疑難油層判識方法研究
--以姬塬油田A區(qū)為例

■王益李龍王雪嬋王春賢高陽

（1長慶油田分公司第三采氣廠 內(nèi)蒙古鄂爾多斯 017300；2中國石油測井有限公司長慶事業(yè)部 陜西高陵 710201；3國土資源部煤炭資源勘查與綜合利用重點實驗室 陜西西安 710005）

疑難油層判識方法研究
--以姬塬油田A區(qū)為例

■王益1李龍1王雪嬋1王春賢2高陽3

（1長慶油田分公司第三采氣廠 內(nèi)蒙古鄂爾多斯 017300；2中國石油測井有限公司長慶事業(yè)部 陜西高陵 710201；3國土資源部煤炭資源勘查與綜合利用重點實驗室 陜西西安 710005）

鄂爾多斯盆地姬塬地區(qū)中生界延長、延安組主要為低孔、低滲型儲層，含油飽和度偏低，使測井響應(yīng)反映油氣的影響弱，大大降低了測井曲線識別油氣的能力，導(dǎo)致相當數(shù)量油層的解釋結(jié)論偏低，部分水層錯誤解釋為油層等。通過對測井解釋參數(shù)的校正，建立起新的油水層判識標準；同時應(yīng)用縱向電阻值對比法、電阻率曲線形態(tài)法、高泥質(zhì)含量對比法，再結(jié)合錄井分析、井壁取芯、綜合地質(zhì)分析等方法，有效地識別了油層。促使發(fā)現(xiàn)長2和侏羅系油藏多處，新增探明地質(zhì)儲量850萬噸，年增產(chǎn)原油15萬噸，取得了顯著的經(jīng)濟效益。

疑難油層測井參數(shù)校正測井解釋油層判識方法

1 序言

鄂爾多斯盆地姬塬地區(qū)中生界油藏具有儲層低孔低滲，構(gòu)造幅度低；以巖性油藏和復(fù)合油藏為主，油藏分布面積小，豐度低等特點。隨著難動用儲量和邊際油田的勘探與開發(fā)，這些特征越發(fā)明顯，以致于油層、油水層的電阻率偏低，經(jīng)常遇到油層電阻與水層相近，視含水飽和度高達50%以上，油水層與水層電阻僅相差1.2Ω.m左右，很容易將油層誤認為水層；反而，部分水層的電阻率還會增加，接近甚至超過油層的電阻率等，容易把水層誤判為油層。從而增加了油田勘探、開發(fā)的難度。

通常，描述油層電阻率、飽和度等的測井解釋依據(jù)于阿爾奇公式，在大部分地區(qū)都能取得很好效果，但對于具有低孔低滲、微孔微裂隙、非均質(zhì)性強等特征儲層的特殊地區(qū)，用巖電參數(shù)特征來描述常規(guī)儲層則就存在一定困難。根據(jù)統(tǒng)計[1]，在儲層低孔低滲、構(gòu)造幅度低等的油田區(qū)，應(yīng)用常規(guī)測井解釋參數(shù)解釋的油水層準確率僅僅達到64%，即使采用可變膠結(jié)指數(shù)m和飽和度指數(shù)n來提高低滲透儲層飽和度測井解釋效果后，正確率能夠達到85%左右[1]、[2]。如何提高測井資料的解釋效果，進而快速準確判識油氣層，正確區(qū)分儲層中所含流體的性質(zhì)，成為嗜待解決的問題。

圖1 姬塬地區(qū)前侏羅系古地貌及A研究區(qū)位置圖Figure 1 The pre-Jurassic palaeogeomorphology and map of study area

姬塬地區(qū)位于伊陜斜坡西部，毗鄰于天環(huán)坳陷，整體構(gòu)造呈一西傾緩斜坡。A研究區(qū)位于印支期末剝蝕的古地貌單元姬塬古高地與寧陜古河之間的樊學(xué)鄉(xiāng)、王盤山鄉(xiāng)境內(nèi)（圖1）。三疊系、侏羅系發(fā)育巖性、巖性-構(gòu)造復(fù)合型油藏為主，含油儲層主要有三疊系延長組長2、長4+5和侏羅系延8、延9、延10等層析。三疊系儲層為三角洲平原和前緣相泥巖、粉砂巖沉積，低孔低滲明顯，發(fā)育較典型的低阻油層和高阻水層。延安組儲層為印支期末剝蝕的古河谷及丘陵斜坡部位等充填的含礫砂巖和泥質(zhì)物質(zhì)，具有中低孔低滲，構(gòu)造幅度低，發(fā)育偏低阻油層和偏高阻水層等。以往用儲層的靜態(tài)測井資料反映的地層巖性、物性、含油性（測井孔隙度、滲透率和含油飽和度的大小）作為劃分油、氣、水層的主要依據(jù)，即依據(jù)常規(guī)標準或與鄰井出油層的“四性”進行對比分析，往往會漏失相當一部分與水層電阻率等相近的疑難油層，或者錯判與油層電阻率等相似的疑難水層等。

