交會圖法在致密儲層巖性識別中的應(yīng)用

摘 要：遼河坳陷陳家洼陷沙四段沉積一套以泥晶白云石、方沸石為主的致密混合沉積巖，巖性復(fù)雜，識別難度，而近年來致密油儲層已成為勘探重點，如何快速準確確定其巖性成為一大難題。本文是在巖石宏觀描述、巖石薄片準確鑒定的基礎(chǔ)上，綜合利用常規(guī)測井資料建立研究區(qū)巖性識別交會圖版，并建立巖性劃分模式及巖性識別標準，為研究相似儲集巖性提供借鑒。

關(guān)鍵詞：致密油 交會圖 測井曲線 碳酸鹽巖 方沸石

中圖分類號：P631 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）10（b）-0000-00

0 引言

隨著油氣勘探與開發(fā)的深入，致密油氣藏是目前世界油氣勘探的一個新領(lǐng)域[1]，致密油氣藏的研究越來越受到重視。遼河坳陷西部凹陷陳家洼陷沙河街組四段以泥晶白云石、方沸石為主，伴隨著泥質(zhì)和一定量砂質(zhì)沉積的致密儲集層為一套致密油藏[2]。該油藏巖性復(fù)雜，且非均質(zhì)性強，巖性識別給儲層評價工作帶來極大困難。

本文是在巖礦分析準確確定造巖礦物的基礎(chǔ)上，研究主要造巖礦物的測井響應(yīng)，建立各種巖性與測井曲線間的關(guān)系，以此為據(jù)，建立研究區(qū)沙四段碳酸鹽巖巖性的測井識別方法；在準確識別巖性的基礎(chǔ)上，準確恢復(fù)沙四段杜家臺油層巖性剖面。巖性識別在儲層評價及綜合地質(zhì)研究中具有重要的實際意義。

1 巖石學(xué)特征

1.1 研究區(qū)主要巖石類型

地質(zhì)研究表明陳家洼陷沙四杜家臺時期研究區(qū)為半深湖相-濱淺湖相-半深湖相，該層段主要為一套由白云石、方沸石和泥質(zhì)（包括細粉砂）不同程度混合形成的一套混合沉積巖，根據(jù)白云石、方沸石和泥質(zhì)等混合比例的不同可以劃分為不同的巖石類型[2～3]。

1.2 利用手標本和巖石薄片鑒定確定點上的巖石類型

（1）含泥泥晶云巖：泥晶結(jié)構(gòu)，紋層狀構(gòu)造。泥晶白云石50%～80%，泥質(zhì)10%～50%，二者互層分布。該類巖石單層厚度較薄，一般在7cm～20cm之間，層內(nèi)收縮縫發(fā)育，局部自碎垮塌成角礫巖，并具有溶孔，巖石含油性較好。

（2）含泥含方沸石泥晶云巖：泥晶結(jié)構(gòu)，紋層狀構(gòu)造。泥晶白云石45%～55%，方沸石25%～35%，方沸石呈泥晶或膠粒狀，二者互層，紋層狀分布。巖石儲集空間類型以溶蝕孔、裂縫為主，儲集性能中等。

（3）含泥含云方沸石巖：泥晶結(jié)構(gòu)，紋層狀構(gòu)造。泥晶白云石45%～55%，方沸石25%～35%，方沸石呈泥晶或膠粒狀，二者互層，紋層狀分布。巖石儲集空間類型以溶蝕孔、裂縫為主，儲集性能中等。

（4）含云含方沸石泥巖：泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，層理構(gòu)造。泥質(zhì)55%～70%，泥晶白云石10%～25%，方沸石30%～40%，方沸石呈泥晶或膠粒狀，三者互層分布，紋層狀構(gòu)造。該類巖石較泥巖硬度大，發(fā)育少量層間縫及構(gòu)造縫。

（5）泥巖：泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，紋層狀構(gòu)造或塊狀構(gòu)造，成分以粘土礦物為主，次為粒徑小于0.03mm細碎屑（以下統(tǒng)稱泥質(zhì)），含量大于90%，次為泥晶白云石、泥晶方解石、方沸石或石英、長石細碎屑，含量小于10%。儲集空間類型以成巖縫為主。

通過巖石宏觀觀察及巖石微觀鑒定確定5種主要巖石類型，分別為含泥泥晶云巖、含泥含方沸石泥晶云巖、含泥含云方沸石巖、含云含方沸石泥巖、泥巖。

1.3 分段劃分巖石

在巖性準確鑒定的基礎(chǔ)上，結(jié)合各井段巖電特征，依點為基準確定附近的巖石類型。

2 巖性識別

巖石由礦物組成，礦物由元素組成，巖性不同，測井資料響應(yīng)特征也存在差異[3]。因此在準確鑒定巖石類型及巖石礦物組成的基礎(chǔ)上，優(yōu)選對巖石反應(yīng)敏感的曲線制作交會圖版，建立巖性與測井曲線間的關(guān)系。

