榆咀子地區(qū)低阻油層形成機(jī)理及識(shí)別方法研究

趙豐年，王 楊，萬 鑫

（陜西延長石油<集團(tuán)>有限責(zé)任公司研究院，陜西西安710075）

低阻油層在鄂爾多斯盆地分布廣泛，平面上從北部定邊東仁溝到南部的直羅，從西部的吳起吳倉堡到中部的安塞，縱向上從延安組延6到延長組長6，均發(fā)育有低阻油層。這類油層的識(shí)別是制約其開發(fā)的關(guān)鍵點(diǎn)，根據(jù)其形成原因不同，識(shí)別方法也各不相同。本文以榆咀子油田為例，分析探討了該區(qū)域低阻油藏的形成機(jī)理及對(duì)應(yīng)的識(shí)別方法，以期能對(duì)同類油氣藏起到參考和借鑒作用。

1 地質(zhì)背景

榆咀子油田位于鄂爾多斯盆地伊陜斜坡中部，構(gòu)造情況相對(duì)簡單，區(qū)域上為一平緩的西傾單斜構(gòu)造，局部具有差異壓實(shí)形成的鼻狀隆起，地層傾角一般不足1°，油藏類型屬于巖性油氣藏，地質(zhì)歷史上受北東方向物源影響，屬于大型河流三角洲沉積環(huán)境，主力油層為延長組長6。

2 榆咀子地區(qū)低阻油層的成因

前人研究認(rèn)為[1-4]，低阻油層的形成一般與高地層水礦化度、高束縛水飽和度、導(dǎo)電性粘土礦物以及低構(gòu)造幅度造成的油水分異不明顯等因素有關(guān)，參考上述成因機(jī)理，并通過地質(zhì)研究和實(shí)驗(yàn)室分析發(fā)現(xiàn)，榆咀子地區(qū)低阻油層的主控因素如下。

2.1 高礦化度地層水

榆咀子地區(qū)長6地層水總礦化度31468～37412mg/L，平均34440mg/L。由于因高礦化度導(dǎo)致地層水中所含帶電離子變多，地層導(dǎo)電性增加從而拉低地層電阻率。地層水礦化度與地層電阻率近似呈反比關(guān)系[5]。

2.2 高束縛水飽和度

榆咀子地區(qū)屬于三角洲前緣沉積，巖性特征以細(xì)砂和粉砂巖為主，儲(chǔ)層微孔隙發(fā)育，有利于束縛水的聚集；另外，儲(chǔ)層演化過程中的壓實(shí)作用和膠結(jié)作用也會(huì)阻塞粒間孔隙并形成微孔隙，使得束縛水增加，共同導(dǎo)致低阻油層的出現(xiàn)。

2.3 其他因素

導(dǎo)電礦物的存在會(huì)直接降低地層的電阻率；粘土礦物則會(huì)降低孔隙度和滲透率，造成束縛水飽和度升高，進(jìn)而降低油層的電阻率；另外當(dāng)油藏圈閉構(gòu)造幅度較小時(shí)，油氣運(yùn)移過程中動(dòng)力不足，造成油水分異不充分，油層初始含油飽和度較低，也會(huì)造成低阻特征。

但從榆咀子地區(qū)的實(shí)際情況來看，未發(fā)現(xiàn)導(dǎo)電性礦物且粘土礦物含量較低，油水分異亦不是主控因素，因此，綜合來看，低孔低滲條件下的高礦化度地層水和高束縛水飽和度是榆咀子地區(qū)的低阻油層主控因素。

3 低阻油層的測井識(shí)別

確定出榆咀子地區(qū)低阻油層主要影響因素后，本文采取以下方法對(duì)低阻油層進(jìn)行測井識(shí)別，首先與常規(guī)油層對(duì)比，確定高礦化度地層水和高束縛水飽和度對(duì)電阻率的影響幅度（即低阻油層電阻率補(bǔ)償值），然后以測井曲線作為媒介，建立電阻率補(bǔ)償值的測井解釋模型，最后用計(jì)算結(jié)果對(duì)低阻油層進(jìn)行校正，從而可以用常規(guī)油層的解釋標(biāo)準(zhǔn)判斷其含油性。

3.1 補(bǔ)償電阻率值的求取

榆咀子工區(qū)在過去十多年的生產(chǎn)過程中，依靠現(xiàn)場技術(shù)人員的經(jīng)驗(yàn)，許多低阻油層獲得工業(yè)油流。前人研究表明[6]，區(qū)域上含水率與含水飽和度之間存在線性關(guān)系[公式（1）]，這使得通過產(chǎn)水率計(jì)算油層含水飽和度成為可能。繼而通過阿爾奇公式即可計(jì)算出低阻油層的校正電阻率值，再與其測井電阻率值進(jìn)行比較，其差值即為低阻油層的電阻率補(bǔ)償值。本文選取了實(shí)際投產(chǎn)的29個(gè)典型低阻油層作為原始數(shù)據(jù)，探討補(bǔ)償電阻率的求取方法。

