準噶爾盆地瑪湖1井區(qū)下烏爾禾組油層識別標準研究

常天全 趙彬 劉凱 熊千 孔垂顯 李勝 張宗斌

摘? 要：瑪湖1井區(qū)下烏爾禾組整體勘探程度不高，儲層評價中缺少準確油層識別標準，需建立正確區(qū)分識別儲層流體性質的油層識別標準。通過全區(qū)巖電參數(shù)和地層水電阻率平面分布規(guī)律分析，保證單井含水飽和度計算精度;基于瑪湖1井區(qū)下烏爾禾組儲層四性關系分析，明確下烏爾禾組電性-含油性和物性關系;結合深電阻率、測井計算含水飽和度、測試資料及巖心含油性資料，建立瑪湖1井區(qū)下烏爾禾組油層識別標準;定義含油孔隙度參數(shù)，將油層劃分為Ⅰ類油層、Ⅱ類油層和Ⅲ類油層3個等級。該油層識別及油層等級標準能快速有效確定瑪湖1井區(qū)下烏爾禾組儲層流體性質，為該區(qū)儲量計算和產能評價提供支撐。

關鍵詞：下烏爾禾組;四性關系;巖電參數(shù)分布規(guī)律;地層水電阻率分布規(guī)律;油層識別標準

瑪湖凹陷位于準噶爾盆地西北緣，是準噶爾盆地一級構造單元中央坳陷北部的二級構造單元，緊靠扎伊爾山和哈拉阿拉特山，西鄰克-百斷裂帶和烏-夏斷裂帶，西南毗鄰中拐凸起，東南毗鄰達巴松凸起，北鄰石英灘凸起[1-2]?，敽?井區(qū)二疊系下烏爾禾組油藏面積680 km2（圖1）?，敽枷莞粺N程度較高，石炭—二疊系為該凹陷主要油源層系，具巨大勘探潛力[3-5]。瑪湖凹陷二疊系下烏爾禾組靠近烴源層系，是形成大規(guī)模油氣藏的良好儲蓋組合，為瑪湖凹陷下一步油氣勘探重要層位。下烏爾禾組整體勘探程度不高，目前研究主要針對成巖作用、孔隙演化、沉積分析、成藏分析、儲層特征等領域[6-12]。

瑪湖1井區(qū)二疊系下烏爾禾組砂礫巖儲層埋藏深，儲層巖體礫徑分選性差，孔隙類型多樣，非均質性強。常見濁沸石膠結物，成巖成儲作用復雜，儲層流體分布規(guī)律復雜。低阻油氣層與正常油氣層共存，難以建立準確的油層識別標準[13-17]。

目前瑪湖1井區(qū)下烏爾禾組砂礫巖儲層現(xiàn)場評價中仍缺少可靠的油氣識別標準，如何建立該井區(qū)下烏爾禾組油層識別標準，成為制約油氣開發(fā)的關鍵問題。儲層油氣層判別是地球物理測井儲層評價的核心內容之一，本文據(jù)地球物理測井儲層評價思路，整理分析下烏爾禾組儲層巖性、物性、含油性資料，分析儲層巖性及物性特征。通過開展四性關系研究，建立巖性與物性、巖性與電性、巖性與含油氣性、電性與含油性及物性的對應關系。利用全區(qū)巖電參數(shù)和地層水電阻率平面分布規(guī)律，保證單井含水飽和度的計算精度?；谙聻鯛柡探M儲層四性關系分析，結合深電阻率、測井計算含水飽和度、測試資料及巖心含油性資料，確定研究區(qū)下烏爾禾組油層識別標準。定義含油孔隙度參數(shù)，將油層劃分為Ⅰ類油層、Ⅱ類油層和Ⅲ類油層3個等級。為有效識別瑪湖1井區(qū)下烏爾禾組純油層，優(yōu)選目標層，為該區(qū)儲量計算和產能評價提供支撐。

