張家垛油田阜三段四性關(guān)系及有效厚度下限的確定

楊 敏

（中國石化華東分公司，江蘇南京210011）

張家垛油田位于蘇北盆地海安凹陷曲塘次凹北部陡坡帶，以構(gòu)造圈閉為主，沉積相類型為三角洲前緣和前三角洲兩個(gè)亞相；研究區(qū)內(nèi)垛一段、戴一段、阜三段三個(gè)油組含油，主要含油層段為阜三段油藏，但巖石顆粒細(xì)，泥質(zhì)含量高，巖石成分復(fù)雜，具有典型的中低孔、特低滲的油層特征，開發(fā)難度大。

1 四性關(guān)系特征［1－3］

1．1 巖性特征

阜三段儲(chǔ)層主要以長石細(xì)砂巖為主，粉砂巖次之。陸屑含量62%～92%，其中石英占59%～74%、長石10%～18%、巖屑2%～32%；分選中－好，局部差，磨圓度為次圓、次棱－次圓狀。填隙物由雜基和膠結(jié)物構(gòu)成，雜基主要為粘土礦物，含量4%～26%；膠結(jié)物含量1%～2%，以方解石（1%～2%）為主，少量硅質(zhì)；膠結(jié)類型為孔隙式，其次為薄膜式。

1．2 物性特征

阜三段的孔隙度最大值為27．12%，最小值為11．2%，平均值17．82%，主要分布區(qū)間17%～19%；滲透率最大值為375．22×10－3μm2，最小值為0．07×10－3μm2，平均值為9．63×10－3μm2，主要分布區(qū)間（6～10）×10－3μm2。

1．3 含油性特征

研究區(qū)阜三段砂體較為穩(wěn)定，厚度較薄，單砂層厚度一般在1～5 m，含油級(jí)別主要有油浸、油斑和油跡，含油產(chǎn)狀主要以油浸、油斑為主體，測井分析的含油飽和度在40%～79%之間。

1．4 電性特征

常用的測井系列中，反映巖性特征的測井曲線有自然伽馬、自然電位、井徑曲線；反映物性特征的測井曲線主要有補(bǔ)償聲波、補(bǔ)償中子、補(bǔ)償密度曲線；反映含油性特征的曲線主要有深淺電阻率曲線等。研究區(qū)阜三段儲(chǔ)層從電性測井響應(yīng)上來看，油層微電極曲線具明顯正幅差，自然電位曲線負(fù)異常幅度相對(duì)較大；水層自然電位具明顯的負(fù)異常，自然伽馬曲線呈低值，微電極曲線呈低平值響應(yīng)，具明顯正幅差；干層自然電位呈低負(fù)異常幅度響應(yīng)，甚至無負(fù)異常幅度，自然伽馬值相對(duì)較高，微電極曲線呈低平值響應(yīng)，且無明顯的正幅差。

1．5 巖性、物性、電性和含油性的關(guān)系

1．5．1 巖性和物性關(guān)系

儲(chǔ)層巖石顆粒大小、分選好壞，巖石成分、結(jié)構(gòu)、膠結(jié)物含量、膠結(jié)方式等巖性特性直接決定儲(chǔ)層物性好壞。通常儲(chǔ)層的巖性越粗，物性越好，含油級(jí)別越高。

張家垛油田阜三段儲(chǔ)層中，同一個(gè)儲(chǔ)層高阻出油、低阻為干層的特征比較明顯。通過現(xiàn)場試油、取心及室內(nèi)實(shí)驗(yàn)來看，物性控制含油性，滲透率越高，儲(chǔ)層含油越飽滿。

1．5．2 巖性、物性和電性的關(guān)系

阜三段儲(chǔ)層巖性主要為砂泥巖組合，細(xì)砂巖是阜三段的主要含油儲(chǔ)集巖，縱向上由于碎屑顆粒粗細(xì)和泥質(zhì)含量組成的差異，利用自然電位、自然伽馬等測井曲線易于識(shí)別。阜三段屬中低孔－特低滲儲(chǔ)層，泥、灰質(zhì)含量較低。此類儲(chǔ)層與干層相比，三孔隙度曲線有明顯差別，其聲波時(shí)差、中子孔隙度呈相對(duì)高值響應(yīng)，密度相對(duì)低值響應(yīng)。聲波時(shí)差一般在254～307μs／m，密度2．2～2．46 g／cm3，中子22．0%～30．0%。同時(shí)，自然電位具有明顯的負(fù)異常，幅值一般在－50～－25 mV，自然伽馬中低值，一般為50～80 API；微電極呈低平值響應(yīng)，深、中感應(yīng)、八側(cè)向三電阻率曲線呈相對(duì)高值響應(yīng)，深感應(yīng)電阻率值一般在3．2～7．47Ω·m。隨著儲(chǔ)層孔隙度、滲透率降低，聲波時(shí)差和中子孔隙度變小，密度變大，自然電位負(fù)異常幅度減小，且深、淺感應(yīng)電阻率呈增大趨勢。

