準(zhǔn)噶爾盆地瑪湖凹陷風(fēng)南4井區(qū)百口泉組礫巖致密油藏地質(zhì)“甜點(diǎn)”測井評價

焦晨雪，王民，高陽，黃文彪，盧雙舫，關(guān)瑩，錢根葆，覃建華，周能武，田偉超，汪志璇，徐建鵬

(1.中國石油大學(xué)(華東)地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，山東青島，266580；2.中國石油新疆油田分公司勘探開發(fā)研究院，新疆克拉瑪依，834000；3.中國石油新疆油田分公司，新疆克拉瑪依，834000)

繼頁巖油氣之后，美國致密油氣開發(fā)取得的巨大成功，為我國非常規(guī)油氣提供了新的勘探方向[1-2]。實(shí)踐證實(shí)，較頁巖油氣而言，致密油氣已成為我國最為現(xiàn)實(shí)的一種非常規(guī)油氣資源[3-4]。全國四次資評表明，鄂爾多斯、松遼、三塘湖、準(zhǔn)噶爾、渤海灣、柴達(dá)木等盆地致密油地質(zhì)資源量極為豐富[5-7]，可采資源量達(dá)(20～25)×108t[8]。繼吉木薩爾之后，準(zhǔn)噶爾盆地瑪湖凹陷礫巖致密油藏的發(fā)現(xiàn)，將新疆油田致密油勘探開發(fā)工作推向新高潮[8-9]。礫巖致密油藏的發(fā)現(xiàn)不僅拓寬了非常規(guī)油氣儲層的巖性類別，同時也為準(zhǔn)噶爾盆地致密油的增儲上產(chǎn)提供保障。瑪湖地區(qū)三疊系百口泉組礫巖致密油總資源預(yù)計(jì)超過10×108t，目前已落實(shí)三級儲量1.94×108t[9]。眾所周知，探尋“甜點(diǎn)”是油田實(shí)現(xiàn)非常規(guī)油藏降本提效開發(fā)的重要手段之一[10-11]。然而，礫巖致密油藏成分/結(jié)構(gòu)成熟度低、孔滲分布范圍廣、含油性差異大，油水分布規(guī)律復(fù)雜[12-14]，“甜點(diǎn)”評價成為礫巖致密油藏勘探開發(fā)過程中亟需解決的問題[10]。因此，如何采用簡潔有效、成本低廉的手段提高“甜點(diǎn)”評價的準(zhǔn)確性對致密礫巖油藏至關(guān)重要?，F(xiàn)今定義的“甜點(diǎn)”可簡要概括為地質(zhì)“甜點(diǎn)”及工程“甜點(diǎn)”(包括脆性“甜點(diǎn)”、地應(yīng)力“甜點(diǎn)”)。本文作者主要研究地質(zhì)“甜點(diǎn)”的精細(xì)評價，旨在為后期井部署及體積壓裂開發(fā)層段提供參考。李岳桐等[15-18]采用測井、井震結(jié)合、疊前反演等手段，通過研究儲層物理性質(zhì)、評價物性參數(shù)預(yù)測巖性、物性、厚度等方式刻畫致密油地質(zhì)“甜點(diǎn)”。