(chǎn)動(dòng)態(tài)資料主要集中在譚家營(yíng)、化子坪等區(qū)塊，對(duì)沿河灣的資料尚未涉及，無(wú)法體現(xiàn)沿河灣區(qū)生產(chǎn)動(dòng)態(tài)與儲(chǔ)層靜態(tài)的關(guān)系。

以上研究思路對(duì)儲(chǔ)層“四性關(guān)系”研究及下限的確定有重要的參考價(jià)值，和前人相比，本次研究綜合利用分析化驗(yàn)資料、測(cè)井資料，在結(jié)合生產(chǎn)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，通過(guò)儲(chǔ)層“四性關(guān)系”的研究，首次建立了沿河灣區(qū)定量解釋模型，完善了油水層判別方法，為下一步開(kāi)發(fā)層系調(diào)整提供依據(jù)，對(duì)類似地質(zhì)特征的油田開(kāi)發(fā)也有一定的借鑒意義。

1 儲(chǔ)層特征

1.1 巖石學(xué)特征

沿河灣區(qū)17口井的薄片資料顯示，延長(zhǎng)組砂巖主要有2種類型：長(zhǎng)石砂巖和巖屑長(zhǎng)石砂巖(圖1)，并且以長(zhǎng)石砂巖為主，石英含量在不同層位有一定的差異，從圖中可以看出長(zhǎng)2和長(zhǎng)6砂組砂巖類型基本相同，但長(zhǎng)6巖屑含量較長(zhǎng)2有所增大。儲(chǔ)層巖石粒度跨度不大，主要集中在泥質(zhì)粉砂巖—細(xì)砂巖級(jí)別，個(gè)別樣品出現(xiàn)中—粗砂巖。鏡下觀察顯示，延長(zhǎng)組碎屑顆粒形態(tài)以棱角狀為主，中等磨圓，結(jié)合巖石類型，將碎屑顆粒分選程度劃分至中等級(jí)別。膠結(jié)類型包含多種，其中孔隙膠結(jié)占比最大。

圖1 沿河灣區(qū)延長(zhǎng)組砂巖儲(chǔ)層分類圖

填隙物包含雜基和膠結(jié)物，它是沉積和成巖作用的綜合產(chǎn)物[9]。沿河灣區(qū)長(zhǎng)2儲(chǔ)層中填隙物含量平均12.13%，雜基成分主要為綠泥石(2.54%)、伊利石(1.72%)、泥鐵質(zhì)(1.35%)；膠結(jié)物成分主要為方解石(3.69%)，石英質(zhì)(2.32%)、長(zhǎng)石質(zhì)(1.23%)、個(gè)別樣品有濁沸石(3.5%)。

長(zhǎng)6儲(chǔ)層填隙物含量平均21.31%，其中，雜基成分主要為綠泥石(2.93%)、伊利石(1.58%)、泥鐵質(zhì)(1.6%)；膠結(jié)物成分主要為方解石(3.96%)、石英質(zhì)(2.83%)、長(zhǎng)石質(zhì)(1.72%)、濁沸石(6.82%)，個(gè)別樣品發(fā)現(xiàn)有瀝青(1.86%)。

1.2 物性特征

孔隙度和滲透率是評(píng)價(jià)儲(chǔ)層物性特征最有效的兩個(gè)參數(shù)，孔隙度的大小決定了儲(chǔ)層可容納流體的空間大小，而滲透率則是反應(yīng)在地層條件下，流體在其中可動(dòng)能力的一個(gè)參數(shù)，控制了儲(chǔ)層的產(chǎn)液能力[10]。

沿河灣區(qū)郝900等井取心數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，該區(qū)孔隙度主要分布在2.13%～23.3%之間，滲透率分布在0.01～100.0×10-3μm2之間，且二者呈現(xiàn)較好的正相關(guān)，按照目前分類標(biāo)準(zhǔn)，沿河灣區(qū)延長(zhǎng)組儲(chǔ)層劃分為低孔低滲致密油藏。

