三塘湖油田低阻成因及測井響應特征分析研究

楊凱 董超 張曉鵬 季李嵐

摘要：本文分析了三塘湖油田三疊統低阻油氣層成因，主要是低含油氣飽和度、高礦化度地層水和砂泥巖薄互層，并且分析了的各低阻成因對應測井響應特征。

中圖分類號：P631 文獻標識碼：A文章編號：1672-3791(2012)04(a)-0000-00

1 引言

巖石物理成因揭示了低阻油氣層的本質，地質條件的特殊性是低阻油氣層巖石物理成因的基礎[1]。三塘湖低電阻率油氣層的形成與鹽巖的底辟活動密切相關，主要體現在以下兩方面：一是巖隆影響下不整合遮擋形成的低構造幅度油氣藏，表現為油水分異作用差，含油飽和度低；二是鹽巖底辟相伴生的斷層油氣藏，易造成深部礦化度較高的地層水沿斷層運移到淺部，使得油層與鄰近水層的礦化度有較大差異，在電性上難以識別，形成低阻。

2 低阻成因分析

2.1 低含油氣飽和度

三塘湖中三疊統顆粒較細，一般為細砂巖和粉砂巖，孔隙結構復雜，微孔隙發育。一方面，砂巖顆粒吸附地層水的能力與其顆粒大小有關，當顆粒較細時，巖石顆粒比表面積變大，吸附能力加強，儲層束縛水飽和度增高。另一方面，細小的顆粒導致巖層孔隙結構更加復雜，孔喉直徑小，彎曲度大，毛細管排替壓力大，巖石滯留地層水的能力強。因此，當油氣進入這類儲集層時，容易形成低阻油氣層。哈10井儲層的粒徑主要分布在20～200um，粒徑一般小于200um，之間，這類巖石易于形成低含油氣飽和度油氣層。

2.2 高礦化度地層水

三塘湖地層水總礦化度最高達304238.2mg/L，最低48387.66mg/L。巖石孔隙中地層水性質、含量以及巖石性質決定了儲層電阻率的高低。在儲層巖性和物性相似、地層水礦化度基本一致的情況下，含油氣儲層的電阻率高于水層，兩者的差異一般在3～5倍甚至更大，此時油氣層容易識別。但任何一個層的地層水礦化度都可能與同時代的其它儲層不同，這是各油田水分析資料反復證實了的。三塘湖的地層水電阻率縱向變化大，有時會出現油層和水層、油層與油層以及水層與水層具有不同的礦化度。巖層的導電特性與地層水的性質密切相關，因此地層水礦化度不同會給油氣層的識別帶來較大的困難，也是形成低阻油藏的主要原因。

三塘湖地層水礦化度普遍較高，但不同區域不同層位地層水礦化度有較大差異。另外，如果巖層只是單一的束縛水含量高或地層水礦化度高，并不一定會形成低阻。但三塘湖三疊系整體高礦化度背景下，孔隙結構復雜，束縛水含量高，促使巖石的導電性能加強。因此，油氣進入這類巖石，容易形成低阻油氣層。

2.3 砂泥巖薄互層形成的低阻油氣層

這類油層原始電阻率并不一定低，但由于圍巖的影響，油層的電阻率變低而難以識別，出現低阻的現象。這類地層泥質的附加導電性表現十分突出，成為引起電阻率降低的主要因素。電阻率的下降取決于泥質的含量、陽離子交換能力及儀器的分辨率。

3 三塘湖低阻油氣層測井曲線特征

油水層電阻率差異小是巖性、物性和水性綜合作用的結果，只有從電性特性中剔除上述因素的影響，儲層的含油性才會顯露出來。從理論上講，常規測井資料均不同程度地涵蓋了這些巖石及儲層的物理信息，需要在低阻油氣層的勘探開發實踐中不斷摸索和發掘。

3.1 低含油氣飽和度油氣層特征

在淡地層水環境下，高不動水飽和度、高粘土附加導電形成的低阻油氣層直觀表征是油水層電性差異小，視電阻增大率低，有時甚至小于1，而其本質特征是巖性細、泥質含量較高、孔隙結構復雜，具有高不動水飽和度和高陽離子交換量；復雜的孔隙結構、較高的泥質含量是引起儲層高不動水飽和度的主要因素，同時以蒙皂石、伊蒙混層、伊利石等有效粘土為主的泥質成分又是其具有較高附加導電的根本原因。

高不動水飽和度和高粘土附加導電成因一般相伴而生，孔隙結構和粘土含量與儲層巖性密不可分，儲層巖性越細，往往粘土含量也越高，相應的孔隙結構越復雜，而單一的粘土含量增加時，也會導致儲層孔隙結構的復雜化。自然伽馬、自然電位、中子、密度等常規測井曲線能夠較好地反映儲層巖性的變化，通過對這類低阻油氣層樣本的精細研究，認為這類低阻油氣層往往具有高自然伽馬、高中子、高密度及低自然電位幅度的基本特征[2]。

3.2 高礦化度地層水低阻油氣層特征[3]

油氣藏的形成是油氣多次運移、聚集的結果，而油氣運移聚集的過程中或者之后往往伴隨有多種復雜地質現象的發生，復雜的地質現象可以導致復雜的油水關系，并可導致在一個很小的解釋井段內，地層水的性質有較大的變化。最終形成的油氣層往往具有原始沉積環境下高濃度的束縛水，而被破壞的油氣層則往往被較低濃度的可動水充填，形成高阻水層，由此導致了油、水層在電性上差異較小，形成低阻油氣層。這類低阻油氣層的本質特征是儲層孔隙間水礦化度存在較大差異，在常規測井資料中只有自然電位對這一特征有清楚的反映，在其它條件基本相似的前提下，低阻油氣層呈較小幅度上異常，甚至發生極性的反轉，呈小幅度負異常。

3.3 砂泥巖薄互層低阻油氣層特征

層狀泥巖是泥巖在儲層中存在的一種分布形式，隨著這種形式的泥巖厚度的變化，可以演變為泥質夾層，甚至形成砂泥互層，對于這類低阻油氣層，單砂巖儲層本身的電阻率并不低，而由于儀器縱向分辨率不高，泥質圍巖影響導致油氣層測量電阻率大大降低[3]。這類低阻油氣層自然伽馬整體數值增高，并呈鋸齒狀、密度孔隙度減小、自然電位幅度減小或變化不大、中子-聲波孔隙度增大、微球形聚焦電阻率與雙側向電阻率數值差距較小。

對某井進行實例認識：780～820m層段是砂泥巖薄互層，上部低阻油層電阻率為1.8Ω?m，下部高阻油層電阻率7.5Ω?m，兩層試油均為油層。低阻油層較薄，且自然伽馬值較高說明泥質含量較高；該層電阻率曲線成呈鋸齒狀，且微球電阻率與側向電阻率重合。

4 結論

本文分析了三塘湖油田三疊統低阻油氣層成因。該地區巖石顆粒較細、孔隙結構復雜及微孔隙發育導致低含氣飽和度引起儲層低阻；通過水分析資料表明該區地層水礦化度高也是引起低電阻率的主要因素；實例證明儲層砂泥巖薄互層也是導致該區油氣層低阻的原因。

參考文獻

[1]雍世和,張超謨.測井數據處理與綜合解釋[M].東營市: 石油大學出版社,1996.

[2]高楚橋等.復雜儲層測井評價方法[M].北京市: 石油工業出版社,2003.

[3]程相志.低阻油氣層識別評價技術及分布規律研究[D].中國石油大學,2008.