其中致密油“甜點(diǎn)”測井評價技術(shù)主要分為2類：一是基于常規(guī)測井、ΔlgR技術(shù)(利用測井資料識別和計(jì)算總有機(jī)碳含量(TOC)的方法)結(jié)合常規(guī)測井[19]以及鈾曲線結(jié)合ΔlgR這3 種方法建立的烴源巖TOC 參數(shù)測井評價技術(shù)；二是通過諸多測井方法建立表征儲量豐度參數(shù)評價模型的技術(shù)[20]。事實(shí)上，油藏地質(zhì)“甜點(diǎn)”是儲層物性、含油飽和度等地質(zhì)參數(shù)宏觀非均質(zhì)性的綜合體現(xiàn)，含油性是“甜點(diǎn)”實(shí)際供油能力的重要因素。故此，開展地質(zhì)“甜點(diǎn)”的評價和預(yù)測，關(guān)鍵在于如何有效地刻畫儲層含油性(本文中的儲層含油性是指單位體積巖石的含油量，為孔隙度(Φ)和含油飽和度(So)的綜合體現(xiàn))。目前，主要對儲層孔喉結(jié)構(gòu)等微觀非均質(zhì)性進(jìn)行研究[21-25]，雖然其能夠從機(jī)理上闡釋儲層物性差異的根本原因，但無法體現(xiàn)儲層含油性的差異，也無法直觀地評價“甜點(diǎn)”在宏觀上的分布特征。此外，儲層微觀非均質(zhì)性研究多基于巖芯樣品的室內(nèi)實(shí)驗(yàn)，而樣品數(shù)量的限制卻制約了儲層宏觀非均質(zhì)性的刻畫和表征。因此，以室內(nèi)實(shí)驗(yàn)結(jié)果為基礎(chǔ)，建立儲層物性及含油性測井評價模型，不僅可有效刻畫儲層物性和含油性的垂向非均質(zhì)性，同時還服務(wù)于后期的地質(zhì)“甜點(diǎn)”地震預(yù)測工作。值得注意的是，測井響應(yīng)差異的根源在于地層中巖石骨架、孔隙、流體性質(zhì)等不同，巖芯地表檢測的相關(guān)參數(shù)由于溫度和壓力改變等因素導(dǎo)致與地層條件下參數(shù)存在誤差，礫巖致密儲層Φ和So測井評價模型精度較低[26-28]，故而基于地層條件下的相關(guān)參數(shù)(如地層條件下的孔隙度、地層原始含油飽和度等)可一定程度上改善此問題，提高“甜點(diǎn)”評價精度。為了定量評價礫巖致密油藏含油性，并刻畫地質(zhì)“甜點(diǎn)”在剖面及平面上的分布，本文作者選取準(zhǔn)噶爾盆地風(fēng)南4井區(qū)百口泉組16 塊致密礫巖樣品開展常壓氣測及覆壓孔隙度實(shí)驗(yàn)，并進(jìn)行20 塊密閉樣品的含油飽和度檢測以及48 塊樣品的巖電實(shí)驗(yàn)工作?；趯?shí)驗(yàn)結(jié)果，優(yōu)化并建立研究區(qū)礫巖致密儲層的孔隙度和含油飽和度測井評價模型，構(gòu)建體現(xiàn)儲層含油性的評價參數(shù)，即含油孔隙度(Φ×So)，精細(xì)刻畫礫巖致密儲層垂向上宏觀含油非均質(zhì)性，并結(jié)合礫巖致密油藏地質(zhì)“甜點(diǎn)”劃分方案，揭示研究區(qū)地質(zhì)“甜點(diǎn)”的分布特征，為后期的開發(fā)部署提供指導(dǎo)。