1? 瑪湖1井區(qū)下烏爾禾組飽和度評價

瑪湖1井區(qū)內發(fā)育大侏羅溝斷層和克811南斷層2條一級斷層、2條二級斷層，一級斷層和二級斷層控制局部地質構造和沉積作用。另發(fā)育有三級斷層15條，共19條斷層，為典型構造巖性油氣藏?，敽?井區(qū)主要油氣藏均位于一級斷裂控制的斷壘區(qū)，構造巖性油氣藏受斷裂控制明顯。區(qū)內含油性亦受斷裂控制，巖電參數(shù)和地層水電阻率在平面上分區(qū)明顯。

1.1? 巖電參數(shù)及地層水電阻率平面規(guī)律分析

統(tǒng)計瑪湖1井區(qū)內MH013、MH5、MH11、MH22等井的巖心分析、巖電參數(shù)及地層水電阻率資料，在下烏爾禾組頂界面構造圖上進行平面規(guī)律分析。圖2、圖3分別為研究區(qū)下烏爾禾組單井膠結指數(shù)值平面分布圖和地層水電阻率平面分布圖。

從圖2中可看出，瑪湖1井區(qū)膠結指數(shù)在全區(qū)分布具明顯規(guī)律性。大侏羅溝斷層以北膠結指數(shù)較大，侏羅溝斷層以南明顯偏低。大侏羅溝斷層以北多井的膠結指數(shù)均值為1.83，大侏羅溝斷層以南多井的膠結指數(shù)均值為2.04。瑪湖1井區(qū)飽和度指數(shù)在全區(qū)分布也具明顯規(guī)律性。按平面規(guī)律分析，大侏羅溝斷層南、北區(qū)域選擇不同的巖電參數(shù)，如大侏羅溝斷層以南區(qū)域巖電參數(shù)選擇a=1.09，b=1.08，m=2.04，n=1.61。從圖3中看出，大侏羅溝斷層以北區(qū)域的地層水電阻率明顯低于大侏羅溝斷層以南區(qū)域。據(jù)局部統(tǒng)計，地層水電阻率在大侏羅溝斷層北部選擇0.06 Ω·m，大侏羅溝斷層南部選擇0.104 Ω·m，這種地層水電阻率分布規(guī)律在研究區(qū)下烏爾禾組能控制平面。

1.2? 單井飽和度計算

據(jù)巖電參數(shù)和地層水電阻率平面規(guī)律，處理研究區(qū)單井數(shù)據(jù)，計算儲層飽和度。圖4是MH020井下烏爾禾組測井解釋成果圖。從圖中可看出，MH020井3 817～3 83 6 m層段內的8～11號解釋層含水飽和度均超過80%，解釋為水層;7號層含水飽和度60%，物性較差，解釋為差油層。3 818.5～3 836.1 m測試，日產水16.72 m3，累產油22.4 m3，試油結論為水層。解釋結論與試油結果一致，說明飽和度計算結果和油水解釋結論可靠。

2? 基于儲層四性關系建立下烏爾禾組? ? ? 油層識別標準

2.1? 瑪湖1井區(qū)下烏爾禾組儲層四性關系研究

儲層四性關系指儲層巖性、物性、電性和含油氣性之間的相互關系。通過對下烏爾禾組儲層四性關系研究，明確儲層各類參數(shù)的相關關系及響應規(guī)律，為儲層測井評價提供重要地質依據(jù)。對儲層含油氣性評價來說，通過四性關系分析，能明確儲層油氣分布規(guī)律，確定油氣富集區(qū)域。

2.1.1? 巖性-物性關系

巖性與物性關系是“四性”關系中最重要關系之一，巖性、物性直接決定儲層儲集性能好壞。該井區(qū)下烏爾禾組儲層巖性主要包括礫巖和砂巖，粒度大小差異明顯，從顆粒較大的礫巖到顆粒較小的粉細砂巖均有存在。從組分含量分析，儲層類型以砂礫巖為主，細砂巖次之。統(tǒng)計瑪湖1井區(qū)砂礫巖、砂巖和泥巖自然伽馬、聲波時差、密度、中子和電阻率的特征參數(shù)可看出（表1），砂礫巖、砂巖和泥巖測井特征參數(shù)有較明顯區(qū)分。據(jù)瑪湖1井區(qū)取心井中下烏爾禾組儲層內巖性物性數(shù)據(jù)，統(tǒng)計對應儲層孔隙度和滲透率。結果顯示，下烏爾禾組儲層孔隙度主要分布在4%～18%，滲透率主要分布在0.025×10-3～100×10-3μm2，儲層物性分布區(qū)間跨度較大，說明儲層非均質性較強，既包括物性較好的中孔中滲儲層，也包括物性較差的低孔低滲儲層。圖5是砂礫巖、細礫巖、小礫巖和礫巖等不同礫巖的孔隙度和滲透率分布情況。由圖可看出，砂礫巖的孔隙性與細礫巖和小礫巖接近，但滲透性較其它3種礫巖要好。