2 疑難油層的含義與特征

疑難油層的概念在鉆井、測井、錄井上并沒有完全統(tǒng)一，文獻中討論較少，本文疑難油層是指用常規(guī)測井解釋標準無法直接準確判定的油層或者把水層誤判為油層的假油層。有以下幾種：一、測井電阻率較上下圍巖偏低，與水層電阻率相當，含水飽和度高，甚至達50-60%，往往解釋水層，但試油出油的層；二、測井曲線反映儲層物性較好，電阻率較上下圍巖高，往往解釋油層，但試油出水的假油層。以上疑難油層主要由于儲層物性、孔隙結(jié)構(gòu)的變化，即儲層巖石顆粒的變細、儲層泥質(zhì)含量相對增高；以及地層水礦化度高、束縛水飽和度高而含油飽和度偏低等原因造成的測井響應(yīng)反映油氣的影響弱，使常規(guī)測井解釋標準失效而產(chǎn)生的異常。

第一情況近似于低阻油層問題。近年來對低電阻率油層越來越重視，歐陽健等（1994）[3]、陳學(xué)義等（1998）[4]、范宜仁等（2003）、戴詩華等（2004）[5]分別對低電阻率油氣層的判定和識別問題進行了深入討論。就目前資料來看，低阻油層特征[6]有：①油層電阻率低于周圍泥巖層的電阻率，與水層相近。②油層電阻率絕對值偏低，接近或著低于以往統(tǒng)計的油層電阻率范圍的下限（3歐姆米左右）。③含油飽和度接近或低于50%，電阻率指數(shù)小于等于2，用一般的解釋標準往往解釋為水層。

第二種情況目前討論較少，主要由于物性差(孔隙喉道連通性不好)使電阻率增高,有些孔隙結(jié)構(gòu)差的水層電阻率甚至?xí)^油層的電阻率,造成地層電阻率對油、水層分辨能力降低,增加了測井解釋難度。

對這幾類油層或假油層如果認識不清，將會增加鉆井投資，減緩低效油田勘探、開發(fā)進程。

3 疑難油層判識標準與方法討

3.1 疑難油層判識標準

常規(guī)砂巖油層測井已有較成熟的定量計算孔隙度、滲透率、含水飽和度、泥質(zhì)含量等地質(zhì)參數(shù)的解釋模型；而疑難油層由于受巖性、物性、含油性、水性、侵入性、潤濕性等諸多內(nèi)、外因素的影響，其電阻增大系數(shù)明顯低于常規(guī)油層，有時甚至等于水層，因此很難建立其測井解釋標準。

通過應(yīng)用巖心物理實驗和試油刻度與測井相結(jié)合的方法，深入分析姬塬地區(qū)疑難油層所處的地質(zhì)環(huán)境[7]，如圈閉類型、孔滲特征、錄井顯示、測井響應(yīng)等，對適合本地區(qū)的能有效地識別疑難油層的測井解釋參數(shù) （用可變膠結(jié)指數(shù)m和飽和度指數(shù)n等）進行了探索。利用聲波時差、補嘗密度、自然伽瑪、孔隙度、滲透率、含水飽和度、泥質(zhì)含量[8]等幾項參數(shù)與巖心實驗的成果吻合程度，主要參數(shù)誤差縮小到半個數(shù)量級，匹配效果較好。具體延長組、延安組的油、水層識別劃分標準為表1、2。

以上標準基本能夠識別65%～80%井的油水層，但表中對于延長組長2和延安組的油水層的定量識別還很模糊，這些油水層含油多少，能否出油都無法定論。此外，還有15%～20%左右井的疑難油水層按上述標準界定在含油水層、水層或者把部分水層定為了假油層。這些需要綜合多參數(shù)進行分析，如應(yīng)用縱向電阻值對比法、電阻率曲線形態(tài)法、高泥質(zhì)含量對比法等，再結(jié)合錄井分析、井壁取芯以及綜合地質(zhì)分析等方法最終判定油層。