2.1 交會圖版的建立

運用巖性與測井曲線間的關(guān)系，在無取心井段結(jié)合常規(guī)測井資料識別巖性。常規(guī)測井曲線交會圖法是先優(yōu)選特定層段測井?dāng)?shù)據(jù)，根據(jù)已有的可靠資料（取心）對其數(shù)據(jù)點進行評價，制作識別圖版[4]。該種識別圖版具有很強的針對性，可用于研究區(qū)來進行巖性識別，因此針對某一區(qū)編制的交會圖版對該區(qū)具有普遍的意義。常規(guī)測井中自然伽瑪測井、中子測井、密度測井、電阻率測井對白云石類、方沸石及粘土礦物反映靈敏[5]，因此選擇了自然伽瑪、補償中子、補償密度、電阻率曲線制作交會圖版。

利用已經(jīng)確定的巖性，建立了自然伽瑪-電阻率（GR-RT）、中子-電阻率（CNL-RT）、密度-電阻率（DEN-RT）及密度-中子（DEN-CNL）交會圖。從圖1所示可以看出本區(qū)泥巖電阻率低、而含泥含云方沸石巖電阻率高，從圖上可以看出自然伽瑪-電阻率交會圖對泥巖、含泥含方沸石云巖、含泥含云方沸石巖的識別是有效的。從圖2上可以看出含泥含云方沸石巖中子較小，而泥巖中子值偏大，補償中子-電阻率交會圖對含泥含方沸石云巖、含泥泥晶云巖、含泥含云方沸石巖及泥巖識別是有效的。同樣從補償密度-電阻率交會圖可以得出對含泥含方沸石云巖、含云含方混石泥巖、含泥含云方沸石巖及泥巖的識別是有效的。從補償密度-補償中子交會圖可以得出對含泥含方沸石泥巖、含泥含云方沸石巖及泥巖的識別是有效的。

圖1 自然伽瑪-電阻率交會圖

圖2 補償中子-電阻率交會圖

任一交會圖版不可能完全區(qū)分出所有巖性，所以要綜合所有圖版區(qū)分研究區(qū)沙四段杜家臺油層段巖性。

2.2 巖性劃分模式圖版建立

通過系統(tǒng)取心井的巖性資料及其常規(guī)測井資料相結(jié)合，識別巖性。泥巖電阻率極低，曲線較平緩，局部略有起伏，自然伽瑪馬60～105API，巖石密度趨于變小，補償中子和聲波時差值變大，密度、中子和時差三條曲線走勢一致；含云方沸石質(zhì)泥巖電阻率值在20～40Ω.m，自然伽瑪75～100API，小型鋸齒狀，密度、中子和時差三條曲線走勢一致；含泥方沸石質(zhì)泥晶云巖電阻率值40～1000Ω.m，自然伽瑪60～100API，較平緩，巖石密度2.3～2.5g/cm3，密度、中子和時差三條曲線走勢一致；泥質(zhì)含云方沸石巖電阻率值極高，在1000 ～5000Ω.m，巖石密度變小，補償中子和聲波時差值變大；含泥泥晶云巖電阻率值10～50Ω.m，較平緩，局部略有起伏，自然伽瑪50～80 API，自然伽瑪值中等偏低，巖石密度趨于變小，補償中子和聲波時差值變?。▓D3）。

圖3 巖性劃分模式圖

在以上分析基礎(chǔ)之上建立巖性劃分模式圖版（圖10）及巖性識別標準（表1）。其對該區(qū)今后研究具有重要的參考價值。

表1 巖性識別標準建立

巖石類型自然伽馬雙側(cè)向電阻率聲波時差補償中子補償密度

（API）（Ω·m）（μS·m-1）（%）（g·cm-3）

泥巖60～1051～5100～13031～571.88～2.43

含云含方沸石泥巖65～9017～4575～9530～452.35～2.50

含泥含方沸石泥晶云巖65～105125～70063～8822～382.15～2.50

含云含泥方沸石巖62～100650～600067～8121～302.23～2.42

含泥泥晶云巖70～9525～9080～10025～402.45～2.58

3 應(yīng)用效果

依據(jù)本次研究結(jié)果，對遼河油田陳家洼陷多口井沙四段巖性剖面進行恢復(fù)，并進行精細解釋，累計恢復(fù)巖性剖面達5000余米，解釋結(jié)論實際符合率很高，對下步儲層精細評價工作奠定基礎(chǔ)，表明該研究結(jié)果具有一定的實際意義。

4 結(jié)論

（1）研究區(qū)沙河街組四段致密儲層巖性復(fù)雜，識別難度大。利用常規(guī)測井資料交會圖法是識別該類儲層巖性的快速、直觀而有效的方法。（2）研究區(qū)對致密儲層巖性反映敏感的常規(guī)測井曲線為：自然伽瑪、電阻率、補償密度、補償中子及聲波時差，并運用交會圖法進行巖性識別，建立巖性劃分模式及巖性識別標準。（3）任何巖性識別圖版僅對某種或某些巖性識別有效，巖性識別圖版有一定局限性，不同地區(qū)需要建立相應(yīng)的巖性識別圖版及標準。

參考文獻

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