費(fèi)爾干納盆地M區(qū)塊碎屑巖儲(chǔ)層四性關(guān)系特征

陳玲玲，高 飛，卜曉陽(yáng)，張麗媛，孫 萍

(陜西延長(zhǎng)石油(集團(tuán))有限責(zé)任公司研究院海外研究中心，陜西 西安 710075)

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費(fèi)爾干納盆地M區(qū)塊碎屑巖儲(chǔ)層四性關(guān)系特征

陳玲玲，高 飛，卜曉陽(yáng)，張麗媛，孫 萍

(陜西延長(zhǎng)石油(集團(tuán))有限責(zé)任公司研究院海外研究中心，陜西 西安 710075)

費(fèi)爾干納盆地M區(qū)塊Ⅳ號(hào)儲(chǔ)層屬于特低滲透儲(chǔ)層，測(cè)井解釋難度大，因此摸清儲(chǔ)層“四性”關(guān)系，對(duì)正確評(píng)價(jià)儲(chǔ)層含油性至為關(guān)鍵。通過(guò)錄井、測(cè)井、巖心分析化驗(yàn)、水分析和試油等資料的收集、整理、校正、分析，明確了該區(qū)儲(chǔ)層巖性、物性、含油性和電性特征及其相互關(guān)系，建立測(cè)井解釋參數(shù)模型，確定Ⅳ號(hào)儲(chǔ)層油水層電性劃分標(biāo)準(zhǔn)和有效厚度下限標(biāo)準(zhǔn)，為該區(qū)剩余油評(píng)價(jià)和開(kāi)發(fā)方案的制定奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

四性關(guān)系；儲(chǔ)層物性參數(shù)；費(fèi)爾干納盆地；吉爾吉斯斯坦

M區(qū)塊地理上位于吉爾吉斯斯坦南部，構(gòu)造上位于費(fèi)爾干納盆地的南部褶皺帶，由南北向擠壓應(yīng)力形成的一系列逆斷層構(gòu)成[1](見(jiàn)圖1)。費(fèi)爾干納盆地的油氣集中于侏羅系、白堊系、下第三系及上第三系等四套含油氣層序中，前兩套層序主要產(chǎn)氣，后兩套層序主要產(chǎn)油，盆地中已發(fā)現(xiàn)的最終可采油氣儲(chǔ)量的3/4位于下第三系的砂巖和碳酸鹽巖儲(chǔ)集層[2][3]。M區(qū)塊上第三系地層出露缺失，區(qū)塊北部下第三系地層埋藏較淺，不利于油氣儲(chǔ)集；區(qū)塊南部油藏發(fā)現(xiàn)較晚，油氣勘探程度低，鉆井較少，投產(chǎn)層位主要為白堊系和侏羅系的氣層，下第三系含油情況尚不明確，但新鉆評(píng)價(jià)井在古近紀(jì)Ⅳ號(hào)碎屑巖層發(fā)現(xiàn)了良好的油氣顯示，且鄰近L區(qū)塊(見(jiàn)圖1)主要產(chǎn)油層位是古近紀(jì)Ⅳ號(hào)層。為驗(yàn)證M區(qū)塊南部下第三系的含油氣性，本次主要對(duì)古近紀(jì)Ⅳ號(hào)碎屑巖儲(chǔ)層進(jìn)行了儲(chǔ)層四性關(guān)系研究，建立了儲(chǔ)層測(cè)井參數(shù)解釋模型，油水層電性圖版，開(kāi)展了測(cè)井二次解釋?zhuān)晟屏藴y(cè)井解釋成果，為該區(qū)塊新層系的勘探開(kāi)發(fā)和開(kāi)發(fā)方案的制定提供了有利證據(jù)。

1 基礎(chǔ)資料整理和分析

研究區(qū)內(nèi)新完鉆評(píng)價(jià)井8口，對(duì)其中1口井的Ⅳ號(hào)層進(jìn)行了試油，并獲得工業(yè)油流。收集到Ⅳ號(hào)層3口井的巖心分析化驗(yàn)資料，1口井的地層水分析資料。為了真實(shí)反映巖心測(cè)井特征，利用歸位圖示法將巖心孔隙度(桿狀)與測(cè)井密度曲線進(jìn)行對(duì)比[4]，對(duì)具有巖心分析化驗(yàn)資料的2口井的取芯物性分析資料進(jìn)行了歸位。為消除系統(tǒng)誤差，利用頻率直方圖法和全區(qū)穩(wěn)定分布的石膏層對(duì)所有新鉆評(píng)價(jià)井的中子、密度、伽馬和聲波時(shí)差測(cè)井曲線進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化處理[5][6]。