3.2 疑難油層判識方法

綜合分析本區(qū)的測井曲線解釋成果和實際出油情況，得出一套比較實用的判識方法：

3.2.1 徑向電阻值對比法：用相鄰砂體測井曲線進行綜合對比，找出明顯的水層，當目的層的電性數(shù)值顯示物性同水層相當或比水層更好時，若目的層4米電阻率值大于或等于水層4米值2倍時，則為油層；或用深感應(yīng)電阻率與相鄰水層對比，滿足：RW目=RW水；K目≈K水；Vsh目≈VSH水；φ目≈φ水，目的層的深感應(yīng)電阻率大于或等于對應(yīng)水層的電阻率2倍時，為油層，1.5倍時，為油水層。

3.2.2 電阻率曲線形態(tài)法：根據(jù)電阻率曲線特征，若①徑向電阻率曲線顯示原狀地層、浸入帶、沖洗帶三者電阻值相近，深中感應(yīng)-八側(cè)向三條曲線接近重合；②深中感應(yīng)曲線“無差異”，八側(cè)向電阻呈高值；③深中感應(yīng)曲線呈微小的 “負差異”（即深感應(yīng)電阻值略低于中感應(yīng)電阻值），八側(cè)向曲線顯示電阻呈高值，即為油（水）層。同時需要結(jié)合含水飽和度與束縛水飽和度的大小進行比較，方可確定可動油、水的比例關(guān)系等。

3.2.3 泥質(zhì)含量差異對比法：由于受泥質(zhì)含量等影響，一些地區(qū)會出現(xiàn)測井異常。如同一段砂體，自然電位曲線負異常，自然伽瑪值有高低變化，高自然伽瑪段聲波時差高、密度低，電阻值低即為油（水）層。若高自然伽瑪段與低自然伽瑪斷對應(yīng)的電阻率之差與低自然伽瑪段對應(yīng)的電阻率值的比小于20%，則與低自然伽瑪段含油特征相同。

一個儲層產(chǎn)油氣還是產(chǎn)水，或者油水同產(chǎn)，歸根結(jié)底取決于油、氣、水的相對滲透率。而巖性、泥質(zhì)含量、膠結(jié)物分布形式和儲層的孔隙結(jié)構(gòu)決定儲層含油氣飽和度（或束縛水飽和度），進而影響油氣水相對滲透率，因此以“含油飽和度的高低”和“可動水的有無和多少”作為區(qū)別油層、含水油層與水層的指標能夠正確識別相當一部分疑難油層。當然這兩個指標也受測井等許多因素的影響，在不同地區(qū)會有差異，需要反復(fù)斟酌，并綜合錄井和區(qū)域地質(zhì)等多種因素最終確定油層。

4 疑難油層判識實例

4.1 長2疑難油層判識實例分析

A研究區(qū)長2儲層總體上為一套河控型鳥足狀三角洲沉積體系，巖性為淺灰色層狀巖屑長石砂巖、長石細砂巖、粉砂巖和泥質(zhì)粉砂巖等組成。石英含量在31.1～34.4%，長石含量在34.8～38.35%。平均孔隙度13.7%，平均滲透率4.23×10-3μm2。主要粒徑0.1～0.25mm，分選中～好；填屑物總量15.2%，高嶺石、綠泥石占5.73%、2.09%，物性普遍較差。薄片分析結(jié)果顯示粒度偏正態(tài)分布為；標準偏差0.75左右，分選較好，結(jié)構(gòu)成熟度高等。因而造成粒間孔隙復(fù)雜，微小毛細管增加，比面積增大，滲透率變小，產(chǎn)生高的束縛水使地層電阻率呈現(xiàn)低值。

A研究區(qū)內(nèi)的評價井學(xué)3井在長2鉆遇17米油斑顯示，巖性為灰黃色油斑細砂巖，測井解釋：視電阻率：5.61Ω.m；視孔隙度：17.0%；視滲透率：12.91X103μm2；視含油飽和度：42.0%；聲波時差：258.55s/m；密度：2.42g/cm3。解釋結(jié)果：油水層。