1 地質(zhì)概況

風(fēng)南4 井區(qū)位于準(zhǔn)噶爾盆地瑪湖凹陷東北緣，北鄰烏夏斷裂帶，東接夏鹽凸起[29]，為2組溝通深層源巖的北東向逆斷層(FN4井北斷裂、M131井北斷裂)及北西向斷層(FN1井西斷裂)控制的東南傾的平緩單斜，局部發(fā)育低幅度鼻狀構(gòu)造(圖1)。研究區(qū)百口泉組整體為一套扇三角洲平原及前緣亞相的近源沉積，沉積厚度為100～200 m，儲層巖性以前緣近岸水下河道礫巖及前緣砂質(zhì)碎屑流礫巖為主[28-29]。近源混雜堆積導(dǎo)致礫巖儲層成分及結(jié)構(gòu)成熟度低、分選性較差、礫石呈次棱角/次圓狀，孔隙形態(tài)及連通性復(fù)雜[30-32]。在孔滲參數(shù)上表現(xiàn)為孔滲分布范圍廣(孔隙度Φ=5%～13%；滲透率K=(0.04～40.00)×10-3μm2)，二者無典型的相關(guān)性。

從目前勘探現(xiàn)狀來看，研究區(qū)百口泉組主要產(chǎn)油層段為T1b2；T1b3段局部發(fā)育油層，但橫向連續(xù)性差；而T1b1層段油層不甚發(fā)育。錄井資料揭示，研究區(qū)礫巖儲層主要發(fā)育在T1b2段上部和T1b3段中部，油氣顯示從熒光至油浸不等，體現(xiàn)了礫巖儲層垂向上明顯的含油性差異。試油試采結(jié)果也證實(shí)，單井不同層段的產(chǎn)能(如FN401 井T1b2產(chǎn)量為1.42 t/(d?m)；T1b3產(chǎn)量為0.24 t/(d?m))以及不同井同一層段的產(chǎn)能差異較大(如FN12井T1b2)產(chǎn)量為0.57 t/(d?m)；FN15 井T1b2產(chǎn)量為1.5 t/(d?m))，進(jìn)一步揭示該地區(qū)礫巖致密儲層含油非均質(zhì)性強(qiáng)。

圖1 準(zhǔn)噶爾盆地瑪湖凹陷風(fēng)南4井區(qū)構(gòu)造簡圖Fig.1 Tectonic diagram of Fengnan 4 play in Mahu Sag,Junggar Basin

2 實(shí)驗(yàn)及結(jié)果

分別選取16塊、20塊和48塊研究區(qū)百口泉組致密礫巖樣品進(jìn)行氣測/覆壓孔隙度實(shí)驗(yàn)、油水飽和度檢測、巖電實(shí)驗(yàn)，檢測結(jié)果見表1～3。所選樣品的井位在平面上均勻分布在研究區(qū)內(nèi)(圖1)；垂向上，樣品均取自不同沉積相帶且測井解釋結(jié)果為儲層的層段。研究區(qū)孔隙度為4.6%～15.6%，滲透率為(0.046～41.200)×10-3μm2，覆壓孔隙度實(shí)驗(yàn)及含油飽和度檢測實(shí)驗(yàn)樣品的孔、滲均分布在風(fēng)南4 井區(qū)孔、滲范圍內(nèi)(圖2)；巖電實(shí)驗(yàn)樣品孔隙度為6.15%～16.95%，也在研究區(qū)孔隙度分布范圍內(nèi)。

表1 致密礫巖樣品覆壓孔隙度檢測結(jié)果簡表Table 1 Under-pressure porosity test results of tight conglomerate samples

常壓及覆壓孔隙度分別采用DQKY-2 型全直徑巖心孔隙度測定儀和美國Core Lab公司的CMS-300型計(jì)算機(jī)自動控制巖心覆壓孔滲測試系統(tǒng)進(jìn)行檢測。覆壓孔隙度檢測通過高純氦氣施加上覆巖壓，設(shè)計(jì)6，12，18，24 和30 MPa 共5 個壓力點(diǎn)(穩(wěn)定后壓力略有變化)，分別測定不同上覆巖壓下16塊巖樣孔隙度，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表1所示。常壓氣測孔隙度為7.24%～18.19%，平均值為11.70%；覆壓氣測孔隙度為6.48%～15.18%，平均值為10.59%。

油水飽和度實(shí)驗(yàn)采用扎克斯飽和度測定儀通過蒸餾抽提法測定。首先稱量20 塊密閉取芯樣品的原始質(zhì)量；通過蒸餾、冷凝收集巖石內(nèi)水體積；采用溶劑汽油抽提原油；結(jié)束后烘干稱質(zhì)量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表2所示。由表2可見：油飽和度為11.40%～52.40%，平均值為30.01%；水飽和度為28.30%～77.10%，平均值為60.25%。檢測的含油含水飽和度之和均小于100%，說明巖樣取至地表后存在流體損失，需進(jìn)行含油飽和度恢復(fù)。

巖電實(shí)驗(yàn)采用HP4284A 型號智能LCR 測量儀，按照SY/T 5385—2007“巖石電阻率參數(shù)實(shí)驗(yàn)室測量及計(jì)算方法”在溫度為16 ℃，濕度為40%～50%的環(huán)境下進(jìn)行測試，配置鹽水質(zhì)量濃度為7.7 g/L，地層水電阻率(Rw)為0.705 Ω?m。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表3所示。由表3可見：孔隙度Ф為6.15%～16.95%，平均值為11.09%；地層因素F為26.41～138.33，平均值為63.83；b為0.95～1.33，平均值為1.11；n為1.52～2.27，平均值為1.83。

