珠江口盆地油氣田測井區(qū)域儲層參數(shù)研究

胡向陽，吳洪深 高 華，王 麗（中海石油（中國）有限公司湛江分公司，廣東 湛江524057）

珠江口盆地油氣田測井區(qū)域儲層參數(shù)研究

胡向陽，吳洪深 高 華，王 麗（中海石油（中國）有限公司湛江分公司，廣東 湛江524057）

與陸地油氣勘探相比較，海上油氣勘探的顯著特點(diǎn)就是綜合成本高昂，資金的高投入勢必要求海上油氣田從探井、評價(jià)井到油氣藏評價(jià)的整體過程必須遵循鉆井井?dāng)?shù)少而精的原則。因此，在區(qū)域地質(zhì)背景基本相同的前提下，開展測井區(qū)域儲層參數(shù)研究工作，包括區(qū)域四性關(guān)系、孔隙度、滲透率覆壓校正模型、滲透率解釋模型、巖電參數(shù)、地層水礦化度變化規(guī)律及測井有效厚度下限等研究，具有十分重要和深遠(yuǎn)的意義。對珠江口盆地油氣田群已取得的區(qū)域性測井儲層參數(shù)研究成果進(jìn)行了歸納和提煉，為今后相鄰構(gòu)造新油氣井的測井解釋評價(jià)，以及油氣田測井儲層參數(shù)研究提供了可靠依據(jù)。

區(qū)域儲層參數(shù)；四性關(guān)系；孔隙度；滲透率；巖電參數(shù)；地層水礦化度；有效厚度下限

長期以來，海上油氣勘探受資金投入的限制以及成本控制，單一含油氣構(gòu)造的探井和評價(jià)井?dāng)?shù)量一般較少。因此，在上報(bào)新增油氣儲量的過程中，由于單一含油氣構(gòu)造的各項(xiàng)地質(zhì)錄井、鉆井取心及地層測試的不足，使得測井儲層參數(shù)的研究工作往往處于立據(jù)不夠充分的被動(dòng)地位。在對以往單一含油氣構(gòu)造的新增油氣儲量研究成果進(jìn)行回顧分析后認(rèn)為，區(qū)域地質(zhì)背景條件基本相同的前提下，參考和借鑒鄰近油氣田的測井儲層參數(shù)分布規(guī)律及有效厚度下限研究成果顯得尤為重要。為此，開展測井區(qū)域儲層參數(shù)的研究工作具有十分重要和深遠(yuǎn)的意義。

近年來，測井儲層參數(shù)的研究工作開始由單一構(gòu)造向區(qū)域凹陷或盆地整體解剖轉(zhuǎn)移。筆者經(jīng)過3年的研究在以下幾方面取得了較好的研究成果：①區(qū)域測井四性關(guān)系研究；②區(qū)域孔隙度、滲透率覆壓校正模型；③區(qū)域滲透率解釋模型；④區(qū)域巖電參數(shù)；⑤區(qū)域地層水礦化度變化規(guī)律；⑥區(qū)域測井有效厚度下限。這些研究成果在文昌13－6、瓊海18－1、文昌19－1N等油田的測井儲層參數(shù)研究中發(fā)揮了良好的區(qū)域類比和借鑒作用，為各油氣田的勘探研究及新增儲量順利通過審查提供了測井技術(shù)保障。

1 區(qū)域測井四性關(guān)系研究

珠江口盆地油氣田群的珠江組儲層的巖性主要為粉、細(xì)砂巖和泥質(zhì)粉砂巖，含少量長石，大部分為高阻油層，但也有不少巖性為粉砂巖或泥質(zhì)粉砂巖的低阻油層。砂巖分選中等，填隙物分布不均勻，以雜基為主。砂巖骨架膠結(jié)類型基本上呈基底－孔隙式膠結(jié)，膠結(jié)物類型主要是硅質(zhì)，偶見碳酸鹽、石英，巖石顆粒主要呈游離－點(diǎn)狀接觸。

