鄂爾多斯盆地X地區(qū)上古生界本溪組儲層“四性”關(guān)系

俞保財，任小鋒，于煥朝，王文澤，馬一寧，付軍輝

（1.中國石油集團(tuán)測井有限公司長慶分公司，陜西 西安 710201；2.中國石油長慶油田第九采油廠，寧夏 銀川 750000）

當(dāng)前鄂爾多斯盆地油氣勘探牢牢把握“勘探新突破和規(guī)模效益增儲”兩大核心任務(wù)。天然氣勘探主攻新區(qū)新層系，加大甩開實施力度，尋找新發(fā)現(xiàn)和新突破；堅持勘探開發(fā)一體化，深化規(guī)模儲量區(qū)精細(xì)勘探，提交高效儲量。研究區(qū)本溪組儲層發(fā)育高壓氣藏［1-3］，是高效儲量提交的目的層位之一。高效儲量的提交要求實現(xiàn)砂體重新刻畫、高精度氣藏描述，同時對儲層解釋評價提出更高要求。本溪組主要為致密砂巖儲層，部分致密砂巖儲層填隙物含量高，儲層束縛水飽和度變化大［4-6］，孔隙度相同的氣層，電阻率變化大，氣層電阻率下限確定難［7-9］，比常規(guī)砂巖儲層測井評價難度大。本文以鄂爾多斯盆地X地區(qū)為例，通過目的層巖石物理實驗、測井、試氣等資料開展本溪組儲層“四性”關(guān)系研究，明確儲層特征、流體識別標(biāo)準(zhǔn)，為進(jìn)一步精細(xì)解釋評價和增儲上產(chǎn)提供依據(jù)。

1 儲層巖性特征

1.1 巖石類型

根據(jù)研究區(qū)儲層樣品砂巖薄片統(tǒng)計表明，研究區(qū)本溪組儲層以石英砂巖和巖屑石英砂巖為主，含少量巖屑砂巖（圖1）；碎屑巖成分石英含量較高，達(dá)到85.00%左右，長石含量較低，巖屑成分主要為變質(zhì)巖屑；儲層填隙物含量占比12.77%，以高嶺石、水云母、鐵方解石和硅質(zhì)為主，含少量菱鐵礦、黃鐵礦；儲層分選性以中、好為主；膠結(jié)類型以孔隙式、加大-孔隙式為主；磨圓度以次棱、次圓為主。

圖1 砂巖石英-巖屑-長石三角分類圖

1.2 孔隙類型

研究區(qū)鑄體薄片觀察表明，研究區(qū)本溪組孔隙類型包括粒間孔、粒間溶孔、巖屑溶孔、晶間孔及少量微裂縫（圖2）。不同巖性的儲層具有不同類型的孔隙組合。石英砂巖孔隙組合主要為溶蝕孔、殘余粒間孔和粒間孔-溶孔組合；巖屑石英砂巖孔隙組合以溶蝕孔、粒間孔組合為主。

2 儲層物性特征

對研究區(qū)31口井本溪組720余塊砂巖巖心樣品分析結(jié)果的統(tǒng)計顯示，儲層孔隙度為1.53% ～12.34%，平均孔隙度為5.83%，孔隙度為4.00% ～8.00%的樣品占了總樣品數(shù)的68.34%；儲層滲透率主要為0.004×10-3～165.320×10-3μm2，平均滲透率為0.460×10-3μm2，滲透率為0.050～0.500×10-3μm2的樣品占了總樣品數(shù)的59.67%，9.52%的樣品由于微裂隙的存在滲透率大于3.000×10-3μm2（圖3）。儲層整體表現(xiàn)為低孔低滲儲層。

3 儲層“四性”關(guān)系

儲層“四性”（巖性、物性、電性、含氣性）關(guān)系研究是建立儲層測井參數(shù)解釋模型和確定氣層有效厚度下限的基礎(chǔ)［10-11］。

3.1 巖性與物性關(guān)系

鄂爾多斯盆地上古生界砂巖儲層物性與巖性密切相關(guān)，一般石英含量越高，物性越好。由圖4、圖5可以看出，研究區(qū)巖屑砂巖儲層相對較少，石英含量低、物性差；巖屑石英砂巖儲層石英含量為65.00～75.00%，物性中等；石英砂巖儲層，石英含量較高，物性最好，是研究區(qū)有利的含氣儲層。分析表明巖性對儲層的物性具有明顯的控制作用。

