鄂爾多斯盆地西南部Z區(qū)低阻油水層識(shí)別方法

黃東安，白曉路，楊 琦，賈昱昕，董李紅，彭麗娜

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鄂爾多斯盆地西南部Z區(qū)低阻油水層識(shí)別方法

黃東安1，白曉路1，楊 琦1，賈昱昕1，董李紅1，彭麗娜2

（1. 中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田分公司第十一采油廠，甘肅慶陽(yáng) 745000；2. 中國(guó)石化河南油田分公司第一采油廠）

隨著近年來(lái)鄂爾多斯盆地西南部侏羅系油藏的規(guī)模開發(fā)，侏羅系油藏優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)量得到不斷動(dòng)用，而侏羅系低阻油藏成藏隱蔽，勘探開發(fā)經(jīng)驗(yàn)少，油水層識(shí)別難度大等問(wèn)題日趨突出。鄂爾多斯盆地西南部Z區(qū)延9油藏為典型的低阻油藏，分析表明，孔隙結(jié)構(gòu)復(fù)雜、微孔率高、微孔隙中存在束縛水是導(dǎo)致油層低阻的主要原因，地層水礦化度高也降低了油層電阻率；對(duì)比分析了測(cè)井曲線形態(tài)法、砂層頂構(gòu)造對(duì)比法、侵入因子與聲波時(shí)差交會(huì)圖版法、快速色譜錄井識(shí)別等識(shí)別低阻油層方法，并提出了該區(qū)有利建產(chǎn)目標(biāo)。

鄂爾多斯盆地；低阻油藏；Z區(qū)；油水層識(shí)別

1 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于鄂爾多斯盆地伊陜斜坡帶西南部，主要含油層為延9油層，油區(qū)以低幅度的東傾鼻隆為主，油藏主要分布在鼻隆構(gòu)造與主砂帶的有利疊合部位。

Z區(qū)延9期為三角洲平原亞相沉積，砂體為西南-北東向，砂體變化快，厚度4～20 m；河道寬度為1.9～2.3 km，油藏在河道東西兩側(cè)受巖性控制，沿河道方向受構(gòu)造控制。該區(qū)取心孔隙度為15.0%，滲透率為8.10×l0-3μm2；受高地層水礦化度、高束縛水飽和度以及復(fù)雜孔隙結(jié)構(gòu)的影響，油層電阻率較低，出油層電阻率平均6.0 Ω·m，為典型的侏羅系低阻油藏。

2014－2015年主要圍繞Z井，采用260 m×260 m正方形反九點(diǎn)井網(wǎng)進(jìn)行滾動(dòng)建產(chǎn)。目前完鉆采油井16口、注水井6口，建成產(chǎn)能1.5×l04t，投產(chǎn)17口，平均日產(chǎn)油3.3 t，綜合含水18.8%，開發(fā)效果較好。

一般而言，常規(guī)含油層電阻率高于含水層電阻率，在泥漿濾液礦化度適合的條件下，油層常呈現(xiàn)“泥漿低侵”、含水層呈現(xiàn)“泥漿高侵”特征，常規(guī)含油層易于識(shí)別[1-2]。本區(qū)延9油層的測(cè)井曲線特征并非如此，呈現(xiàn)復(fù)雜含油層特征。以Z井為例，其電阻率為5.76 Ω·m，明顯低于侏羅系其他高阻油層，但該井試油日產(chǎn)純油33.2 t，試采日產(chǎn)油6.4 t，含水9.6%，呈顯著的低阻油層特征，識(shí)別難度較大。測(cè)井曲線解釋時(shí)，容易將低阻油層與水層混淆，造成勘探過(guò)程中漏掉油層或錯(cuò)判為水層和干層的情況發(fā)生[3-4]。

2 低阻油層成因機(jī)理分析

2.1 儲(chǔ)層孔隙度影響

通過(guò)對(duì)該區(qū)巖心資料分析，本區(qū)延9砂巖最大孔隙度為18.9%，最小孔隙度為4.8%，平均孔隙度為15.0%；最大滲透率為44.7×l0-3μm2，最小滲透率為0.2×l0-3μm2，平均滲透率為8.1×l0-3μm2；儲(chǔ)層孔隙度較高，而滲透率較低，/值為0.54，不到延安組儲(chǔ)層的1/60。低/值反映了儲(chǔ)層微孔隙發(fā)育和喉道偏細(xì)的孔隙結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。本區(qū)典型壓汞曲線分析表明（圖1），巖樣喉道累積滲透率貢獻(xiàn)值達(dá)到99%，對(duì)應(yīng)的喉道半徑為0.3 μm，但這些孔喉對(duì)孔隙度的貢獻(xiàn)值只有50%。說(shuō)明儲(chǔ)層不具備滲流能力或滲流能力很差的微孔隙系統(tǒng)在總孔隙系統(tǒng)中所占比例較大，微孔隙系統(tǒng)中儲(chǔ)存的束縛水是導(dǎo)致油層表現(xiàn)為低阻的主要原因。

