環(huán)江油田長4＋5油層組特征及測井產(chǎn)能評(píng)價(jià)

龍 慧 （中國地質(zhì)調(diào)查局水文地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)調(diào)查中心，河北 保定071051）

吳曉明，胡海濤，張藝榮 （中石油長慶油田分公司第七采油廠，陜西 西安710200）

環(huán)江油田位于鄂爾多斯盆地西緣，構(gòu)造單元橫跨天環(huán)凹陷和西緣逆沖帶2大構(gòu)造單元[1]，區(qū)域構(gòu)造背景為一平緩的西傾單斜，向斜軸心西斜坡因靠近西緣逆沖帶，小型斷層十分發(fā)育；向斜軸心東斜坡坡降小、構(gòu)造緩，主要發(fā)育 “鼻隆”及裂縫等微構(gòu)造類型。環(huán)江油田為中生界多油層疊合區(qū)，縱向上含油層系多，2009年環(huán)江油田羅70井、羅73井分別在延長組長4＋52油層組 （長4＋5油層組2小層）獲72.0、10.54t/d的工業(yè)油流，發(fā)現(xiàn)了新的含油砂帶，進(jìn)一步拓展了環(huán)江地區(qū)的勘探領(lǐng)域。長4＋5油層組已提交探明儲(chǔ)量近2.0×104t，研究表明長4＋5油層組仍具有較大的勘探潛力。為了對(duì)長4＋5油層組進(jìn)行規(guī)模性高效開發(fā)，進(jìn)一步落實(shí)油藏規(guī)模和含油面積，筆者在地質(zhì)特征研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合勘探、評(píng)價(jià)實(shí)踐，開展了儲(chǔ)層特征研究與測井產(chǎn)能評(píng)價(jià)。

1 儲(chǔ)層特征研究

1.1 沉積特征

環(huán)江油田位于鄂爾多斯盆地西北、東北、西部及西南4大物源交匯處，緊鄰長7油層組生油坳陷，油源充足。長4＋5油層組沉積時(shí)期，受西北退覆式三角洲沉積體系的影響，儲(chǔ)集體主要以三角洲前緣砂體為主，具有較好的成藏組合。長4＋52油層組沉積時(shí)期北部為三角洲沉積，南部為濁積扇沉積；主要微相類型為水下分流河道及濁積水道；濁積扇沉積區(qū)域主要分布在研究區(qū)南部郝家澗一帶。長4＋51油層組 （長4＋5油層組1小層）沉積時(shí)期湖岸線萎縮，湖盆面積減小，深湖區(qū)面積減小。長4＋51油層組沉積時(shí)期以三角洲前緣亞相為主，主要微相類型為水下分流河道，其次發(fā)育分流間灣和河道側(cè)翼微相。

1.2 巖石特征

1.2.1 巖石類型

砂巖薄片鑒定統(tǒng)計(jì)分析表明，長4＋5油層組巖石類型主要為長石砂巖、巖屑長石砂巖，含少量長石巖屑砂巖 （圖1）。

1.2.2 填隙物組分特征

巖心分析資料表明，長4＋5油層組砂巖填隙物體積分?jǐn)?shù)一般為1%～9%，平均3%左右。主要成分有白云石、伊利石、鐵方解石、泥質(zhì)和硅質(zhì)等；其中白云石體積分?jǐn)?shù)8.2%，伊利石3.5%，鐵方解石2.8%，泥質(zhì)體積分?jǐn)?shù)2.57%，硅質(zhì)體積分?jǐn)?shù)1.5%。填隙物通常以雜基和膠結(jié)物的形式充填于孔隙中或者黏附在顆粒表面，導(dǎo)致孔隙、喉道變小，孔隙結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜。

環(huán)江油田長4＋5油層組填隙物中碳酸鹽礦物的含量較高，通過研究表明：①碳酸鹽中鐵方解石以孔隙式致密膠結(jié)為主，造成儲(chǔ)層孔隙連通性變差、孔隙度降低，孔隙結(jié)構(gòu)的改變及滲流通道的減

少，降低了儲(chǔ)層的滲透性[2，3]，從而導(dǎo)致儲(chǔ)層電阻率升高；②碳酸鹽礦物自身電阻率高于其他填隙物電阻率，提高了儲(chǔ)層的電阻率，正是受碳酸鹽礦物影響，增加了單純依靠電阻率識(shí)別油水層的困難。

