淡水泥漿侵入條件下低對(duì)比度儲(chǔ)層的測井識(shí)別方法研究

邵曉巖 （成都理工大學(xué)沉積地質(zhì)研究院，四川 成都610059 中石油長慶油田分公司第三采油廠，寧夏 銀川750006）

田三忠，王高強(qiáng)，侯景濤

劉玉峰，馬 騰 （中石油長慶油田分公司第三采油廠，寧夏 銀川750006）

Y區(qū)塊位于鄂爾多斯盆地陜北斜坡中部，上三疊統(tǒng)延長組8油層組2層 （T3yc28）、水層的電測井差別小，甚至比值小于2，測井識(shí)別油層困難，屬于低對(duì)比度油層[1]。筆者總結(jié)區(qū)塊淡水泥漿侵入條件下低對(duì)比度油層的成因，并發(fā)現(xiàn)淡水泥漿侵入5d后油層的電阻率增大率 （飽含油砂巖層電阻率ρso/飽含水砂巖層電阻率ρsw）由3.8～6.8降至1.5～2.5，且侵入使油層的電阻率降低，而水層電阻率略有升高，進(jìn)一步降低了油、水層電阻率的對(duì)比度。針對(duì)該情況，筆者分區(qū)塊計(jì)算了淡水泥漿侵入的混合地層水電阻率 （ρw），反算地層真電阻率 （ρt），并應(yīng)用電阻率增大率和品質(zhì)因子K/ （其中，K為滲透率； 為孔隙度）交會(huì)圖重新確定了解釋標(biāo)準(zhǔn)，在實(shí)際應(yīng)用中獲得了比較好的效果，有效提高了該區(qū)低對(duì)比度油層的識(shí)別率，明確了該區(qū)的低對(duì)比度油層分布。

1 低對(duì)比度油層成因與淡水泥漿侵入影響分析

Y區(qū)塊T3y原始的ρso/ρsw在3.8～6.8之間變化，通過對(duì)Y區(qū)塊23口井T3y資料的分析，明確了該區(qū)低對(duì)比度油層的成因。Y區(qū)塊T3y低對(duì)比度油藏成因是，儲(chǔ)層巖性以細(xì)砂巖、粉砂巖為主，巖石顆粒細(xì)、束縛水含量高，含油氣飽和度不高；儲(chǔ)層中存在黏土礦物 （綠泥石為主）附加導(dǎo)電[2，3]，導(dǎo)致油層電阻率低；油藏圈閉幅度小 （Y區(qū)塊油藏高度32～60m），導(dǎo)致油層驅(qū)替力小，含油飽和度低，電阻增大率小[4]；區(qū)塊內(nèi)延長組7油層組 （T3yc7）為生油層，T3y離生油層稍遠(yuǎn) （40～75m），其測井含油飽和度不高 （約55%），并呈現(xiàn)部分低對(duì)比度油層特征[5]。而另一個(gè)重要原因就是，油層長時(shí)間受低礦化度泥漿浸泡，造成泥漿侵入，導(dǎo)致油層電阻率下降，致使油藏的ρso/ρsw從3.8～6.8降低至2.5以下。根據(jù)巖心和試油資料分析，該區(qū)T3y細(xì)砂巖儲(chǔ)層孔隙度為0.63%～18.25%，滲透率為0.101～13mD，達(dá)到國內(nèi)Ⅱc和Ⅲa類砂巖標(biāo)準(zhǔn)[6]，屬中下等儲(chǔ)層和差儲(chǔ)層。

通常情況下，鹽水泥漿侵入會(huì)使油層電阻率大幅度降低，且會(huì)使地層水礦化度較小的水層電阻率下降，造成油、水層之間的電阻率差異減小[7]。而Y區(qū)塊所用泥漿的礦化度為7650mg/L，地層水礦化度為19110mg/L，屬于淡水泥漿侵入。以Y區(qū)塊孔滲條件具有代表性的F77井X090～X138m井段為例，孔隙度為9.5%～13%，滲透率為0.6～1.2mD。經(jīng)測井約束下泥漿侵入模擬，得到隨時(shí)間推移地層真電阻率ρt與所測深感應(yīng)電阻率 （ρild）、中感應(yīng)電阻率 （ρilm）的比值 （表1），發(fā)現(xiàn)侵入后油層ρild、ρilm下降約65%，油水同層則略有上升，而水層上升了約一半。由F77井淡水泥漿侵入后電阻率增大率隨侵入時(shí)間變化的模擬結(jié)果（圖1）發(fā)現(xiàn)，ρso/ρsw由6.8下降至2.5，油水同層由2.1下降至1.9。因此淡水泥漿侵入，使得該區(qū)塊油、水層雙感應(yīng)測井響應(yīng)呈現(xiàn)更明顯的低對(duì)比度。

