安棚深層系凝析油氣藏測井評價技術(shù)

曲天紅，郭彥麗，欒慶芝，闞朝暉，高 巖，張茂棟

（中國石化河南石油勘探局地球物理測井公司，河南南陽 473132）

河南油田目前面臨著后備儲量缺乏、老油田產(chǎn)量年年遞減的緊張局勢。安棚深層系是河南油田勘探重點區(qū)域之一，是實現(xiàn)新增地質(zhì)儲量最現(xiàn)實的探區(qū)，開展凝析油氣層測井解釋方法研究，建立凝析油氣層測井解釋模型并建立油氣層識別標準，具有十分重要的作用和意義。

1 地質(zhì)概況

安棚鼻狀構(gòu)造是泌陽凹陷深凹陷區(qū)的主要隆起帶之一，鼻狀構(gòu)造的東部是深凹陷區(qū)，西部為鄭老莊向斜，該構(gòu)造長約7 km，寬約2.5 km，面積17.5 km2構(gòu)造軸向為北西－南東，自上而下順時針方向偏轉(zhuǎn)，并向東南方向傾沒，深層系V砂組底面構(gòu)造圖表明，這一貫穿凹陷中心的鼻狀隆起，構(gòu)造簡單，隆起幅度較大（100～150 m），兩翼不對稱，西陡東緩，目前尚未發(fā)現(xiàn)斷層，通過對該區(qū)的構(gòu)造發(fā)育史分析研究認為：它是在古隆起的基礎(chǔ)上繼承性發(fā)育的鼻狀構(gòu)造，該構(gòu)造形成時間較早，對油氣聚集有良好的控制作用［1］。

1.1 地層特征和沉積特征

1.1.1 地層特征

本區(qū)地層自上而下為新近系平原組、上寺組，古近系廖莊組、核桃園組、大倉房組，深層系主要指大倉房組、核三下段和核三上段下部。

大倉房組：鉆厚66.5～280.5 m，在本區(qū)北部為雜色砂礫巖與紅色砂礫巖呈不等厚互層，砂巖成份以石英為主。

核三下段：鉆厚620～700 m，為安棚地區(qū)主要含油氣層段，自上而下分為四個砂組即V－Ⅷ砂組，其巖性縱向上為下粗上細，橫向上為南粗北細，主要為深灰、灰黑色泥巖，頁巖與淺灰、灰白色砂礫巖呈不等厚互層，泥巖中富含黃鐵礦，砂巖成份以石英為主，分選差，多為鐵白云石膠結(jié)，巖，性較致密、堅硬。

核三上段：鉆厚880～1005 m，本段為安棚地區(qū)的主要含油層段，自上而下分為Ⅰ－Ⅳ四個砂組，其主要巖性為深灰色泥巖、砂礫巖及灰褐色泥質(zhì)臼云巖，膠結(jié)物以泥質(zhì)為主。

1.1.2 沉積特征

安棚地區(qū)深層系儲層所處的沉積環(huán)境主要為扇三角洲前緣相的水下分支河道，從平面的分布看多數(shù)屬水下分支問道的中近端及中端，少數(shù)屬遠端。從安棚深層系IV－VIII砂組的對比分析看出該區(qū)砂體分布規(guī)律為：

（1）從上到下，來自平氏方向的砂體規(guī)模逐漸減小，平面上表現(xiàn)為從南向北逐漸萎縮，而來自栗園方向的砂體運漸增大，平面上表現(xiàn)為從南向北逐漸擴大，反映了兩個不同方向的水下分支河道水流強弱的變化特征；

（2）兩個方向的水下分支河道的側(cè)緣尖滅帶的交匯處形成分支河道灣，從上到下具有從南向北遷移的特征；

（3）深層系的砂體在平面上多呈裙邊狀展布，少數(shù)呈舌狀體展布，剖面上呈階梯狀戎模狀展布。

1.2 巖性、物性特征

從碎屑成份看，巖性主要有巖屑砂巖、次長石巖屑砂巖、次巖屑長石砂巖等，其中巖屑含量較高，長石和石英含量較低。膠結(jié)類型為孔隙膠結(jié)，碎屑顆粒磨圓度次園－次棱，分選差到中等。

深層系孔隙類型以粒間孔隙為主［2］，少量粒內(nèi)孔、鑄?？?、溶孔，顆粒以凹凸接觸為主，次為點線接觸?？紫逗淼琅c顆粒常被碳酸鹽膠結(jié)物堵塞。分析研究表明，該區(qū)的深層系屬低孔、低滲、裂縫發(fā)育性儲層。統(tǒng)計安棚深層系6口井224塊巖石物性分析資料，孔隙度主要分布在3%～10%之間，而滲透率77%樣品小于1×10－3μm2，有18%樣品處在（1～5）×10－3μm2之間，大于5×10－3μm2僅占5%左右，呈現(xiàn)明顯低孔低滲特征。

1.3 流體性質(zhì)

（1）原油性質(zhì)：安棚深層系流體性質(zhì)隨著油層埋藏深度的增加發(fā)生相應(yīng)變化［3］。隨深度增加，密度、含蠟量、凝固點、初餾點、粘度、膠質(zhì)瀝青含量均變小，原油性質(zhì)變好，到底部變?yōu)槟鲇停?/p>

（2）天然氣特征：安棚深層系的油層大部分都產(chǎn)天然氣，產(chǎn)量從每日100m3到2.2×104m3高低不等。分析結(jié)果：甲烷含量較高，為70%～90%，C2＋為7%～21%，C1／C1－5為0.74%～0.94%。表明安棚深層系天然氣較高的成熟度，類型為裂解氣；

