鄂爾多斯盆地白豹地區(qū)長(zhǎng)6儲(chǔ)層油水識(shí)別及影響因素分析

巨銀娟，張小莉

(西北大學(xué)地質(zhì)學(xué)系/大陸動(dòng)力學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西 西安710069)

1 區(qū)域概況

白豹地區(qū)位于陜北斜坡一級(jí)構(gòu)造單元中西部，其主力含油層系延長(zhǎng)組長(zhǎng)6段為一套三角洲前緣-深湖半深湖相沉積，縱向上多期砂體遷移疊置，單層砂體延伸不遠(yuǎn)就減薄尖滅[1-5]。與此同時(shí)因白豹長(zhǎng)6段地處三角洲前緣前端斜坡部位存在大量因重力滑塌而不規(guī)則分布的滑塌沉積體[6-7]，大大增加了儲(chǔ)層的非均質(zhì)性和評(píng)價(jià)難度。

研究中發(fā)現(xiàn)白豹長(zhǎng)6段油、水測(cè)井響應(yīng)特征復(fù)雜多變規(guī)律性差，導(dǎo)致實(shí)際工作中誤解釋油水層的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。為了提高對(duì)分異特征不明顯的油水同層、低阻油層、高阻水層的測(cè)井解釋符合率，有必要詳細(xì)分析影響儲(chǔ)層測(cè)井響應(yīng)特征的各個(gè)因素及其作用機(jī)理，針對(duì)性的選取包含主要影響因素的測(cè)井參數(shù)及組合參數(shù)來(lái)判斷儲(chǔ)層流體性質(zhì)，形成一套合適目的層的油水層解釋標(biāo)準(zhǔn)和測(cè)井評(píng)價(jià)方法。

2 白豹長(zhǎng)6儲(chǔ)層測(cè)井特征影響因素

2.1 粘土成分及膠結(jié)作用

根據(jù)鑄體薄片和掃描電鏡的微觀照片，白豹長(zhǎng)6儲(chǔ)層填隙物中泥質(zhì)為以綠泥石和伊利石為主要成分。其中橋搭式或發(fā)絲狀伊利石將剩余粒間孔分割成若干微孔，復(fù)雜了孔隙結(jié)構(gòu)加劇了微觀孔隙的非均質(zhì)性。巖石顆粒表面自生的綠泥呈微小竹葉狀依附巖石顆粒表面生長(zhǎng)形成向粒間孔方向的凸凹不平綠泥石膜，不但減小了原生粒間孔隙大小，同時(shí)增加了巖石顆粒表面的薄膜滯水能力，造成儲(chǔ)層孔隙度減小而束縛術(shù)飽和度增加(見(jiàn)圖1:4)。

長(zhǎng)6段由泥質(zhì)雜基壓實(shí)脫水的重結(jié)晶和從原生孔隙水中沉淀出礦物質(zhì)將松散碎屑膠結(jié)的成巖作用較為復(fù)雜，具體有:(1)石英的次生Ⅰ級(jí)加大據(jù)薄片鑒定資料統(tǒng)計(jì)由石英次生加大減少的孔隙度為1%～2%，對(duì)巖石總孔隙度影響不大，但對(duì)縮小喉道、降低滲透率有較大影響;(2)早期粒狀方解石膠結(jié)物重結(jié)晶為連生含鐵方解石(見(jiàn)圖1:6)，白云石環(huán)邊膠結(jié)作用所需的還原環(huán)境與白豹地區(qū)長(zhǎng)6沉積期深湖底滯留性的弱堿性、弱還原的孔隙水流體中條件相一致[8-9];(3)早期綠泥石環(huán)邊膠結(jié)作用形成厚 0.01～0.02 mm的竹葉狀綠泥石膜(圖1:4)，占據(jù)部分原始孔隙;同時(shí)由于綠泥石沉淀后繼續(xù)生長(zhǎng)到自生石英的沉淀增強(qiáng)了巖石的抗壓實(shí)-壓溶能力，從而使砂巖的原生孔隙、次生孔隙和喉道得以保存而有利于儲(chǔ)層發(fā)育。由于原生孔隙多被粉晶白云石膠結(jié)物和第一、二世代綠泥石充填，以發(fā)育剩余原生粒間孔為主，同時(shí)也存在次生粒間孔、剩余次生粒間孔、粒內(nèi)溶孔、鑄?？椎却紊紫?。

以上三種膠結(jié)作用對(duì)儲(chǔ)層物性的貢獻(xiàn)是建設(shè)性與破壞性并存，只是不同作用時(shí)期和作用階段對(duì)儲(chǔ)層物性的貢獻(xiàn)效果有所區(qū)別，整體使得儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)向微、細(xì)吼道復(fù)雜化方向發(fā)展。

