歡喜嶺油田低電阻油藏識別技術(shù)及應(yīng)用

高榮杰 李雪飛

（中油遼河油田公司 遼寧盤錦 124114）

引言

歡喜嶺油田構(gòu)造上位于遼河斷陷西部凹陷西斜坡中南段，預(yù)測資源量3.5×108t，發(fā)現(xiàn)含油層系11套；探明含油面積180.5km2，石油地質(zhì)儲量2.82×108t，探明含氣面積25.8km2，天然氣地質(zhì)儲量281×108m3。石油勘探程度為80.5%。

面對勘探開發(fā)程度高，資源發(fā)現(xiàn)及穩(wěn)產(chǎn)難度大的現(xiàn)狀，積極轉(zhuǎn)變勘探開發(fā)思路，充分運用油藏、鉆井、錄井、測井、測試等資料，精細(xì)構(gòu)造解釋和儲層描述，強(qiáng)化成藏規(guī)律認(rèn)識，精心組織試油試采，在低電阻油氣藏勘探開發(fā)上創(chuàng)出了一條新路。

歡喜嶺油田低電阻油氣藏勘探開發(fā)始于1994年，有意識研究始于2000年，經(jīng)過近十年的研究，逐漸成為重要的勘探對象，平面上分布在高壘帶、下臺階、雙臺子，縱向上分布在不同的含油層系中，尤以沙三段居多[2]。

1 低阻油氣藏的成因及特點

1.1 低電阻油氣藏成因機(jī)理研究

低電阻油氣藏系指在同一油水系統(tǒng)內(nèi)油氣層與純水層的電阻率之比小于2，即油氣層電阻增大率小于2的油氣層[12]。低電阻油氣藏成因復(fù)雜、類型多種多樣，可形成于儲層沉積、油氣成藏、成巖作用和裸眼鉆探的不同過程中，根據(jù)不同的劃分參數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)，其成因可歸納為地質(zhì)成因和物理成因，物理成因又劃分為內(nèi)部因素、外部因素和復(fù)合因素。

1.1.1 地質(zhì)成因（構(gòu)造、沉積、成巖）

由構(gòu)造作用形成的斷層圈閉、微背斜圈閉、巖性圈閉，如果其構(gòu)造幅度較低，含油高度不高，油水分異作用差，含油飽和度低，極易形成低阻油氣藏[1]。

在辮狀河流、曲流河、滑塌濁積扇、三角洲前緣等沉積亞相中，其沉積環(huán)境一般為弱水動力的低能環(huán)境，沉積特征表現(xiàn)為巖性細(xì)，以細(xì)、粉砂巖為主，泥質(zhì)和粘土含量偏高，導(dǎo)致儲層微孔隙發(fā)育，油氣層束縛水飽和度高，為形成低阻油氣藏提供了條件。

成巖作用在對三角洲前緣、濁積扇扇中部位形成的砂泥巖薄互層儲層孔隙的保存、發(fā)育、破壞起著決定性作用，隨著油氣藏埋深的增加，砂巖中膠結(jié)物礦物發(fā)生變化，導(dǎo)致砂巖的物性變差，使孔隙結(jié)構(gòu)復(fù)雜化，微孔隙極其發(fā)育[3]。

1.1.2 物理成因

低電阻油氣藏的物理成因包括內(nèi)部因素（高不動水飽和度、粘土附加導(dǎo)電、油水分異）、外部因素（鉆井液侵入）及復(fù)合因素。

（1）內(nèi)部因素。不動水是指在一定的生產(chǎn)壓差下，儲層孔隙中不可流動的水。受低能沉積環(huán)境影響，巖石顆粒細(xì)、粒度中值小，泥質(zhì)含量高，比表面積增大，吸附能力增強(qiáng)，易形成高不動水飽和度。而在孔隙結(jié)構(gòu)變差，地層水礦化度降低，偶電層厚度大的儲層中，不動水具有較好的導(dǎo)電能力，隨著不動水飽和度的升高，儲層電阻率降低。