2 儲(chǔ)層“四性”關(guān)系

儲(chǔ)層四性關(guān)系研究主要采用巖石物理學(xué)理論揭示儲(chǔ)層的巖性、物性、含油氣性及電性之間關(guān)系，研究過(guò)程中，充分利用測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)縱向分辨率較高的特點(diǎn)，一方面可以對(duì)油水層進(jìn)行快速的定性識(shí)別，滿足現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)的需要，也可以對(duì)儲(chǔ)層孔隙度、滲透率、含水飽和度建立解釋模型，滿足定量研究的需要。同時(shí)可以對(duì)儲(chǔ)層中廣泛分布的隔層有效識(shí)別，為注水開(kāi)發(fā)提供重要依據(jù)。在沉積背景的約束和控制下，儲(chǔ)層的四個(gè)屬性參數(shù)有一定的聯(lián)系，其中，研究巖性是研究?jī)?chǔ)層四性關(guān)系的先決條件，碎屑粒徑大小分選和磨圓級(jí)別、縱向上粒徑分布特征以及和生油巖的配置關(guān)系、孔隙膠結(jié)程度、泥質(zhì)含量變化范圍等因素控制著儲(chǔ)層物性好壞和含油飽和度的變化，儲(chǔ)層巖性、物性及含油性最終共同體現(xiàn)在測(cè)井電性特征上[12]。

2.1 巖性與物性關(guān)系

根據(jù)鏡下巖性描述和物性分析，本次研究按照不同巖性，統(tǒng)計(jì)了孔隙度和滲透率的變化關(guān)系，結(jié)果顯示，隨著泥巖—粉砂巖—細(xì)砂巖—中砂巖碎屑粒徑的增大，孔隙度和滲透率均有增大的趨勢(shì)，但不同的巖性，其物性分布的區(qū)間范圍也較大，部分區(qū)域出現(xiàn)巖性重疊(圖2)。

其中，長(zhǎng)2砂組孔隙度主要介于4%和18%之間(圖2)，中砂巖孔隙度一般介于12%～18%，滲透率大部分在1×10-3μm2以上，部分樣品滲透率大于10×10-3μm2；細(xì)砂巖孔隙度普遍在10%～15%之間，滲透率一般在0.1×10-3μm2～10×10-3μm2之間，粉砂巖物性較差，孔隙度主要位于5%～10%之間，滲透率大部分小于0.1×10-3μm2?？傮w上，各種巖性中以中砂巖的物性最好，細(xì)砂巖次之，粉砂巖的孔隙度和滲透率較低，物性最差，泥巖則不具備儲(chǔ)集能力。

長(zhǎng)6砂組孔隙度主要介于4%和19%之間(圖2)，中砂巖孔隙度一般介于10%～15%，滲透率大部分在0.8×10-3μm2以上，部分樣品滲透率接近10×10-3μm2；細(xì)砂巖孔隙度普遍在7%～13%之間，滲透率一般在0.1×10-3μm2～1×10-3μm2之間，粉砂巖物性較差，孔隙度主要位于5%～10%之間，滲透率大部分小于0.5×10-3μm2。與長(zhǎng)2砂組相似，長(zhǎng)6砂組中，各種巖性中以中砂巖的物性最好，細(xì)砂巖次之，粉砂巖的孔隙度和滲透率較低，物性最差。

2.2 巖性、物性與含油性關(guān)系

根據(jù)取心資料，延長(zhǎng)組含油層位巖性主要包括中砂巖、細(xì)砂巖以及粉砂巖，其中隨著碎屑顆粒粒徑增大，含水飽和度降低，含油性變好(如圖3)。

圖2 延長(zhǎng)組巖性與物性關(guān)系圖

圖3 延長(zhǎng)組含水飽和度與孔隙度交會(huì)圖

延長(zhǎng)組烴源巖在鄂爾多斯盆地呈現(xiàn)廣覆式分布的特征，油氣運(yùn)移過(guò)程中，優(yōu)先充注儲(chǔ)層物性好、毛管壓力小的巖性，因此，儲(chǔ)層含油性與物性有一定的相關(guān)性(如圖3)，本次研究利用含水飽和度與孔隙度建立交匯圖，結(jié)果顯示，沿河灣區(qū)長(zhǎng)2、長(zhǎng)6儲(chǔ)層均呈現(xiàn)含水飽和度隨著物性的變好而降低。

