蠡縣斜坡儲(chǔ)層主控因素分析及測(cè)井解釋方法研究

王向公，胥博文 張清慧（油氣資源與勘探技術(shù)教育部重點(diǎn)試驗(yàn)室（長(zhǎng)江大學(xué)）長(zhǎng)江大學(xué)地球物理與石油資源學(xué)院，湖北荊州434023）

蠡縣斜坡儲(chǔ)層主控因素分析及測(cè)井解釋方法研究

王向公，胥博文 張清慧（油氣資源與勘探技術(shù)教育部重點(diǎn)試驗(yàn)室（長(zhǎng)江大學(xué)）長(zhǎng)江大學(xué)地球物理與石油資源學(xué)院，湖北荊州434023）

蠡縣斜坡是華北油田勘探的重點(diǎn)區(qū)帶，該區(qū)塊由于碳酸鹽膠結(jié)、孔隙結(jié)構(gòu)復(fù)雜、地層水礦化度變化大等原因，存在低阻油層及低孔低滲儲(chǔ)層并存現(xiàn)象。在系統(tǒng)分析試驗(yàn)SB－3資料的基礎(chǔ)上，研究分析并確定了該區(qū)塊影響儲(chǔ)層的主控因素，針對(duì)其具體特點(diǎn)，進(jìn)行了儲(chǔ)層評(píng)價(jià)方法的研究，確定了適合該區(qū)塊特征的解釋方法及解釋模型。通過(guò)資料處理驗(yàn)證了此研究方法的可行性及實(shí)用性。

蠡縣斜坡；主控因素；儲(chǔ)層評(píng)價(jià)；解釋方法

蠡縣斜坡位于饒陽(yáng)凹陷的西部，是在前古近紀(jì)古隆起上發(fā)育起來(lái)的一個(gè)大型寬緩斜坡，是冀中探區(qū)最大的斜坡帶，勘探面積2000km2。斜坡發(fā)育期主要處于沙一段－東營(yíng)組沉積期，喜馬拉雅早期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)對(duì)斜坡的發(fā)育具有重要作用，沙河街組中、下部沉積期屬于深層古隆起構(gòu)造背景上的繼承性披覆發(fā)育期［1］。

蠡縣斜坡儲(chǔ)層巖性一般為細(xì)砂礫巖、泥質(zhì)細(xì)砂巖、粉砂巖。儲(chǔ)層物性在橫向上存在一定的差異。該地區(qū)由于碳酸鹽膠結(jié)、孔隙結(jié)構(gòu)復(fù)雜、地層水礦化度變化大等原因，使該地區(qū)存在低阻油層及低孔低滲儲(chǔ)層并存現(xiàn)象。

目前，在蠡縣斜坡儲(chǔ)層評(píng)價(jià)中存在一些問(wèn)題：①低孔低滲、低阻儲(chǔ)層類(lèi)型難以劃分；②其儲(chǔ)層測(cè)井響應(yīng)特征與解釋參數(shù)之間的關(guān)系難以確定；③在測(cè)井解釋中部分疑難層出現(xiàn)解釋失誤。針對(duì)以上情況，進(jìn)行蠡縣斜坡儲(chǔ)層主控因素的分析和解釋方法的研究勢(shì)在必行。

1 試驗(yàn)SB－3資料綜合分析

為了深入了解蠡縣斜坡儲(chǔ)層特征，針對(duì)性的進(jìn)行了巖電、壓汞、相滲、粒度、常規(guī)物性、薄片、碳酸鹽、核磁共振等試驗(yàn)SB－3。通過(guò)對(duì)試驗(yàn)SB－3數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析可知（表1），蠡縣斜坡地區(qū)孔隙結(jié)構(gòu)復(fù)雜，微孔徑十分發(fā)育；孔隙度在3%～23%之間，滲透率在（0.1～200）×10－3μm2之間；巖性復(fù)雜，以細(xì)砂、極細(xì)砂和粉砂為主，束縛水飽和度含量高；碳酸鹽含量在5%～25%范圍內(nèi)，對(duì)儲(chǔ)層物性有一定影響。

表1 試驗(yàn)SB－3資料綜合分析表

由于儲(chǔ)層物性、巖性、孔隙結(jié)構(gòu)等因素的影響，導(dǎo)致蠡縣斜坡低孔低滲、低阻儲(chǔ)層發(fā)育。

2 主控因素分析

通過(guò)分析認(rèn)為，導(dǎo)致該區(qū)塊低孔低滲、低阻儲(chǔ)層并存的原因主要有：巖性變化大、孔隙結(jié)構(gòu)復(fù)雜、碳酸鹽含量高、地層水礦化度變化大等原因。

