吐哈盆地臺(tái)北凹陷低電阻率環(huán)帶油層陣列感應(yīng)測(cè)井識(shí)別方法

馬肅濱， 闞玉泉，王現(xiàn)良，齊曉紅，楊榮

（中國(guó)石油集團(tuán)測(cè)井有限公司吐哈事業(yè)部，新疆鄯善838202）

吐哈盆地臺(tái)北凹陷低電阻率環(huán)帶油層陣列感應(yīng)測(cè)井識(shí)別方法

馬肅濱， 闞玉泉，王現(xiàn)良，齊曉紅，楊榮

（中國(guó)石油集團(tuán)測(cè)井有限公司吐哈事業(yè)部，新疆鄯善838202）

吐哈盆地臺(tái)北凹陷西部油田具有中高地層水礦化度（50 000～100 000 mg／L）、低原油黏度（小于10 MPa·s）、較高束縛水飽和度（大于40%）等特點(diǎn)，存在大量具有低電阻率環(huán)帶的油層。該類油層電阻率增大率僅1.5左右，側(cè)向電阻率測(cè)井在識(shí)別該類油層時(shí)具有一定的局限性。通過分析低電阻率環(huán)帶的形成條件，以及低電阻率環(huán)帶油層陣列感應(yīng)測(cè)井響應(yīng)特征，依據(jù)陣列感應(yīng)測(cè)井提供的不同探測(cè)深度的6條電阻率曲線，并結(jié)合該地區(qū)低電阻率環(huán)帶分布特點(diǎn)，建立了低電阻率環(huán)帶油層識(shí)別方法。研究成果豐富了臺(tái)北凹陷西部低電阻率油層的評(píng)價(jià)手段。

測(cè)井解釋；陣列感應(yīng)測(cè)井；低電阻率油層；低電阻率環(huán)帶；吐哈盆地

0 引 言

吐哈盆地臺(tái)北凹陷低電阻率油層儲(chǔ)量占40%以上，主要表現(xiàn)為與標(biāo)準(zhǔn)水層相比電阻率差異小，雙側(cè)向電阻率增大率一般在1.5左右，利用常規(guī)雙側(cè)向測(cè)井電阻率計(jì)算含油飽和度偏低，降低了儲(chǔ)層的解釋級(jí)別，使得油、水層識(shí)別難度增大。陣列感應(yīng)測(cè)井的推廣和應(yīng)用，極大地豐富了低電阻率油層測(cè)井系列，6條不同探測(cè)深度（10、20、30、60、90、120 in＊＊非法定計(jì)量單位，1 ft＝12 in＝0.304 8 m，下同）感應(yīng)電阻率曲線的徑向侵入分布特征，對(duì)低電阻率油層測(cè)井識(shí)別方法的完善以及對(duì)具有低電阻率環(huán)帶油層的發(fā)現(xiàn)，起到了十分重要的作用。

1 低電阻率環(huán)帶的形成條件

油（氣）、水相的相對(duì)滲透率不同，泥漿濾液驅(qū)替油（氣）、水相的速度不同。假設(shè)油氣層流體模型為可動(dòng)油、殘余油、束縛水和可動(dòng)水，在鉆開油（氣）層過程中，泥漿濾液侵入引起井眼徑向方向的油氣飽和度、含水飽和度呈動(dòng)態(tài)變化［1］。根據(jù)油水兩相流數(shù)學(xué)模型，假設(shè)井眼徑向相同位置處油、水兩相壓力相等，則有油、水相的滲流推進(jìn)速度

式中，vo（r）、vw（r）分別為油、水相的滲流推進(jìn)速度，m／s；K、Kro、Krw分別為地層滲透率、油相相對(duì)滲透率、水相相對(duì)滲透率，μm2；μo、μw分別為原油黏度和地層水黏度，MPa·s。

油水兩相儲(chǔ)層的滲流速度取決于Kro／μo、Krw／μw這2個(gè)參數(shù)。在過渡帶，混合了泥漿濾液以及從沖洗帶中驅(qū)替出的地層水和可動(dòng)油，如果驅(qū)替出的地層水礦化度較高，則在某一徑向位置富集了較高地層水礦化度的環(huán)帶，可能產(chǎn)生低電阻率現(xiàn)象。因此，相對(duì)泥漿濾液礦化度（6 000～16 000 mg／L）較高的地層，水礦化度是形成低電阻率環(huán)帶的必要條件之一。研究證明，只有油的相對(duì)滲透率大于水的相對(duì)滲透率，所對(duì)應(yīng)的含水飽和度區(qū)間才能形成低電阻率環(huán)帶。