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果處理

3.1 地層孔隙度校正

受到應(yīng)力敏感性的影響，儲層在地表檢測的物性與實(shí)際地層中存在較大的差異，相比于常規(guī)儲層，致密儲層對應(yīng)力效應(yīng)更為敏感[33]。由于研究區(qū)礫石成分多含火山碎屑物質(zhì)，且泥質(zhì)填隙物含量高，致使儲層表現(xiàn)為偏塑性，應(yīng)力對儲層孔、滲的影響尤為強(qiáng)烈，最為直觀的表現(xiàn)在研究區(qū)礫巖樣品鏡下多觀察到粒緣縫的存在，這些粒緣縫寬度可達(dá)1 μm 左右(圖3)。圖3(a)～(c)所示分別為FN401井2 558.51 m深處灰色油跡砂礫巖同一視域下的掃描電鏡照片(放大倍數(shù)分別為150倍、600倍和2 500倍)，巖石較致密，環(huán)顆粒邊緣可見明顯粒緣縫，縫寬達(dá)0.88 μm。圖3(d)所示為FN12 井2 626.94 m 深處致密礫巖鑄體薄片照片(放大倍數(shù)為50倍)，可見粒內(nèi)溶孔及較明顯的粒緣縫。

表2 致密礫巖樣品含油飽和度檢測結(jié)果簡表Table 2 Oil saturation test results of tight conglomerate samples

表3 致密礫巖樣品巖電實(shí)驗(yàn)結(jié)果簡表Table 3 Results of rock electrical experiments on tight conglomerate samples

圖2 準(zhǔn)噶爾盆地瑪湖凹陷風(fēng)南4井區(qū)孔、滲分布圖Fig.2 Porosity and permeability distribution of Fengnan 4 well in Mahu Sag,Junggar Basin

基于覆壓孔隙度實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并結(jié)合樣品在實(shí)際地層中所受的有效應(yīng)力，即可獲知該樣品在實(shí)際地層下的孔隙度。以S12為例，該樣品地表氣測孔隙度為8.41%，增加覆壓后孔隙度隨覆壓的增大呈典型的冪函數(shù)降低，孔隙度衰減的冪指數(shù)體現(xiàn)了孔隙的應(yīng)力敏感度(圖4(a))。該樣品在地層條件下所受的垂向應(yīng)力為37.92 MPa(根據(jù)上覆地層壓力和孔隙壓力即可獲得)，代入孔隙度與覆壓的冪函數(shù)公式，即可得到該樣品的地層孔隙度為7.80%(表4)。研究區(qū)16塊樣品孔隙度衰減指數(shù)存在差異(介于0.057～0.012)，說明了不同樣品孔隙度受應(yīng)力的敏感程度不同，其結(jié)果造成當(dāng)應(yīng)力釋放后，增孔比例也存在顯著差異，孔隙度增幅最低為4.42%，最高增幅可達(dá)25.45%，平均孔隙度增加約12.5%(表4)。實(shí)驗(yàn)樣品的地表孔隙度與地層孔隙度關(guān)系展現(xiàn)出良好的線性相關(guān)(圖4(b))，據(jù)此可對其他僅檢測地表氣測孔隙度的樣品進(jìn)行校正，為孔隙度測井評價模型的建立奠定基礎(chǔ)。

圖3 風(fēng)南4井區(qū)礫巖致密樣品氬離子拋光掃描電鏡及鑄體薄片F(xiàn)ig.3 Argon ion polished scanning electron microscope and cast thin slice of conglomerate tight samples in Fengnan 4 play

3.2 地層原始含油飽和度恢復(fù)

理論上，巖芯樣品的含油和含水飽和度之和為100%，然而在實(shí)際的巖芯樣品含油飽和度檢測中，油水飽和度之和總是小于100%，這主要是受到溫壓的改變以及油水揮發(fā)的影響。因此，基于實(shí)測含油飽和度數(shù)據(jù)標(biāo)定油飽和度測井評價模型時，需要對地層原始含油飽和度進(jìn)行恢復(fù)。