2.3 巖性與電性關(guān)系

利用巖心資料，建立測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)和巖性分析化驗(yàn)數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，最終建立了研究區(qū)延長(zhǎng)組巖性識(shí)別圖版(圖4)。根據(jù)鏡下巖心描述將延長(zhǎng)組儲(chǔ)層巖性分為中砂巖、細(xì)砂巖及粉砂巖三種巖性。其中，中砂巖自然伽瑪值較低，且受粒徑及含油性的影響，其電阻率相對(duì)較高，與中砂巖相比，細(xì)砂巖自然伽瑪值增大較為明顯，且電阻率顯著降低，粉砂巖自然伽瑪基線最高，部分樣品點(diǎn)自然伽瑪值接近140 API,但與細(xì)砂巖有相當(dāng)比例的重合，顯示了僅靠電性資料區(qū)分細(xì)砂巖和粉砂巖仍存在精度問(wèn)題。

圖4 延長(zhǎng)組儲(chǔ)層不同巖性與電性關(guān)系圖

3 有效儲(chǔ)層下限標(biāo)準(zhǔn)

3.1 巖性下限

根據(jù)分析化驗(yàn)資料，研究區(qū)延長(zhǎng)組儲(chǔ)層主要存在中砂巖、細(xì)砂巖、粉砂巖三種巖性，結(jié)合本區(qū)及鄰區(qū)現(xiàn)場(chǎng)錄井資料(表1)，油跡以上級(jí)別含油顯示均出現(xiàn)在細(xì)砂巖以上，現(xiàn)場(chǎng)解釋為微含油，經(jīng)試油證實(shí)該類儲(chǔ)層為工業(yè)油流。粉砂巖儲(chǔ)層在錄井顯示一般為熒光級(jí)別，極個(gè)別為油跡級(jí)別，該類儲(chǔ)層試油結(jié)果普遍較差，不具備工業(yè)油流。因此，確定巖性下限為細(xì)砂巖。

表1 延長(zhǎng)組儲(chǔ)層試油結(jié)果統(tǒng)計(jì)表

3.2 物性下限

孔隙度在當(dāng)前的實(shí)驗(yàn)室條件下較易獲得且與反應(yīng)物性的聲波時(shí)差曲線有較好的相關(guān)性，是物性下限標(biāo)準(zhǔn)確定中最常用的參數(shù)之一。

本次研究沿河灣區(qū)延長(zhǎng)組儲(chǔ)層下限主要利用經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)法，其原理是以實(shí)驗(yàn)室分析孔隙度、滲透率資料為基礎(chǔ)，研究低孔滲段丟失比例累計(jì)達(dá)到一定范圍以后，能否滿足生產(chǎn)需求且達(dá)到一定經(jīng)濟(jì)效益，目前，該方法廣泛應(yīng)用于研究物性下限[14]。其中，儲(chǔ)能(或產(chǎn)能)公式為：

QΦi=ΦiHi∑ΦiHi

QKi=KiHi∑KiHi

(式1)

式中QΦi——儲(chǔ)油能力，%；

QKi——產(chǎn)油能力，%；

Hi——樣品厚度，m；

Φi——單個(gè)樣品的孔隙度，%；

Ki——單個(gè)樣品的滲透率值，10-3μm2。

根據(jù)研究區(qū)延長(zhǎng)組物性分析化驗(yàn)資料特征，認(rèn)為沿河灣區(qū)延長(zhǎng)組儲(chǔ)層為典型的低滲—特低滲儲(chǔ)層?？紤]到該區(qū)低孔滲特點(diǎn)，確定累計(jì)頻率丟失在15%以下，累計(jì)儲(chǔ)能丟失在10%以下。根據(jù)以上原則，編制分析孔隙度和滲透率分布直方圖、累計(jì)頻率曲線及累計(jì)產(chǎn)能丟失曲線，對(duì)目的層物性下限進(jìn)行敏感性分析。