2.1.2? 巖性-含油性關系

據(jù)下烏爾禾組儲層內單井巖屑錄井中油氣顯示數(shù)據(jù)，分別制作了與不同巖性對應的油氣顯示頻率圖（圖6），圖中可看出，下烏爾禾組含油氣性顯示包括油斑、油跡和熒光，其中以熒光為主，次為油斑和油跡。按不同巖性進行區(qū)分，砂礫巖含油性明顯好于其它巖性，小礫巖、細砂巖、粉砂巖含油性較差。

2.1.3? 電性-含油性-物性關系

電性是儲層特性的綜合反映，儲層物性和含油性對其影響最大。利用研究區(qū)錄井和測試資料，統(tǒng)計單井測試試油結論和巖心含油級別描述信息，繪制瑪湖1井區(qū)下烏爾禾組儲層電性-含油性-物性關系圖（圖7）。從圖中可看出，水層隨孔隙度的增大，地層電阻率逐漸降低;油層電阻率隨孔隙度的增大，降低趨勢不明顯，這是因為隨物性的變好，孔隙中填充的油氣更飽滿，導致電阻率持平甚至變大。

2.2? 瑪湖1井區(qū)下烏爾禾組油層識別及分級標準

2.2.1? 下烏爾禾組油層識別標準

基于研究區(qū)下烏爾禾組儲層四性關系分析，結合深電阻率、測井計算含水飽和度、測試資料及巖心含油性資料，確定研究區(qū)下烏爾禾組油層識別標準。通過圖7下烏爾禾組儲層Hingle交會圖版，確定下烏爾禾組油層下限標準：孔隙度≥7.3%，電阻率≥15 Ω.m，含油飽和度≥40%。

2.2.2? 下烏爾禾組油層分級標準

油層級別是儲層物性和含油性的綜合體現(xiàn)，因此定義含油孔隙度參數(shù)，利用儲層孔隙度和含油飽和度乘積判斷下烏爾禾組油層級別。圖8是瑪湖1井區(qū)下烏爾禾組試油井段含油飽和度和米采油指數(shù)交會圖。從圖中看出，含油孔隙度和米采油指數(shù)呈正相關關系，米采油指數(shù)隨含油孔隙度增大，呈明顯階梯式增長趨勢。據(jù)此，將油層劃分為Ⅰ類油層、Ⅱ類油層和Ⅲ類油層3個等級，不同級別油層對應油層類型有明顯區(qū)別。Ⅰ類油層和Ⅱ類油層以油層為主，Ⅲ類油層以油氣顯示較弱的含油層為主。Ⅰ、Ⅱ類油層具高孔隙度、高含油飽和度和高米采油指數(shù)特征，勘探開發(fā)過程中為優(yōu)選目標層。

3? 結論

（1）瑪湖1井區(qū)下烏爾禾組巖電參數(shù)和地層水電阻率在全區(qū)分布具明顯規(guī)律性，大侏羅溝斷層以北膠結指數(shù)較大，侏羅溝斷層以南明顯偏低，大侏羅溝斷層以北區(qū)域的地層水電阻率明顯低于大侏羅溝斷層以南區(qū)域。按平面規(guī)律分析，大侏羅溝斷層南、北區(qū)域單井飽和度計算時，需使用不同巖電參數(shù)和地層水電阻率。

（2）基于研究區(qū)下烏爾禾組儲層四性關系分析結論，結合深電阻率、測井計算含水飽和度、測試資料及巖心含油性資料，建立瑪湖1井區(qū)下烏爾禾組油層識別標準。

（3）瑪湖1井區(qū)下烏爾禾組試油井段含油孔隙度和米采油指數(shù)呈正相關關系，米采油指數(shù)隨含油孔隙度增大，呈明顯階梯式增長趨勢。據(jù)此，將油層劃分為Ⅰ類油層、Ⅱ類油層和Ⅲ類油層3個等級。

參考文獻

[1]? ? 雷德文，陳剛強，劉海磊，等.準噶爾盆地瑪湖凹陷大油（氣）區(qū)形成條件與勘探方向研究[J].地質學報，2017，91（7）：1604-1619.

