淺析X探區(qū)地層水電阻率

魏 鋒，王 迪，陳 敏，陳 現(xiàn)

（中國石油化工股份有限公司上海海洋油氣分公司勘探開發(fā)研究院，上海 200120）

淺析X探區(qū)地層水電阻率

魏 鋒，王 迪，陳 敏，陳 現(xiàn)

（中國石油化工股份有限公司上海海洋油氣分公司勘探開發(fā)研究院，上海 200120）

地層水電阻率是計算儲層含水飽和度的一個重要參數(shù)。但在油田勘探初期，往往沒有水樣分析資料，所以如何確定地層水電阻率是一個相對棘手的問題。此文收集了X探區(qū)的測井資料，從尋找典型純水層開始，對不同地質(zhì)層位純水層進(jìn)行分類統(tǒng)計，最后利用PICKETT交會圖法確定地層水電阻率的大小，在后期的流體識別中應(yīng)用效果良好。

地層水電阻率；含水飽和度；純水層；PICKETT交會圖

1 研究背景

地層水，通常指的是飽含在巖石孔隙中未被泥漿污染的水，地層水電阻率是計算含水飽和度的重要參數(shù)，其值取決于地層水的含鹽成分、礦化度和溫度。最常見的確定地層水電阻率方法為水分析資料法[1]和純水層反算法。

本探區(qū)位于北部灣盆地，從A1井到A2井，B1井到B6井，陸陸續(xù)續(xù)已經(jīng)打了8口井，除B4、B6井有重大油氣發(fā)現(xiàn)外，其他井都沒有發(fā)現(xiàn)工業(yè)價值的油氣流。雖然在B3井進(jìn)行了鉆桿測試，但是沒有取得有效的地層水樣，B4井也進(jìn)行了鉆桿測試，但是由于都是在純油層進(jìn)行射孔，所以也沒有取得地層水樣。B6井進(jìn)行了測壓取樣，但是取得的水樣受泥漿的污染，無法準(zhǔn)確判斷地層水的礦化度。綜上所述，目前還無法用水樣分析實驗法得到地層水的礦化度。鑒于目前所取得的常規(guī)測井資料較全，本文試著利用典型純水層來反算地層水電阻率。而PICKETT交會圖法只需地層的孔隙度和電阻率值，就可以得到地層水電阻率，可操作性強(qiáng)。

2 研究方法

本探區(qū)目的層主要為W組和L組，為了精確得到地層水電阻率值，本文利用測井資料，分層位統(tǒng)計了典型純水層的電阻率和孔隙度。

以下是阿爾奇公式[2]：

由（1）、（2）兩式可以得

式中：F為地層因素；I為電阻率增大系數(shù)；Ro為地層完全含水時的電阻率；Rw為地層水電阻率；φ為孔隙度；a、b為與巖性有關(guān)的系數(shù)；m為膠結(jié)指數(shù)；n為飽和度指數(shù)。Sw為地層含水飽和度；Rt為地層電阻率。

由式（3）可得，假定典型純水層的含水飽和度為100%，只要得到純水層的孔隙度和地層電阻率，還有巖電參數(shù)，就可以算出地層水電阻率。

在調(diào)研了本探區(qū)和周圍相關(guān)井的資料后發(fā)現(xiàn)，附近有一口Z井DST測試后出水，但是由于沒有此井的精確測井資料和水樣，只能通過測井資料查找典型純水層。圖1和圖2的紅色框內(nèi)是B4井的典型純水層。

在充分調(diào)研了本區(qū)探井的測井資料后，對部分典型的純水層進(jìn)行了匯總，如表1所示。

利用表1的數(shù)據(jù)，用PICKETT交會圖法可以求地層水電阻率。下面介紹PICKETT交會圖法。

由阿爾奇公式可以得到

由式（6）可以看出，當(dāng)孔隙度φ無限接近于100%時，aRw無限接近于Rt，令a=1，即Rw=Rt

[3]。

3 研究結(jié)果和認(rèn)識

利用以上方法，我們得到了本探區(qū)純水層的孔隙度和電阻率的交會圖，如圖3所示。

圖1 B4井某段典型純水層測井曲線圖

圖2 B4井某段典型純水層測井曲線圖

表1 本探區(qū)典型水層電阻率與孔隙度匯總表

表1 本探區(qū)典型水層電阻率與孔隙度匯總表（續(xù)）

由圖3可以得出L2、L3、CL組的地層水電阻率的值比較接近，為0.18 Ω·m，W組地層水電阻率為0.1 Ω·m左右，而L1段地層水電阻率接近W組，但由于樣本數(shù)據(jù)較少，還需要進(jìn)一步驗證。