圖1為相對(duì)滲透率與含水飽和度關(guān)系圖。圖1表明，油的相對(duì)滲透率為1時(shí)，對(duì)應(yīng)的含水飽和度相當(dāng)于束縛水飽和度，分析巖樣的束縛水飽和度為40.5%，殘余油飽和度為40%，油、水的相對(duì)滲透率交于相O點(diǎn)，含水飽和度為51.5%。在A區(qū)，油的相對(duì)滲透率大于水的相對(duì)滲透率，高電阻率的原油首先被泥漿濾液驅(qū)替，地層孔隙中為泥漿濾液、束縛水、未被驅(qū)替出的可動(dòng)水、從沖洗帶驅(qū)替出的地層水及殘余油的混合，導(dǎo)致在A區(qū)間的某一深度區(qū)域地層水富集，地層電阻率低，形成低電阻率環(huán)帶。在B區(qū)，水的相對(duì)滲透率大于油的相對(duì)滲透率，低礦化度的泥漿濾液首先驅(qū)替地層中高礦化度的地層水，因而造成該區(qū)域的地層電阻率較原狀地層高，故不能形成低電阻率環(huán)帶［2］。

形成低電阻率環(huán)帶必須具備2個(gè)條件，一是地層水礦化度較高，并和泥漿濾液礦化度有一定的差別；二是地層存在一定的可動(dòng)水飽和度。另外還要考慮泥漿柱和地層壓力差以及地層滲透性條件，即考慮過渡帶深度條件，如果過渡帶深度在電測(cè)井探測(cè)深度以外，低電阻率環(huán)帶無從談起；如果地層幾乎沒有泥漿濾液侵入，也不會(huì)出現(xiàn)低電阻率環(huán)帶。

圖1 相對(duì)滲透率與含水飽和度關(guān)系圖

2 低電阻率環(huán)帶陣列感應(yīng)測(cè)井響應(yīng)特征

當(dāng)?shù)酀{濾液侵入到具有中高礦化度地層水的油氣層中時(shí)，隨著泥漿濾液的侵入，油氣被驅(qū)替出沖洗帶，剩下殘余油氣。該沖洗環(huán)帶的特點(diǎn)是含水飽和度或礦化度明顯增加，而其中原生水較多，因此，環(huán)帶導(dǎo)電性加強(qiáng)，其電阻率不但低于原狀地層電阻率，還低于侵入帶電阻率，為低電阻率環(huán)帶［3］。當(dāng)陣列感應(yīng)測(cè)井探測(cè)到低電阻率環(huán)帶時(shí)，高分辨率陣列感應(yīng)曲線徑向分布由單一增阻變化轉(zhuǎn)變?yōu)轸せ?。低電阻率環(huán)帶與油層的關(guān)系是不可逆的，只要某儲(chǔ)層出現(xiàn)低電阻率環(huán)帶，就可準(zhǔn)確判斷油氣層。

臺(tái)北凹陷低電阻率環(huán)帶一般出現(xiàn)在30、60 in探測(cè)深度區(qū)間。即

圖2是XX構(gòu)造泉－×井油層低電阻率環(huán)帶陣列感應(yīng)測(cè)井成果圖。圖2中1 877～1 888 m段油層存在一個(gè)明顯的低電阻率環(huán)帶，30 in電阻率曲線值M2R3最低。該層試油，日產(chǎn)油187 m3。

圖3是YY構(gòu)造魯－×井2 628～2 665 m段低電阻率環(huán)帶不同探測(cè)深度的陣列感應(yīng)電阻率測(cè)井曲線徑向分布關(guān)系示意圖。

3 低電阻率環(huán)帶陣列感應(yīng)測(cè)井識(shí)別方法

臺(tái)北凹陷水層侵入特征主要是增阻侵入特征，油層主要是減阻侵入特征或者低電阻率環(huán)帶特征。不同徑向探測(cè)深度的電阻率差異能夠在一定程度上對(duì)流體進(jìn)行識(shí)別。本文主要采用差異累積法［1］建立不同探測(cè)深度電阻率曲線的總體差異，該方法放大了不同流體性質(zhì)的差異特征，且能夠定量描述儲(chǔ)層的差異特征。

考慮到低電阻率環(huán)帶簸箕形特征，其低電阻率主要出現(xiàn)在30、60 in探測(cè)深度區(qū)間，可以設(shè)置2個(gè)參數(shù)D1、D2表示不同的差異，計(jì)算公式為

對(duì)于水層，電阻率隨探測(cè)深度逐漸減小，則有D1＜1，D2＜1；對(duì)于無環(huán)帶油層，電阻率逐步增大，則有D1＞1，D2＞1；對(duì)于低電阻率環(huán)帶油層，電阻率呈簸箕形變化，30、60 in探測(cè)深度的電阻率值最低，則有D1＜1，D2＞1。