2.2 地層水礦化度影響

根據(jù)研究區(qū)侏羅系油藏地層水礦化度與電阻率繪制相關(guān)曲線，由圖2可看出，研究區(qū)儲(chǔ)層電阻率隨地層水礦化度的升高明顯下降。

圖1 演Z井延9儲(chǔ)層毛管壓汞曲線

圖2 Z區(qū)電阻率與礦化度交會(huì)圖

3 低阻油層識(shí)別方法

針對(duì)研究區(qū)延9低阻油層的識(shí)別難點(diǎn)，結(jié)合其儲(chǔ)層地質(zhì)特征、物性特征、構(gòu)造特征、孔隙結(jié)構(gòu)特征、四性關(guān)系及其低阻油層形成機(jī)理，總結(jié)出以下幾種判識(shí)技術(shù)。

3.1 測(cè)井曲線形態(tài)特征技術(shù)

在研究區(qū)內(nèi)，共總結(jié)了兩種典型的電阻率曲線特征：電阻率曲線上部低、下部高（Ⅰ型），電阻率曲線上部高、下部低（Ⅱ型）。

（1） Ⅰ型。 曲線上部電阻率高、含油性較好，一般來(lái)說(shuō)為油層；下部由于儲(chǔ)層物性差、含油性差，但是電阻率與上部地層差并不是特別大，一般來(lái)說(shuō)為差油層。根據(jù)這種電阻率測(cè)井曲線形態(tài)，可以定性地判斷油水層。

（2）Ⅱ型。 造成這種電阻率測(cè)井形態(tài)的主要原因是油水分異比較好，一般來(lái)說(shuō)，曲線上部電阻率高的部分含油性較好。這種形態(tài)的電阻率測(cè)井曲線中，上部地層深中淺感應(yīng)電阻率重合或者深中淺感應(yīng)曲線逐漸遞減，下部地層反之。根據(jù)這種電阻率測(cè)井曲線形態(tài)，可以定性地判斷油水層。

3.2 砂層頂構(gòu)造對(duì)比技術(shù)

Z區(qū)延9地層頂面構(gòu)造高度為-684～-656 m，相對(duì)高差28 m，宏觀上地層穩(wěn)定，受穹窿構(gòu)造控制高差較大。Z-3井為油藏東南部的一口開發(fā)井，延9層測(cè)井一次解釋為8.5 m油水層，電阻率僅5.2 Ω·m，砂頂海拔-672.5 m。通過(guò)與鄰井Z、Y井對(duì)比分析，認(rèn)為該井構(gòu)造無(wú)大幅度下降，該段油水層應(yīng)精細(xì)解釋為油層。該井試油改造時(shí)，射開物性較好的砂巖中段而非上段，加石英砂10 m3水力壓裂，試獲純油28.5 m3，投產(chǎn)后日產(chǎn)油4.6 t，含水穩(wěn)定在5.0%。利用鄰井油頂構(gòu)造對(duì)比，結(jié)合Z區(qū)砂體展布特征，可有效提高對(duì)油水層的判識(shí)程度。

3.3 侵入因子與聲波時(shí)差交會(huì)圖版技術(shù)

對(duì)于地層水礦化度引起的油層低阻，不論是油層還是水層，在高礦化度地層水形成的較大導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)影響下，油氣水層電阻率差異明顯降低[5]。通過(guò)測(cè)井解釋、試油試采資料，編制電性參數(shù)交會(huì)圖版，圖版中油水層區(qū)分差異小，對(duì)于圖版中的產(chǎn)油層區(qū)（即圖中的油層和油水層），均存在含油水層、水層之類的異常井層(圖3)，因此用此方法能否對(duì)研究區(qū)油水層進(jìn)行精確的劃分還有待于證實(shí)。

考慮到高地層水礦化度和淡水鉆井液侵入共同影響下，產(chǎn)油層和產(chǎn)水層雙感應(yīng)測(cè)井影響的差別，在前人研究的基礎(chǔ)上，引用侵入因子代替地層真實(shí)電阻率，用聲波時(shí)差值表征其孔隙結(jié)構(gòu)[5]，建立研究區(qū)延9低阻油層的綜合識(shí)別圖版(圖4)，進(jìn)一步識(shí)別油層和油水同層，其中油層侵入因子大于或等于0.40，聲波時(shí)差大于或等于229.8 μs/ m。

