鄂爾多斯盆地化子坪油區(qū)長(zhǎng)6致密油層識(shí)別方法研究

＊孟展 黃峰

（1.延長(zhǎng)油田股份有限公司勘探開(kāi)發(fā)技術(shù)研究中心 陜西 716000 2.陜西延長(zhǎng)石油（集團(tuán)）有限責(zé)任公司研究院 陜西 710000）

油層有效厚度指達(dá)到儲(chǔ)量起算標(biāo)準(zhǔn)的含油氣層系中具有產(chǎn)油氣能力的那部分儲(chǔ)層厚度[1]，是儲(chǔ)量計(jì)算中的一個(gè)重要參數(shù)，也是油田生產(chǎn)過(guò)程中試油、試采選層的重要依據(jù)[2-4]。油層有效厚度必須具備兩個(gè)條件：一是油層具有一定的孔隙性、滲透性和含油性；二是油層內(nèi)的油是可以流動(dòng)的[5-6]。儲(chǔ)層的非均質(zhì)性導(dǎo)致區(qū)域不同、層位不同時(shí)，儲(chǔ)層的有效厚度下限標(biāo)準(zhǔn)也不同[7-10]。因此，本文在儲(chǔ)層特征研究的基礎(chǔ)上，建立了適用于化子坪油區(qū)長(zhǎng)6儲(chǔ)層的有效厚度測(cè)井解釋圖版，并確定了有效厚度的下限識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)。

1.地質(zhì)概況

化子坪油區(qū)隸屬陜西省延安市安塞區(qū)，位于鄂爾多斯盆地一級(jí)構(gòu)造單元陜北斜坡中部，構(gòu)造簡(jiǎn)單、地層傾角小，呈平緩的西傾單斜，因差異壓實(shí)作用局部發(fā)育東西向低幅度鼻狀隆起。區(qū)域上三疊系延長(zhǎng)組長(zhǎng)6期處于安塞三角洲前部，自東北向西南方向，屬于三角洲前緣相沉積，主要發(fā)育水下分流河道、河口壩及分流間灣微相[11]。區(qū)內(nèi)油氣富集區(qū)無(wú)明顯構(gòu)造特征，與優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層分布耦合，屬于典型的巖性油藏。

2.儲(chǔ)層特征

(1)巖石學(xué)特征

根據(jù)巖石薄片統(tǒng)計(jì)，化子坪長(zhǎng)6儲(chǔ)層巖石類型主要為長(zhǎng)石砂巖，占51.87%，少量的巖屑長(zhǎng)石砂巖，砂巖磨圓度以次棱—次圓狀為主，顆粒之間線、點(diǎn)—線接觸，膠結(jié)類型以薄膜—孔隙式、孔隙式、薄膜式和壓嵌式為主，碎屑組分及填隙物組分見(jiàn)。

(2)孔隙特征

根據(jù)鑄體薄片、掃描電鏡分析，長(zhǎng)6儲(chǔ)層總面孔率為6.74%，其中以粒間孔為主，其次發(fā)育長(zhǎng)石溶孔、方解石溶孔、濁沸石溶孔，微孔和巖屑溶孔極少發(fā)育。儲(chǔ)層以小孔隙—微細(xì)喉道類型儲(chǔ)層為主，孔徑一般分布在10～79μm，平均48.8μm左右，喉道直徑分布在0.04～0.74μm，平均0.30μm左右。壓汞實(shí)驗(yàn)毛管壓力曲線相關(guān)參數(shù)是儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)的最直觀反映，長(zhǎng)6排驅(qū)壓力分布在0.30～11.49MPa、中值壓力分布在2.93～32.65MPa、孔喉中值半徑分布在0.02～0.26μm、最大進(jìn)汞飽和度分布在48.79%～91.73%，毛管壓力曲線形態(tài)差異大，參數(shù)值分布范圍廣，孔隙結(jié)構(gòu)復(fù)雜。

(3)物性特征

巖心物性實(shí)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)，化子坪長(zhǎng)6孔隙度集中分布8%～13%之間，占樣品總數(shù)的85.9%，平均值9.8%，滲透率集中分布（0.15～2）×10-3μm2之間，占樣品總數(shù)的86.1%，平均值0.94×10-3μm2。根據(jù)石油天然氣儲(chǔ)量估算規(guī)范（DZ/T0217-2020）儲(chǔ)層物性分類標(biāo)準(zhǔn)，化子坪長(zhǎng)6儲(chǔ)層屬于特低孔、致密儲(chǔ)層。

圖2 H243，濁沸石溶孔

圖3 H17，長(zhǎng)6，石英、長(zhǎng)石加大Ⅱ-Ⅲ級(jí)，粒間、粒表伊利石、綠泥石等粘土礦物及粒間殘余孔隙

圖4 H243，長(zhǎng)6，粒間孔及顆粒溶孔

3.測(cè)井解釋模型

(1)孔隙度模型

根據(jù)巖石聲學(xué)特征，巖石聲波時(shí)差與其孔隙度存在較好相關(guān)性。經(jīng)過(guò)測(cè)井曲線標(biāo)準(zhǔn)化及巖心歸位，整理化子坪區(qū)149個(gè)長(zhǎng)6物性分析樣本，擬合覆壓校正后的巖心分析孔隙度和聲波時(shí)差關(guān)系（圖5）：

圖5 巖心孔隙度與聲波時(shí)差交會(huì)圖

式中：Φ-測(cè)井解釋孔隙度，%；ΔT-聲波時(shí)差，μs/m。

利用上述公式，計(jì)算孔隙度與巖心分析孔隙度進(jìn)行檢驗(yàn)，計(jì)算孔隙度與巖心分析孔隙度的絕對(duì)誤差分布為-1.02～0.92，相對(duì)誤差分布為-9.64%～10.83%，相對(duì)誤差在±8%以內(nèi)的樣品占80%，符合計(jì)算要求。