式中：fw——含水率；

Sw——含水飽和度；

a，b——方程系數(shù)。

3.2 補(bǔ)償電阻率計(jì)算模型

3.2.1 地層水礦化度測井響應(yīng)

對(duì)于常規(guī)測井來說，地層水礦化度的響應(yīng)曲線有自然電位和電阻率兩條[7]。考慮到區(qū)塊的低阻特征，本文主要探討礦化度與自然電位的關(guān)系。其測井響應(yīng)機(jī)理如下：地層水礦化度與泥漿礦化度之間的差異引起溶液中正負(fù)離子的擴(kuò)散作用，二者礦化度差別越大，離子的擴(kuò)散作用越強(qiáng)，自然電動(dòng)勢越大，二者呈對(duì)數(shù)正相關(guān)。在相同的泥漿和地質(zhì)條件下，自然電位的偏移幅度來大體決定了地層水礦化度的大?。ü^(qū)內(nèi)二者的關(guān)系見圖1）。

圖1 榆咀子地區(qū)地層水礦化度與SP偏移幅度之間關(guān)系

3.2.2 束縛水飽和度的計(jì)算

儲(chǔ)層中束縛水含量與孔隙度的大小和粒度中值密切相關(guān)[8]。孔隙度越低，則孔喉越小，毛細(xì)管力越大，造成儲(chǔ)層束縛水含量的升高；而粒度中值則決定了巖石骨架顆粒的分布特征和巖石孔隙結(jié)構(gòu)特征，巖性越細(xì)則巖石總表面積越大，束縛水含量也就越高。反映在常規(guī)測井上，孔隙度與AC正相關(guān)，而粒度中值與泥質(zhì)含量即GR負(fù)相關(guān)。也即是說，束縛水飽和度與AC負(fù)相關(guān)而與GR正相關(guān)。通過數(shù)據(jù)擬合發(fā)現(xiàn)，束縛水飽和度與AC和GR單因子的相關(guān)性較差，與兩因子協(xié)同回歸的相關(guān)性較好[見圖2，公式（2）]。

圖2 榆咀子地區(qū)束縛水飽和度與GR和AC之間關(guān)系

3.2.3 補(bǔ)償電阻率與地層水和束縛水的關(guān)系

在求取以上參數(shù)的基礎(chǔ)上，考慮到工區(qū)油層低阻的原因主要與高礦化度地層水和高束縛水飽和度，因此采用多元回歸分析的方法，利用地層水礦化度和束縛水飽和度對(duì)補(bǔ)償電阻率進(jìn)行回歸，獲得補(bǔ)償電阻率的計(jì)算公式[公式（3）]。

3.2.4 應(yīng)用情況

前人通過試油試采資料，得出榆咀子地區(qū)長6油水同層的判別標(biāo)準(zhǔn)為RT≥16，根據(jù)這一標(biāo)準(zhǔn)，5305-4井長61-2段，SP偏移值為30.21，GR值為92.30，AC為245.8，射孔段電阻率僅為6.44，一次解釋為水層（見圖3）。通過公式計(jì)算發(fā)現(xiàn)，該儲(chǔ)層段的補(bǔ)償電阻率為10.5，校正后的電阻率為16.94，已經(jīng)達(dá)到工區(qū)油水同層的劃分標(biāo)準(zhǔn)。射孔后日產(chǎn)油1.99t，含水63.3%。通過這一方法在整個(gè)區(qū)塊進(jìn)行普查，改層補(bǔ)孔19口，見油17口，成功率為89%，驗(yàn)證了這一解釋標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)用性。

圖3 5305-4測井曲線圖

4 結(jié)論與認(rèn)識(shí)

（1）榆咀子地區(qū)低阻油層的主要因素是高礦化度地層水和高束縛水飽和度。

（2）通過產(chǎn)水率與含水飽和度的關(guān)系以及阿爾奇公式，可計(jì)算出油層的補(bǔ)償電阻率值，高礦化度地層水可以通過自然電位的偏移量求取相關(guān)，而束縛水飽和度與GR和AC正相關(guān)，進(jìn)而通過多元統(tǒng)計(jì)分析可以得出榆咀子地區(qū)的油層解釋標(biāo)準(zhǔn)。

（3）上述標(biāo)準(zhǔn)適用于榆咀子地區(qū)，但此研究方法可以對(duì)同類油藏起到借鑒作用。

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