低阻油層判別技術(shù)在吉林油區(qū)的應(yīng)用

秦 杰

（中國石油吉林油田分公司勘探開發(fā)研究院 吉林松原 138000）

吉林油區(qū)（松遼盆地南部中央坳陷區(qū)）低阻油層分布較廣，在中央坳陷區(qū)的不同油田、油層中均可見不同程度的低阻油氣層，而大老爺府油田高臺子油層為整裝大型低阻油氣田。

吉林油區(qū)砂泥巖剖面上的低阻油氣層，共同特征是深探測電阻率值與鄰近水層電阻率相差不大（有時甚至低于水層），與上下泥巖的電阻率差別小，電阻增大率（油層電阻率與相似物性條件下的水層電阻率之比）≤3，是概念上的相對低阻油層，該類油氣層常規(guī)電阻率測井曲線上不易識別。

1 低阻油層的成因

吉林油區(qū)低阻油氣層多位于三角洲（或扇三角洲）前緣的河口壩、遠(yuǎn)砂壩、席狀砂等沉積微相中，儲層特點(diǎn)是其形成低阻油層的主要原因：①巖性顆粒細(xì)、泥質(zhì)含量高，微孔隙發(fā)育，巖石束縛水含量高達(dá)30%～50%，使得油氣層電阻率與周圍的水層十分接近，降低了測井信息對油氣水層的分辨率；②砂泥薄互層的存在；③粘土礦物的影響；④由于泥漿濾液侵入裂縫，使電測曲線油氣層的電阻率明顯下降；⑤個別油田儲層局部范圍內(nèi)地層水礦化度異常高。

2 低阻油水層識別方法研究

2.1 孔隙度-電阻率改進(jìn)電性圖版識別法

阿爾奇公式只有在電性主要反映地層孔隙流體的情況下有較好的應(yīng)用效果。多數(shù)低阻儲層是由許多砂巖和泥巖紋層組成的，在一個地區(qū)，對巖性基本相同、孔隙結(jié)構(gòu)相似、地層水礦化度變化不大的地層，除地層水飽和度因素外，泥質(zhì)含量是影響地層電阻率的主要因素。對泥質(zhì)砂巖的電阻率進(jìn)行“泥質(zhì)校正”之后，成為“純砂巖”地層的電阻率，用“純砂巖”地層的電阻率代替深探測電阻率測井值作電性圖版來識別孔隙流體性質(zhì)，該方法稱為“改進(jìn)的電性圖識別法” 。

2.1.1 主要原理

2.1.2 實(shí)例分析

四方坨子地區(qū)青三段地層的高臺子油層低阻儲層巖性基本一致，均為粉砂巖，且孔隙結(jié)構(gòu)、流體分布大體相近，地層水礦化度變化不大。因此，除地層水飽和度外，泥質(zhì)含量是影響地層電阻率的主要因素。在建立改進(jìn)的電性圖版時，泥質(zhì)含量由自然伽馬測井計(jì)算：

Rsh取泥巖平均電阻率測井值，由(2)式計(jì)算經(jīng)泥質(zhì)校正后的地層電阻率Rt，在圖1的基礎(chǔ)上建立改進(jìn)的電性圖版（圖2）。經(jīng)泥質(zhì)校正后，油層和油水同層電阻率增大明顯，而水層的電阻率只有小幅度增大。因此，在改進(jìn)的電性圖版上，油層和油水同層區(qū)與水層區(qū)分得更開，有利油水層的識別。利用該方法對青三段解釋為水層的可疑層進(jìn)行校正300余個層后，對達(dá)到電性標(biāo)準(zhǔn)的42個層中的11個層試油，有8個層獲得工業(yè)油流，提高了該區(qū)的油水層識別精度。

圖1 四方坨子地區(qū)低阻儲層電性圖版（未校正的）

圖2 四方坨子地區(qū)低阻儲層改進(jìn)的電性圖版

2.2 束縛水飽和度-含水飽和度交會圖分析法

2.2.1 識別原理

由油、氣、水兩相或三相流體在地層孔隙中的滲流理論，地層含水飽和度Sw和地層束縛水飽和度Swi可用來判別地層產(chǎn)油或產(chǎn)水。該方法效果好壞的關(guān)鍵是求準(zhǔn)束縛水飽和度。束縛水飽和度求法有兩種：一是常規(guī)法，二是核磁測井法。

①當(dāng)Sw=Swi，地層只產(chǎn)油，即為油層。實(shí)際應(yīng)用中，Sw與Swi相近；對厚度大、含油飽和度高的油氣層，往往會出現(xiàn)Sw

