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摘 要:胜利某地区构造上位于东营凹陷中央隆起带的西段,是东营三角洲自东向西推进衰亡期形成的中带西滑塌浊积砂体的一部分。低阻储层识别与评价十分困难,主要是由于油水电性差异小,及时发现难;目的层系多,及时测井难;成因类型多样,准确选择方法难;分布规律复杂,有效预测难。形成低阻储层的地质环境均比较复杂,与油气成藏过程、沉积过程及成岩作用等密切相关。而低阻储层的岩石物理成因类型多样,测井响应关系复杂,故低阻储层与常规储层相比,其测井识别评价方法存在很大差异,因而在低阻储层识别与评价认识上带来一系列问题。胜利某地区是东营三角洲自东向西推进衰亡期形成的中带西滑塌浊积砂体的一部分,储集物性具有低孔隙、低渗透的特点。评价低阻油气层的重点和关键在于计算地层的含水饱和度。本文简单探讨了以下五种含水饱和度测井与评价解释,对于油田勘探和开发均具有极为重要的意义。
关键词:低电阻率油层;储集物性;饱和度;方法评价;测井解释
胜利某地区构造上位于东营凹陷中央隆起带的西段,是东营三角洲自东向西推进衰亡期形成的中带西滑塌浊积砂体的一部分。构造上属于济阳坳陷东营凹陷中央隆起带的西段,向西倾没于利津洼陷,是一个向东北抬起,向西南倾没的大型鼻状构造。受三角洲沉积的前积特征控制,使该层系砂体自东向西呈迭瓦状分布。该地区的主要含油层系为沙三中1、沙三中2,其次是沙三中3,地层的主要岩性为砂岩、泥岩、灰质泥岩,储层岩性为粉砂岩和细砂岩。分选中偏差到差,储层岩石矿物成分中石英含量为32%~46%,长石含量为31%~39%,岩屑含量为17%~35%。胶结物含量以泥质为主,粘土矿物成分以高岭石为主。储集类型为孔隙性,孔隙度主要分布区间为16%~22%,渗透率分布范围为1-200×10-3μm2,平均值为13.3×10-3μm2。储集物性具有低孔隙、低渗透的特点。
形成低阻储层的地质环境均比较复杂,与油气成藏过程、沉积过程及成岩作用等密切相关。而低阻储层的岩石物理成因类型多样,测井响应关系复杂,故低阻储层与常规储层相比,其测井识别评价方法存在很大差异,因而在低阻储层识别与评价认识上带来一系列问题。以测井资料为核心,充分利用地质、地震和油藏资料,深入开展低阻油气层测井识别评价研究与技术推广,已成为油田增储上产的有效途径。
1 研究区储层类型
胜利某油区储层基本分为三类:退积式砂层组、进积式砂层组和加积式砂层组。退积式砂层组是指水体变深、沉积物后退的过程中沉积的一组砂岩储层。进积式砂层组是指水体变浅、沉积物向前推进的过程中沉积的一组砂岩储层。加积式砂层组是指水体深度基本不变的情况下沉积的一组砂岩储层。区块低阻油气层基本出现在退积式砂层组的上部或中上部,该部位具有岩性细、纯、厚、电阻率低的特点,而出现在进积式和加积式砂层组的上部或中上部的油气层不具备低阻特征。因此本地区岩性的这种递变特征导致的储层物性复杂是形成低阻油气层的主要因素。该低阻油气层最根本的控制因素是岩性细,退积式砂层组的上部或中上部是形成低阻油气层的有利部位。地层水矿化度高、双峰孔隙结构、束缚水饱和度高、岩石强亲水等特点是造成低阻的基础和条件。粘土矿物阳离子交换能力引起的附加导电性对具有如此高矿化度地层水的油气层而言,其贡献可以忽略。
2储层饱和度的测井解释方法
评价低阻油气层的重点和关键在于计算地层的含水饱和度。为此参考国内外近年来研究成果,探讨了以下五种方法评价含水饱和度,它们是经典阿尔奇公式法、变化的n指数法、双孔隙水模型法、S--B模型法、Paul模型法。
2.1 经典阿尔奇公式法
对于低阻油气层,通过调整阿尔奇公式中系数a、b、m、n,使饱和度计算合理。调整依据是对低阻油气层取心样品作岩电实验测量。测量结果是否合理要看测量样品中含水饱和度接近束缚水飽和度时电阻率指数的大小。如果电阻率指数偏大,可能有以下几方面原因:①油气层本身不是低阻,是外因造成的低阻,这时如果能设法求准油气层的地层水电阻率,就可用测量结果直接求饱和度;②油气层本身为低阻(内因造成的低阻),说明岩电测量结果有误差。
