吐哈盆地臺北凹陷低電阻率環帶油層陣列感應測井識別方法

馬肅濱， 闞玉泉，王現良，齊曉紅，楊榮

（中國石油集團測井有限公司吐哈事業部，新疆鄯善838202）

吐哈盆地臺北凹陷低電阻率環帶油層陣列感應測井識別方法

馬肅濱， 闞玉泉，王現良，齊曉紅，楊榮

（中國石油集團測井有限公司吐哈事業部，新疆鄯善838202）

吐哈盆地臺北凹陷西部油田具有中高地層水礦化度（50 000～100 000 mg／L）、低原油黏度（小于10 MPa·s）、較高束縛水飽和度（大于40%）等特點，存在大量具有低電阻率環帶的油層。該類油層電阻率增大率僅1.5左右，側向電阻率測井在識別該類油層時具有一定的局限性。通過分析低電阻率環帶的形成條件，以及低電阻率環帶油層陣列感應測井響應特征，依據陣列感應測井提供的不同探測深度的6條電阻率曲線，并結合該地區低電阻率環帶分布特點，建立了低電阻率環帶油層識別方法。研究成果豐富了臺北凹陷西部低電阻率油層的評價手段。

測井解釋；陣列感應測井；低電阻率油層；低電阻率環帶；吐哈盆地

0 引 言

吐哈盆地臺北凹陷低電阻率油層儲量占40%以上，主要表現為與標準水層相比電阻率差異小，雙側向電阻率增大率一般在1.5左右，利用常規雙側向測井電阻率計算含油飽和度偏低，降低了儲層的解釋級別，使得油、水層識別難度增大。陣列感應測井的推廣和應用，極大地豐富了低電阻率油層測井系列，6條不同探測深度（10、20、30、60、90、120 in＊＊非法定計量單位，1 ft＝12 in＝0.304 8 m，下同）感應電阻率曲線的徑向侵入分布特征，對低電阻率油層測井識別方法的完善以及對具有低電阻率環帶油層的發現，起到了十分重要的作用。

1 低電阻率環帶的形成條件

油（氣）、水相的相對滲透率不同，泥漿濾液驅替油（氣）、水相的速度不同。假設油氣層流體模型為可動油、殘余油、束縛水和可動水，在鉆開油（氣）層過程中，泥漿濾液侵入引起井眼徑向方向的油氣飽和度、含水飽和度呈動態變化［1］。根據油水兩相流數學模型，假設井眼徑向相同位置處油、水兩相壓力相等，則有油、水相的滲流推進速度

式中，vo（r）、vw（r）分別為油、水相的滲流推進速度，m／s；K、Kro、Krw分別為地層滲透率、油相相對滲透率、水相相對滲透率，μm2；μo、μw分別為原油黏度和地層水黏度，MPa·s。

油水兩相儲層的滲流速度取決于Kro／μo、Krw／μw這2個參數。在過渡帶，混合了泥漿濾液以及從沖洗帶中驅替出的地層水和可動油，如果驅替出的地層水礦化度較高，則在某一徑向位置富集了較高地層水礦化度的環帶，可能產生低電阻率現象。因此，相對泥漿濾液礦化度（6 000～16 000 mg／L）較高的地層，水礦化度是形成低電阻率環帶的必要條件之一。研究證明，只有油的相對滲透率大于水的相對滲透率，所對應的含水飽和度區間才能形成低電阻率環帶。

圖1為相對滲透率與含水飽和度關系圖。圖1表明，油的相對滲透率為1時，對應的含水飽和度相當于束縛水飽和度，分析巖樣的束縛水飽和度為40.5%，殘余油飽和度為40%，油、水的相對滲透率交于相O點，含水飽和度為51.5%。在A區，油的相對滲透率大于水的相對滲透率，高電阻率的原油首先被泥漿濾液驅替，地層孔隙中為泥漿濾液、束縛水、未被驅替出的可動水、從沖洗帶驅替出的地層水及殘余油的混合，導致在A區間的某一深度區域地層水富集，地層電阻率低，形成低電阻率環帶。在B區，水的相對滲透率大于油的相對滲透率，低礦化度的泥漿濾液首先驅替地層中高礦化度的地層水，因而造成該區域的地層電阻率較原狀地層高，故不能形成低電阻率環帶［2］。

形成低電阻率環帶必須具備2個條件，一是地層水礦化度較高，并和泥漿濾液礦化度有一定的差別；二是地層存在一定的可動水飽和度。另外還要考慮泥漿柱和地層壓力差以及地層滲透性條件，即考慮過渡帶深度條件，如果過渡帶深度在電測井探測深度以外，低電阻率環帶無從談起；如果地層幾乎沒有泥漿濾液侵入，也不會出現低電阻率環帶。

圖1 相對滲透率與含水飽和度關系圖

2 低電阻率環帶陣列感應測井響應特征

當淡水泥漿濾液侵入到具有中高礦化度地層水的油氣層中時，隨著泥漿濾液的侵入，油氣被驅替出沖洗帶，剩下殘余油氣。該沖洗環帶的特點是含水飽和度或礦化度明顯增加，而其中原生水較多，因此，環帶導電性加強，其電阻率不但低于原狀地層電阻率，還低于侵入帶電阻率，為低電阻率環帶［3］。當陣列感應測井探測到低電阻率環帶時，高分辨率陣列感應曲線徑向分布由單一增阻變化轉變為簸箕形。低電阻率環帶與油層的關系是不可逆的，只要某儲層出現低電阻率環帶，就可準確判斷油氣層。