②當(dāng)Sw>Swi明顯時，地層只產(chǎn)水，即為水層。

2.2.2 實(shí)例分析

大老爺府油田高臺子油層為整裝大型低阻油田，采用束縛水飽和度-含水飽和度交會圖分析法確定油水層效果較好（圖3）。

圖3 大老爺府油田老6－1井高臺子油層測井曲線

2.2.3 參數(shù)求取

①束縛水飽和度的求取

由于粒度中值變小和粘土礦物充填的結(jié)果，導(dǎo)致儲層滲透率和孔隙度變小，束縛水飽和度增大，所以砂巖的Swi經(jīng)?？梢员硎緸榱６戎兄?Md)和有效孔隙度（φ）兩者的函數(shù)。根據(jù)老13-9井密閉取心井資料統(tǒng)計(jì)每個粒度中值的Swi=F(φ)的關(guān)系。

Md=0.01mm時，φ=31.3064-0.227346Swi

Md=0.02mm時，φ=1/(0.000772622 Swi+0.0174011)

Md=0.03mm時，φ=1/(0.000440064Swi+0.025145)

利用反映巖性的自然伽瑪（GR）曲線求取泥質(zhì)含量，泥質(zhì)含量大小與粒度中值具有良好相關(guān)性。

Vsh=4.17977+66.8967GR r=0.79

Md=3.92909+0.07196Vsh r=0.94

利用4口取心井319塊樣口分析資料，建立了本區(qū)孔隙度方程，φ=-57.2+0.282△t，r=0.91。通過上述關(guān)系式即可求出Swi。

②含水飽和度（Sw）求取

根據(jù)阿爾奇公式，取m=n=2，a=b=1，

利用上述求取的Swi、Sw繪制圖版（圖4），對于落在圖45°線附近的點(diǎn),由于基本滿足是Sw=Swi，因而Swm=0，說明生產(chǎn)過程中不會出水。隨著Sw增加，由油層—低產(chǎn)油層—干層，最后趨于泥點(diǎn)，落于45°線左下方的點(diǎn)始終滿足Sw>Swi，因而Swm>0，產(chǎn)水特征明顯。

應(yīng)用該方法解決了大老爺府油田高臺子油層的低阻油層評價問題并取得了良好的效果，符合率達(dá)到70%。同時該方法成功地發(fā)現(xiàn)泉四段I砂組的低阻油層。

圖4 大老爺府油田青一段油層可動水分析法圖版

2.3 “無侵線法”油水層識別技術(shù)

2.3.1 基本原理

通過分析在淡水泥漿侵入條件下電阻率徑向上變化來判斷油水層，油層減阻侵入、水層增阻侵入。

具體做法為：使用0.5m電位電阻率（X軸）和深感應(yīng)電阻率（Y軸）交會，選取沒有泥漿侵入的致密層和泥巖層作為無侵點(diǎn)，將相關(guān)的無侵點(diǎn)連成一條直線即無侵線，油層的數(shù)據(jù)點(diǎn)落在無侵線的上方，水層的數(shù)據(jù)點(diǎn)會落在無侵線的下方。

2.3.2 實(shí)例分析

四方坨子地區(qū)方53斷塊邊部生產(chǎn)井方東28－10井的青三段13號小層，深感應(yīng)電阻率10～15Ω·m，與11號小層相比油水層特征不明顯，原解釋為水層（圖5），采用“無侵線法”油水層識別技術(shù)（圖6），圖中15-16、13-14、20號層為致密無侵層，它們的連線為無侵線，132、133、134小號層落在無侵線上方的油層減阻侵入?yún)^(qū)，投產(chǎn)133、134小號層后，平均日產(chǎn)油18.4t/d。

利用該方法對四方坨子?xùn)|地區(qū)200余口井的青三段儲層進(jìn)行油水識別后，重新發(fā)現(xiàn)識別出45口井（102層的有效儲油層，經(jīng)投產(chǎn)19口井，證實(shí)出油已有15井次，有效地解決了英坨地區(qū)青三段低阻油層的識別問題，為吉林油田提交探明儲量增加近400×104t。

3 結(jié)論

針對吉林油區(qū)儲層低阻的不同成因，采用孔隙度-電阻率改進(jìn)電性圖版識別法，用“純砂巖”地層的電阻率值作電性圖版，識別巖性顆粒細(xì)、泥質(zhì)含量高的儲層流體性質(zhì)取得較好效果；利用束縛水飽和度-含水飽和度交會圖分析法，求取地層含水飽和度Sw和地層束縛水飽和度Swi來判別地層產(chǎn)油或產(chǎn)水，發(fā)現(xiàn)了大老爺府大型整裝低阻油田；分析在淡水泥漿侵入條件下電阻率徑向上變化的“無侵線法”油水層識別技術(shù)的應(yīng)用，發(fā)現(xiàn)了一批高產(chǎn)層或油田，提高了吉林油區(qū)低阻油層識別精度。今后，先進(jìn)測井技術(shù)與常規(guī)測井技術(shù)的有效結(jié)合，是提高低阻油層判別水平的有效途徑。