令αo和αw分別為巖芯樣品中油、水的剩余率，則：

式中：S'o和S'w分別為巖芯樣品檢測的油、水飽和度，%；So和Sw分別為地層原始含油、水飽和度，%。由于So+Sw=1，那么，巖芯檢測的油、水飽和度具有如下關(guān)系：

令流體總損失率為αl=(1-αo)+(1-αw)，則油和水的損失量占總流體損失量的比例分別為

故此，地層原始飽和度恢復(fù)公式為：

圖4 研究區(qū)致密礫巖樣品的地層條件下孔隙度校正模型Fig.4 Porosity correction model for tight conglomerate samples in this study area under formation conditions

表4 研究區(qū)致密礫巖樣品地層條件下孔隙度校正結(jié)果Table 4 Porosity correction results of tight conglomerate samples in this study area under formation conditions

根據(jù)實(shí)測巖芯樣品檢測的油水飽和度線性關(guān)系，可得式(2)中的油、水剩余率，從而根據(jù)式(3)～(5)獲取地層原始含油/水飽和度。雖然，實(shí)際檢測樣品的油水飽和度并未呈現(xiàn)出良好的線性關(guān)系，但通過對總流體飽和度(S'o+S'w)的劃分，將其劃分為80～85，85～90，90～95和95～100這4個流體飽和度單元，各單元內(nèi)樣品的實(shí)測油、水飽和度呈顯著的線性相關(guān)，如圖5(a)所示。從20 塊樣品的恢復(fù)結(jié)果來看，油飽和度損失量為5.9%～14.5%，平均值為9.3%(圖5(b))。樣品油飽和度恢復(fù)前后也呈良好的線性關(guān)系(圖5(c))，據(jù)此關(guān)系可用于該地區(qū)后期含油飽和度檢測樣品的初步恢復(fù)。

3.3 巖電參數(shù)獲得

阿爾奇(Archie)公式描述了純凈砂巖的電學(xué)性質(zhì)，廣泛被應(yīng)用于符合達(dá)西定律的常規(guī)儲層含油飽和度評價，然而致密儲層具非達(dá)西流特性，使得Archie 公式對非常規(guī)儲層的適用性受到質(zhì)疑[34]。荊萬學(xué)等[35]闡明Archie公式不是經(jīng)驗(yàn)公式而是理論模型，公式中的a，b，m和n參數(shù)不能作為固定常數(shù)來使用，它們隨儲層性質(zhì)變化而變化。因此，區(qū)域內(nèi)測定的巖電參數(shù)可以用來表征儲層自身特有的巖電特性，證明了Archie 公式的合理性以及對致密儲層的適用性[36]。Archie公式如下：

式中：a，b，m和n為巖電參數(shù)；Rw為地層水電阻率，Ω?m；Rt為地層電阻率，Ω?m；F為地層因素；I為電阻增大率。

根據(jù)48 塊樣品的巖電實(shí)驗(yàn)結(jié)果揭示地層因素F與孔隙度Φ呈良好的冪函數(shù)關(guān)系(圖6(a))，從而獲得該地區(qū)a=3.212，m=1.326。經(jīng)典Archie 公式反映的是純凈無泥質(zhì)且具有較高孔、滲砂巖的特征，且孔隙的分布形態(tài)穩(wěn)定，孔隙尺寸的平均值與孔隙度成正比，平均孔隙與平均孔喉有固定的關(guān)系[37]。然而與純砂巖相比，致密礫巖孔隙結(jié)構(gòu)差，其物性參數(shù)遠(yuǎn)比純砂巖的低。Archie公式中a為巖性系數(shù)、m為膠結(jié)指數(shù)，二者與巖石本身的成分、含量及其分布形式密切相關(guān)，且隨儲層巖性、物性、裂縫、非均質(zhì)性等特征的變化而改變[38-39]，在復(fù)雜地質(zhì)情況下，a和m很可能會超出常規(guī)值[40]。前人研究表明，隨著孔隙結(jié)構(gòu)由好變差、物性參數(shù)由高變低，地層因素與孔隙度的相關(guān)性變差，巖電參數(shù)a逐漸增大，m則逐漸變小[41]。故而，致密礫巖中a應(yīng)大于常規(guī)Archie公式中a的取值。且在實(shí)際工作中，在巖電實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確可靠的前提下，a和m的選取應(yīng)該優(yōu)先采用實(shí)驗(yàn)獲得的結(jié)果，因此，來自巖電實(shí)驗(yàn)的研究區(qū)內(nèi)復(fù)雜致密礫巖a和m存在其合理性。此外，由于每塊樣品b和n存在自身獨(dú)特性，不能采用某一單一樣品代表整個區(qū)域b和n，眾多樣品平均值更能體現(xiàn)區(qū)域上致密礫巖的電學(xué)特性。本文根據(jù)單個樣品I與Sw呈良好的冪函數(shù)關(guān)系，將48塊樣品的巖電參數(shù)b和n平均值代表研究區(qū)b和n計(jì)算含油飽和度。b為0.95～1.33，平均值為1.11(圖6(b))；n為1.52～2.27，平均值為1.83(圖6(c))。