此方法的最大優(yōu)點是在沒有得到巖電參數(shù)和水樣分析資料時，即可求得地層水電阻率[4]，但是此方法要求相對豐富的典型純水層樣本，水層的孔隙度變化大，巖性不變，泥漿侵入不深。

4 應(yīng)用效果檢驗

得到了以上地層水電阻率分布規(guī)律后，在后期流體識別和地層評價中，得到了廣泛的應(yīng)用。圖4是B4井W3段的某地層測井解釋成果圖，應(yīng)用已經(jīng)得到的地層水電阻率和地層深電阻率，再利用孔隙度曲線，可以求得該層的含水飽和度較低，氣測全烴值非常高，屬于典型的油層[5]。后期測試證實此層為高產(chǎn)油層，與另一層合試，全井段射孔，19.05 mm油嘴，日產(chǎn)油1 349.2 m3，日產(chǎn)氣75 928 m3，不出水。

圖5是B6井W3段的某地層的測井解釋成果圖，應(yīng)用獲得的地層水電阻率，再根據(jù)測得的電阻率曲線，以及物性曲線，可以計算得到此層段含水飽和度較低，再結(jié)合氣測異常情況，可以基本判斷為油層。后期對該層進(jìn)行了鉆桿測試，12.7mm油嘴，日產(chǎn)原油161.4 m3，日產(chǎn)氣4 164 m3，不產(chǎn)水。

由以上兩個例子可以看出，利用PICKETT方法求得的地層水電阻率在判斷流體性質(zhì)時，具有良好的適用性。

圖3 本探區(qū)典型水層電阻率與孔隙度交會圖

圖4 B4井W3段某油層測井解釋成果圖

5 結(jié)論

在油田勘探初期，沒用水樣資料或者水樣資料少的情況下，PICKETT交會圖法可以準(zhǔn)確地計算出地層水電阻率，對于計算含水飽和度是有極大的幫助。利用此方法計算地層水電阻率的前提是取得大量的純水層的測井資料，純水層數(shù)量越豐富，計算得到的地層水電阻率值越精確。

圖5 B6井W3段某油層測井解釋成果圖

[1]雍世和， 張超謨. 測井?dāng)?shù)據(jù)處理與綜合解釋[M]. 東營： 中國石油大學(xué)出版社， 2007： 205-214.

Analysis of the Resistivity of Formation Water in X Area

WEI Feng, WANG Di, CHEN Min, CHEN Xian
（Institute of Exploration and Development, SINOPEC Shanghai Offshore Oil & Gas Company, Shanghai 200120, China）

The resistivity of formation water is an important parameter for calculation of the reservoir water saturation. However, there are few formation water samples at the early time of the development of an oilfeld. Therefore, it is very diffcult to determinate the resistivity of formation water. The logging data of exploratory wells in X exploration area are collected in this paper. Starting from searching for typical pure water layers, classifcation and statistical analysis were conducted for each geologic horizon. Finally, the PICKETT cross plot method is used to determine the resistivity of the formation water. The application results are very good in later fuid property identifcation.

The resistivity of formation water; water saturation; pure water layer; PICKETT cross plot

P631.3

A

10.3969/j.issn.1008-2336.2017.01.069

1008-2336（2017）01-0069-06

2016-08-23；改回日期：2017-01-11

魏鋒，男，1984年生，工程師，碩士，畢業(yè)于長江大學(xué)地質(zhì)工程專業(yè)，主要從事測井資料解釋研究工作。E-mail：3663929@163.com。