渤中2油田東營(yíng)組油層有效厚度下限確定方法

李文湘，汪瑞宏，崔云江

（中海石油（中國(guó)）天津分公司渤海油田勘探開(kāi)發(fā)研究院，天津塘沽300452）

1 問(wèn)題的提出

油層的有效厚度是指在目前的技術(shù)和工藝條件下具有產(chǎn)油能力部分的厚度，是計(jì)算油氣地質(zhì)儲(chǔ)量的一個(gè)重要參數(shù)［1］。研究有效厚度的基礎(chǔ)資料主要有巖心、試油和測(cè)井等資料，但由于存在多解性，由單一方法確定的下限只能單方面反映儲(chǔ)層的特征，往往采取多種方法互相驗(yàn)證，來(lái)綜合確定儲(chǔ)層的有效厚度下限［2］。渤中2油田位于渤海海域石臼坨凸起南部斷階帶上的斷層下降盤(pán)，為受控于斷層的半背斜構(gòu)造。油田的主要目的層為古近系東營(yíng)組的東二下段，由于BZ1井的目的層段在鉆井過(guò)程中井況復(fù)雜，測(cè)井作業(yè)是在泥漿浸泡15天后進(jìn)行的，導(dǎo)致電阻率測(cè)井?dāng)?shù)值因受到高礦化度泥漿侵入的影響明顯降低，電阻率測(cè)井值與BZ2井相比降低了一半左右，給測(cè)井解釋和流體判別帶來(lái)了困難。本文通過(guò)自然電位相對(duì)值與深、淺側(cè)向電阻率差值的比值法較好地識(shí)別出油層，并采用含油產(chǎn)狀、測(cè)試、最小流動(dòng)孔喉半徑等方法綜合確定了渤中2油田的油層有效厚度下限標(biāo)準(zhǔn)。

2 儲(chǔ)層特征

2.1 巖性特征

根據(jù)巖心、壁心、巖屑觀察，結(jié)合薄片鑒定等研究成果綜合分析，渤中2 油田東營(yíng)組儲(chǔ)層巖性以細(xì)砂巖、粉砂巖為主，少量的巖屑長(zhǎng)石砂巖，礦物成分主要為石英、長(zhǎng)石和巖屑，石英含量32.0%～47.0%，平均42.3%，長(zhǎng)石平均含量44.3%，巖屑平均含量13.2%。測(cè)試或流體取樣證實(shí)的油層對(duì)應(yīng)的巖心和璧心巖性為細(xì)砂巖及以上級(jí)別。

2.2 物性特征

對(duì)東營(yíng)組進(jìn)行了200余塊巖心樣品的常規(guī)孔隙度、滲透率分析，孔隙度分布范圍5.5%～29.4%，平均值19.9%，滲透率分布范圍（0.01～541.5）×10-3μm2，平均值為14.5×10-3μm2，測(cè)井解釋的孔隙度主要分布在6.7%～27.0%、平均孔隙度20.2%，滲透率主要分布在（0.1～502.9）×10-3μm2的區(qū)間內(nèi)，平均滲透率49.6×10-3μm2，屬于中孔低滲的儲(chǔ)層。儲(chǔ)層毛管壓力曲線以中-細(xì)歪度為主，排驅(qū)壓力0.128～0.992 MPa，飽和度中值壓力0.611～8.637 MPa，平均孔喉半徑0.189～2.215 μm。

將東營(yíng)組巖心分析的孔隙度和滲透率經(jīng)覆壓校正后，對(duì)其相關(guān)關(guān)系進(jìn)行了擬合分析，兩者間呈現(xiàn)較好的線性正相關(guān)關(guān)系，反映出儲(chǔ)層的基質(zhì)孔隙發(fā)育較好，對(duì)應(yīng)的孔喉間的連通性也較好。

2.3 油、水層判別

由于受高礦化度泥漿侵入的影響，油層電阻率值偏低，水層深電阻率基本小于6Ω·m，在6～10 Ω·m 的范圍內(nèi)存在含油水層、油水同層和油層，經(jīng)過(guò)分析認(rèn)為，大于6Ω·m 的水層主要處于異常高壓段，電阻率受泥漿侵入影響較小而使得水層電阻率也較高，與這部分水層相比，油層具有深、淺側(cè)向電阻率差異較大，自然電位值相對(duì)較低的特征。因此，引入了自然電位相對(duì)值與深、淺側(cè)向電阻率差值的比值［ΔSP／（RD-RS）］進(jìn)行油水層判別，自然電位相對(duì)值計(jì)算公式為：ΔSP＝SP測(cè)量／SP水層，當(dāng)深電阻率≥6Ω·m，［ΔSP／（RD-RS）］≤0.5時(shí)，對(duì)應(yīng)為油層（圖1），通過(guò)這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)可以較好地識(shí)別出油水層。

圖1 渤中2油田油層判別電性圖版

3 有效厚度下限確定

3.1 “四性”關(guān)系

研究區(qū)東營(yíng)組目的層為常規(guī)的砂巖儲(chǔ)層，其巖性、物性、含油性和電性間有一致的變化關(guān)系，從該油田巖心的巖性、含油性與物性間的關(guān)系圖（圖2）可以看出，中-細(xì)砂巖對(duì)應(yīng)的物性好，粉砂巖及鈣質(zhì)膠結(jié)的細(xì)砂巖對(duì)應(yīng)的物性較差，測(cè)井響應(yīng)特征與巖心物性分析結(jié)果的對(duì)應(yīng)關(guān)系較好，巖心的含油性隨著物性的變好而變好。物性好的儲(chǔ)層，巖心及壁心的含油性好，在測(cè)井上顯示為低自然伽馬、高聲波時(shí)差、低密度和高自然電位；隨巖石的粒度變細(xì)，泥質(zhì)含量增加，物性和含油性均變差，對(duì)應(yīng)的各種測(cè)井響應(yīng)特征均有一定范圍的變化。