1．5．3 含油性和電性的關(guān)系

通常來說，儲(chǔ)層含油性對(duì)電阻率和感應(yīng)系列測井的影響較大，含油儲(chǔ)層的電阻率數(shù)值較低，在相同物性條件下，隨著含油性變好，三電阻率數(shù)值增加，即油層電阻率大于含油干層、干層電阻率。一般油層深感應(yīng)電阻率在3．2～7．47Ω·m，聲波時(shí)差值較高（254～307μs／m）；且隨著含油性變好或儲(chǔ)層滲透性變差，油層電阻率增加。

2 油水層識(shí)別與有效厚度下限的確定

2．1 油水層識(shí)別

2．1．1 油層電性特征

在錄井及取心資料中反映含油性較好（油斑～油浸）的層段，其巖性相對(duì)較純，泥質(zhì)含量相對(duì)較少，孔隙度和滲透率相對(duì)較高。測井曲線上表現(xiàn)為：微電極曲線具明顯正幅差，自然電位曲線負(fù)異常幅度小，自然伽馬呈中高值響應(yīng)，反映儲(chǔ)層偏干，無明顯水層，聲波時(shí)差為254～307μs／m；補(bǔ)償中子14．0%～28．3%，密度一般2．05～2．45 g／cm3。三電阻率曲線侵入不明顯，油層電阻率值一般3．2～7．47Ω·m，最高達(dá)到8．5Ω·m。測井分析的含油飽和度在40%～79%之間（圖1）。

2．1．2 水層電性特征

阜三段水層主要集中在上砂組，其自然電位具明顯的負(fù)異常，自然伽馬曲線呈低值，微電極曲線呈低平值響應(yīng)，具明顯正幅差。水層物性、巖性與油層基本一致，水層聲波時(shí)差值在260～300μs／m之間，補(bǔ)償中子18．5%～24．5%，密度值一般在2．26～2．32 g／cm3之間。其主要區(qū)別是三電阻率曲線，呈明顯的增阻侵入特征，低于油層。

2．1．3 干層電性特征

干層含泥質(zhì)成分高，在測井曲線上反映為：自然電位呈低負(fù)異常幅度響應(yīng)，甚至無負(fù)異常幅度。自然伽馬值相對(duì)較高，微電極曲線呈低平值響應(yīng)，且無明顯的正幅差。聲波時(shí)差較高，一般介于油、水層之間，其數(shù)值在250～290μs／m，電阻率呈較低值響應(yīng)，數(shù)值在1．9～3．0Ω·m之間。

2．2 有效厚度下限的確定［3－6］

2．2．1 巖性與含油性下限的確定

阜三段儲(chǔ)油層“四性關(guān)系”研究表明，其儲(chǔ)層巖性、含油性下限標(biāo)準(zhǔn)為：粉砂巖、油斑。

2．2．2 物性下限的確定

根據(jù)阜三段油藏試油、測井等資料，采用試油法求取物性下限值。根據(jù)阜三段油層試油資料和測井解釋結(jié)果建立孔隙度與含油飽和度關(guān)系圖（圖1），從圖中可見阜三段孔隙度下限值為13．0%。由上述方法中選出試油驗(yàn)證的測井解釋值作為儲(chǔ)油層有效厚度物性下限值，阜三段孔隙度下限值為13．0%。

2．2．3 電性下限的確定

根據(jù)阜三段油層的試油及測井資料，編制了阜三段的電阻率（Rt）與聲波（AC）關(guān)系圖（圖2）。

阜三段儲(chǔ)層電性下限值：

油 層：AC≥254μs／m，Rt≥3．2Ω·m，POR≥13%，SO≥40%；

含油水層：AC≥254μs／m，1．9＜Rt＜2．2Ω·m，POR≥13%，SO≤30%；

水 層：AC≥254μs／m，Rt＜1．7Ω·m，POR≥13%，SO≤30%；

干 層：AC＜270μs／m，Rt＜3．0Ω·m，POR≤13%，SO≤30%。

2．2．4 有效厚度下限的確定

圖2 阜三段電阻率Rt與聲波AC關(guān)系

對(duì)研究區(qū)阜三段儲(chǔ)層巖性、物性、電性和含油性四性進(jìn)行了綜合分析，最終確定了有效厚度下限標(biāo)準(zhǔn)（表1）。按照儲(chǔ)量計(jì)算相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)，有效厚度起算取0．4 m，并且要扣除夾層，夾層厚度起算為0．2 m。儲(chǔ)油層有二種夾層：一是致密夾層，二是泥質(zhì)夾層。致密夾層在聲波時(shí)差和微電極曲線上均反映較好，易于識(shí)別，以聲波時(shí)差和微電極曲線反映為指示予以扣除；泥質(zhì)夾層以自然伽馬、自然電位明顯回返為指標(biāo)予以扣除。阜三段有效厚度下限值為0．6 m。

3 結(jié)語

表1 張家垛油田阜三段儲(chǔ)油層有效厚度下限標(biāo)準(zhǔn)

（1）應(yīng)用阜三段儲(chǔ)層鉆井、測井、巖心和試油等資料，分析了研究區(qū)阜三段四性關(guān)系特征，并確定了本區(qū)油層、水層、干層的識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)及有效厚度下限標(biāo)準(zhǔn)。

（2）通過確定的油層、水層、干層的識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)及有效厚度下限標(biāo)準(zhǔn)，為科學(xué)合理開發(fā)本區(qū)阜三段油層提供了科學(xué)依據(jù)。

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