2.1 儲(chǔ)層不穩(wěn)定成份含量高，孔隙結(jié)構(gòu)非均質(zhì)性強(qiáng)

根據(jù)鑄體薄片和掃描電鏡分析，長(zhǎng)6儲(chǔ)層中長(zhǎng)石和巖屑含量高而石英含量少(見(jiàn)圖2)，儲(chǔ)層巖性為巖屑砂巖或長(zhǎng)石質(zhì)巖屑砂巖，成巖礦物的不穩(wěn)定性有利于巖屑砂巖在地下水作用下溶蝕形成粒間溶孔和粒內(nèi)溶孔，在一定程度上復(fù)雜化了孔隙結(jié)構(gòu)。

圖2 白豹長(zhǎng)6巖性成份圖

根據(jù)壓汞數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)其孔喉分布直方圖顯示沒(méi)有明顯的單峰或多峰特征，分選系數(shù)在1.7～4.4，孔喉半徑整體較小不存在某一孔喉半徑分布上的明顯優(yōu)勢(shì);進(jìn)汞曲線呈較陡的“斜坡”型沒(méi)有大量進(jìn)汞的“近平臺(tái)”型特征，壓汞曲線的排驅(qū)壓力較高而退汞效率低(見(jiàn)圖3)，這些特征都說(shuō)明孔喉分選性較差，微、細(xì)孔隙網(wǎng)絡(luò)占相當(dāng)比例，進(jìn)一步加劇孔隙結(jié)構(gòu)的非均質(zhì)性，微孔隙發(fā)育造成儲(chǔ)層“不動(dòng)水”含量增加，增大巖石的導(dǎo)電能力，容易形成一些低阻顯示的油層和油水同層。

圖3 白豹長(zhǎng)6壓汞曲線圖(7口重點(diǎn)井)

2.3 地層水礦化度高

白豹長(zhǎng)6儲(chǔ)層礦化度在100～140 g/L之間整體較高，經(jīng)統(tǒng)計(jì)白豹各井長(zhǎng)6段地層水總礦化度，在華池、上里塬、白豹等區(qū)域礦化度高達(dá)140 g/L，在喬川、悅樂(lè)、坪莊為地層水礦化度小于80 g/L的區(qū)域，其他區(qū)域介于兩者之間，由此可看出研究區(qū)內(nèi)不同區(qū)域地層水礦化度差異相當(dāng)大?？v向上從長(zhǎng)61—長(zhǎng)63礦化度逐漸變小，作為主力產(chǎn)層的長(zhǎng)63相對(duì)電阻率偏高與其礦化度較低有關(guān)，如果在長(zhǎng)6層段內(nèi)上下用同一油水解釋標(biāo)準(zhǔn)極有可能將高電阻率水層誤解釋為油層，因此考慮礦化度因素“因地制宜”的改變解釋標(biāo)準(zhǔn)對(duì)該儲(chǔ)層十分必要。一般來(lái)講當(dāng)物性相當(dāng)時(shí)，油層電阻率與區(qū)域地層水變化呈明顯負(fù)相關(guān)，即地層水礦化度高儲(chǔ)層電阻率下降。

3 含油性測(cè)井評(píng)價(jià)

由于研究區(qū)目的層低滲孔隙結(jié)構(gòu)復(fù)雜、油水分異差，只靠測(cè)井響應(yīng)特征、曲線重疊法以及常規(guī)交會(huì)圖容易漏失或者誤解釋一些油水同層[10-14];因此本部分充分利用該層位已有試油點(diǎn)信息，從物性和含油性的角度入手?jǐn)M合新的組合測(cè)井參數(shù)，通過(guò)兩步交會(huì)圖技術(shù)逐次對(duì)其復(fù)雜油水關(guān)系進(jìn)行判別分析。

3.1 △t×(1-△GR)×(Usp/SSP)與Rt交會(huì)圖

考慮到儲(chǔ)層物性受泥質(zhì)含量、致密程度和孔滲性能共同影響，因此制作綜合反映儲(chǔ)層特征的測(cè)井參數(shù):△t×(1-△GR)×(Usp/SSP)與反映地層含油性的深感應(yīng)測(cè)井電阻率(Rt)交會(huì)圖。59口井長(zhǎng)6段76個(gè)試油數(shù)據(jù)，結(jié)果顯示該交會(huì)圖較理想直觀的區(qū)分本區(qū)油、水層(見(jiàn)圖4)。除6個(gè)油水同層數(shù)據(jù)點(diǎn)外其他71個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)都符合能先區(qū)分油、水層的目的，符合率高達(dá)93.42%，根據(jù)資料點(diǎn)分布將交會(huì)圖可分為:油層(油水同層)區(qū)、非油層區(qū)、異常區(qū)(致密油層和低阻油層)，具體分析如下:

1)油層區(qū)

該區(qū)儲(chǔ)層物性較好，USP/SSP整體比較高，而泥質(zhì)指數(shù)△GR在0.54以下，聲波時(shí)差數(shù)值220～250 μm·s，組合參數(shù)均大于52，本區(qū)油層電阻率數(shù)值范圍為26～63.78Ω·m，表現(xiàn)為中、高電阻率。

2)非油層區(qū)

油層區(qū)的下方和左方區(qū)域都屬于非油層區(qū)，儲(chǔ)層物性綜合參數(shù)在小于140的范圍內(nèi)均有分布，可見(jiàn)儲(chǔ)層物性條件與流體性質(zhì)沒(méi)有必然相關(guān)性，只是提供了可能儲(chǔ)集油氣的條件，而是否能成為油層或油水同層更多的決定于后期的藏成條件和期次等儲(chǔ)運(yùn)配置關(guān)系;電阻率整體偏低，都在低于33Ω·m以下的范圍內(nèi)。

3)異常區(qū)(低阻油層和致密油層)

兩個(gè)低阻油層為電阻率低于26Ω·m儲(chǔ)層物性參數(shù)特征優(yōu)良，分析認(rèn)為這兩個(gè)油層的低阻是因?yàn)閷?duì)應(yīng)層位地層水礦化度高，雖然含油性好但其儲(chǔ)層巖石內(nèi)壁束縛水因高的礦化度形成連通的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)使其電阻率依然較低，表現(xiàn)為與常規(guī)的高阻油層不同。另外異常特征的還有電阻率大于50Ω·m的一個(gè)致密油層和兩個(gè)油水同層，這是三個(gè)含油性好但致密的儲(chǔ)層其泥質(zhì)指示參數(shù)△GR平均值高達(dá)62.53%，說(shuō)明，滲透性USP/SSP和聲波時(shí)差值為一般低值，說(shuō)明其異常主要原因?yàn)槟噘|(zhì)含量高。

圖4 長(zhǎng)6段△t×(1-△GR)×(Usp/SSP)與Rt交會(huì)圖

3.2 AC與RⅠLD交會(huì)圖

鑒于Rt與△t×(1-△GR)×(Usp/SSP)交會(huì)圖對(duì)油層、水層有區(qū)分，因而在下一步的交會(huì)圖中將已判別分析出的油層及部分油水同層剔除。以期進(jìn)一步細(xì)化區(qū)分水層、干層及個(gè)別油水同層(見(jiàn)圖5)，分析認(rèn)為之所以水層、干層及個(gè)別油水同層的區(qū)分能力有限是因?yàn)閮?chǔ)層傳波性能差異導(dǎo)致，故選用反應(yīng)儲(chǔ)層致密程度的聲波時(shí)差A(yù)C與反映流體性質(zhì)的深感應(yīng)電阻率RⅠLD制作交會(huì)圖。16個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)除過(guò)一個(gè)油水同層和一個(gè)水層外，其它14個(gè)的水層、干層、油水同層分異效果明顯，符合率為87.5%。

(1)水層:低電阻較高聲波時(shí)差特征，電阻率低于20Ωm、聲波時(shí)差值大于226 μs/m，，表現(xiàn)為孔滲較好的高礦化度、高束縛水礦化度特征。

圖5 長(zhǎng)6段AC與Rt交會(huì)圖

(2)干層:電阻范圍比較大在5～55Ωm之間，但其聲波時(shí)差都小于225 μs/m，為中低電阻率、低聲波時(shí)差特征，表現(xiàn)為傳波能力很好的致密層，

(3)油水同層:AC-Rt交會(huì)圖對(duì)近水層的油水同層與干層、水層有較好的區(qū)分效果。電阻率集中在高于22Ωm、聲波時(shí)差大于226μs/m的區(qū)域，一些油水同層點(diǎn)落在與這兩個(gè)區(qū)域臨近的邊界處，試油結(jié)論考察得到這幾個(gè)試油點(diǎn)產(chǎn)量均不高，因此其性質(zhì)顯示與水層接近。

4 結(jié)語(yǔ)

1)白豹長(zhǎng)6儲(chǔ)層油水測(cè)井響應(yīng)特征受粘土含量高、膠結(jié)作用強(qiáng)、孔隙結(jié)構(gòu)復(fù)雜非均質(zhì)性強(qiáng)、地層水礦化度整體較高且平面分布差異大等因素的影響。