圖6 研究區(qū)致密礫巖樣品巖電參數(shù)Fig.6 Rock electrical parameters of tight conglomerate samples in this study area

4 礫巖儲層含油非均質(zhì)性評價

儲層含油性優(yōu)劣是儲層內(nèi)孔隙大小和含油飽和度高低的綜合體現(xiàn)。因此，評價礫巖儲層含油非均質(zhì)性，須開展儲層孔隙度及含油飽和度測井評價。

4.1 孔隙度測井評價模型

本文收集研究區(qū)內(nèi)7口單井的巖芯孔隙度室內(nèi)檢測數(shù)據(jù)，并進(jìn)行地層條件下孔隙度校正。其中5口井校正的地層孔隙度數(shù)據(jù)用于測井建模，2口井?dāng)?shù)據(jù)用于模型驗(yàn)證。從單一測井響應(yīng)與孔隙度關(guān)系來看，研究區(qū)聲波時差(AC)與孔隙度具有顯著的正相關(guān)性，其次為地層密度(DEN)，補(bǔ)償中子(CNL)與地層孔隙度相關(guān)性最差(圖7和表5)。事實(shí)上，AC，DEN和CNL測井響應(yīng)不僅體現(xiàn)了孔隙內(nèi)流體性質(zhì)和數(shù)量(據(jù)此可推算出孔隙度)，巖石骨架的物理性質(zhì)(密度、聲波傳播速度等)也會造成不同層段這些測井響應(yīng)的差異。因此，采用單一測井響應(yīng)建立的孔隙度評價模型往往效果并不理想。為了消除孔隙度評價模型中巖石骨架對測井響應(yīng)的影響，諸多學(xué)者往往采取多測井響應(yīng)回歸建立評價模型，以提高孔隙度測井評價精度。通常三孔隙度測井(AC，DEN 和CNL)在孔隙度測井評價中應(yīng)用廣泛。誤差分析也證明，三孔隙度多元回歸模型的計(jì)算結(jié)果比單一測井響應(yīng)評價結(jié)果更準(zhǔn)確，絕對誤差和相對誤差更小(表5)?；诙嘣貧w建立的孔隙度評價模型，對未參入建模的2口井孔隙度進(jìn)行評價，預(yù)測結(jié)果與實(shí)際地層條件下的孔隙度相關(guān)度R2達(dá)到0.75(圖8)，證實(shí)該模型的適用性和可靠性，可在研究區(qū)推廣應(yīng)用。

4.2 含油飽和度測井評價模型

在應(yīng)用Archie 公式評價So過程中，通常將某一地區(qū)的地層水電阻率Rw設(shè)定為一常數(shù)。然而，事實(shí)上Rw受控于地層水類型及礦化度，區(qū)域上地層水類型及礦化度的改變使Rw在平面及垂向上均存在差異。尤其對于研究區(qū)致密礫巖油藏而言，由于泥巖隔夾層及物性隔夾層較發(fā)育、砂礫連通性較差，不同砂體間地層水礦化度變化更為明顯。實(shí)踐也證實(shí)，風(fēng)南4井區(qū)百口泉組地層水電阻率分布范圍較廣(0.02～0.48 Ω·m)，如圖9(a)所示。因此，Rw采用恒定常數(shù)評價不同區(qū)域及不同層段的含油飽和度顯然不合適。