利用交會(huì)圖技術(shù)區(qū)分不同類型的油層，并建立該地區(qū)試油層的D1－D2交會(huì)圖版（見圖4）。

圖4 D 1－D 2交會(huì)圖識(shí)別流體性質(zhì)圖

4 應(yīng)用效果

臺(tái)北凹陷XX構(gòu)造泉－×井，鉆探結(jié)果在三間房組無任何油氣顯示，錄井解釋三間房?jī)?chǔ)層全部為水層。陣列感應(yīng)測(cè)井解釋1 877～1 890 m段為明顯的低電阻率環(huán)帶油層。試油后獲得日產(chǎn)油178.72 m3、氣3 576 m3的高產(chǎn)工業(yè)油氣流，預(yù)計(jì)新增含油面積9.4 km2、石油地質(zhì)儲(chǔ)量739×104t。

臺(tái)北凹陷YY構(gòu)造魯－×井J2x油藏成藏主控因素比較復(fù)雜，油氣剖面分布受油柱高度和巖性的雙重影響，測(cè)井解釋難度較大。陣列感應(yīng)測(cè)井在2 186.5～2 187.8 m段發(fā)現(xiàn)低電阻率環(huán)帶油層，試油獲稀油3.56 m3／d，經(jīng)計(jì)算新增石油地質(zhì)儲(chǔ)量303 ×104t，該發(fā)現(xiàn)是YY地區(qū)首次在侏羅系獲得工業(yè)稀油油流，并實(shí)現(xiàn)了2個(gè)斷塊連片含油。

5 結(jié)論與建議

吐哈盆地臺(tái)北凹陷特殊的地質(zhì)條件是形成低電阻率環(huán)帶的基礎(chǔ)，利用陣列感應(yīng)測(cè)井不同探測(cè)深度的電阻率曲線以及D1－D2參數(shù)交會(huì)圖，可以有效區(qū)分與直觀評(píng)價(jià)儲(chǔ)層流體性質(zhì)，而且在生產(chǎn)中易于掌握，方便實(shí)施，建議在臺(tái)北凹陷西部油田推廣陣列感應(yīng)測(cè)井。

［1］ 丁娛嬌，邵維志，李慶合，等.一種利用陣列感應(yīng)測(cè)井識(shí)別儲(chǔ)層流體性質(zhì)的方法［J］.測(cè)井技術(shù)，2009，33（3）：238－242.

［2］ 中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司油氣勘探部.渤海灣地區(qū)低電阻率油氣層測(cè)井技術(shù)與解釋方法 ［M］.北京：石油工業(yè)出版社，2000.

［3］ 中國(guó)石油勘探與生產(chǎn)公司.低電阻率油氣藏測(cè)井識(shí)別評(píng)價(jià)方法與技術(shù)［M］.北京：石油工業(yè)出版社，2006.

［4］ 曾文沖.油氣藏儲(chǔ)集層測(cè)井評(píng)價(jià)技術(shù) ［M］.北京：石油工業(yè)出版社，1991.

Identification Method of Low Resistivity Annulus Oil Reservoirs with Array Induction Logs in Taibei Sag，Tuha Basin

MA Subin，KAN Yuquan，WANG Xianliang，QI Xiaohong，YANG Rong
（Tuha Division，China Petroleum Logging CO.LTD.，Shanshan，Xinjiang 838202，China）

The reservoir is characterized by middle－h(huán)igh formation water salinity（50 000～100 000 mg／L），lower oil viscosity（less than 10 MPa·s），higher irreducible water saturation（more than 40%）in Western oilfield of the Taibei sag，Tuha basin.So，there are plentiful oil reservoirs with low resistivity annulus in this area.The resistivity increase index is about 1.5 in this oil reservoir，it is restrictive to identify such oil reservoir by laterologs.Analyzed are the genetic conditions of low resistivity annulus，the response characteristics of array induction logging in oil reservoir with low resistivity annulus.According to the six resistivity curves of different probing depths provided by array induction logging，and combing with distribution characteristic of low resistivity annulus in this area，proposed are identification methods for oil reservoir with low resistivity annulus.The study enriches evaluation method for low resistivity oil reservoir in the western of Taibei sag，Tuha oilfield.

log interpretation，array induction logging，low resistivity oil reservoir，low resistivity annulus，Tuha basin

1004－1338（2011）06－0550－03

P631.84

A

馬肅濱，男，1964年出生，從事測(cè)井資料解釋與應(yīng)用研究工作。

2011 05 11 本文編輯 余 迎）