圖1為珠江組巖心覆壓孔－滲關(guān)系圖，可以看出珠江組的巖心基本上具有相同的孔滲關(guān)系，覆壓滲透率隨覆壓孔隙度增大而呈指數(shù)規(guī)律增大，兩者具有較好的相關(guān)關(guān)系，回歸公式為：

式中，K覆壓為覆壓滲透率，10－3μm2；覆壓為覆壓孔隙度，%。

珠江組巖心覆壓孔隙度、滲透滲與含油產(chǎn)狀關(guān)系的研究表明，油浸、含油、富含油、飽含油對應(yīng)的巖心覆壓孔隙度主要分布在20%～40%之間，滲透率主要分布在（7～10000）×10－3μm2之間；而不含油和大部分油斑、油跡對應(yīng)的孔隙度主要基本上小于20%，滲透率低于7×10－3μm2。

儲層電性隨著巖性、物性、含油性不同而變化。根據(jù)珠江組儲層主要巖性的電性特征，可將油層分為兩種類型：①高電阻油層。巖性以中、細(xì)砂巖為主，其次為粉砂質(zhì)細(xì)砂巖；電阻率為1.8～20Ω·m；中子、密度曲線呈低密度、低中子的典型油層特征；自然伽馬曲線砂泥巖特征明顯。②低電阻油層。巖性以泥質(zhì)粉砂巖為主；電阻率為1.1～1.8Ω·m；中子、密度曲線的油層特征不明顯；自然伽馬曲線砂泥巖特征也不明顯［1］。

珠江組水層的巖性主要為低自然伽馬值的中、細(xì)砂巖，孔隙度區(qū)間為22%～35%，純水層的電阻率一般為0.5～1.0Ω·m。

圖1 珠江口盆地珠江組巖心覆壓孔隙度與滲透率關(guān)系圖

2 區(qū)域孔隙度、滲透率覆壓校正模型研究

為了將實(shí)驗(yàn)室的巖心地面孔隙度、滲透率與測井解釋結(jié)果進(jìn)行對比分析，將化驗(yàn)分析的常規(guī)物性數(shù)據(jù)校正到對應(yīng)的地層壓力條件下。通過對珠江口盆地珠三凹陷15個(gè)油氣田共22口井的巖心物性覆壓數(shù)據(jù)分析后認(rèn)為，珠江口盆地不同構(gòu)造、不同油氣田和不同地層的巖心孔隙度、滲透率具有相同的區(qū)域覆壓校正規(guī)律，其校正關(guān)系式為：

式中，K地下為地下滲透率，10－3μm2；K地面為地面滲透率，10－3μm2。

3 區(qū)域滲透率解釋模型研究

儲層四性關(guān)系研究表明，珠江口盆地巖心孔滲關(guān)系較好，在單對數(shù)坐標(biāo)系上，覆壓滲透率隨覆壓孔隙度的增大而呈指數(shù)規(guī)律增大。因此可利用儲集層的孔滲關(guān)系求取地層滲透率［2］。

珠江口盆地區(qū)域珠江組和珠海組的滲透率解釋模型分別為：

式中，K為滲透率，10－3μm2；為孔隙度，%。

4 區(qū)域巖電參數(shù)及地層水電阻率研究

通過巖電試驗(yàn)，可獲取各油氣田的區(qū)域巖電參數(shù)供測井解釋模型使用。在此基礎(chǔ)上開展了各油氣田群地層條件下的測井膠結(jié)指數(shù)m及飽和度指數(shù)n的研究，揭示了各盆地地層水電阻率Rw在縱向上的分布規(guī)律，為儲層含水飽和度的準(zhǔn)確計(jì)算和區(qū)域性的Rw選值提供了參考。