2 儲(chǔ)層四性關(guān)系研究

儲(chǔ)層四性關(guān)系研究是測(cè)井儲(chǔ)層研究的基礎(chǔ)[7]。通過(guò)定量解釋方法確定了儲(chǔ)層巖性、物性、含油性與電性之間的相關(guān)關(guān)系[8][9]。

2.1 巖性特征

根據(jù)巖屑、巖石薄片粒度分析、鑄體薄片和巖心粘土礦物及全巖X-射線衍射分析結(jié)果，M區(qū)塊Ⅳ號(hào)儲(chǔ)層砂巖以含粗粉砂級(jí)細(xì)砂巖為主，其次為極細(xì)砂質(zhì)細(xì)砂巖、灰質(zhì)和泥質(zhì)粉砂巖、中-粗砂巖。巖石的碎屑成分以石英、巖屑為主，其次為長(zhǎng)石。儲(chǔ)層碎屑成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)石英含量43%～97%，巖屑含量0%～57%，長(zhǎng)石含量0～4%。填隙物可分為雜基和膠結(jié)物兩種，雜基成分以伊利石為主，偶見(jiàn)高嶺石，膠結(jié)物含量以方解石為主，少見(jiàn)鐵方解石、鐵白云石。巖石顆粒分選較好，多呈次棱角狀磨圓，巖石粒徑一般為0.1～0.45 mm，最大粒徑為0.5 mm(圖2)。

圖1 費(fèi)爾干納盆地區(qū)域構(gòu)造及油氣田分布圖(a)；盆地南

2.2 物性特征

根據(jù)收集到的巖心分析數(shù)據(jù)顯示，Ⅳ號(hào)儲(chǔ)層孔隙類(lèi)型有粒間孔、顆粒溶孔、顆粒裂縫等(圖2)。儲(chǔ)層最大孔隙度為27.3%，最小孔隙度為4.4%，平均孔隙度15.1%；最大滲透率為12.855 md，最小滲透率為0.067 md，平均滲透率2.01 md。由此可知，該區(qū)Ⅳ號(hào)儲(chǔ)層屬于中孔、特低滲儲(chǔ)層。

2.3 含油性特征

根據(jù)對(duì)該區(qū)新鉆評(píng)價(jià)井的錄井和鉆井取芯資料表明，儲(chǔ)層含油級(jí)別有：熒光、油跡、油斑和油浸，試油結(jié)果表明產(chǎn)油層的含油級(jí)別有油跡、油斑和油浸。根據(jù)延長(zhǎng)研究院原油分析結(jié)果，20℃條件下原油密度平均值為0.884 g/cm3，50℃條件下原油粘度平均值為59.48 mPa·s，含蠟4.21%，瀝青質(zhì)的含量為0.88%，飽和烴和芳香烴的含量為84.22%。原油密度大、粘度大、含蠟量低、凝固點(diǎn)低為中質(zhì)原油。新鉆井測(cè)井曲線顯示含油程度不飽滿(mǎn)，含油性特點(diǎn)主要為油水混儲(chǔ)且無(wú)明顯的油水界面。

2.4 電性特征

M區(qū)塊Ⅳ號(hào)儲(chǔ)層自然伽馬曲線多呈箱狀低值，一般在26～45 API之間；自然電位曲線在該區(qū)變化不明顯；井徑多規(guī)則接近鉆頭直徑，局部存在擴(kuò)徑現(xiàn)象；聲波時(shí)差值中等，變化范圍大；中子值一般在23～45 PU之間，密度值一般在1.8～2.5 g/cm3之間。研究區(qū)內(nèi)儲(chǔ)層在鉆井過(guò)程中屬于泥漿低侵，適宜選用深側(cè)向測(cè)井曲線反映儲(chǔ)層含油性特征。

圖2 M區(qū)塊RS井Ⅳ號(hào)層鑄體薄片和掃描電鏡圖片

圖3 M區(qū)塊Ⅳ號(hào)層RS井粘土含量和粗粉砂含量與物性的關(guān)系

2.5 巖性與物性關(guān)系

通過(guò)對(duì)Ⅳ號(hào)層巖心分析數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)，儲(chǔ)層碎屑成分類(lèi)型及其含量、巖性顆粒的大小及其含量、粘土含量的高低、膠結(jié)物的類(lèi)型及其含量等因素都對(duì)儲(chǔ)層的物性有不同程度的影響。巖石碎屑顆粒粗、大小均一、粘土含量低、膠結(jié)物含量低的物性較好(見(jiàn)圖3)。

2.6 巖性與含油性關(guān)系

根據(jù)對(duì)該區(qū)新鉆評(píng)價(jià)井的錄井和取芯資料分析對(duì)比顯示，儲(chǔ)層含油級(jí)別有：不含油、熒光、油跡、油斑、油浸，含油性巖性一般為粉砂巖、細(xì)砂巖及中砂巖，粉砂級(jí)以下的泥質(zhì)粉砂巖和灰質(zhì)粉砂巖基本不含油，中砂巖含油級(jí)別較高(圖4)。