2.2 变n指数模型
由岩电实验测量结果,进行多元回归分析,得到的饱和度指数n与地层电阻率Rt、地层水电阻率R,和含水饱和度S,的关系,再将n回代入阿尔奇公式,迭代求解含水饱和度的关系。回归得到n的关系式为:
2.3 双孔隙水模型法
根据DPSM模型和双孔隙模型提出了以束缚水为基础的有别于双水模型的双孔隙模型。基本假设如下:①地层导电由微孔隙和渗流孔隙两部分并联决定;②微孔隙中100%含水,其相对含量由束缚水饱和度Swir表征;③渗流孔隙中流体含水饱和度递减,可以}叭100%降到0%,其相对含量由自由水饱和度表征}④微孔隙和渗流孔隙均服从阿尔奇公式,⑤微孔隙中束缚水电阻率由油气层中束缚水(即地层水)电阻率决定。
2.4 S—B模型
S—B模型是由Silva—Bassiouni提出的基于W--S模型和D—w模型的复合模型。该模型认为,泥质砂岩的导电特性与具有相同孔隙度和曲折度、地层水等效电阻率Cwe为的纯砂岩相同,因此它仍服从阿尔奇公式。Cwe则是自由水与扩散双电层作用下的束缚水并联导电之和。
2.5 通用Paul模型
Paul.F.Worthington提出了通用模型,我们则从数学级数的角度把它归结为更普遍的形式。
4 结论
4.1 胜利油区低电阻率油层的形成原因比较复杂,主要原因是微孔隙发育、束缚水含量高、地层水矿化度较高、岩石亲水、含导电性物质等几个方面。
4.2 低电阻率油层测井解释的关键是确定合适的饱和度解释模型和选取合理的解释参数。
4.3 要综合评价储层的含油性。对低电阻率油层的评价是一个复杂的技术问题。实践证明,无论何种先进的解释技术,都无法排除测井分析人员在测井资料数字处理中的主导作用,对于低电阻率油层的判识更是这样。因为有许多低电阻率油层用常规的解释方法是难以判别的,而必须对测井信息进行定性、定量的分析,并结合非测井信息(包括构造、地质录井、取心、气测、邻井测试等资料)以及数字处理结果进行综合的分析,去伪存真,拓宽分析渠道,将测井信息还原为符合地区规律的地质信息,以得出正确的测井解释结果。
参考文献:
[1] 孙业恒.史南油田史深100块裂缝性砂岩油藏建模及数值模拟研究[D].中国矿业大学(北京).2015.
关键词:低电阻率油层;储集物性;饱和度;方法评价;测井解释
胜利某地区构造上位于东营凹陷中央隆起带的西段,是东营三角洲自东向西推进衰亡期形成的中带西滑塌浊积砂体的一部分。构造上属于济阳坳陷东营凹陷中央隆起带的西段,向西倾没于利津洼陷,是一个向东北抬起,向西南倾没的大型鼻状构造。受三角洲沉积的前积特征控制,使该层系砂体自东向西呈迭瓦状分布。该地区的主要含油层系为沙三中1、沙三中2,其次是沙三中3,地层的主要岩性为砂岩、泥岩、灰质泥岩,储层岩性为粉砂岩和细砂岩。分选中偏差到差,储层岩石矿物成分中石英含量为32%~46%,长石含量为31%~39%,岩屑含量为17%~35%。胶结物含量以泥质为主,粘土矿物成分以高岭石为主。储集类型为孔隙性,孔隙度主要分布区间为16%~22%,渗透率分布范围为1-200×10-3μm2,平均值为13.3×10-3μm2。储集物性具有低孔隙、低渗透的特点。
形成低阻储层的地质环境均比较复杂,与油气成藏过程、沉积过程及成岩作用等密切相关。而低阻储层的岩石物理成因类型多样,测井响应关系复杂,故低阻储层与常规储层相比,其测井识别评价方法存在很大差异,因而在低阻储层识别与评价认识上带来一系列问题。以测井资料为核心,充分利用地质、地震和油藏资料,深入开展低阻油气层测井识别评价研究与技术推广,已成为油田增储上产的有效途径。
1 研究区储层类型