圖4 不同巖性砂巖儲層孔隙度、滲透率交會圖

圖5 孔隙度、滲透率與石英百分含量交會圖

3.2 物性與含氣性關(guān)系

巖性決定儲層的物性，物性決定了含氣性，它們之間有一定的聯(lián)系。對本溪組試氣資料分析，并結(jié)合對應(yīng)層位的物性分析數(shù)據(jù)，建立不同含氣級別的孔隙度、滲透率交會圖（圖6），由圖可知，儲層物性的好壞是控制儲層含氣性的直接因素。研究區(qū)儲層氣層、氣水同層物性較好，差氣層物性相對較差，干層物性最差；確定研究區(qū)含氣性的下限層為差氣層，其孔隙度大于4.00%，滲透率大于0.070×10-3μm2。研究區(qū)儲層評價的主要目標(biāo)是物性評價。

圖6 不同含氣級別儲層孔隙度、滲透率交會圖

3.3 巖性與電性關(guān)系

研究區(qū)本溪組儲層測井響應(yīng)整體表現(xiàn)為低伽馬、中低聲波、中高電阻率的特征，氣測曲線總體表現(xiàn)為低幅異常，形態(tài)不飽滿。不同的巖性會造成測井響應(yīng)的背景差異，石英砂巖表現(xiàn)為“一高五低”特征，即中高電阻、中低聲波、低密度、低伽馬、低補(bǔ)償中子、低光電吸收截面指數(shù)（PE）；巖屑石英砂巖表現(xiàn)為“一低五高”特征，即中低電阻率、中高聲波、中高密度、中高伽馬、中高補(bǔ)償中子、高光電吸收截面指數(shù)（PE）。

3.4 巖性、物性、電性、含氣性關(guān)系

儲層的巖性、物性、電性、含氣性之間既存在內(nèi)在聯(lián)系又相互制約，其中巖性起主導(dǎo)作用，它直接控制著儲層的物性和含氣性變化［12-14］。

圖7為S200井本溪組測井解釋成果圖，該井具有典型石英砂巖儲層的響應(yīng)特征。該井于本溪組鉆遇石英砂巖9.0 m，測井解釋氣層6.3 m。氣層視電阻率均值為103.60Ω·m，聲波時差為218.8μs／m，密度為2.52 g／cm3，自然伽馬為21.70 API，PE值為2.01 b／e；物性分析孔隙度12.40%，滲透率1.050×10-3μm2；試氣層段為3 226.0～3 228.0 m，平均日產(chǎn)氣量8.907 5×104m3。

圖7 S200井本溪組測井解釋成果圖

4 儲層流體性質(zhì)識別

儲層流體識別是測井解釋評價的主要任務(wù)和目的，可為下步工程施工提供技術(shù)依據(jù)。流體識別的準(zhǔn)確性直接影響儲層評價的精度和壓裂方案的優(yōu)化。本溪組不同巖性含氣特征不同，流體識別標(biāo)準(zhǔn)也不一樣，為了建立研究區(qū)的氣水識別標(biāo)準(zhǔn)，對122口預(yù)探井、開發(fā)井試氣資料，分巖性拾取儲層測井響應(yīng)特征點，再利用交會圖版法建立儲層流體識別標(biāo)準(zhǔn)，其中以聲波時差（AC）-電阻率（RT）交會圖版流體識別效果較好（圖8），流體識別標(biāo)準(zhǔn)見表1。

圖8 本溪組儲層聲波時差-電阻率交會圖版

表1 本溪組儲層流體性質(zhì)識別標(biāo)準(zhǔn)

圖9為S300井本溪組測井解釋成果圖，該井具有典型巖屑石英砂巖儲層的響應(yīng)特征。該井鉆遇灰色粗粒巖屑石英砂巖10.3 m，測井響應(yīng)儲層視電阻率均值為76.35Ω·m，聲波時差為224.9μs／m，密度為2.50 g／cm3，自然伽馬為28.96 API，PE值為2.12 b／e，物性分析孔隙度為8.4%，滲透率為0.650×10-3μm2；測井響應(yīng)特征位于巖屑石英砂巖識別圖版氣水同層區(qū)，解釋氣水同層9.2 m，試氣層段為3 535.0～3 538.0 m，平均日產(chǎn)氣量為4.257 3×104m3，日產(chǎn)水量為27.0 m3，與圖版相符。

圖9 S300井本溪組測井解釋成果圖

5 結(jié)論

（1）研究區(qū)本溪組巖性主要為石英砂巖、巖屑石英砂巖，物性分析表明該層段屬于低孔低滲儲層，巖性控制儲層物性。

（2）本溪組儲層含氣性與電性有較好的對應(yīng)關(guān)系。其中，氣層和氣水同層物性最好，其次是差氣層，干層的物性最差；儲層物性控制含氣性，電性又是儲層巖性、物性、含氣性的綜合反映。

（3）儲層的巖性、物性、電性、含氣性之間既存在內(nèi)在聯(lián)系又相互制約。通過“四性”關(guān)系研究，確定了該區(qū)不同巖性有效儲層物性、電性下限標(biāo)準(zhǔn)，為進(jìn)一步開發(fā)評價和增儲上產(chǎn)提供了有力的依據(jù)。