地下流體由于密度差異在垂向上存在油氣水分異作用，其強(qiáng)弱決定著油氣藏性質(zhì)和電阻的高低。在油藏高度低、儲層孔隙結(jié)構(gòu)差、油水驅(qū)替力?。芏炔钚。⒂退疀]有足夠分離的情況下，導(dǎo)致油氣水分異作用弱，儲層電阻率小。歡東雙油田此類油氣藏特征是：油藏幅度10～30m，油水密度差小0.1～0.15g/cm3，驅(qū)替力0.1MPa，含油飽和度55%。

（2）外部因素。由于鉆井液的侵入，改變了井壁周圍地層流體的飽和度、水的礦化度以及相應(yīng)的電阻率剖面等，使得電測井受其影響而不能準(zhǔn)確反映出地層的真電阻率。

（3）復(fù)合因素(油水層礦化度差異) 。巖石孔隙中地層水性質(zhì)、含量以及巖石性質(zhì)決定了其電阻率的高低，當(dāng)油氣儲層地層水礦化度與水層不一致時，油氣層電阻率可能與水層一樣，油氣層難以識別。

1.2 低電阻油氣藏主要特點

低電阻油藏主要特點有三個方面：一是地質(zhì)成因方面油藏特征具有低含油飽和度（45%～60%）、低幅度圈閉（10～30m）、驅(qū)替壓力小于0.1MPa，較小油水密度差（小于0.2g/cm3）；二是沉積作用使砂巖顆粒變細(xì)，巖性以細(xì)、粉砂為主夾砂礫巖，泥質(zhì)普遍，粘土礦物富集并充填其中，泥質(zhì)含量偏高，孔喉半徑變小，粘土含量高，束縛水飽和度增加，造成巖石導(dǎo)電能力增強(qiáng)，電阻率成倍下降；三是在電測顯示方面具有具有電阻率低、聲波時差大、自然伽瑪值增大、含油飽和度低、儲層物性差（低孔低滲）的特點。

2 低阻油藏識別方法研究

2.1 成藏模式分析法

首先是認(rèn)識油藏的地質(zhì)特征, 包括油藏的形成條件、油藏類型、油水分布等；其次是認(rèn)識儲集層的巖性特征, 包括粒度、粘土成分及分布形式、膠結(jié)物含量、孔隙結(jié)構(gòu)、表面積、儲層物性等；最后是利用老井試油試采資料找到同類型油藏進(jìn)行分析對比，采取對比法進(jìn)行成藏模式的各方面分析論證[11]。

從沉積學(xué)角度看，具有低電阻油氣藏可能出現(xiàn)的沉積特征的區(qū)域是：在平面上，多出現(xiàn)在扇三角洲前緣、扇三角洲水下分流河道側(cè)部的天然堤、濁流中水道前端亞相和具供給水道的水下扇前緣沉積等沉積亞相帶的弱水動力條件沉積部位；在地層剖面上，多出現(xiàn)在淺層中的正韻律沉積層上部薄層或反韻律沉積層的下部。

2.2 氣測錄井識別技術(shù)

在低阻油藏中，由于沉積作用使砂巖顆粒變細(xì)，巖性以細(xì)、粉砂為主夾砂礫巖，泥質(zhì)普遍且粘土礦物富集并充填其中，泥質(zhì)含量偏高，束縛水飽和度增加，因此在利用巖屑錄井識別時容易漏失有效層位，但是由于氣測錄井是直接測定鉆井液中可燃?xì)怏w含量的一種錄井方法，利用氣測資料可及時發(fā)現(xiàn)油氣顯示[8]。

