孫文軻 馮圣倫 方嘉迪

1. 中國(guó)石油集團(tuán)測(cè)井有限公司遼河分公司 遼寧 盤錦 124010 2. 中國(guó)石油集團(tuán)測(cè)井有限公司長(zhǎng)慶分公司 陜西 西安 710201 3. 中國(guó)石油集團(tuán)測(cè)井有限公司長(zhǎng)慶分公司 陜西 西安 710201

低阻油藏是一類極易在油氣勘探中被遺漏的隱蔽油氣藏，但其高效開發(fā)對(duì)提高油藏儲(chǔ)量及挖掘油田剩余油潛力具有重要意義[1-3]。儲(chǔ)層巖石內(nèi)部含有烴類和水分，烴類具有不導(dǎo)電性，而水組分具有強(qiáng)導(dǎo)電性。復(fù)雜孔隙結(jié)構(gòu)及礦物組分中水組分的含量，對(duì)儲(chǔ)層巖石電阻率起到最為直接的影響[4-5]。儲(chǔ)層巖石中復(fù)雜的巖性變化、地層水礦化度，甚至人為施工鉆井液條件等也會(huì)對(duì)巖石電阻率測(cè)量產(chǎn)生不可避免的影響。低阻油藏的測(cè)井識(shí)別難度大。前人主要利用多電性參數(shù)，如電阻率、聲波時(shí)差、密度等參數(shù)對(duì)低阻油藏進(jìn)行識(shí)別。該類方法的低阻油藏識(shí)別精度不高。一些新的解釋技術(shù)如雙側(cè)向電阻響應(yīng)理論方法、核磁共振、壓力梯度法等被用于識(shí)別低阻油氣藏。但是，這些技術(shù)通常都有特定的應(yīng)用限制，雙側(cè)向電阻響應(yīng)理論方法適用于薄互層型砂泥巖地層；核磁共振、壓力梯度法一方面造價(jià)較高，其識(shí)別結(jié)果也需要與常規(guī)方法進(jìn)行對(duì)比，從而確定是否為低阻油藏。利用常規(guī)測(cè)井參數(shù)進(jìn)行低阻油藏識(shí)別依然是最高效、廉價(jià)且有效的方法。本文以鄂爾多斯盆地西南部隴東地區(qū)侏羅系延安組為例，利用大量巖電、測(cè)井、地層水礦化度、試油等資料，開展了低阻油藏流體類型精細(xì)測(cè)井評(píng)價(jià)?；趲r電、礦化度測(cè)試及測(cè)井資料，構(gòu)建了一套基于地層水礦化度計(jì)算及復(fù)合參數(shù)（地層水礦化度+RT+φ）聯(lián)合應(yīng)用的低阻油藏流體識(shí)別體系，該方法對(duì)提高延安組低阻油藏識(shí)別精度具有良好的參考價(jià)值。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

研究區(qū)位于鄂爾多斯盆地西南部的隴東地區(qū)H區(qū)塊。該地區(qū)侏羅系延安組屬于煤系地層，發(fā)育多套薄煤層，且砂泥巖互層發(fā)育，延安組是工區(qū)的主要勘探層位。該地區(qū)構(gòu)造較為平緩，每千米的地層起伏通常小于15m，局部區(qū)域發(fā)育一些延伸長(zhǎng)度小于5km的小型斷裂。根據(jù)巖心觀察及測(cè)井地層劃分，該地區(qū)延安組的地層厚度通常介于200～600m之間。延安組自上而下被劃分為延1～延10段。延安組各小層整體比較平緩，局部發(fā)育小型低幅度構(gòu)造，隆起范圍一般分布在1km2～6 km2范圍內(nèi)。

2 延安組低阻油藏測(cè)井響應(yīng)