1.2.3 巖石結(jié)構(gòu)特征

環(huán)江油田長4＋5油層組孔隙類型以長石溶孔為主，孔隙度平均為2.12%；其次發(fā)育粒間孔，孔隙度平均為1.3%；其他孔隙類型含量較低，以巖屑溶孔、晶間孔和鑄模孔為主，分別占面孔率的0.15%、0.72%及0.04%。砂巖粒度以細(xì)為主，分選以好為主，磨圓度中等，結(jié)構(gòu)成熟度較高。

圖1 環(huán)江油田長4＋5油層組巖石三角分類圖

1.2.4 巖石孔喉特征

環(huán)江油田長4＋5油層組壓汞曲線（圖2）表明，曲線斜度大，大部分沒有明顯的曲線平臺(tái)，排驅(qū)壓力較大，平均為1.56MPa，反映儲(chǔ)層連通喉道的集中程度不高，2338.8～2339.02m段的中值壓力為8.05MPa，2350.33～2350.52m 段 中 值 壓 力 為 8.18MPa，中值喉道半徑平均為0.18μm，最大進(jìn)汞為81.37%，退汞效率為32.57%。通過以上參數(shù)分析，認(rèn)為該儲(chǔ)層孔隙中微小孔隙發(fā)育，孔隙分選較差，孔隙結(jié)構(gòu)復(fù)雜。

1.2.5 巖石物性特征

對(duì)研究區(qū)長4＋5油層組638塊巖樣進(jìn)行物性分析，分析孔隙度為7.00%～19.31%，集中分布在8%～12%之間，平均為10.2%；分析滲透率為0.07～17.18mD，優(yōu)勢范圍在0.1～0.5mD之間，平均0.51mD，物性較差，表現(xiàn)為低孔隙度、特低－超低滲透率的特征，但存在局部相對(duì)高孔高滲區(qū)。

圖2 環(huán)江油田長4＋5油層組毛細(xì)管壓力曲線圖

2 測井產(chǎn)能預(yù)測與評(píng)價(jià)

2.1 測井儲(chǔ)層分類

環(huán)江油田屬于典型的鄂爾多斯盆地低孔、低滲型巖性油藏[4]，其測井評(píng)價(jià)的關(guān)鍵就是有效儲(chǔ)層的識(shí)別與評(píng)價(jià)[5]。該次研究采用深感應(yīng)電阻率 （ρild）、自然伽馬 （qAPI）、聲波時(shí)差 （Δt）、密度 （ρ）作為判別參數(shù)，提取相應(yīng)的測井響應(yīng)特征，選取59個(gè)樣本參與判別分析，根據(jù)測井相類型將環(huán)江油田長4＋5油層組劃分為4類 （表1），篩選出42個(gè)典型樣品建立判別公式：

Ⅰ類：y1＝37.33－4ρild＋0.96Δt－2.08ρ－15.33 qAPI

Ⅱ類：y2＝－0.11－1.94ρild＋0.31Δt－0.18ρ＋15.86 qAPI

Ⅲ類：y3＝－1.01＋0.3ρild＋0.04Δt－0.06ρ＋6.36 qAPI

Ⅳ類：y4＝5.56－0.1ρild－0.2Δt－0.07ρ－1.07 qAPI

表1 環(huán)江地區(qū)長4＋5油層組測井分類參數(shù)表

2.2 油層定性識(shí)別圖版的建立

測井信息所得的地質(zhì)參數(shù)在一定程度上可以反映儲(chǔ)層的產(chǎn)能[6～8]。將影響環(huán)江油田長4＋5油層組產(chǎn)能的4個(gè)主要地質(zhì)參數(shù)：深感應(yīng)電阻率ρild、聲波時(shí)差Δt、孔隙度、油層有效厚度H，分別與試油日產(chǎn)量進(jìn)行相關(guān)分析 （圖3～6），得到不同產(chǎn)能級(jí)別的電阻率、聲波時(shí)差、孔隙度和油層有效厚度的下限值 （表2），這樣就可以定性地對(duì)產(chǎn)能級(jí)別進(jìn)行判別。