利用氣測錄井資料進(jìn)行儲層識別主要有以下幾種方法：

（1）三角形解釋圖版方法。三角形解釋圖版是由三角形座標(biāo)系和三角形內(nèi)價值區(qū)組成。三角形座標(biāo)實質(zhì)上是個極座標(biāo)，極角為60°，極邊為20單位，構(gòu)成等邊三角形。等邊三角形的三個頂點分別為座標(biāo)系的零點，各軸上刻度為逆時針分別對應(yīng)C2/ΣC、C3/ΣCnC4/ΣC的值，其中ΣC =C1+C2+C3+ nC4，C1、C2、C3、 nC4分別為甲烷、乙烷、丙烷、正丁烷百分比含量。用實測數(shù)據(jù)中的C2/ΣC做C3/ΣC的平行線；C3/ΣC做 nC4/ΣC的平行線； nC4/ΣC做C2/ΣC的平行線，構(gòu)成一個內(nèi)三角形。通過三角形的大小及形狀判斷儲層中油氣的性質(zhì)[10]。用三角形座標(biāo)系與內(nèi)三角形的頂點對應(yīng)相連，其連線交于一點M，此點在三角形解釋圖版上為價值點，由已探明多層位的多個價值點M構(gòu)成了價值區(qū)，以此來判斷有無生產(chǎn)價值。

（2）皮克斯勒圖版解釋方法。分別選用C1/C2、C1/C3、C1/C4、C1/C5四個比值繪制在縱坐標(biāo)為對數(shù)的圖上，將其各點相連，構(gòu)成皮克斯勒圖版[9]。在解釋圖版上一般規(guī)律可分為油區(qū)、 氣區(qū)和兩個非生產(chǎn)區(qū)，解釋層的比值數(shù)據(jù)落在哪個區(qū)帶內(nèi)，即為哪種流體特性。C1/C2小于2或大于45，一般情況下判斷為非生產(chǎn)層；C1/C2的值在油層的底部時，而C1/C4的值在氣層的頂部，則可能為非生產(chǎn)層；C1/C3與C1/C4的值基本接近或C1/C4小于C1/C3時一般情況下判斷為含水層或水層。

3.2 測井解釋方法

在本次研究中主要利用鉆井取芯和相應(yīng)的測井系列對比研究，得出各種解釋模型。

A:泥質(zhì)含量模型

本地區(qū)由于區(qū)域的特殊性，自然伽瑪曲線響應(yīng)不明顯，不作研究對象?？紤]區(qū)塊特征，用分析數(shù)據(jù)與中子伽瑪相對值及電阻率曲線進(jìn)行了回歸，建立如下的公式

式中：a、a1、a2、b1、b2-為回歸系數(shù)，無量綱

SH-泥質(zhì)含量，百分?jǐn)?shù)

RT-電阻率曲線實測值，單位：歐姆.米

NGRS-中子伽瑪相對值，無量綱，由下式求取：NGRS=NGR/NGRSH

NGR-中子伽瑪曲線，單位：條件單位

語言可以在不同的環(huán)境中獲得，主要分為“課堂環(huán)境”與“自然環(huán)境”。環(huán)境的區(qū)別會在很大程度上影響語言學(xué)習(xí)的效果，顯而易見的是，“自然環(huán)境”下的語言習(xí)得比“課堂環(huán)境”下的語言學(xué)習(xí)容易得多。

NGRSH-每口井的純泥巖中子伽瑪測井值，單位：條件單位

LN-自然對數(shù)符號

B:孔隙度模型

由于儲層聲波時差是儲層骨架時差及孔隙中流體的反映，傳統(tǒng)的懷特公式基本反映了這一關(guān)系，關(guān)鍵在于骨架時差及泥質(zhì)校正量的準(zhǔn)確程度。在砂巖地層，骨架時差一般取180us/m。本次由于泥質(zhì)含量計算精度的提高，從而提高了孔隙度泥質(zhì)校正量的精度，達(dá)到了提高孔隙度計算精度目的。

C:滲透率模型及飽和度模型

滲透率是反映儲層物性的參數(shù)，受影響因素很多，目前還沒有較準(zhǔn)確的方法計算。精度要求較高時通常用實驗室?guī)r心實驗數(shù)據(jù)同孔隙度、泥質(zhì)含量及粒度中值進(jìn)行回歸，建立經(jīng)驗關(guān)系。一般情況下，用Tom公式計算即可：