臺北凹陷低電阻率環帶一般出現在30、60 in探測深度區間。即

圖2是XX構造泉－×井油層低電阻率環帶陣列感應測井成果圖。圖2中1 877～1 888 m段油層存在一個明顯的低電阻率環帶，30 in電阻率曲線值M2R3最低。該層試油，日產油187 m3。

圖3是YY構造魯－×井2 628～2 665 m段低電阻率環帶不同探測深度的陣列感應電阻率測井曲線徑向分布關系示意圖。

3 低電阻率環帶陣列感應測井識別方法

臺北凹陷水層侵入特征主要是增阻侵入特征，油層主要是減阻侵入特征或者低電阻率環帶特征。不同徑向探測深度的電阻率差異能夠在一定程度上對流體進行識別。本文主要采用差異累積法［1］建立不同探測深度電阻率曲線的總體差異，該方法放大了不同流體性質的差異特征，且能夠定量描述儲層的差異特征。

考慮到低電阻率環帶簸箕形特征，其低電阻率主要出現在30、60 in探測深度區間，可以設置2個參數D1、D2表示不同的差異，計算公式為

對于水層，電阻率隨探測深度逐漸減小，則有D1＜1，D2＜1；對于無環帶油層，電阻率逐步增大，則有D1＞1，D2＞1；對于低電阻率環帶油層，電阻率呈簸箕形變化，30、60 in探測深度的電阻率值最低，則有D1＜1，D2＞1。

利用交會圖技術區分不同類型的油層，并建立該地區試油層的D1－D2交會圖版（見圖4）。

圖4 D 1－D 2交會圖識別流體性質圖

4 應用效果

臺北凹陷XX構造泉－×井，鉆探結果在三間房組無任何油氣顯示，錄井解釋三間房儲層全部為水層。陣列感應測井解釋1 877～1 890 m段為明顯的低電阻率環帶油層。試油后獲得日產油178.72 m3、氣3 576 m3的高產工業油氣流，預計新增含油面積9.4 km2、石油地質儲量739×104t。

臺北凹陷YY構造魯－×井J2x油藏成藏主控因素比較復雜，油氣剖面分布受油柱高度和巖性的雙重影響，測井解釋難度較大。陣列感應測井在2 186.5～2 187.8 m段發現低電阻率環帶油層，試油獲稀油3.56 m3／d，經計算新增石油地質儲量303 ×104t，該發現是YY地區首次在侏羅系獲得工業稀油油流，并實現了2個斷塊連片含油。

5 結論與建議

吐哈盆地臺北凹陷特殊的地質條件是形成低電阻率環帶的基礎，利用陣列感應測井不同探測深度的電阻率曲線以及D1－D2參數交會圖，可以有效區分與直觀評價儲層流體性質，而且在生產中易于掌握，方便實施，建議在臺北凹陷西部油田推廣陣列感應測井。

［1］ 丁娛嬌，邵維志，李慶合，等.一種利用陣列感應測井識別儲層流體性質的方法［J］.測井技術，2009，33（3）：238－242.

［2］ 中國石油天然氣集團公司油氣勘探部.渤海灣地區低電阻率油氣層測井技術與解釋方法 ［M］.北京：石油工業出版社，2000.

［3］ 中國石油勘探與生產公司.低電阻率油氣藏測井識別評價方法與技術［M］.北京：石油工業出版社，2006.

［4］ 曾文沖.油氣藏儲集層測井評價技術 ［M］.北京：石油工業出版社，1991.

Identification Method of Low Resistivity Annulus Oil Reservoirs with Array Induction Logs in Taibei Sag，Tuha Basin

MA Subin，KAN Yuquan，WANG Xianliang，QI Xiaohong，YANG Rong
（Tuha Division，China Petroleum Logging CO.LTD.，Shanshan，Xinjiang 838202，China）

The reservoir is characterized by middle－high formation water salinity（50 000～100 000 mg／L），lower oil viscosity（less than 10 MPa·s），higher irreducible water saturation（more than 40%）in Western oilfield of the Taibei sag，Tuha basin.So，there are plentiful oil reservoirs with low resistivity annulus in this area.The resistivity increase index is about 1.5 in this oil reservoir，it is restrictive to identify such oil reservoir by laterologs.Analyzed are the genetic conditions of low resistivity annulus，the response characteristics of array induction logging in oil reservoir with low resistivity annulus.According to the six resistivity curves of different probing depths provided by array induction logging，and combing with distribution characteristic of low resistivity annulus in this area，proposed are identification methods for oil reservoir with low resistivity annulus.The study enriches evaluation method for low resistivity oil reservoir in the western of Taibei sag，Tuha oilfield.

log interpretation，array induction logging，low resistivity oil reservoir，low resistivity annulus，Tuha basin

1004－1338（2011）06－0550－03

P631.84

A

馬肅濱，男，1964年出生，從事測井資料解釋與應用研究工作。

2011 05 11 本文編輯 余 迎）