（3）地層水：安棚深層系地層水為NaHCO3型，總礦化度從淺到深逐漸增大，Ⅶ油組平均為30655 mg／L，Ⅸ油組平均為57764mg／L，pH 值平均7.8～8.5。

2 地質(zhì)模型

地質(zhì)模型的建立主要就是利用巖心數(shù)據(jù)刻度測井?dāng)?shù)據(jù)。

2.1 孔隙度模型

38個數(shù)據(jù)點，相關(guān)系數(shù)0.88，相對誤差4.2%。

2.2 滲透率模型

式中：K——滲透率，10－3μm2。

34個數(shù)據(jù)點，相關(guān)系數(shù)0.87，相對誤差為23.2%。

2.3 飽和度解釋模型

式中：Sw——含水飽和度，%；Rw——地層水電阻率（Rw＝10.566×EXP（－0.0014×DEEP）），Ω·m；Rt——地層電阻率，Ω·m；φ——地層孔隙度；a——膠結(jié)系數(shù)（0.599）；b——飽和度指數(shù)（0.994）；m——膠結(jié)指數(shù)（1.9601）；n——飽和度指數(shù)（1.4206）。

3 凝析油氣藏測井評價方法研究

3.1 有效儲層識別技術(shù)

3.1.1 利用測井曲線重疊技術(shù)識別有效儲層

利用測井曲線的密度和中子曲線重疊可以識別油氣層［4］，并且在有效儲層中二者重疊有面積，無效儲層二者沒有重疊面積。圖1是×××井測井成果圖，圖中3、4、5、6、7號層中二者重疊有面積，為有效儲層，其中4、5號層壓裂試油，日產(chǎn)油12t，無水。

圖1 ×××井測井成果

3.1.2 利用電阻率和微球比值評價有效儲層

電阻率與微球比值越大說明儲層滲透性越好，儲層的產(chǎn)能就越大，根據(jù)壓裂層段的電阻率和微球之比值與產(chǎn)能交會［5］（圖2），建立適合安棚深層系凝析油藏有效儲層評價標準。

圖2 電阻率和微球比值與產(chǎn)能交會圖

有效儲層：

RT／RXO≥4，產(chǎn)量（Q）≥1.0t。

無效儲層：

RT／RXO≤4，產(chǎn)量（Q）≤1.0t。

3.2 利用交會圖技術(shù)識別油水層

3.2.1 利用電阻率與聲波交會圖技術(shù)

利用32個層探井試油資料，依據(jù)電阻率與聲波時差交會圖識別油水層，建立了安棚地區(qū)油水層評價標準（圖3）。

圖3 安棚深層系電阻率與聲波時差交會圖

根據(jù)圖3電阻率與聲波時差交會圖建立油水層評價標準：

油層：RT≥80Ω·m，AC≥199μs／m

干層：AC＜199μs／m

水層：RT＜80Ω·m，AC＞199μs／m

3.2.2 利用套后補償中子識別油氣層

經(jīng)水泥環(huán)厚度校正后的套后補償中子與裸眼井補償中子交會［6］，在水層或干層將二者重疊，根據(jù)二者重疊面積的大小判斷儲層含氣量，重疊面積越大，則儲層含氣越明顯。圖4是×××井利用套后補償中子識別油氣層成果圖，圖中的98、99號層試油日產(chǎn)氣5423 m3；壓裂后日產(chǎn)氣8×104m3，油2 t。

圖4 ×××井套后補償中子識別油氣層測井成果

3.2.3 利用偶極子聲波測井技術(shù)評價油氣層

地層中的氣體使縱波速度降低，但對橫波的影響很小或使橫波速度增大，含氣地層巖石具有異常低的縱、橫波波速比。因此將計算后的橫波時差與縱波時差相重疊，依據(jù)其重疊面積大小，可定性識別油氣層。

圖5是×××井偶極子聲波的橫波時差與縱波時差相重疊圖［7］，圖中的50、51、53、54、55、56號層二者重疊都有面積，說明這六個層可能有輕質(zhì)油氣，該井對50、51號層壓裂試油，日產(chǎn)凝析油氣24 t，無水。說明利用偶極子聲波的橫波時差與縱波時差相重疊方法是一個很好的識別凝析油氣的方法。

圖5 ×××井偶極子聲波技術(shù)評價油氣層測井成果

4 應(yīng)用效果分析

利用上述研究成果，開展對安棚深層系低效井治理工作，主要研究成果如下：

（1）根據(jù)試油、測試資料的層段，統(tǒng)計了近年來安棚試油井段的電性特征、產(chǎn)量數(shù)據(jù)，編制了安棚深層系28口井48層段典型圖例集。

（2）對研究區(qū)域內(nèi)的90口井進行了復(fù)查，提出了33井次109層段的有利油氣層段。

（3）提出對安2051、安2019等9口井實施壓裂措施的建議，目前已實施2口井，平均每口井日產(chǎn)原油2.0t左右（表1）。

5 結(jié)論

（1）安棚深層系為低孔、低滲油氣藏。

（2）在井眼條件好的情況下，密度與中子孔隙度差異越大出油氣的可能性越大。

（3）裂縫和次生孔隙的好壞確定了儲層產(chǎn)能的大小。

表1 9口井實施壓裂措施建議統(tǒng)計

（4）偶極子聲波測井能較好地指示地層中的凝析油氣。

［1］龔銀忠，胡書奎，沈祖吉，等.安棚深層系儲層裂縫對開發(fā)的影響及對策［J］.石油地質(zhì)與工程，2010，24（5）：76－79.

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