張京津等[42]根據(jù)自然電位測井原理和“四性關(guān)系”分析得知Rw與Rt存在一定相關(guān)性，本文通過分析Rw與Rt測井響應(yīng)關(guān)系，也證實(shí)Rt與Rw呈良好的指數(shù)關(guān)系(圖9(a))。故本文采用Rt與Rw的相關(guān)性推算出不同區(qū)域及層位Rw特征，相比于常數(shù)Rw，采用動態(tài)參數(shù)評價Rw更為精確。

圖7 地層條件下孔隙度與常規(guī)測井響應(yīng)的關(guān)系Fig.7 Relationship between porosity and conventional log response under formation conditions

表5 一元及多元回歸孔隙度測井評價模型Table 5 One-dimensional regression and multiple regression of porosity log evaluation model

圖8 模型驗(yàn)證井的多元回歸計(jì)算孔隙度與常壓氣測孔隙度關(guān)系Fig.8 Relationship between multiple regression porosity and atmospheric pressure porosity of verification well

據(jù)此，含油飽和度計(jì)算公式可更改為

式中：k1=0.032 1；k2=0.044 7。

圖9(b)所示為風(fēng)南16 井含油飽和度實(shí)際應(yīng)用的結(jié)果，可見預(yù)測So與實(shí)測So較吻合。

4.3 礫巖儲層含油非均質(zhì)性刻畫及“甜點(diǎn)”識別

礫巖致密油藏物性及含油非均質(zhì)性強(qiáng)，致使不同地區(qū)單井及層段產(chǎn)能差異較大。構(gòu)建含油孔隙度Φo(校正后的地層條件下孔隙度Φ與恢復(fù)后的原始含油飽和度So乘積)這一核心參數(shù)可以有效判定儲層含油非均質(zhì)性。參數(shù)中Φ體現(xiàn)油藏儲集空間，So不僅反映含油性高低，同時也蘊(yùn)含成藏時的流體滲流特征。因此，Φo是儲集能力、滲流能力、及含油性的綜合體現(xiàn)，同時Φo也是礫巖儲層含油性“甜點(diǎn)”最直觀、且易于獲得的參數(shù)。

李映艷等[36]針對準(zhǔn)噶爾盆地瑪湖凹陷建立了礫巖致密油藏地質(zhì)“甜點(diǎn)”分級標(biāo)準(zhǔn)，即Φo≥5%為I類“甜點(diǎn)”；3%≤Φo<5%為II 類“甜點(diǎn)”；2%≤Φo<3%為“低效油層”；Φo<2%為“非油層”?；诳紫抖取⒑惋柡投葴y井評價結(jié)果計(jì)算含油孔隙度，實(shí)現(xiàn)單井含油非均質(zhì)性的垂向刻畫，并依據(jù)上述“甜點(diǎn)”評價標(biāo)準(zhǔn)刻畫目的層段不同類型“甜點(diǎn)”的空間展布。

圖9 研究區(qū)含油飽和度測井評價Fig.9 Oil saturation log evaluation in the study area

圖10 風(fēng)南4井區(qū)礫巖致密油藏“甜點(diǎn)”分布聯(lián)井剖面Fig.10 “Sweet spot”distribution of conglomerate tight reservoirs in the Fengnan 4 play

聯(lián)井剖面揭示，“甜點(diǎn)”在單井上不同層位分布差異顯著，從I 類“甜點(diǎn)”到非儲層均有分布；在橫向上同一層位不同井的“甜點(diǎn)”級別及厚度也存在差異，各級別“甜點(diǎn)”均有分布，且厚度從幾米的薄層到十幾米的厚層發(fā)育不等(圖10)。整體上看，“甜點(diǎn)”主要發(fā)育在T1b21和T1b3段，以II類“甜點(diǎn)”為主，其次為I類“甜點(diǎn)”；T1b1段主要發(fā)育低效油層和非儲層，部分井發(fā)育薄層II類“甜點(diǎn)”。從實(shí)際的勘探結(jié)果來看，目前研究區(qū)直徑的射孔層段基本都位于評價的“甜點(diǎn)”層段。統(tǒng)計(jì)分析13口井14個試采段的采油強(qiáng)度和含油性(含油孔隙度)關(guān)系發(fā)現(xiàn)，二者呈良好的正相關(guān)(圖11)。這進(jìn)一步說明基于含油孔隙度評價礫巖儲層的含油非均質(zhì)性及識別“甜點(diǎn)”的方法和手段具有較高的實(shí)用性和可靠性。