2.1 孔隙結(jié)構(gòu)復(fù)雜

蠡縣斜坡儲(chǔ)層巖性特征主要表現(xiàn)為砂巖與泥巖呈不等厚互層。巖性以細(xì)砂礫巖、泥質(zhì)細(xì)砂巖、粉砂巖為主。圖1為蠡縣斜坡毛細(xì)管壓力曲線(xiàn)及孔喉分布特征直方圖，從圖中可以看出，研究區(qū)塊孔隙結(jié)構(gòu)復(fù)雜，微孔隙起主導(dǎo)作用，物性差。綜合分析認(rèn)為，該區(qū)塊巖性細(xì)、孔隙結(jié)構(gòu)復(fù)雜是導(dǎo)致低孔低滲、低阻儲(chǔ)層并存的主要原因。

圖1 毛細(xì)管壓力曲線(xiàn)圖及孔喉分布特征直方圖

2.2 碳酸鹽含量的影響

蠡縣斜坡儲(chǔ)層碳酸鹽含量從西南向東北方向逐漸增高，大部分井碳酸鹽含量在20%以?xún)?nèi)（圖2）。礦物組分以石英為主，長(zhǎng)石次之，但斜長(zhǎng)石占大多數(shù)，碳酸鹽含量較高。

研究表明，地層巖石的碳酸鹽含量越低，巖石的孔隙度和滲透率越大。這是由于地下水活動(dòng)劇烈，酸性水侵入地層，溶蝕了地層中的碳酸鹽礦物，水流量大的部位溶蝕的碳酸鹽礦物多，地層中剩余的碳酸鹽礦物少，因而地層的孔隙度相對(duì)較大；相反，地層中剩余的碳酸鹽礦物多，致密層多，滲透性差，孔隙度相對(duì)較小。由此可知，碳酸鹽含量高也是蠡縣斜坡低孔低滲的成因之一。

2.3 地層水礦化度的影響

蠡縣斜坡儲(chǔ)層地層水礦化度在橫向上分布不均勻，主要集中在10000mg/L以?xún)?nèi)（圖3）?？v向上也存在一定差異，根據(jù)地層水分析資料，東營(yíng)組地層水礦化度分布在3000～13000mg/L之間，沙河街組地層水電阻率分布在5000～22000mg/L之間。地層水礦化度變化大是導(dǎo)致研究區(qū)塊低阻油層形成的主要原因之一。

3 測(cè)井解釋方法研究

3.1 儲(chǔ)層類(lèi)型判別

蠡縣斜坡低孔低滲儲(chǔ)層占主導(dǎo)地位，低孔低滲儲(chǔ)層在測(cè)井響應(yīng)上都有一定的顯示。因此，可以利用測(cè)井曲線(xiàn)識(shí)別低孔低滲儲(chǔ)層。圖4為補(bǔ)償密度和泥質(zhì)含量識(shí)別低孔低滲儲(chǔ)層的交會(huì)圖［2］，可以有效識(shí)別低孔低滲儲(chǔ)層。

由于碳酸鹽含量高和地層水礦化度變化大等原因，在部分井段有低阻現(xiàn)象出現(xiàn)。故針對(duì)該種情況，以測(cè)井信息為基礎(chǔ)，以試油結(jié)論為依據(jù)，綜合巖心分析和錄井含油氣顯示等資料，利用電阻率增大系數(shù)、含水飽和度、泥質(zhì)含量、地層水礦化度及物性綜合參數(shù)等進(jìn)行交會(huì)，可有效識(shí)別低阻油層。

圖2 碳酸鹽含量等值圖

圖3 地層水礦化度等值圖

圖4 補(bǔ)償密度與泥質(zhì)含量交會(huì)圖

3.2 低阻類(lèi)型識(shí)別

為了有效評(píng)價(jià)低阻油層，必須根據(jù)有關(guān)參數(shù)對(duì)低阻類(lèi)型進(jìn)行判別。蠡縣斜坡低阻類(lèi)型主要有：巖性低阻儲(chǔ)層、侵入低阻儲(chǔ)層和高地層水礦化度低阻儲(chǔ)層［3］。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，侵入半徑、粒度中值、小徑孔隙比例等參數(shù)都可以不同程度地反映低阻類(lèi)型，但是僅靠某一種或者少數(shù)幾種參數(shù)不能有效地識(shí)別低阻類(lèi)型，為此，此次研究通過(guò)模糊綜合評(píng)判來(lái)達(dá)到識(shí)別研究區(qū)低阻類(lèi)型的目的。