(2)滲透率模型

砂泥巖儲(chǔ)層孔隙度與滲透率二者存在必然的聯(lián)系，統(tǒng)計(jì)149個(gè)長(zhǎng)6油層組巖心物性數(shù)據(jù)，擬合巖心空氣滲透率與孔隙度關(guān)系（圖6），得出滲透率解釋公式：

式中：K-空氣滲透率，10-3μm2；Φ-孔隙度，%。

(3)飽和度模型

阿爾奇公式是目前計(jì)算砂泥巖儲(chǔ)層含油飽和度最普遍的方法，構(gòu)建了物性、含油性、電性之間的聯(lián)系。

其中：Rw-地層水電阻率（Ω·m）；φ-有效孔隙度（f）；m-膠結(jié)指數(shù)；n-飽和度指數(shù)；a、b-巖性系數(shù)。

巖電參數(shù)：

采用巖電實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，回歸冪函數(shù)擬合得到地層因素方程（圖7）：F=1.4532Φ-1.6190，其相關(guān)系數(shù)R2=0.9769；電阻增大率方程（圖8）：I=1.0345Sw-1.6840，其相關(guān)系數(shù)R2=0.9837，a=1.4532，b=1.0345，m=1.6190，n=1.6840。

圖7 地層因素與孔隙度交會(huì)圖

圖8 電阻增大率與含水飽和度交會(huì)圖

②地層水電阻率

長(zhǎng)6地層水水型為CaCl2型，總礦化度16505.87～102590.06mg/L，平均值是4.01×104mg/L，將礦化度轉(zhuǎn)化為等效的NaCl溶液的礦化度，油層溫度46.9℃，對(duì)照地層水電阻率圖版，確定長(zhǎng)6地層水電阻率為Rw=0.1195Ω·m。

4.油層識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)

(1)物性下限標(biāo)準(zhǔn)

儲(chǔ)層物性下限的確定分別采用了經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)法、壓汞參數(shù)法和類比法。

①經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)法

采用巖心物性數(shù)據(jù)繪制孔隙度、滲透率頻率分布。從滲透率頻率分布圖來(lái)看，當(dāng)滲透率值為0.2×10-3μm2時(shí)，累積產(chǎn)油能力丟失1.6%，累積頻率損失11.2%，根據(jù)孔滲關(guān)系，相對(duì)應(yīng)孔隙度為8.0%，從孔隙度頻率分布來(lái)看，當(dāng)孔隙度取8.0%時(shí)，累積儲(chǔ)油能力丟失6.5%，累計(jì)頻率損失10.8%，滿足經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)法要求。因此長(zhǎng)6油層組有效厚度物性下限：滲透率0.20×10-3μm2、孔隙度8.0%。

②壓汞參數(shù)法

根據(jù)24個(gè)長(zhǎng)6油層組樣品的壓汞數(shù)據(jù)，分析滲透率與排驅(qū)壓力和中值壓力的關(guān)系，當(dāng)滲透率小于0.20×10-3μm2時(shí)，排驅(qū)壓力和中值壓力急劇增大，說(shuō)明滲透率0.20×10-3μm2可以作為長(zhǎng)6油層組的滲透率下限，對(duì)應(yīng)的孔隙度為8%。

(2)有效厚度電性下限標(biāo)準(zhǔn)

統(tǒng)計(jì)長(zhǎng)6油組374層的試油試采資料點(diǎn)，繪制聲波時(shí)差—電阻率交會(huì)圖（圖9），圖版誤入點(diǎn)13個(gè)，誤出點(diǎn)18個(gè)，圖版精度95.4%；繪制含水飽和度與孔隙度、電阻率圖版（圖10），圖版誤入點(diǎn)12個(gè)，誤出點(diǎn)20個(gè)，圖版精度95.3%，圖版均符合計(jì)算精度。因而長(zhǎng)6油層組測(cè)井參數(shù)下限值：聲波時(shí)差≥216μs/m，深感應(yīng)電阻率≥18Ω·m，且RILD≥20596*e-0.031*AC，含油飽和度≥39%。通過(guò)與鄰區(qū)油層有效厚度下限對(duì)比，認(rèn)為化子坪區(qū)長(zhǎng)6油層有效厚度下限標(biāo)準(zhǔn)取值合理（表1）。

圖1 砂巖分類三角圖

表1 化子坪區(qū)及鄰區(qū)長(zhǎng)6油層有效厚度下限標(biāo)準(zhǔn)

圖9 長(zhǎng)6聲波時(shí)差與電阻率交會(huì)圖

圖10 長(zhǎng)6含水飽和度與孔隙度、電阻率交會(huì)圖

5.結(jié)論

（1）化子坪油田長(zhǎng)6巖石類型以長(zhǎng)石砂巖為主，孔隙度分布8%～13%之間，平均值9.8%，滲透率集中（0.15～2）×10-3μm2，平均值0.94×10-3μm2，屬于特低孔、致密儲(chǔ)層。

（2）鄂爾多斯盆地化子坪油區(qū)三疊系延長(zhǎng)組長(zhǎng)6致密油層識(shí)別的下限標(biāo)準(zhǔn)是巖孔隙度≥8%、滲透率≥0.2×10-3μm、聲波時(shí)差≥216μs/m、電阻率≥18Ω·m且Rt≥20596*e-0.031*AC、含油飽和度≥39%。

（3）該有效厚度下限評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)操性強(qiáng)，提高了化子坪油區(qū)長(zhǎng)6儲(chǔ)層有效儲(chǔ)層的解釋精度，可為區(qū)塊有利區(qū)域的預(yù)測(cè)提供依據(jù)。