用阿爾奇公式即能定性或半定量計算含水飽和度

a—巖性系數(shù)，1.04；

b—巖性系數(shù)，1；

m—孔隙度系數(shù)，取值1.76；

n—飽和度指數(shù)，取值1.77；

Rw—0.4

測井解釋方法主要有以下特點：一是AC、NGR曲線受含油性影響較小，而主要反映巖性、物性，計算的Ro數(shù)值精度較高，方法是可行的。二是含油地層計算的Ro，基本接近同巖性、物性下的純水的實際數(shù)值，提高了儲層含水飽和度Sw的計算精度。

3 應(yīng)用實例

在對歡喜嶺油田齊2-13-11塊進(jìn)行研究中，通過分析其沉積背景、巖性、物性等，確定其為低阻油氣藏。因此從成藏模式、錄井、測井等各個方面進(jìn)行綜合解釋評價。

3.1 成藏模式分析

齊2-13-11塊屬齊家地區(qū)沙三段，主要是湖盆收縮后形成的三角洲平原相沉積，平面變化大，多呈透鏡體分布。巖性以細(xì)砂巖、粉砂巖為主，分選好，具有多種孔隙類型，孔隙連通性好，有效孔隙度大，儲層薄。由于砂巖顆粒小，表面積大，吸附能力強(qiáng)，使儲層束縛水很高，而這些地區(qū)束縛水的礦化度都很高（總礦化度一般在2200ppm左右），最終導(dǎo)致油氣儲層電阻率低。從巖屑錄井看，由于儲層較薄，巖屑中砂巖量較少，含油性較差時，油氣顯示難以發(fā)現(xiàn)[4]。

在含油幅度研究中，對比相鄰區(qū)塊齊2-16-12塊，斷層封堵條件好，油藏類型為構(gòu)造-巖性油藏[7]，根據(jù)相近深度、相近層位、相近類型的油藏含油幅度為120～150m，確定該塊油水界面-2200m，最終確定該塊為低幅度低阻油氣藏[5]。

3.2 氣測錄井二次評價

該塊齊2-13-11井、齊2-15-12井沙三段大凌河油層電測解釋都為水層，但是在氣測錄井全烴值上二者大凌河對應(yīng)層位都有明顯的異常值，因此進(jìn)行針對性分析和二次解釋評價。

三角形圖版分析：計算得知C2/∑C=10.5，C3/∑C=9.6，nC4/∑C=2.0，三角形為小正三角形，解釋為油氣層。

皮克斯勒圖版分析：計算得知C1/C2=8.3，C1/C3=11，C1/C4=53.6，數(shù)據(jù)都處在油氣區(qū)范圍之內(nèi)，解釋為油氣層。

3.3 電測解釋圖版的應(yīng)用

本地區(qū)孔隙度一般在1718%左右，同齊2-4-11井兩塊樣品的相對滲透率分析資料對比，束縛水飽和度應(yīng)更高，按齊2-4-11井實驗數(shù)據(jù)對比，孔隙度在18%時，束縛水飽和度應(yīng)在50%左右。

齊2-13-11井大凌河油層自然電位存在較大負(fù)異常，微電阻呈低值正向差異，深、淺側(cè)向也存在較大的正異常，說明本層滲透性較好，深側(cè)向曲線數(shù)值約為13Ω·m，與水層相比數(shù)值相當(dāng)。從整個電性反映來看，儲層上部電阻率較低，時差明顯降低，反映巖性比較粗、致密，下部電阻略高，時差大，反映巖性細(xì)，物性較好，且存在含油氣性的特點。結(jié)合錄井顯示為熒光，氣測值高，特點是聲波時差明顯增大，為288μs/m，比下部水層高出25～30μs/m，符合地區(qū)油氣層特點，綜合解釋為可靠油氣層。

4 應(yīng)用效果分析

4.1 試油試采效果好

齊2-13-11井目的層段解釋為水層，根據(jù)綜合資料的分析認(rèn)為屬于低阻油藏的油氣層，因此提出試采，生產(chǎn)井段2171.0～2173.0，大凌河，2.0m/1。初期日產(chǎn)油35.4t，累產(chǎn)油1.92×104t。生產(chǎn)資料證實該層為油氣層。