3.2 巖性法

渤中2油田的巖性主要為細(xì)砂巖和粉砂巖，根據(jù)巖石和壁心描述及薄片分析資料制作的不同巖性對(duì)應(yīng)的孔隙度和泥質(zhì)含量交會(huì)圖（圖3），在孔隙度≥16%，泥質(zhì)含量≤20%范圍內(nèi)對(duì)應(yīng)的巖性為細(xì)砂巖及以上級(jí)別，范圍之外為粉砂巖、灰質(zhì)細(xì)砂巖和灰質(zhì)粉砂巖。同時(shí)，取資料證實(shí)的油層對(duì)應(yīng)的巖性也為細(xì)砂巖及以上級(jí)別，巖心含油性為油斑及以上級(jí)別，因此，將巖性下限定為細(xì)砂巖，含油性下限定為油斑。

圖2 渤中2油田“四性”關(guān)系圖

3.3 測(cè)壓法

由于海上油田的作業(yè)成本較高，一般不特意測(cè)試干層，很難獲取界限層的資料，地層壓力測(cè)試資料可以較好地反映儲(chǔ)層連通性、流體性質(zhì)及儲(chǔ)集物性，如果地層物性較好，較易形成泥餅，壓力恢復(fù)也較快，一般可以獲得有效的壓力數(shù)值；當(dāng)?shù)貙訚B透性不好時(shí)，地層壓力不能及時(shí)傳導(dǎo)，導(dǎo)致測(cè)壓失敗或獲得壓力數(shù)值無(wú)效［3］。在測(cè)試和測(cè)壓點(diǎn)反映的地層滲透性與測(cè)井解釋對(duì)應(yīng)的孔隙度與泥質(zhì)含量關(guān)系圖上，測(cè)壓滲透點(diǎn)大多分布在孔隙度≥16%，泥質(zhì)含量≤20%的范圍之內(nèi)。

3.4 最小流動(dòng)孔喉半徑法

圖3 巖性和測(cè)壓法確定有效厚度下限圖版

巖石的孔隙及喉道是油氣儲(chǔ)集和流動(dòng)的空間和通道，儲(chǔ)層的微觀孔隙結(jié)構(gòu)直接控制著儲(chǔ)層物性及含油性的好壞，在一定壓差下，原油能否從巖石中流出取決于喉道的粗細(xì)，即孔喉半徑的大小。因此，通過(guò)研究這種既能儲(chǔ)集原油又能使原油滲流的最小孔隙通道（即最小流動(dòng)孔喉半徑）來(lái)確定儲(chǔ)層物性下限，具有一定的合理性。

利用壓汞法毛管壓力資料確定的平均孔喉半徑與孔隙度及滲透率的關(guān)系圖（圖4）可以看出，孔隙度和滲透率均隨著孔喉半徑的增大而增大，充分說(shuō)明孔隙結(jié)構(gòu)決定著儲(chǔ)層物性的好壞，可以通過(guò)確定儲(chǔ)層最小流動(dòng)孔喉半徑來(lái)確定儲(chǔ)層的物性下限［4-6］。

圖4 孔隙度和滲透率與孔喉半徑關(guān)系

利用滲透能力分布法確定儲(chǔ)層最小流動(dòng)孔喉半徑方法為：利用東營(yíng)組巖心分析得到的毛管壓力曲線及對(duì)應(yīng)的孔隙度和滲透率，將所有毛管壓力資料進(jìn)行J函數(shù)處理，使所有毛管壓力曲線平均為一條能代表油藏特征的平均毛管壓力曲線，然后以等對(duì)數(shù)孔喉半徑間隔為單元，計(jì)算每個(gè)單元的滲透能力貢獻(xiàn)值，當(dāng)累積滲透能力貢獻(xiàn)值達(dá)到99.9%以上時(shí)，所對(duì)應(yīng)的孔喉半徑為最小流動(dòng)孔喉半徑，計(jì)算表明，累積滲透能力達(dá)到99.9%以上時(shí)，油藏對(duì)應(yīng)的孔喉半徑為0.363μm，對(duì)應(yīng)的孔隙度為16.5%，滲透率為1×10-3μm2。

4 結(jié)論

（1）渤中2油田主力油組東營(yíng)組儲(chǔ)層巖性主要為細(xì)砂巖和粉砂巖，屬于中孔低滲儲(chǔ)層，在研究了本區(qū)巖石物理特征的基礎(chǔ)上，利用巖心分析、試油和最小流動(dòng)孔喉半徑等方法綜合確定了油層的有效厚度下限。

（2）該油田存在部分低阻油層，常規(guī)方法難以識(shí)別，在解釋時(shí)采用了自然電位相對(duì)值與深、淺側(cè)向電阻率差值的比值結(jié)合進(jìn)行判別，應(yīng)用效果較好，這是渤海油田識(shí)別低阻油層較為有效的方法之一。

（3）確定有效厚度下限的方法很多，但每種方法只是反映了儲(chǔ)層的一方面特征，具有多解性。本油田資料錄取豐富，采用多種方法綜合確定了有效厚度下限，并互相驗(yàn)證，以確保結(jié)果的可靠性，這些下限被用于測(cè)井解釋結(jié)論的判別和儲(chǔ)量評(píng)價(jià)，得到了較好的應(yīng)用效果。

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