鎮(zhèn)原油田鎮(zhèn)250區(qū)塊延10測井二次解釋研究

馬雪娟，張春生，劉威，項(xiàng)文楷，李婷，馬鈺錕 （長江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，湖北武漢430100）

1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的整理

1）取心井分析資料 由于鎮(zhèn)250區(qū)塊延10油藏沒有取心井資料，因此筆者在研究過程中借用了鎮(zhèn)北油田其他區(qū)塊延10油藏巖心分析資料，包括含油飽和度、含水飽和度、孔隙度、滲透率和密度等5項(xiàng)。

2）測井資料 研究區(qū)共完井187口，資料齊全的井共計(jì)163口。測井資料主要包括雙感應(yīng)一八側(cè)向電阻率（RILD，RILM，RLL8），微電位、微梯度、2.5m梯度電極系電阻率、0.4m電位電極系電阻率、自然電位（SP），自然伽馬（GR）、聲波時(shí)差（AC）、井徑（CAL）等。總體而言，測井資料質(zhì)量基本可靠，在GR、SP以及電阻率測井曲線上，可以清楚地識(shí)別儲(chǔ)層、煤層等。

3）測試及生產(chǎn)資料 研究區(qū)共有159口井的射孔資料，共199個(gè)射孔層段；同時(shí)，研究區(qū)開發(fā)資料較為齊全，為開展測井二次解釋提供了充分的生產(chǎn)和試油資料。

2 “四性”關(guān)系研究

巖性、物性、電性和含油氣性的“四性”關(guān)系研究是建立儲(chǔ)層測井參數(shù)解釋模型和確定油氣層下限的基礎(chǔ)，其研究目的在于找到影響儲(chǔ)層參數(shù)的地質(zhì)因素，揭示儲(chǔ)層參數(shù)之間的內(nèi)在聯(lián)系［1］。

1）巖性與物性的關(guān)系 延10儲(chǔ)層以細(xì)砂巖到中砂巖為主，砂巖中碎屑顆粒以石英為主，長石次之。膠結(jié)類型以孔隙式為主。巖性特點(diǎn)決定了該油藏具有物性好、小而肥的特點(diǎn)。由于研究區(qū)油藏儲(chǔ)集層巖性以細(xì)砂巖、粉細(xì)砂巖為主，巖性較細(xì)且單一，表現(xiàn)出的巖性與物性關(guān)系也較單一，物性差異主要取決于巖石的基質(zhì)成分及膠結(jié)程度。

2）物性與含油性的關(guān)系 巖心觀察和描述結(jié)果表明，研究區(qū)儲(chǔ)層多為低滲、低飽和油層，巖心中多見含油、油浸、油斑及油跡。從取心分析結(jié)果來看，物性分析資料與含油性之間相關(guān)規(guī)律不顯著，但總體上孔隙度及滲透率較好的儲(chǔ)層，其含油性也相對較好，這說明該區(qū)的物性控制了其含油性。

3）含油性與電性的關(guān)系 研究區(qū)GR曲線和SP曲線對砂體反映較敏感。儲(chǔ)層砂體GR曲線呈低位箱形，SP曲線顯著負(fù)異常；AC曲線對巖性、巖石膠結(jié)程度及孔隙度和滲透率反映較好。該區(qū)測井資料也表明，當(dāng)儲(chǔ)層含油時(shí)，地層電阻率增大。

綜上所述，該區(qū)儲(chǔ)層巖性直接控制著物性和含油性變化。物性是關(guān)鍵，其直接控制著含油氣性，粉砂巖表現(xiàn)出孔隙度和滲透率差的特點(diǎn)。物性越好，含油的含油級別越高，相應(yīng)的電性特征越顯著。

3 儲(chǔ)層參數(shù)測井解釋模型的建立

1）泥質(zhì)含量解釋模型 研究區(qū)泥巖段測井響應(yīng)統(tǒng)計(jì)表明，GR曲線對巖性響應(yīng)比較敏感，故選用GR井曲線的經(jīng)典公式來計(jì)算泥質(zhì)含量。

自然伽馬確定泥質(zhì)含量經(jīng)驗(yàn)方程如下：

式中，GR為自然伽馬測井曲線響應(yīng)值；GMIN、GMAX為目的層純砂巖、泥巖的自然伽馬測井響應(yīng)值；SH 為自然伽馬曲線相對值；Vsh為泥質(zhì)含量；GCUR為希爾奇指數(shù)，由于缺乏實(shí)驗(yàn)室?guī)r心分析資料，通常古近系、新近系等新地層為3.7，老地層為2。

2）孔隙度測井解釋模型 利用研究區(qū)儲(chǔ)層的取心資料，采用多元統(tǒng)計(jì)回歸方法，繪制延10儲(chǔ)層的孔隙度和聲波時(shí)差、孔隙度和滲透率之間的交會(huì)圖（見圖1），求出兩者之間的相關(guān)參數(shù)及回歸方程，在沒有取心井的常規(guī)測井曲線的條件下計(jì)算孔隙度、滲透率參數(shù)。

延10儲(chǔ)層孔隙度模型：

式中，φ為孔隙度，%；Δt為聲波時(shí)差，μs／m。

3）滲透率測井解釋模型 滲透率不僅與巖石的孔隙體積有關(guān)，與孔隙幾何尺寸與形態(tài)也有著密切關(guān)系［2］。根據(jù)巖心試驗(yàn)分析數(shù)據(jù)，研究孔隙度和滲透率關(guān)系。從整體分析看，巖心分析的滲透率與孔隙度呈正相關(guān)關(guān)系，即隨著孔隙度的增大滲透率也增大（見圖2）。