圖4 M區(qū)塊Ⅳ號(hào)層含油產(chǎn)狀與巖性關(guān)系柱狀圖

2.7 含油性、物性與電性的關(guān)系

該區(qū)Ⅳ號(hào)儲(chǔ)層含油產(chǎn)狀一般為熒光、油跡、油斑、油浸，其自然伽瑪和聲波時(shí)差曲線幅值變化較小，密度曲線幅值變化較大，能很好地區(qū)分儲(chǔ)層和非儲(chǔ)層。油層和干層密度值有明顯差異，一般干層密度值大于2.3 g/cm3，油層及油水同層密度值小于2.3 g/cm3?？偟囊?guī)律儲(chǔ)層電阻率值越高，物性越好，則儲(chǔ)層含油飽和度就越高。圖5中RS井Ⅳ號(hào)層有兩個(gè)單層進(jìn)行了測(cè)試。從三孔隙度曲線可以看出1號(hào)層物性較7號(hào)層差，且7號(hào)層電阻率值較1號(hào)層高，試油結(jié)論為7號(hào)層較1號(hào)層產(chǎn)能高。說(shuō)明物性和電性共同控制著含油性的好壞(見(jiàn)圖5)。

圖5 M區(qū)塊RS井Ⅳ號(hào)層四性關(guān)系

3 測(cè)井解釋參數(shù)研究

孔隙度在測(cè)井曲線上主要通過(guò)聲波時(shí)差、密度和中子孔隙度來(lái)反映[10]。由于聲波時(shí)差在淺層受地層非壓實(shí)的影響突出，而Ⅳ號(hào)層在工區(qū)內(nèi)埋藏較淺，因而主要利用研究區(qū)歸位后的巖心分析孔隙度(φ)與對(duì)應(yīng)段標(biāo)準(zhǔn)化后的中子(CNL)、密度(RHOB)測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)建立交會(huì)圖版，結(jié)果發(fā)現(xiàn)密度與孔隙度的相關(guān)關(guān)系較好(圖6)。因此利用巖心分析孔隙度和測(cè)井密度確定儲(chǔ)層孔隙度，其計(jì)算方法為：

φ=-25.28RHOB+69.64

式中：φ為孔隙度，%；RHOB為標(biāo)準(zhǔn)化的密度，g/cm3。相關(guān)系數(shù)R=0.86具有較好的相關(guān)性。

圖6 M區(qū)塊Ⅳ號(hào)儲(chǔ)層測(cè)井解釋孔隙度模型的建立

將巖心分析孔隙度與測(cè)井計(jì)算孔隙度進(jìn)行交會(huì)，發(fā)現(xiàn)基本位于45度線附近，說(shuō)明兩者吻合較好，建立的測(cè)井解釋孔隙度模型較合理。

通過(guò)對(duì)M區(qū)塊Ⅳ號(hào)儲(chǔ)層巖心滲透率分析樣品作孔滲相關(guān)性分析，建立了指數(shù)型孔隙度-滲透率解釋模型[11]。

確定的孔隙度-滲透率模型為：

Perm=0.012×e0.17Φ

式中：Perm為滲透率，×10-3μm2；Φ為孔隙度，%。

模型精度達(dá)到0.96。

由于研究區(qū)缺乏取芯井的巖心分析飽和度資料，考慮該區(qū)Ⅳ號(hào)儲(chǔ)層屬于碎屑巖孔隙型儲(chǔ)層，因而可用經(jīng)驗(yàn)公式阿爾奇公式計(jì)算含油飽和度，阿爾奇方程中各參數(shù)由巖電參數(shù)經(jīng)驗(yàn)值、試油和測(cè)井資料確定[12]。研究區(qū)內(nèi)儲(chǔ)層在鉆井過(guò)程中屬于泥漿低侵，適宜選用深側(cè)向測(cè)井確定地層電阻率Rt。

由于缺乏巖電實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，也沒(méi)有收集到臨近區(qū)塊的參數(shù)經(jīng)驗(yàn)值，而Ⅳ號(hào)層埋藏較淺，砂巖疏松，因此，阿爾奇公式中的系數(shù)采用疏松砂巖經(jīng)驗(yàn)值：a=1，b=1，n =2， m=1.3。

4 油水層識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)及有效厚度下限確定

4.1 油、水層識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)研究區(qū)新鉆評(píng)價(jià)井錄井資料和試油成果，選用對(duì)含油性響應(yīng)比較明顯的測(cè)井曲線電阻率(LLD)和密度(RHOB)制作了交會(huì)圖版(圖7)[13]，確定了研究區(qū)域的油水層識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)(表1)。

表1 M區(qū)塊Ⅳ號(hào)層油水層判斷標(biāo)準(zhǔn)