4.1 區(qū)域巖性系數(shù)a和膠結(jié)指數(shù)m值研究

儲層巖性系數(shù)a和膠結(jié)指數(shù)m值主要由純砂巖樣品巖電試驗(yàn)確定。巖性系數(shù)a變化范圍在0.6～1.5之間，一般為1；膠結(jié)指數(shù)m變化范圍在1.5～3之間，通常取2作為經(jīng)驗(yàn)值。

對珠江口盆地文昌油氣田群6口井54塊巖心樣品進(jìn)行了地層溫壓條件下的巖電試驗(yàn)，根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析得到的巖性系數(shù)a＝0.976，膠結(jié)指數(shù)m＝1.992。這與習(xí)慣上使用的經(jīng)驗(yàn)值a＝1、m＝2比較接近，可作為珠江口盆地油氣田群目前的區(qū)域a、m值。

4.2 區(qū)域飽和度系數(shù)b及指數(shù)參數(shù)n值研究

由巖電試驗(yàn)可以獲得電阻率增大系數(shù)I，通過分析研究巖心不同含水飽和度與電阻率增大系數(shù)的對應(yīng)關(guān)系，可以求出飽和度系數(shù)b和指數(shù)參數(shù)n值。

對珠江口盆地文昌油氣田群6口井54塊巖心樣品在地層溫壓試驗(yàn)條件下進(jìn)行飽和度電法試驗(yàn)，獲得的巖電關(guān)系試驗(yàn)數(shù)據(jù)具有良好的區(qū)域規(guī)律，回歸得到系數(shù)b＝1.0，飽和度指數(shù)n＝1.83。

4.3 區(qū)域視地層水電阻率Rwa變化規(guī)律研究

由于珠江口盆地大多數(shù)油氣田并未在純水層段測試或取樣，所以地層水電阻率的獲得一般是通過純水層電阻率與孔隙度交會法確定，而當(dāng)井眼未鉆遇水層時(shí)，地層水電阻率如何選取是一個(gè)非常棘手的問題。因此，開展區(qū)域地層水礦化度縱向變化規(guī)律研究顯得尤為重要。

由阿爾奇公式可以推出：式中，Rw為水層電阻率，Ω·m；Rwa為視地層水電阻率，Ω·m；為孔隙度，%；a為巖性系數(shù)；m為膠結(jié)指數(shù)。通過分析已鉆遇的水層電阻率與測井孔隙度的關(guān)系，可以獲得Rwa［3］。

圖2為珠江口盆地文昌油氣田群37口井611層水層電阻率與孔隙度關(guān)系圖，可以看出所有數(shù)據(jù)點(diǎn)呈現(xiàn)出兩種不同的分布規(guī)律：①韓江組、珠江組和珠海組一段分布趨勢相同，水層電阻率與孔隙度回歸得到Rw＝0.0534－1.9589。② 珠海組二段、三段和恩平組一段、二段數(shù)據(jù)點(diǎn)具有另外一種分布規(guī)律，數(shù)據(jù)擬合得到Rw＝0.0744－1.9565。

圖2 珠江口盆地油氣田水層段電阻率與測井孔隙度關(guān)系圖

韓江組、珠江組和珠海組一段利用純水層反推得到膠結(jié)指數(shù)m＝1.9589；珠海組二段、三段和恩平組一段、二段m＝1.9565。兩者與地層溫壓巖電試驗(yàn)得到的m＝1.992值基本相等，證明了利用純水層反推得到的m值是真實(shí)可靠的。從而進(jìn)一步推出韓江組、珠江組和珠海組一段（a×Rwa）＝0.0534，珠海組二段、三段和恩平組一段、二段（a×Rwa）＝0.0744。由前面地層溫壓巖電試驗(yàn)可知a＝1，從而推出韓江組、珠江組和珠海組一段視地層水電阻率Rwa＝0.0534Ω·m，珠海組二段、三段和恩平組一段、二段視地層水電阻率Rwa＝0.0744Ω·m。