表1 淡水泥漿侵入情況下雙感應(yīng)測井電阻率與地層真電阻率比值隨侵入時(shí)間的變化表

2 測井識(shí)別方法

圖1 F77井淡水泥漿侵入后電阻率增大率

在淡水泥漿侵入條件下，應(yīng)用常規(guī)視飽和度－孔隙度圖版識(shí)別淡水泥漿侵入造成的低對(duì)比度油水層，應(yīng)用阿爾奇公式 （取巖性系數(shù)a＝0.616，阿爾奇常數(shù)b＝2.018，膠結(jié)指數(shù)m＝1.085，飽和度指數(shù)n＝4.393，地層水電阻率ρw＝0.095Ω·m）制作圖版（孔隙度 ＝7.5%，含水飽和度Sw＝57%，ρt＝17.5Ω·m）（圖2），樣品點(diǎn)總數(shù)23個(gè)，識(shí)別后誤入點(diǎn)6個(gè)，圖版符合率73.9%，可發(fā)現(xiàn)部分油水同層、水層與油層的測井響應(yīng)特征十分相似，識(shí)別效果不好。

為此，筆者采取如下步驟來識(shí)別油、水層：①將Y區(qū)塊按巖性孔滲特征分南區(qū)和北區(qū)分別解釋；②用同一油藏水層的電阻率，計(jì)算侵入帶混合地層水電阻率，并用混合地層水電阻率計(jì)算油層的視飽和度[8]；③結(jié)合表1處隨時(shí)間推移測井侵入模擬結(jié)果，取侵入時(shí)間、混合地層水電阻率和孔滲條件等，反算未侵入地層真電阻率ρt；④選取儲(chǔ)層的電阻率增大率ρso/ρsw與 （K/ ）1/2來繪制圖版 （圖3），并結(jié)合試油層位標(biāo)定油層、油水同層和水層的界限。樣品點(diǎn)總數(shù)23個(gè)，圖3（a）共8個(gè)點(diǎn)，無判錯(cuò)點(diǎn)；圖3（b）共15個(gè)點(diǎn)，判錯(cuò)2個(gè)點(diǎn)，即該方法符合率達(dá)到了91.3%，明顯提高了測井識(shí)別油、水層的能力。其中圖3（b）橢圓虛線中的油層對(duì)比度低，油水同層與油層難以區(qū)分，分析原因，1號(hào)油水同層試油產(chǎn)液較少，結(jié)合資料分析應(yīng)是較致密儲(chǔ)層；2號(hào)油水同層則是含油飽和度較高的同層。

圖2 視飽和度－孔隙度圖版 （圖中數(shù)字為樣品點(diǎn)序號(hào)）

圖3 Y區(qū)塊電阻率增大率和品質(zhì)因子識(shí)別油水圖版

按照該方法處理了Y區(qū)塊內(nèi)49口井，與試油、巖心分析對(duì)比符合率達(dá)到85.2% （比原始解釋符合率提高了約10個(gè)百分點(diǎn)），有效提高了該區(qū)低對(duì)比度油層的識(shí)別率，明確了該區(qū)的低對(duì)比度油層分布。

3 結(jié) 論

1）在儲(chǔ)層巖石顆粒細(xì)、束縛水含量高，存在黏土礦物附加導(dǎo)電，油藏圈閉幅度小，離烴源巖稍遠(yuǎn)的地質(zhì)背景下，研究區(qū)低對(duì)比度油層的主要成因是淡水泥漿侵入對(duì)油、水層雙感應(yīng)測井響應(yīng)影響各異所致。

2）在低電阻油氣層成因研究的基礎(chǔ)上，建立了Y區(qū)塊淡水泥漿侵入條件下，油水層測井識(shí)別方法：利用常規(guī)視飽和度－孔隙度圖版，識(shí)別率為73.9%；而經(jīng)過分區(qū)塊計(jì)算混地層水電阻率，反算地層真電阻率ρt并應(yīng)用電阻率增大率和品質(zhì)因子圖版識(shí)別率可達(dá)91.3%。

[1]程相志，范宜仁，周燦燦，等 .基于鉆井液性能優(yōu)化設(shè)計(jì)的低對(duì)比度油層識(shí)別新技術(shù) [J].中國石油大學(xué)學(xué)報(bào) （自然科學(xué)版），2008，32 （3）：50～54.

[2]Waxman W H，Smits L M.Electrical conductivities in oil－bearing sands [J].SPE，1968，8 （2）：107～122.

[3]汪忠浩，章成廣 .低滲砂巖儲(chǔ)層測井評(píng)價(jià)方法 [M].北京：石油工業(yè)出版社，2004.

[4]歐陽健 .油藏中飽和度電阻率分布規(guī)律研究深入分析低電阻油層基本成因 [J].石油勘探與開發(fā)，2002，29（3）：44～47.

[5]修立軍，石玉江 .低滲透巖性油藏測井飽和度分布規(guī)律研究 [A].北京地層巖性油藏國際研討會(huì) [C].北京，2007－07－10～20.

[6]羅蟄潭，王允誠 .油氣儲(chǔ)集層的孔隙結(jié)構(gòu) [M].北京：科學(xué)出版社，1984.201～210.

[7]程相志，范宜仁，周燦燦 .淡水儲(chǔ)層中低阻油氣層識(shí)別技術(shù) [J].地學(xué)前緣，2008，15（1）：146～153.

[8]歐陽健 .鹽水鉆井液侵入條件下低幅度－低電阻油層的測井識(shí)別與評(píng)價(jià) [J].中國海上油氣，2008，20（6）：375～378.