圖3 Z區(qū)電阻率與聲波時(shí)差交會(huì)圖

圖4 Z區(qū)侵入因子與聲波時(shí)差交會(huì)圖

3.4 快速色譜錄井識(shí)別技術(shù)

色譜錄井技術(shù)是建立在流體熱解色譜計(jì)算結(jié)果之上的，它不僅可以排除地層水、導(dǎo)電礦物等影響，也可以更直接地反映儲(chǔ)集層的含油性，判斷地層的油氣水界面，使地質(zhì)解釋更準(zhǔn)確[6-7]。

通常快速色譜錄井采用2H比值法對(duì)快速色譜采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析[7]，利用(濕度比)與(平衡比)兩個(gè)比值，綜合判斷顯示層的含油氣水情況。通常判別標(biāo)準(zhǔn)如下：①若在 17.5～40范圍內(nèi)，則該層為油層；②若大于40.0，且較小，則該層為水層。

Z-5井為油藏中部的一口開發(fā)井，錄井過(guò)程中應(yīng)用色譜錄井技術(shù)加強(qiáng)油水層識(shí)別。根據(jù)上述濕度比參數(shù)法計(jì)算得出= 32.6，由此可以推測(cè)Z-5井延9層為純油層。該井試油日獲純油10.4 m3，投產(chǎn)后日產(chǎn)油4.0 t，從而驗(yàn)證了這一結(jié)論。

4 建產(chǎn)潛力區(qū)篩選

該區(qū)侏羅系油藏受古地貌控制作用明顯，演武支河谷斜坡帶是侏羅系最主要的儲(chǔ)油地帶。古地貌斜坡帶受古河谷的沖刷切割形成一系列丘咀，在差異壓實(shí)作用下，易形成鼻隆構(gòu)造[8]。同時(shí)，坡咀鄰近延長(zhǎng)組油源的深切古河谷，在捕獲油氣方面具有“近水樓臺(tái)”的先天優(yōu)勢(shì)，并且古河谷中砂爍巖可以作為油氣運(yùn)移的有效輸導(dǎo)層。

目前通過(guò)多種方法識(shí)別低阻油水層，在演武支河谷斜坡帶已經(jīng)發(fā)現(xiàn)多個(gè)侏羅系低阻“小甜點(diǎn)”，其平面上呈“串珠狀”分布。通過(guò)分析區(qū)域內(nèi)砂體與構(gòu)造匹配關(guān)系，可預(yù)測(cè)有利建產(chǎn)方向[9]。

根據(jù)古地貌油藏成藏富集規(guī)律以及演武支河谷兩側(cè)油氣富集規(guī)律[10]，精細(xì)刻畫Z區(qū)延92油藏砂體展布圖，在構(gòu)造高點(diǎn)與砂體厚帶疊合部位篩選有利建產(chǎn)目標(biāo)區(qū)4個(gè)，預(yù)計(jì)含油面積7.3 km2，儲(chǔ)量307×104t，建產(chǎn)規(guī)模7.0×104t/a。

5 結(jié)論與認(rèn)識(shí)

（1）對(duì)研究區(qū)低阻油層形成機(jī)理研究表明，該區(qū)低阻成因主要是孔隙結(jié)構(gòu)復(fù)雜、儲(chǔ)層微孔率高，其中微孔隙系統(tǒng)中儲(chǔ)存的束縛水是導(dǎo)致油層表現(xiàn)為低阻的主要原因。同時(shí)該區(qū)地層水礦化度高，也降低了油層的電阻率。

（2）總結(jié)出了測(cè)井曲線形態(tài)特征法、砂層頂構(gòu)造對(duì)比法、侵入因子與聲波時(shí)差交會(huì)圖版、快速色譜錄井識(shí)別等多種方法識(shí)別低阻油藏油水層。在隨鉆工作中，各種方法要綜合應(yīng)用，相互驗(yàn)證，才能提高油水層識(shí)別率。

（3）通過(guò)對(duì)該區(qū)低阻油藏的認(rèn)識(shí)，總結(jié)出演武支河谷兩側(cè)延9油藏成藏規(guī)律。通過(guò)精細(xì)刻畫Z區(qū)延9構(gòu)造圖及砂體展布圖，精細(xì)識(shí)別低阻儲(chǔ)層油水層，在構(gòu)造高點(diǎn)與砂體疊合部位篩選目標(biāo)區(qū)4個(gè)，預(yù)計(jì)建產(chǎn)規(guī)模7.0×104t/a。

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編輯：黨俊芳

1673–8217（2017）05–0098–03

P618.13

A

2017-02-09

黃東安，助理工程師，1991年生，2013年畢業(yè)于中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）資源勘查工程專業(yè)，現(xiàn)主要從事油田產(chǎn)能建設(shè)及開發(fā)地質(zhì)工作。