圖3 長4＋5油層組電阻率與試油日產(chǎn)量關(guān)系圖

圖4 長4＋5油層組聲波時(shí)差與試油日產(chǎn)量關(guān)系圖

表2 環(huán)江地區(qū)長4＋5油層組不同產(chǎn)能級(jí)別 （試油產(chǎn)量）油層下限值

2.3 產(chǎn)能定量預(yù)測圖版的建立

針對(duì)環(huán)江油田長4＋5油層組的特點(diǎn)，充分利用測井信息，提取與產(chǎn)能有關(guān)的4個(gè)關(guān)鍵參數(shù)?？紫抖?、滲透率K、油層有效厚度H、含油飽和度So[9]，建立已開發(fā)井的產(chǎn)能系數(shù) （×K×H×So）與試油日產(chǎn)量的關(guān)系圖版 （圖7），依據(jù)圖版可以定量地預(yù)測單井試油日產(chǎn)量[10]，當(dāng)產(chǎn)能系數(shù)的對(duì)數(shù)值大于0.6時(shí)，試油日產(chǎn)量可以達(dá)到10t以上。依據(jù)上述成果，將研究區(qū)長4＋5油層組的18口評(píng)探井與開發(fā)井進(jìn)行產(chǎn)能預(yù)測，預(yù)測試油日產(chǎn)量與實(shí)際試油日產(chǎn)量符合度高 （圖8），能夠很好地指導(dǎo)現(xiàn)場生產(chǎn)。

圖5 長4＋5油層組孔隙度與試油日產(chǎn)量關(guān)系圖

圖6 長4＋5油層組油層有效厚度與試油日產(chǎn)量關(guān)系圖

圖7 環(huán)江油田產(chǎn)能系數(shù)與試油日產(chǎn)量的關(guān)系圖版

圖8 預(yù)測試油日產(chǎn)量與實(shí)際試油日產(chǎn)量關(guān)系圖

3 應(yīng)用效果

利用上述定性識(shí)別與定量預(yù)測方法對(duì)未試油井進(jìn)行識(shí)別與預(yù)測，羅70－111井長4＋5油層組ρild＝19.48Ω·m，Δt＝230μs/m，qAPI＝50API，測井相類型為 “高電阻率高聲波時(shí)差低自然伽馬”型，儲(chǔ)層物性較好，定性地將其判別為Ⅰ類儲(chǔ)層，解釋結(jié)論為油層 （圖9）。羅70－111井長4＋5油層組H＝14.5m，＝13.6%，K＝2.37mD，So＝60%，根據(jù)圖7關(guān)系圖版，預(yù)測其試油日產(chǎn)量是23.72t；實(shí)際試油日產(chǎn)量為22.5t、日產(chǎn)水0m3。預(yù)測試油日產(chǎn)量與實(shí)際試油日產(chǎn)量符合度高。

4 結(jié)論與認(rèn)識(shí)

1）環(huán)江油田長4＋5油層組的沉積體系屬于河流－三角洲沉積，亞相為三角洲前緣亞相；主要微相類型為水下分流河道，其次發(fā)育分流間灣和河道側(cè)翼微相；長4＋5油層組孔隙度平均為10.2%，滲透率平均為0.51mD，物性較差，表現(xiàn)為低孔隙度、特低－超低滲透率的特征，但存在局部相對(duì)高孔高滲區(qū)；油層電阻率大于14Ω·m，其電性差異較大，電性曲線特征復(fù)雜。

2）研究區(qū)長4＋5油層組巖石類型以長石砂巖、長石巖屑砂巖為主，砂巖粒度以細(xì)為主，分選以好為主，磨圓度中等，結(jié)構(gòu)成熟度較高，填隙物體積分?jǐn)?shù)平均為3%左右，該區(qū)成巖作用較強(qiáng)；儲(chǔ)集空間以粒間孔為主，其次發(fā)育長石溶孔，整體屬于小孔細(xì)喉型，受碳酸鹽膠結(jié)物含量的影響；壓汞曲線表明儲(chǔ)層排驅(qū)壓力偏高，中值壓力偏大。

圖9 羅70－111井測井解釋成果圖

3）綜合利用測井和試油動(dòng)態(tài)信息，得到了不同產(chǎn)能級(jí)別電阻率、聲波時(shí)差、孔隙度、油層有效厚度等參數(shù)的下限值，定性地識(shí)別了油水層；并在此基礎(chǔ)上，利用產(chǎn)能系數(shù)法對(duì)儲(chǔ)層產(chǎn)能進(jìn)行定量預(yù)測，取得了較好的應(yīng)用效果。

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