[2]? ? 劉永偉，姚延許，成檢林，等.瑪湖1井區(qū)控壓鉆井技術探討[J].新疆石油天然氣，2020，16（2）：24-28，42.

[3]? ? 陳剛強，安志淵，阿布力米提，等.瑪湖凹陷及其周緣石炭系—二 疊系油氣勘探前景[J].新疆石油地質，2014，35（3）：259-263.

[4]? ? 張鸞灃，雷德文，唐勇，等.準噶爾盆地瑪湖凹陷深層油氣流體? ? ?相態(tài)研究[J].地質學報，2015，89（5）：957-969.

[5]? ? 付爽，龐雷，許學龍，等.準噶爾盆地瑪湖凹陷下烏爾禾組儲層特征及其控制因素[J].天然氣地球科學，2019，30（4）：468-477.

[6]? ? 鄒妞妞，張大權，姜楊，等.準噶爾瑪東地區(qū)下烏爾禾組儲層成巖作用與孔隙演化[J].地質科技情報，2015，34（1）：42-48.

[7]? ? 許琳，常秋生，張妮，等.瑪東地區(qū)下烏爾禾組儲集層成巖作用與成巖相[J].新疆石油地質，2018，39（1）：76-82.

[8]? ? 卞保力，吳和源，李娜，等.準噶爾盆地瑪湖凹陷東斜坡中二疊統(tǒng)扇三角洲儲層特征與成因[J].新疆地質，2017，35（3）：306-312.

[9]? ? 龐德興.砂礫巖儲層成因差異及其對儲集物性的控制效應——以瑪湖凹陷瑪2井區(qū)下烏爾禾組為例[J].巖性油氣藏，2015，27? ?（5）：149-154.

[10]? 支東明，唐勇，鄭孟林，等.瑪湖凹陷源上礫巖大油區(qū)形成分布與勘探實踐[J].新疆石油地質，2018，39（1）：1-9.

[11]? 王劍，靳軍，張寶真，等.瑪湖凹陷東斜坡區(qū)下烏爾禾組砂礫巖儲層孔隙形成機理及優(yōu)勢儲層成因分析[J]. 科學技術與工程，? ? ? ? 2015，15（23）：136-142.

[12]? 屈凱旋. 準噶爾盆地瑪湖凹陷鹽北地區(qū)二疊系下烏爾禾組沉積特征與有利儲層預測[D].中國石油大學（北京）碩士論文，? ? ? ? ? ? 2020.

[13]? 孟祥超， 陳揚， 謝義林，等. 含濁沸石砂礫巖儲層預測標準及潛在油氣富集區(qū)優(yōu)選—以瑪湖凹陷東斜坡下烏爾禾組為例[J]. 東北? 石油大學學報， 2020（3）：1-13.

[14]? 石新樸，史全黨，侯向陽，等. 準噶爾盆地西北緣二疊系上烏爾禾組低阻氣層成因分析與識別方法研究—以K83井區(qū)為例[J].? ?新疆地質，2020（3）：383-387

[15]? 單汗青. 準噶爾盆地瑪湖環(huán)帶二疊系烏爾禾組儲層流體識別方法[D]. 中國石油大學（北京），2018.

[16]? 熊婷，趙哲，王燕，等. 準噶爾盆地西泉地區(qū)梧桐溝組低電阻率油層識別及分布[J]. 新疆石油地質， 2011，32（2）：122-125.

[17]? 湯永梅，顏澤江，侯向陽，等. 準噶爾盆地五八區(qū)復雜巖性與油氣層識別[J]. 石油天然氣學報（江漢石油學院學報），2010，32（1）：257-260.