圖7 M區(qū)塊Ⅳ號(hào)層密度(RHOB)與深側(cè)向電阻率(LLD)交會(huì)圖

4.2 油層有效厚度下限確定

根據(jù)該區(qū)錄井、巖心資料統(tǒng)計(jì)，含油產(chǎn)狀主要為熒光、油跡、油斑、油浸。通過(guò)試油資料和測(cè)井二次評(píng)價(jià)表明，油斑和油浸級(jí)別儲(chǔ)層具有產(chǎn)油能力，而油跡及以下級(jí)別的儲(chǔ)層一般為含油水層、水層或干層，因此將含油性界限為油斑及油斑以上。儲(chǔ)層巖性主要以細(xì)砂巖為主，其次為中砂巖、粉砂砂巖、灰質(zhì)粉砂巖和泥質(zhì)粉砂巖，其中中砂巖、細(xì)砂巖、灰褐色粉砂巖含油性較好，泥質(zhì)粉砂巖和灰質(zhì)粉砂巖含油性較差，因而巖性界限為粉砂巖及粉砂巖以上。

從儲(chǔ)層油水層電性劃分標(biāo)準(zhǔn)中(表1)可以明確的是：有效儲(chǔ)層的密度都小于2.3 g/cm3，電阻率大于20 Ω·m又小于30 Ω·m的層一般為是含油水層，電阻率大于70Ω·m的儲(chǔ)層一般是油層，電阻率小于70 Ω·m大于30 Ω·m的層為油水同層。但是，電阻率在55～70 Ω·m之間的層有可能是油層，也有可能是油水同層，干層電性特征比較典型，其密度大于2.35 g/cm3。

因收集到的Ⅳ號(hào)儲(chǔ)層巖心分析資料較少，巖心含油級(jí)別主要為油浸和熒光，且53%樣本的滲透率數(shù)值小于1×10-3μm2，又因Ⅳ號(hào)儲(chǔ)層屬于中孔、特低滲儲(chǔ)層，因此根據(jù)孔隙度與含油級(jí)別交會(huì)圖，確定出Ⅳ號(hào)油浸級(jí)別的油層孔隙度下限標(biāo)準(zhǔn)：φ≥11%。

5 結(jié)語(yǔ)

(1)費(fèi)爾干納盆地M區(qū)塊Ⅳ號(hào)層四性關(guān)系特征與鄰區(qū)L區(qū)塊Ⅳ號(hào)層的四性關(guān)系特征特征一致，都有一定的規(guī)律性: 即巖性越粗，分選越好，粘土含量越低，則物性越好；油層總體表現(xiàn)為高電阻率特征；電阻率越高、物性越好，則含油飽和度越高。說(shuō)明M區(qū)塊Ⅳ號(hào)層有一定的油氣潛力。

(2)在四性關(guān)系分析的基礎(chǔ)上，確定了M區(qū)塊的油水層識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)及有效厚度劃分下限標(biāo)準(zhǔn)，利用此標(biāo)準(zhǔn)對(duì)研究區(qū)8口評(píng)價(jià)井的Ⅳ號(hào)層的測(cè)井曲線進(jìn)行了重新解釋?zhuān)l(fā)現(xiàn)了3個(gè)油層和1個(gè)油水同層，為研究區(qū)剩余油評(píng)價(jià)和開(kāi)發(fā)方案的制定奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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Study on four property relationship of clastic reservoir in M block Fergana basin

CHEN Ling-ling，GAO Fei，BU Xiao-yang，ZHANG Li-yuan，SUN Ping

(Overseas Research Center，The Research Institute of Shaanxi Yanchang Petroleum (Group) Co.,Ltd,Xi’an 710075, China)

The Ⅳ layer in M block belongs to ultra low permeability reservoir, which is difficult to explain in logging. It can’t correctly evaluate oil-bearing until find out four property relationship of reservoir. Through collecting, collating, calibrating and analyzing of data from well logging, core analysis, water analysis and formation test, the features and correlations are identified between four reservoir characteristics (lithology, physical property, oil-bearing characteristics and electronic properties). The models of log interpretation parameters are established by researching. In addition, the criteria of both electronics identification and lower limit of thickness in oil/water Ⅳ layer are determined on the basis on these studies. As result, these lay a solid foundation for evaluating oil remaining and planning development program in M block.

four property relationship；physical property parameters；Fergana basin；Kyrgyzstan

2016-10-31

“陜西省2015年科學(xué)技術(shù)研究與發(fā)展計(jì)劃”項(xiàng)目(2015GY088)

陳玲玲(1982-)， 女，湖北黃岡人，工程師，主要從事開(kāi)發(fā)地質(zhì)綜合研究及海外油氣資源評(píng)價(jià)工作。

P618.130.2+1

B

1004-1184(2017)02-0175-04