平面上，礫巖儲層含油非均質(zhì)性及“甜點(diǎn)”的厚度分布差異同樣顯著。品質(zhì)最好的I 類“甜點(diǎn)”主要分布在T1b2層段的FN401-FN4-FN15-FN405一帶，呈環(huán)形條帶狀分布，而T1b3僅局部發(fā)育薄層I 類“甜點(diǎn)”(圖12(a)和(c))。II 類“甜點(diǎn)”在T1b2和T1b3均廣泛發(fā)育，且厚度也明顯比I 類“甜點(diǎn)”的大。但是，2 個層位II 類“甜點(diǎn)”的分布范圍有所不同。T1b2層段II 類“甜點(diǎn)”厚度以FN15 井為中心向四周逐漸減薄，而T1b3層段II 類“甜點(diǎn)”自北向南發(fā)育程度逐漸降低(圖12(b)和(d))。因此，對于研究區(qū)來說，在廣泛發(fā)育II 類“甜點(diǎn)”且夾有I 類“甜點(diǎn)”的層段/區(qū)域，是礫巖致密油藏勘探開發(fā)的首選。當(dāng)然，在僅發(fā)育II 類“甜點(diǎn)”的區(qū)域/層段，若“甜點(diǎn)”厚度較大且較為集中，也可作為勘探開發(fā)的重要目標(biāo)。

圖11 風(fēng)南4井區(qū)礫巖致密儲層含油孔隙度與采油強(qiáng)度的關(guān)系Fig.11 Relationship between oil porosity and oil production intensity of conglomerate tight reservoirs in Fengnan 4 play

圖12 風(fēng)南4井區(qū)T1b2,T1b3I類及II類“甜點(diǎn)”厚度分布Fig.12 Thickness distribution of I and II"sweet spots"in T1b2 and T1b3 sections of Fengnan 4 play

5 結(jié)論

1)由于測井響應(yīng)是地層中巖石骨架、流體性質(zhì)的綜合體現(xiàn)，室內(nèi)檢測的孔隙度和含油飽和度與地層條件下恢復(fù)結(jié)果相比誤差分別高達(dá)12.5%和9.3%。因此，建立測井評價模型與模型參數(shù)時，巖芯數(shù)據(jù)應(yīng)進(jìn)行地層條件下的校正和恢復(fù)。

2)在孔隙度測井建模過程中，發(fā)現(xiàn)風(fēng)南4井區(qū)孔隙度與聲波相關(guān)性最好，其次為密度，與中子的相關(guān)性最差。測井評價結(jié)果揭示，多元回歸模型的評價精度高于一元回歸模型評價精度。此外，在含油飽和度測井評價過程中，考慮到地層水電阻率在空間上的差異，應(yīng)用阿爾奇公式時采用動態(tài)Rw評價含油飽和度可提高預(yù)測精度。

3)礫巖致密油藏油水分布復(fù)雜、儲層含油非均質(zhì)性強(qiáng)，基于測井資料開展儲層孔隙度和含油飽和度評價，是刻畫礫巖致密儲層垂向上含油非均質(zhì)性以及識別地質(zhì)“甜點(diǎn)”行之有效的手段?？碧綄?shí)踐也證實(shí)本文評價結(jié)果的準(zhǔn)確性，同時評價結(jié)果也揭示出研究區(qū)地質(zhì)“甜點(diǎn)”在空間分布的差異性。此外，I類“甜點(diǎn)”以及大套連續(xù)發(fā)育的II類“甜點(diǎn)”層段是礫巖致密油藏勘探開發(fā)的首選目標(biāo)。