圖5是利用模糊綜合評(píng)判判別研究區(qū)儲(chǔ)層類(lèi)型和低阻類(lèi)型的成果圖。圖中S1為儲(chǔ)層類(lèi)型指示曲線(xiàn)，當(dāng)S1＝1時(shí)，為低阻儲(chǔ)層；當(dāng)S1＝2時(shí)，為低孔低滲儲(chǔ)層；當(dāng)S1＝3時(shí)，為常規(guī)儲(chǔ)層。S為低阻類(lèi)型指示曲線(xiàn)，當(dāng)S＝1時(shí)，為巖性低阻儲(chǔ)層；當(dāng)S＝2時(shí)，為侵入低阻儲(chǔ)層；當(dāng)S＝3時(shí)，為高地層水礦化度低阻儲(chǔ)層。從圖中可以看出，4號(hào)層為低阻儲(chǔ)層、巖性低阻儲(chǔ)層，識(shí)別結(jié)果與實(shí)際情況相符。

3.3 電阻率校正

由于研究區(qū)塊地層礦化度變化大，碳酸鹽膠結(jié)嚴(yán)重，使其電阻率曲線(xiàn)不能較好地反應(yīng)真實(shí)地層電阻率值。為此，在低阻類(lèi)型判別的基礎(chǔ)上，對(duì)不同的低阻類(lèi)型進(jìn)行了地層電阻率校正。地層電阻率校正主要包括3個(gè)方面：①泥漿侵入校正；②地層水礦化度影響校正；③鈣質(zhì)影響校正。根據(jù)校正后的電阻率精確計(jì)算儲(chǔ)層參數(shù)。

3.4 儲(chǔ)層參數(shù)計(jì)算

蠡縣斜坡碳酸鹽含量較高，巖性細(xì)，孔隙結(jié)構(gòu)復(fù)雜。根據(jù)蠡縣斜坡低孔低滲儲(chǔ)層的特點(diǎn)，研究了碳酸鹽含量、孔隙度、滲透率、含水飽和度計(jì)算方法及計(jì)算模型［4］。

3.4.1 碳酸鹽含量的計(jì)算

碳酸鹽含量的高低直接影響到儲(chǔ)層物性的好壞。通過(guò)分析認(rèn)為，碳酸鹽含量與補(bǔ)償密度曲線(xiàn)關(guān)系密切，建立了碳酸鹽含量與補(bǔ)償密度交會(huì)圖（圖6），根據(jù)模型可有效計(jì)算碳酸鹽含量。

3.4.2 孔隙度的計(jì)算

由于蠡縣地區(qū)的碳酸鹽含量高，其孔隙結(jié)構(gòu)復(fù)雜。因此，針對(duì)研究區(qū)塊的儲(chǔ)層特征，根據(jù)碳酸鹽含量（Vcl）的不同建立了不同的孔隙度計(jì)算模型。在分析測(cè)井資料的基礎(chǔ)上，結(jié)合巖心分析資料，提取了聲波時(shí)差與孔隙度的關(guān)系，建立了孔隙度的計(jì)算模型（圖7）。

圖5 模糊綜合評(píng)判判別成果圖

圖6 碳酸鹽含量計(jì)算模型

圖7 孔隙度計(jì)算模型

3.4.3 滲透率的計(jì)算

滲透率是評(píng)價(jià)低孔低滲儲(chǔ)層的重要參數(shù)，根據(jù)巖心資料研究分析發(fā)現(xiàn)，蠡縣斜坡滲透率受泥質(zhì)含量和孔隙度的影響較為嚴(yán)重。因此，建立了滲透率與孔隙度、泥質(zhì)含量（Vsh）交會(huì)圖（圖8）。