根據(jù)目的層延安組試油結(jié)果，試油層段被劃分為油層、油水層及水層。研究區(qū)延安組油層及油水層的電阻率下限為7 Ω·m。侏羅系油藏電阻率下限非常低。延安組油藏低阻的成因是復(fù)雜，主要與黏土組分、地層水礦化度及鉆井液相關(guān)。黏土礦物對(duì)電阻影響的主要原因?yàn)槠溆绊戧?yáng)離子交換量。隨著儲(chǔ)集砂巖中黏土組分含量的增加，稀土礦物含量也會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)增加，進(jìn)而導(dǎo)致陽(yáng)離子交換量的一定幅度增加及電阻率的一定幅度下降。含有稀土礦物的伊利石組分含量與儲(chǔ)層電阻率之間有較為密切的聯(lián)系。當(dāng)伊利石組分含量高于 4% 時(shí)，則儲(chǔ)層電阻率一般低于10 Ω·m。通過(guò)大量研究區(qū)延安組砂巖樣本的掃描電鏡觀察，在孔隙中可以見到絲狀及毛發(fā)狀伊利石充填孔隙，因而，伊利石等黏土組分是造成延安組油藏出現(xiàn)低阻的一個(gè)重要因素。鉆井液侵入也會(huì)造成油藏表現(xiàn)為低阻特征。被鉆井液浸泡時(shí)間越長(zhǎng)，鉆井液侵入程度越高，電阻率越低。

3 低阻油藏地層水礦化度特征及測(cè)井評(píng)價(jià)

3.1 地層水礦化度特征

根據(jù)研究區(qū)延安組測(cè)井及地層水地化測(cè)試資料，對(duì)比了延安組油藏地層水礦化度與電阻率之間的關(guān)系。結(jié)果顯示，儲(chǔ)層巖石電阻率隨著地層水礦化度（Cw）的增加而降低。隨著地層水礦化度從10000 mg/L增長(zhǎng)到100000 mg/L過(guò)程中，儲(chǔ)層巖石電阻率從約25 Ω·m降低到了5 Ω·m，該降幅是非常顯著的。具有高地層水礦化度的區(qū)域通常伴隨著低電阻率特征。研究區(qū)延安組的平均地層水礦化度約為55000 mg/L。

3.2 地層水礦化度測(cè)井計(jì)算

僅利用常規(guī)測(cè)井參數(shù)識(shí)別研究區(qū)侏羅系低阻油藏的難度較大。地層水礦化度對(duì)低阻油層具有良好的識(shí)別能力。本文嘗試采用常規(guī)測(cè)井參數(shù)方法聯(lián)合地層水礦化度來(lái)識(shí)別油水層。自然電位曲線（SP）識(shí)別儲(chǔ)層地層水飽和度的原理為，鉆井過(guò)程中，泥漿與地層水的接觸會(huì)導(dǎo)致離子擴(kuò)散及電位躍遷。進(jìn)而導(dǎo)致巖石的成分、組織結(jié)構(gòu)以及地層水和泥漿的物理化學(xué)性質(zhì)產(chǎn)生變化。研究區(qū)部分儲(chǔ)層段的地層水礦化度實(shí)測(cè)及計(jì)算結(jié)果見圖1。SP曲線計(jì)算礦化度與實(shí)測(cè)礦化度差異較小，符合率較高。因而該方法可以應(yīng)用于儲(chǔ)層段地層水礦化度的測(cè)井計(jì)算中。

圖1 基于自然電位方法的Cw計(jì)算值與預(yù)測(cè)值的對(duì)比

4 多重指標(biāo)的地層流體類型測(cè)井識(shí)別

本研究中對(duì)取自研究區(qū)延安組的15組砂巖樣品進(jìn)行了巖電測(cè)試。通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)試確定了阿奇公式中的含水飽和度參數(shù)為：a = 1.5345、m =1.627、B = 1.1493、n = 1.9767。含水飽和度Sw與電阻率指數(shù)I之間呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，獲得的擬合方程見公式（1）：

地層電阻率可以表達(dá)為：

式中：I為電阻率指數(shù)。RT及Rw分別為地層電阻率及地層水電阻率，Ω·m；φ為孔隙度，%；Sw為水飽和度，%；m、n分別為膠結(jié)指數(shù)及飽和指數(shù)；a、b分別為巖性指數(shù)及與巖性相關(guān)的常數(shù)。

