埕海油田張巨河開發(fā)區(qū)原始含油飽和度計算方法研究

張敏 胥博文 關林虎

摘 要：儲層原始含油飽和度是評價儲層的重要指標，儲量計算中確定原始含油飽和度參數(shù)有三種：（1）應用油基泥漿或密閉取心資料確定；（2）測井解釋和巖電實驗參數(shù)確定；（3）利用實驗室毛管壓力資料計算求取。文章重點探討了毛管壓力曲線計算儲層原始含油飽和度的方法，在理論基礎上，結(jié)合阿爾奇公式對埕海油田張巨河開發(fā)區(qū)實例進行驗證，綜合選取具有合理性、科學性的含油飽和度。

關鍵詞：毛管壓力曲線；原始含油飽和度；儲層

中圖分類號：P618.13 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）13-0038-02

Abstract： The initial oil saturation of the reservoir is an important index for reservoir evaluation. In the calculation of reserves， there are three methods of oil saturation parameters： 1） determined using oil-based mud or sealed coring data； 2） determined through logging interpretation and rock electricity experiment parameters； 3） obtained using capillary pressure data in laboratory. This paper mainly discusses the method of calculating the initial oil saturation of reservoir by capillary pressure curve. On the basis of theory and Archie's formula， the example of Zhangjuhe Development Zone of Chenghai Oilfield is verified， thus comprehensive selection of reasonable and scientific oil saturation is made.

Keywords： capillary pressure curve； initial oil saturation； reservoir

原始條件下儲集層中油的體積占有效孔隙體積的百分比即為該油藏的原始含油飽和度[1]。原始含油飽和度是評價油氣層，進行地質(zhì)儲量計算的重要參數(shù)之一。目前，儲量計算中確定構(gòu)造油藏原始含油飽和度參數(shù)的方法有三種：（1）應用油基泥漿或密閉取心資料確定；（2）測井解釋和巖電實驗參數(shù)確定；（3）利用實驗室毛管壓力資料計算求取。

1 石油地質(zhì)條件

埕海油田張巨河開發(fā)區(qū)構(gòu)造位置處于渤海灣盆地黃驊坳陷中部歧口凹陷南緣，埕寧隆起向歧口凹陷過渡的斷階式斜坡區(qū)，西鄰歧南次凹，南至埕寧隆起，東至大港油田礦區(qū)邊界。儲油層為沙二段上部（E3s2上）、沙二段下部（E3s2下）油層組，儲層巖性主要為巖屑長石砂巖和長石巖屑砂巖為主，屬于巖性-構(gòu)造油藏。儲層孔隙度分布區(qū)間在11.41%-24.66%之間，中值18.12%；滲透率分布區(qū)間在0.2mD-1087.2mD之間，中值6.49mD，為中孔、低滲型儲層，其含油性受控于儲層巖性和物性。

2 原始含油飽和度的確定

埕海油田張巨河開發(fā)區(qū)由于密閉取心井油水同層資料較少，無法獨立建立含油飽和度解釋模型。因此，本文，首先應用毛管壓力曲線資料求取含油飽和度，然后用阿爾奇公式進行驗證，選取具有合理性、科學性的含油飽和度。

2.1 毛管壓力曲線資料求取含油飽和度

通過對實驗室毛管壓力曲線進行J函數(shù)處理，得到實驗室條件下的平均毛管壓力曲線，再將平均毛管壓力曲線換算到油藏條件下的地層毛管壓力曲線，最后把油藏條件下的毛管壓力換算為油藏高度，即可根據(jù)不同油藏其中深高度確定含油飽和度[2]。

地層毛管壓力與含油高度之間的關系：

式中：Ho-油藏高度，m；ρw-地層水的密度，t/m3；ρo-地層原油的密度，t/m3；

地層水密度計算公式[3]：

ρw=1.00249ρw+1.3094×10-6×S·C-4.771×10-7ρw×S·C-0.00236，

（S·C≤12964.28mg/L）；

ρw=1.02827ρw+5.3106×10-8×S·C+6.3135×10-7ρw×S·C-0.02376，

（S·C>12964.28mg/L）

純水層密度計算公式[3]：

ρw =1.02238-2.959×10-4t+5.10×10-4Pi-（3.30707+ 3.362×10-3Pi）/（200-t）

ρw-純水密度，g/cm3；ρw-地層水密度，g/cm3；Pi-地層壓力，MPa；S·C-地層水礦化度，mg/L；t-地層溫度，℃；

選用ZH2-1、ZH2-2井E3s2油層毛管壓力曲線，平均孔隙度19.9%，滲透率109.7mD， 排驅(qū)壓力0.0881MPa（圖1）。地層水礦化度是Zhang Hai 2-1井水分析資料，總礦7654mg/L。地層原油的密度選用ZH2-2井高壓物性實測值0.7888t/m3。根據(jù)實驗分析結(jié)果，埕海張巨河開發(fā)區(qū)E3s2含油高度33-61m，其對應的原始含油飽和度為61%-65%（圖2），最終確定含油飽和度算術平均值為63%。

2.2 阿爾奇公式計算含油飽和度

阿爾奇公式是利用測井資料定量計算含油飽和度的基礎，因此飽和度解釋模型選用阿爾奇公式。

阿爾奇公式：

式中： Rt-目的層視電阻率；Rw-地層水電阻率值，Ω.m；Φ-有效孔隙度；a、b-與巖性有關的參數(shù)；m、n-與飽和度有關的參數(shù)。根據(jù)本區(qū)ZH501井沙二段12個樣品巖電實驗數(shù)據(jù)，建立地層因素與孔隙度關系圖和電阻增大率與含水飽和度關系圖（圖3、圖4），關系式分別為F=1.0293/Φ1.636（r=0.992，n=12）；I=0.9969/Sw1.644（r=0.99，n=12），確定阿爾奇公式相關參數(shù)a=1.0293，m=1.636，b=0.9969，n=1.644。地層水電阻率（Rw）：根據(jù)本斷塊及相鄰斷塊同層位試油實測地層水分析資料，采用等效NaCl溶液法查圖版求取。沙二段Rw采用ZH28-40、ZH27-34兩口井兩個樣品的水分析資料，水型為NaHCO3，總礦化度7844-10415mg/l，采用等效NaCl溶液法查圖版求取為0.15-0.17Ω.m， 平均值為0.16Ω.m。根據(jù)含油飽和度解釋公式對單層含油飽和度采用公式計算，單井含油飽和度采用體積權(quán)衡法確定，斷塊含油飽和度平均值為61.6%，與毛管壓力曲線資料計算的原始含油飽和度63%接近，說明本次原始含油飽和度的計算準確可靠。

3 結(jié)束語

在油田密閉取心井油水同層資料較少或樣品質(zhì)量不好時，利用實驗室毛管壓力法求取油藏原始含油飽和度是較為可靠的，但必須考慮到實驗室條件與真實油藏條件的差異。在利用毛管壓力曲線資料計算原始含油飽和度的基礎上，結(jié)合埕海油田張巨河開發(fā)區(qū)沙二段的實際情況，對測井解釋法求得的原始含油飽和度提出合理的校正，最后經(jīng)計算確定埕海油田張巨河開發(fā)區(qū)沙二段平均含油飽和度為62%符合本區(qū)儲層特征，可靠性較高。

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