(1)長(zhǎng)2砂組。

當(dāng)滲透率取0.3×10-3μm2時(shí)，累計(jì)頻率丟失為15.21%，累計(jì)產(chǎn)能丟失為4.14%；利用滲透率下限值，在孔隙度與滲透率關(guān)系曲線上求取對(duì)應(yīng)的孔隙度為12%。當(dāng)孔隙度取12%時(shí)，累計(jì)頻率丟失為13.61%，累計(jì)儲(chǔ)能丟失為7.7%，符合該方法界定物性下限的標(biāo)準(zhǔn)(圖5)。

(2)長(zhǎng)6砂組。

當(dāng)滲透率取0.15×10-3μm2時(shí)，累計(jì)頻率丟失為14.2%，累計(jì)產(chǎn)能丟失為7.57%；利用滲透率下限值，在孔隙度與滲透率關(guān)系曲線上求取對(duì)應(yīng)的孔隙度為8%。當(dāng)孔隙度取8%時(shí)，累計(jì)頻率丟失為12%，累計(jì)儲(chǔ)能丟失為8%(圖5)，該結(jié)果接近經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)法界定物性下限的標(biāo)準(zhǔn)。

圖5 延長(zhǎng)組儲(chǔ)層孔隙度、滲透率頻率直方圖

3.3 電性、含油飽和度下限

阿爾奇公式包含了巖性、孔喉結(jié)構(gòu)和地層水礦化度等多項(xiàng)因素在電性上的響應(yīng)，引用該公式的圖版形式，揭示孔隙度、電阻率和含油飽和度三因素之間的關(guān)系，將不同的流體類型分別投到匹配的區(qū)域，可以較為直觀地將儲(chǔ)層流體分開(kāi)。

利用沿河灣區(qū)試油結(jié)果，將對(duì)應(yīng)深度的自然伽瑪、聲波時(shí)差電阻率等電性參數(shù)和孔隙度飽和度建立交匯圖，確定有效層的電性下限和飽和度下限。

根據(jù)延長(zhǎng)組單層試油層孔隙度與深感應(yīng)電阻率、含油飽和度關(guān)系(圖8)，確定長(zhǎng)2砂組油水同層電性下限標(biāo)準(zhǔn)分別為：ILD≥16(Ω·m)、Soi≥40%。

長(zhǎng)6砂組油水同層電性下限標(biāo)準(zhǔn)分別為：ILD≥22(Ω·m)、Soi≥32%(圖6)。

4 結(jié)論

(1)沿河灣區(qū)延長(zhǎng)組儲(chǔ)層巖性、物性、電性及含油性之間有較好的內(nèi)在聯(lián)系，巖性與物性的關(guān)系表現(xiàn)為，隨著粒徑的增大，儲(chǔ)層物性明顯變好；含油性受巖性與物性雙重影響，碎屑顆粒粒徑增大，物性表好，含水飽和度明顯降低；巖性與電性關(guān)系明顯，隨著粒徑變細(xì)，電性特征表現(xiàn)為自然伽瑪值增大，電阻率降低，其中中砂巖與細(xì)砂巖電性識(shí)別精度較高，粉砂巖與細(xì)砂巖識(shí)別精度較差。

圖6 延長(zhǎng)組儲(chǔ)層單層試油井段孔隙度與電阻率交會(huì)圖

(2)利用經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)法對(duì)工區(qū)物性下限進(jìn)行了確定，認(rèn)為長(zhǎng)2孔隙度下限為12%，長(zhǎng)6孔隙度下限為8%，長(zhǎng)2滲透率下限為0.3×10-3μm2，長(zhǎng)6滲透率下限為0.15×10-3μm2。

(3)根據(jù)延長(zhǎng)組單層試油層孔隙度與深感應(yīng)電阻率、含油飽和度關(guān)系，確定長(zhǎng)2砂組油水同層電性下限標(biāo)準(zhǔn)分別為： ILD≥16(Ω·m)、Soi≥40%。；長(zhǎng)6砂組油水同層電性下限標(biāo)準(zhǔn)分別為： ILD≥22(Ω·m)、Soi≥32%。