根據(jù)試油結(jié)果及產(chǎn)能情況，劃定了研究區(qū)延安組油層與油水層、油水層與水層的含水飽和度的邊界，其分別是50%及75%。轉(zhuǎn)換前地層電阻率RT1見公式（3），進(jìn)而由公式（2）及公式（3）可得RT2（公式4）。

根據(jù)公式（3）和（4），RT2可以被轉(zhuǎn)換為：

此時(shí)，將含水飽和度0%～ 50%換算為50%，將含水飽和度50% ～ 75%換算為75%。轉(zhuǎn)換前的含水飽和度被定義為Sw1，轉(zhuǎn)換后的含水飽和度被定義為Sw2，RT2可由公式（5）求算。進(jìn)而，構(gòu)建了不同地層水礦化度條件下的儲(chǔ)層RT與孔隙度（φ）之間的關(guān)系。當(dāng)Sw2為50%時(shí)，首先確定孔隙度和RT2的雙對(duì)數(shù)關(guān)系，標(biāo)記出各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的地層水礦化度值Cw；然后，定義該趨勢(shì)線的斜率為-h，每條趨勢(shì)線上的地層水礦化度值等于該點(diǎn)的礦化度值。首先確定最小的Cw值及其數(shù)據(jù)的趨勢(shì)線，并將其定義為“k=0”，其中k為Cw數(shù)據(jù)趨勢(shì)線與最小Cw值之間的距離。根據(jù)k與Cw的關(guān)系，可以得到任意Cw條件下的k值。由此建立含水飽和度為50%和75%條件下RT-φ?qǐng)D版。

為了驗(yàn)證上述流體識(shí)別方法的實(shí)用性，將所建立的平板識(shí)別結(jié)果與研究區(qū)延安組目的層的試油數(shù)據(jù)進(jìn)行了對(duì)比。研究區(qū)延安組具有較高產(chǎn)能的砂巖儲(chǔ)層的地層水礦化度通常高于50000 mg/L，為此，選取地層水礦化度接近50000 mg/L的4個(gè)測(cè)試段（B1～B4）進(jìn)行了驗(yàn)證。圖2所示的圖版為Cw值為50000 mg/L下的結(jié)果，且B1試油段為油層、B2及B3試油段為油水層、B4試油段為水層，試油結(jié)論與該圖版所示的結(jié)果是相符的。以B2試油段為例，該井在2028.5～2032.2m井段RT為6.4 Ω·m、φ為15.6%、Cw為51200 mg/L。試油結(jié)果顯示，該井段日產(chǎn)油5.4 t，日產(chǎn)水2.5 m3，為油水層，很顯然，試油結(jié)論與該圖版所示的結(jié)果是一致的。

圖2 延安組目的層Cw為50000mg/L條件下的流體類型識(shí)別圖版

按照上述方法對(duì)30組試油段進(jìn)行油水層識(shí)別，有25組的流體識(shí)別結(jié)果與試油結(jié)果一致，該方法的流體識(shí)別精度高于83%，具有良好的應(yīng)用前景。本研究構(gòu)建了一套基于地層水礦化度計(jì)算及復(fù)合參數(shù)（地層水礦化度+RT+φ）聯(lián)合應(yīng)用的低阻油藏流體識(shí)別體系，該方法對(duì)提高延安組低阻油藏識(shí)別精度具有良好的參考價(jià)值。

5 結(jié)束語(yǔ)

1） 研究區(qū)延安組油藏電阻率下限可達(dá)7Ω·m，低阻與黏土組分、泥漿侵入及高地層水礦化度相關(guān)。當(dāng)?shù)貙铀V化度高于50000mg/L，油藏電阻率通常小于10Ω·m。構(gòu)建了延安組地層水礦化度的測(cè)井解釋方法，并確定了延安組油藏的巖電參數(shù)。

2） 基于巖電、礦化度測(cè)試及測(cè)井資料，構(gòu)建了一套基于地層水礦化度計(jì)算及復(fù)合參數(shù)（地層水礦化度+RT+φ）聯(lián)合應(yīng)用的低阻油藏流體識(shí)別體系。該方法對(duì)提高延安組低阻油藏識(shí)別精度具有良好的參考價(jià)值。