圖1 鎮(zhèn)原油田鎮(zhèn)250區(qū)塊延10油藏孔隙度和聲波時(shí)差交會(huì)圖

圖2 鎮(zhèn)原油田鎮(zhèn)250區(qū)塊延10油藏孔隙度和滲透率交會(huì)圖

延10儲(chǔ)層滲透率模型為：

式中，K為最終確定的滲透率，mD；φ為孔隙度，%。

4）含油飽和度測井解釋模型 目前，確定儲(chǔ)層含油飽和度的方法很多，有油基泥漿取心、壓汞法、相滲透率法等［3］。這些方法只能用于局部儲(chǔ)層的含油飽和度計(jì)算，而阿爾奇公式是連接儲(chǔ)層物性、含油性和電性的橋梁［4］，在儲(chǔ)層含油飽和度的計(jì)算中發(fā)揮著非常重要的作用［5］。

含油飽和度的計(jì)算應(yīng)用阿爾奇公式：

式中，So為含油飽和度，%；Rw為地層水電阻率，Ω·m；Rt為地層電阻率，Ω·m；φ為孔隙度，%；a、b、m、n系數(shù)一般由各區(qū)塊樣品分析資料和樣品巖電試驗(yàn)結(jié)果擬合確定。該研究采用油田延10儲(chǔ)層的巖電試驗(yàn)資料，a取1.85、b取1.11、m 取1.63、n取2.18、Rw取0.08。

4 油層測井解釋標(biāo)準(zhǔn)

為了突出地層的含油性，筆者采用了Pickett交會(huì)圖法確定研究區(qū)的油水層識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)。該方法評價(jià)儲(chǔ)層的含油性是基于Archie公式，在巖性穩(wěn)定，即a、b、m、n不變和地層水電阻率Rw基本不變的情況下，電阻率與孔隙度在雙對數(shù)坐標(biāo)系中呈線性關(guān)系，斜率為m，這就是PICKETT法。

筆者收集整理了研究區(qū)延10儲(chǔ)層所有井的試油、試采和射孔層段的資料，結(jié)合油田實(shí)際開發(fā)數(shù)據(jù)，采用兩參數(shù)Pickett交會(huì)圖技術(shù)，建立了目的層的油水層測井解釋圖版（見圖3～圖6）。

圖3 鎮(zhèn)250區(qū)塊延10油藏孔隙度與電阻率交匯圖版

圖4 鎮(zhèn)250區(qū)塊延10油藏含油飽和度與孔隙度交會(huì)圖版

圖5 鎮(zhèn)250區(qū)塊延10含油飽和度與聲波時(shí)差交會(huì)圖版

圖6 鎮(zhèn)250區(qū)塊延10含有飽和度與泥質(zhì)含量交會(huì)圖板

根據(jù)上述交會(huì)圖版建立出鎮(zhèn)250井區(qū)延10儲(chǔ)層油層下限標(biāo)準(zhǔn)（見表1）。

表1 鎮(zhèn)250區(qū)塊延10油藏油層下限標(biāo)準(zhǔn)

5 應(yīng)用效果

基于上述方法，對全區(qū)的所有井進(jìn)行了二次解釋，解釋結(jié)論與實(shí)際生產(chǎn)測試資料符合率較高，但依然存在著少部分解釋不一致的小層（見圖7）。

根據(jù)試油、生產(chǎn)等資料對工區(qū)內(nèi)井測井解釋結(jié)果進(jìn)行二次解釋（見表2）。經(jīng)核查，在鎮(zhèn)250井區(qū)延10段，共修正了49口井合76個(gè)小層，占整個(gè)單砂層的4.4%。使研究區(qū)延10得到正確的認(rèn)識(shí)和評價(jià)，為以后的開發(fā)提供了理論依據(jù)。

根據(jù)該研究，主力油層延10含油面積15.91km2，有效厚度平均為7.44m，含油飽和度平均為39.39%，孔隙度平均為13.46%，地層原油比重取值0.79，原始地層原油體積系數(shù)取值1.129，計(jì)算地質(zhì)儲(chǔ)量為439.14×104t。

圖7 鎮(zhèn)301－05井（延10）原解釋結(jié)果與二次結(jié)果、試油結(jié)果對比圖

表2 鎮(zhèn)250井區(qū)延10二次解釋結(jié)果與原解釋部分結(jié)果對比表

［1］ 孫魯平，首皓，李平，等 .非均質(zhì)儲(chǔ)層測井二次解釋——以遼河GS油田為例 ［J］.石油天然氣學(xué)報(bào)（江漢石油學(xué)院學(xué)報(bào)），2009，31（4）：91－95.

［2］ 張厚福，方朝亮，高先志，等 .石油地質(zhì)學(xué) ［M］.北京：石油工業(yè)出版社，1999.

［3］ 孫建孟 .應(yīng)用巖心分析資料建立測井解釋模型 ［J］.石油大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，1995，19（4）：28－34.

［4］ 雍世和，張超謨 .測井?dāng)?shù)據(jù)處理與綜合解釋 ［M］.東營：石油大學(xué)出版社，1996.

［5］ 楊通佑，范尚炯，陳元千 .石油及天然氣儲(chǔ)量計(jì)算方法 ［M］.北京：石油工業(yè)出版社，1990.