5 儲層區(qū)域測井有效厚度下限研究

由于珠江口盆地各構(gòu)造的沉積環(huán)境、流體性質(zhì)、地層埋深、巖性等都不盡相同，以往各油氣田的測井儲層參數(shù)研究表明，油氣田之間、縱向油氣藏之間存在不同的儲層有效厚度下限。有效厚度下限通常指儲層孔隙度、滲透率、含水飽和度的下限。因此，開展儲層區(qū)域有效厚度下限研究工作。

5.1 有效厚度下限確定方法

1）測試法 通過油層或氣層的油氣井中途測試（DST）的每米無阻流量或比采油指數(shù)與測井孔隙度、滲透率、含水飽和度關(guān)系進(jìn)行分析，通過曲線擬合判斷：當(dāng)每米無阻流量或比采油指數(shù)趨于零時(shí)，對應(yīng)的地層孔隙度、滲透率、含水飽和度可作為確定孔隙度、滲透率、含水飽和度下限的主要參考依據(jù)。

2）測壓法 模塊式動(dòng)態(tài)地層壓力測試（MDT）可以判斷儲層流體的動(dòng)態(tài)流動(dòng)性，其測試結(jié)果與測井孔隙度、含水飽和度的關(guān)系圖可以作為確定儲層物性及含油氣性下限的參考依據(jù)。圖3為珠江口盆地珠海組油田群油水層和干層的判斷標(biāo)準(zhǔn)圖版，可以看出干層點(diǎn)對應(yīng)的測井解釋孔隙度大部分都小于14%，而有效點(diǎn)對應(yīng)的孔隙度都大于14%，因此，珠海組油層的孔隙度下限可定為14%。同樣，油層點(diǎn)與水層點(diǎn)界限也非常明顯，油層點(diǎn)對應(yīng)的測井含水飽和度都小于65%，而水層點(diǎn)對應(yīng)的含水飽和度都大于65%，因此，珠海組油層的含水飽和度上限可定為65%。

3）最大曲率半徑法 作巖心壓汞試驗(yàn)資料的飽和度中值壓力Pc50與巖心孔隙度的擬合曲線關(guān)系圖。通過擬合曲線可以計(jì)算得到最大曲率半徑處的Pc50壓力值，其對應(yīng)的巖心孔隙度可作為確定孔隙度下限的綜合參考依據(jù)。

4）含油產(chǎn)狀法 巖心含油產(chǎn)狀趨勢分析表明，孔隙度越大，含油產(chǎn)狀級別就越高。因此，在取心井段比較齊全且又具各類儲層代表性時(shí)，作巖心覆壓孔隙度、滲透率與含油產(chǎn)狀關(guān)系圖。從圖中可分析獲得巖心含油產(chǎn)狀為飽含油、富含油、含油、油浸樣品與油斑、油跡、不含油樣品之間的區(qū)域界限。區(qū)域界限所對應(yīng)的孔隙度、滲透率可作為確定孔隙度、滲透率下限的綜合參考依據(jù)。

圖3 珠江口盆地文昌油田群珠海組測試層和測壓結(jié)果與測井解釋含水飽和度及孔隙度關(guān)系圖

5）巖心孔滲關(guān)系法 一般而言，碎屑巖儲集層的巖心覆壓孔滲關(guān)系較好，因此，當(dāng)采用各種方式確定孔隙度的下限后，滲透率下限也就隨之確定。通常將孔隙度下限值代入巖心覆壓孔滲關(guān)系式即可得到滲透率的下限。

6）相對滲透率法 分析儲層巖心的相對滲透率曲線特征可知，隨著含水飽和度的升高，油（氣）相滲透率下降，當(dāng)含水飽和度達(dá)到一定值后，水相開始滲流，此時(shí)的含水飽和度稱為臨界含水飽和度。如果含水飽和度進(jìn)一步增高，達(dá)到兩相交點(diǎn)（即油和水相相對滲透率相等時(shí)對應(yīng)的含水飽和度）時(shí)，表明地層具備了兩相同出的條件，兩相交點(diǎn)對應(yīng)的含水飽和度可作為含水飽和度上限的參考依據(jù)［4］。