2)選用綜合反映儲(chǔ)層物性特征的組合參數(shù)(△t×(USP/SSP)×(1-△GR))與深感應(yīng)曲線LⅠD(地層真電阻率Rt)制作交會(huì)圖，理想?yún)^(qū)分了油層與非油層;在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步制作AC-Rt交會(huì)圖可將水層、干層和個(gè)別油水同層逐次區(qū)分，達(dá)到成功定性解釋油水層的目的。

[1]付金華，鄧秀芹，楚美娟，等.鄂爾多斯盆地延長(zhǎng)組深水巖相發(fā)育特征及其石油地質(zhì)意義[J].石油學(xué)報(bào).2013，31(5):928-938.

[2]李文厚，龐軍剛，曹紅霞，等.鄂爾多斯盆地晚三疊世延長(zhǎng)期沉積體系及古地理演化[J].西北大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版.2009，39(3):5012506.

[3]李樹(shù)同，王多云，陶輝飛，等.鄂爾多斯盆地三疊紀(jì)延長(zhǎng)期湖水分布特征及演化規(guī)律[J].沉積學(xué)報(bào).2009，27(1):41-46.

[4]鄒才能，趙政璋，楊華，等.陸相湖盆深水砂質(zhì)碎屑流成因機(jī)制與分布特征.沉積學(xué)報(bào).2009，27(6):1065-107.

[5]鄧秀芹，李文厚，李士祥，等.鄂爾多斯盆地華慶油田延長(zhǎng)組長(zhǎng)6油層組深水沉積組合特征[J].地質(zhì)科學(xué).2010，45(3):745-756.

[6]屈紅軍，馬強(qiáng)，高勝利，等.物源與沉積相對(duì)鄂爾多斯盆地東南部上古生界砂體展布的控制[J].石油學(xué)報(bào).2011，29(5):865-834.

[7]田景春，隆昊，蘇楠，等.鄂爾多斯盆地白豹—華池地區(qū)長(zhǎng)6厚層塊狀砂體成因[J].成都理工大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版.2010，37(4):3592365.

[8]文國(guó)華，鄭榮才，陳洪德，等.鄂爾多斯盆地白豹—華池地區(qū)長(zhǎng)6砂巖儲(chǔ)層特征[J].石油學(xué)報(bào).2007，28(4):46251.

[9]李鳳杰，王多云，徐旭輝.鄂爾多斯盆地隴東地區(qū)三疊系延長(zhǎng)組儲(chǔ)層特征及影響因素分析[J].石油實(shí)驗(yàn)地質(zhì).2005，27(4):3652370.

[10]何緒全，趙佐安，唐雪萍，等.復(fù)雜碳酸鹽巖儲(chǔ)層流體性質(zhì)識(shí)別新技術(shù)[J].天然氣工業(yè).2005，25:32-34.

[11]李舟波.利用測(cè)井方法識(shí)別復(fù)雜油氣儲(chǔ)層流體性質(zhì)[J].石油與天然氣地質(zhì).2004，25(4):356-362.

[12]楊思通，孫建孟，馬建海，等.低孔低滲儲(chǔ)層測(cè)錄井資料油氣識(shí)別方法[J].石油與天然氣地質(zhì).2007，28(3):407-412.

[13]鄒德江，于興河.低孔低滲砂巖儲(chǔ)層特征及巖石物理實(shí)驗(yàn)分析[J].石油地質(zhì)與工程.2008，22(1):12-14.

[14]趙軍龍，劉玲，李新勝，等.低滲特低滲砂巖儲(chǔ)層流體識(shí)別技術(shù)研究綜述和展望[J].地球物理學(xué)進(jìn)展.2009，24(4):1446-1453.

[15]劉傳平，施龍，李振辰.龍虎泡油田含鈣儲(chǔ)層測(cè)井響應(yīng)機(jī)理研究[J].大慶石油地質(zhì)與開(kāi)發(fā).2000.19(5):37-41.

[16]劉國(guó)慶，石才艷，劉江.含鈣儲(chǔ)層測(cè)井響應(yīng)特征分析[J].物探與化探.2002，26(5):395-397.

[17]馮瓊，陳新民，李爭(zhēng)，等.塔中4油田C1油組高阻水層成因分析及油層解釋方法研究[J].江漢石油學(xué)院學(xué)報(bào).2001.

[18]楊克強(qiáng)，李明全，賈鵬濤.鄂爾多斯盆地A地區(qū)長(zhǎng)8儲(chǔ)層測(cè)井分析[J].西北大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版.2008.