通過對該區(qū)域大凌河油層展開深入研究，進(jìn)一步落實構(gòu)造形態(tài)、儲層分布范圍，分析成藏規(guī)律，對目的層電測解釋為水層的齊2-15-12井大凌河油層進(jìn)行試采，井段2208.9～2214.8m，厚度31.9/4層。初期日產(chǎn)油14.1t，日產(chǎn)水0.6m3；累產(chǎn)油1436t。試油資料證實該層為油層。

4.2 低阻油藏識別方法可靠

通過地層對比結(jié)合地震資料落實該區(qū)域大凌河油層的構(gòu)造、儲層的基礎(chǔ)上，利用該區(qū)域已試油井總結(jié)出大凌河油層的判別標(biāo)準(zhǔn)：巖性細(xì)砂巖以上、錄井顯示級別熒光以上、電阻值15Ω·m，深淺側(cè)向阻值幅度差在5Ω·m以上、時差275μs/m以上為油層。在鉆井實施過程中加強(qiáng)跟蹤，在目的層段加密觀察和取樣密度，選取對輕質(zhì)組分敏感的氣測錄井，取得了較好的效果[12]。得到了低電阻油藏識別標(biāo)準(zhǔn)，一是為低飽和度低阻油藏，含油飽和度在55%；二是油藏類型為巖性構(gòu)造油氣藏；三是錄井顯示熒光以上，氣測值高，均值2.5～8.9%，烴組分全；四是電阻率均值16Ω·m，時差280μs/m[6]。

5 認(rèn)識及建議

（1）近幾年采油廠在低阻油氣藏勘探方面取得的實踐和低阻油氣藏行之有效的識別方法和技術(shù)，成藏研究、錄測井資料的綜合應(yīng)用在低阻油氣藏的識別中取得了比較好的效果，為油田后期的勘探開發(fā)提供了一定依據(jù)。

（2）低電阻油藏勘探還有地化法、核磁共振測井法等其他方法，在以后的工作中還需要不斷的完善、綜合各種方法進(jìn)行系統(tǒng)的解釋評價。

（3）在低電阻油氣藏的勘探中，不能局限于低幅度油氣藏，還要向巖性油氣藏、低滲透油氣藏和低飽和度油氣藏延伸，繼續(xù)豐富和完善低阻油氣藏勘探識別技術(shù)和方法。

[1]廖興明，張占文.遼河盆地構(gòu)造演化與油氣[M].北京：石油工業(yè)出版社，1996：56～58.

[2]曾允孚，夏文杰.沉積巖石學(xué)[M].北京：地質(zhì)出版社，1989：106～125.

[3]李彥芳，王文廣.沉積巖與沉積相[M].北京：石油工業(yè)出版社，1998:103～104.

[4]張厚福.石油地質(zhì)學(xué)[M].北京：石油工業(yè)出版社，2003：126～128.

[5]愛德華 A.博蒙特，諾曼 H.福斯特.劉德來，等譯.油氣圈閉勘探[M].北京：石油工業(yè)出版社，2002：31～33.

[6]楊午陽，鄧央，等.地震綜合反演及油氣檢測系統(tǒng)[J].天然氣工業(yè)，2005；25（增刊B）：116～120.

[7]徐開禮，朱志澄.構(gòu)造地質(zhì)學(xué)[M].北京：地質(zhì)出版社，2002：126～128.

[8]何宏，童錫駿，安源.對氣測錄井烴組分三角形圖解法的研究[J].天津理工學(xué)院學(xué)報，2004；20：30～33.

[9]劉應(yīng)忠，呂文起.氣測錄井在遼河油田特種油氣藏中的應(yīng)用[J].特種油氣藏，2003；10:30～33.

[10]劉應(yīng)，童錫駿，安源.對氣測錄井烴組分三角形圖解法的研究[J].天津理工學(xué)院學(xué)報，2004；20：30～33.

[11]張沖,毛志強(qiáng),張超,等.低阻油層的成因機(jī)理及測井識別方法研究[J].工程地球物理學(xué)報，2008；2：48～53.

[12]丁悅寬，景成杰，楊振庭,等.松遼盆地南部低阻油氣層成因機(jī)理及控制因素[J].石油地質(zhì)，2009；4：29～33.