3.4.4 含水飽和度的計(jì)算

含水飽和度是評(píng)價(jià)儲(chǔ)層含油性的一個(gè)非常重要的參數(shù)。定量計(jì)算含水飽和度通常采用阿爾奇公式，該公式是在地層不含泥質(zhì)及具有均勻高孔隙度砂巖的條件基礎(chǔ)上巖電試驗(yàn)SB－3的結(jié)果。在實(shí)際地層中巖電參數(shù)比較復(fù)雜，為了有效的評(píng)價(jià)儲(chǔ)層含油性，求準(zhǔn)含水飽和度參數(shù)，在分析阿爾奇公式的基礎(chǔ)上，結(jié)合實(shí)際地層性質(zhì)，研究了含水飽和度、電阻率和孔隙度之間的聯(lián)系，建立了相應(yīng)的計(jì)算含水飽和度的模型（圖9）。

4 應(yīng)用效果分析

應(yīng)用上述研究方法對(duì)蠡縣斜坡資料進(jìn)行了處理，共處理了17口井，其中試油層37層，解釋符合率達(dá)88.2%。圖10為XX井解釋成果圖，該井是蠡縣斜坡的一口低孔低滲儲(chǔ)層及低阻油層并存的重點(diǎn)井，試油層段為2號(hào)層、26號(hào)層。其中2號(hào)層日產(chǎn)油22.75t，日產(chǎn)水2.41m3，試油結(jié)論為油層。由圖可以看出，解釋結(jié)論與試油結(jié)論相符，說(shuō)明該研究方法應(yīng)用效果較好，可靠性高。

圖8 滲透率計(jì)算模型

圖9 含水飽和度計(jì)算模型

圖10 XX井解釋成果圖

5 結(jié) 論

1）針對(duì)華北油田低阻、低孔低滲儲(chǔ)層實(shí)際情況，從研究區(qū)域特征出發(fā)，在深入分析測(cè)井、地質(zhì)、試油、試驗(yàn)SB－3資料的基礎(chǔ)上，結(jié)合測(cè)井新方法、數(shù)學(xué)方法取得了一定的研究成果與認(rèn)識(shí)。

2）在系統(tǒng)分析試驗(yàn)SB－3資料的基礎(chǔ)上，研究分析并確定了研究區(qū)塊低阻、低孔低滲儲(chǔ)層的主控因素。針對(duì)研究區(qū)塊特點(diǎn)，研究了儲(chǔ)層類(lèi)型、低阻類(lèi)型判別方法及電阻率校正方法。

3）結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，研究并建立了碳酸鹽含量、孔隙度、滲透率、含水飽和度等一套行之有效的儲(chǔ)層參數(shù)計(jì)算模型，并有效的應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)之中，應(yīng)用效果良好。

［1］于培峰，王青春，賀萍，等.蠡縣斜坡西柳10井區(qū)古近系沙一段油氣成藏特征［J］.石油地質(zhì)與工程，2008，22（5）：29～32.

［2］王向公，盧艷，陳水利，等.模糊綜合判別定性識(shí)別低阻油層［J］.模糊系統(tǒng)與數(shù)學(xué)，2002，16（3）：320～323.

［3］雍世和，張超謨.測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)處理與綜合解釋?zhuān)跰］.北京：石油大學(xué)出版社，2004.262～266.

［4］中國(guó)石油勘探與生產(chǎn)公司.低阻油氣藏測(cè)井識(shí)別評(píng)價(jià)方法與技術(shù)［M］.北京：石油工業(yè)出版社，2006.172～199.

Analysis and Logging Explanation Method of Main Control Factors of Slope Reservoirs in Lixian County

WANG Xiang－gong（Key Laboratory of Exploration Technologies for Oil and Gas Resources（Yangtze University），Ministry of Education；College of Geophysics and Oil Resources，Yangtze University，Jingzhou434023，Hubei，China）

Lixian Slope was a key block of oil exploration in Huabei Oilfield，because of carbonate cementation，complex pore structure，high changes of water salinity in the block，there existed coexistence of low resistance oil reservoirs and low porosity and low permeability reservoirs.Based on systematic analysis of experimental data，the main control factors of reservoir influence were studied，analyzed and determined.Aiming at the specific characteristics，the method of reservoir evaluation was studied，the interpretation method and model suitable for this block are determined.Through the data processing，the feasibility and usability of the method is verified.

Lixian Slope；main control factor；reservoir evaluation；interpretation method

P631.84

A

1000－9752（2010）05－0011－05

2010－08－16

中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司專(zhuān)項(xiàng)攻關(guān)項(xiàng)目（10－63）。

王向公（1958－），男，1982年大學(xué)畢業(yè)，教授，現(xiàn)主要從事地球物理測(cè)井方面的教學(xué)和科研工作。

［編輯］ 龔 丹