5.2 儲層區(qū)域有效厚度下限

應(yīng)用上述各種有效厚度下限分析方法，對珠江口盆地油氣田群的各個(gè)層組進(jìn)行了綜合研究和分析，確定了各油氣田群的儲層區(qū)域有效厚度下限（表1）。

表1 區(qū)域有效厚度下限表

6 結(jié) 語

南海西部海域珠江口盆地珠三凹陷油氣田測井區(qū)域儲層經(jīng)過近三年持續(xù)而系統(tǒng)地研究，取得了區(qū)域測井四性關(guān)系、區(qū)域孔、滲覆壓校正模型、區(qū)域孔滲關(guān)系模型、區(qū)域巖電參數(shù)、區(qū)域地層水礦化度變化規(guī)律、區(qū)域測井有效厚度下限等方面的研究成果。

通過上述研究工作的展開，已在珠江口盆地初步建立了油氣儲集層的區(qū)域有效厚度下限判別標(biāo)準(zhǔn)。這些標(biāo)準(zhǔn)可以作為滾動(dòng)勘探開發(fā)時(shí)測井解釋評價(jià)及儲層參數(shù)研究的依據(jù)，也可以作為新區(qū)勘探時(shí)測井解釋評價(jià)的借鑒實(shí)例。同時(shí)，南海西部海域各盆地油氣儲集層區(qū)域有效厚度下限研究成果的取得，必將進(jìn)一步促進(jìn)海上油氣田測井儲層參數(shù)評價(jià)規(guī)范的建立和進(jìn)一步完善。

［1］袁祖貴，楚澤涵.低電阻率油氣層評價(jià)技術(shù)研究［J］.特種油氣藏，2003，10（5）：98～102.

［2］耿全喜，鐘興水.油田開發(fā)測井技術(shù)［M］.東營：石油大學(xué)出版社，1992.

［3］尚作源，歐陽健.測井新技術(shù)與油氣層評價(jià)進(jìn)展［M］.北京：石油工業(yè)出版社，1997.

［4］雍世和，張超謨.測井?dāng)?shù)據(jù)處理與綜合解釋［M］.東營：石油大學(xué)出版社，1996.

Study of Reservoir Parameters in Logging Area of Oil and Gas Field in Pearl River Mouth Basin

HU Xiang－yang，WU Hong－shen，GAO Hua，WANG Li（Zhanjiang Branch of CNOOC，Zhanjiang524057，Guangdong，China）

The obvious feature of offshore oil and gas exploration was the high cost compared with land oil and gas exploration，because of high investment，the principle of effective well drilling numbers should be implemented from exploration well，evaluation well to the overall estimation of oilfield.Therefore on the basis of the similar regional geological background，it was of great significance to study the reservoir parameters in the logging area，including the 4－property relationship in the whole area，the research of overburdened correction model of porosity and permeability，the interpretation model of permeability，rock resistivity parameter research，the rules of formation－water salinity changes and the lower limit research of logging effective thickness.The achievement of logging parameter research for oil and gas fields in Pearl River Mouth Basin is summarized，it provides a basis for reservoir parameter study for logging interpretation of new oil and gas well in the adjacent structures.

areal reservoir parameter；the lower limit of effective thickness；4－property relationship；porosity；permeability；saturation；rock－resistivity parameters；formation water salinity

P631.84

A

1000－9752（2010）05－0016－05

2010－06－17

國家油氣重大專項(xiàng)（2008ZX05023－02）。

胡向陽（1973－），1997年江漢石油學(xué)院畢業(yè)，高級工程師，現(xiàn)主要從事測井資料處理與解釋工作。

［編輯］ 龔 丹