胜利某油区储层基本分为三类:退积式砂层组、进积式砂层组和加积式砂层组。退积式砂层组是指水体变深、沉积物后退的过程中沉积的一组砂岩储层。进积式砂层组是指水体变浅、沉积物向前推进的过程中沉积的一组砂岩储层。加积式砂层组是指水体深度基本不变的情况下沉积的一组砂岩储层。区块低阻油气层基本出现在退积式砂层组的上部或中上部,该部位具有岩性细、纯、厚、电阻率低的特点,而出现在进积式和加积式砂层组的上部或中上部的油气层不具备低阻特征。因此本地区岩性的这种递变特征导致的储层物性复杂是形成低阻油气层的主要因素。该低阻油气层最根本的控制因素是岩性细,退积式砂层组的上部或中上部是形成低阻油气层的有利部位。地层水矿化度高、双峰孔隙结构、束缚水饱和度高、岩石强亲水等特点是造成低阻的基础和条件。粘土矿物阳离子交换能力引起的附加导电性对具有如此高矿化度地层水的油气层而言,其贡献可以忽略。
2储层饱和度的测井解释方法
评价低阻油气层的重点和关键在于计算地层的含水饱和度。为此参考国内外近年来研究成果,探讨了以下五种方法评价含水饱和度,它们是经典阿尔奇公式法、变化的n指数法、双孔隙水模型法、S--B模型法、Paul模型法。
2.1 经典阿尔奇公式法
对于低阻油气层,通过调整阿尔奇公式中系数a、b、m、n,使饱和度计算合理。调整依据是对低阻油气层取心样品作岩电实验测量。测量结果是否合理要看测量样品中含水饱和度接近束缚水飽和度时电阻率指数的大小。如果电阻率指数偏大,可能有以下几方面原因:①油气层本身不是低阻,是外因造成的低阻,这时如果能设法求准油气层的地层水电阻率,就可用测量结果直接求饱和度;②油气层本身为低阻(内因造成的低阻),说明岩电测量结果有误差。
2.2 变n指数模型
由岩电实验测量结果,进行多元回归分析,得到的饱和度指数n与地层电阻率Rt、地层水电阻率R,和含水饱和度S,的关系,再将n回代入阿尔奇公式,迭代求解含水饱和度的关系。回归得到n的关系式为:
2.3 双孔隙水模型法
根据DPSM模型和双孔隙模型提出了以束缚水为基础的有别于双水模型的双孔隙模型。基本假设如下:①地层导电由微孔隙和渗流孔隙两部分并联决定;②微孔隙中100%含水,其相对含量由束缚水饱和度Swir表征;③渗流孔隙中流体含水饱和度递减,可以}叭100%降到0%,其相对含量由自由水饱和度表征}④微孔隙和渗流孔隙均服从阿尔奇公式,⑤微孔隙中束缚水电阻率由油气层中束缚水(即地层水)电阻率决定。
2.4 S—B模型
S—B模型是由Silva—Bassiouni提出的基于W--S模型和D—w模型的复合模型。该模型认为,泥质砂岩的导电特性与具有相同孔隙度和曲折度、地层水等效电阻率Cwe为的纯砂岩相同,因此它仍服从阿尔奇公式。Cwe则是自由水与扩散双电层作用下的束缚水并联导电之和。
2.5 通用Paul模型
Paul.F.Worthington提出了通用模型,我们则从数学级数的角度把它归结为更普遍的形式。
4 结论
4.1 胜利油区低电阻率油层的形成原因比较复杂,主要原因是微孔隙发育、束缚水含量高、地层水矿化度较高、岩石亲水、含导电性物质等几个方面。
4.2 低电阻率油层测井解释的关键是确定合适的饱和度解释模型和选取合理的解释参数。
4.3 要综合评价储层的含油性。对低电阻率油层的评价是一个复杂的技术问题。实践证明,无论何种先进的解释技术,都无法排除测井分析人员在测井资料数字处理中的主导作用,对于低电阻率油层的判识更是这样。因为有许多低电阻率油层用常规的解释方法是难以判别的,而必须对测井信息进行定性、定量的分析,并结合非测井信息(包括构造、地质录井、取心、气测、邻井测试等资料)以及数字处理结果进行综合的分析,去伪存真,拓宽分析渠道,将测井信息还原为符合地区规律的地质信息,以得出正确的测井解释结果。
参考文献:
[1] 孙业恒.史南油田史深100块裂缝性砂岩油藏建模及数值模拟研究[D].中国矿业大学(北京).2015.