從該井測井曲線看，油層段電阻偏低，僅為5.61Ω.m，深中感應(yīng)-八側(cè)向三者電阻率值接近，三條曲線近乎重合，微電極曲線顯示巖性不均，旋回較多，自然伽瑪和自然電位曲線反映砂體不均，頂部4米和中間2米泥質(zhì)含量高（圖2）。

結(jié)合錄井顯示油味淡，灰黃色原油浸染色，含油巖屑占巖屑含量的15-20%，占同類巖屑的25-30%，熒光亮黃色，產(chǎn)狀不均勻，點滴試驗Ⅱ級，氯仿系列對比10級。

利用疑難油層判識方法，綜合錄井信息，分析認為該段含油性較好。于長2頂部射開4米加砂10方壓裂，日產(chǎn)純油21.08噸。通過對學(xué)3井和周邊鄰井的綜合測井分析，有效地預(yù)測了高豐度油層的分布范圍，圍繞該井共鉆井62口，探明石油地質(zhì)儲量500萬噸，控制石油地質(zhì)儲量300萬噸，取得了顯著的經(jīng)濟效益。

4.2 水層誤判油層實例

姬塬地區(qū)通過對試油出水的部分井測井解釋結(jié)果進行統(tǒng)計分析，其中7口井電測解釋11層厚55.8m油水層，電測平均視電阻率12.2Ω.m，平均單井單層日產(chǎn)水32.1方，無油。這些井物性普遍不太好，位于巖性-構(gòu)造等油藏邊緣或外圍，盡管電阻較高，測井容易解釋為油層，但試油出水，屬于第二類疑難油層。如馬坊6井在延6有細砂巖(圖3)，從巖心分析看，物性差，含油飽和度低，巖石密度高，含油性差。測井曲線顯示，該段砂體上下巖性一致，物性較好，電阻率曲線略有差異，上部電阻值是下部的1.2倍，推測為油水層。經(jīng)試油求初產(chǎn)，干層，擠KCL15方解堵，無油，日產(chǎn)水42.5方。究其原因，主要由于孔隙喉道連通性不好使電阻率增高，造成地層電阻率對油、水層分辨能力降低，容易造成誤判。因此需要結(jié)合錄井巖屑資料、對比周邊井試油結(jié)果等進行綜合分析，總結(jié)這類疑難油層在地質(zhì)錄井和測井的典型特征等，以期加以區(qū)別。

5 結(jié)論

圖3 馬坊6井在延6油層測井曲線圖Figure 3 Mafang 6 well logging curve of Yan 6 reservoir

姬塬地區(qū)研究發(fā)現(xiàn)，由于區(qū)塊內(nèi)低阻疑難油層和高阻水層成因復(fù)雜[9][10]，大多不是單一因素形成，需要采用校正參數(shù)后的新標準和三種輔助方法相結(jié)合進行判識。應(yīng)用新標準基本能夠準確識別65%～80%井的油水層，還有15%～20%左右井的疑難油水層需要綜合多參數(shù)進行分析。應(yīng)用縱向電阻值對比法、電阻率曲線形態(tài)法、高泥質(zhì)含量對比法等，再結(jié)合錄井分析、井壁取芯以及綜合地質(zhì)分析等，最終基本能夠達到不漏失油層。

疑難油水層的準確判識是一個實踐性很強的問題，還需要不斷探索，尤其是在條件具備情況下，加強P-型核磁共振測井、復(fù)電阻率測井等新的測井項目，以及低滲、特低滲儲層故有特性的實驗分析能夠取得更好的效果。

[1]張龍海，周燦燦，劉國強，修立軍等，孔隙結(jié)構(gòu)對低孔低滲儲集層電性及測井解釋評價的影響，石油勘探與開發(fā)，2006，33（6）：671-676.

[2]麻平社 ,張旭波,韓艷華 ,MA Ping-she,ZHANG Xu-bo,HAN Yan-hua， 測井技術(shù)，2006，30（1）。

[3]、歐陽健.石油測井解釋與儲層描述--塔里木油氣勘探叢書.北京：石油工業(yè)出版社. 1994.

[4]陳學(xué)義魏斌 (中國地質(zhì)大學(xué).北京)等.遼河油田灘海地區(qū)低阻油層成因及其精細解釋.測井技術(shù).1998.22(6).

[5]戴詩華，姬嘉琦，王洪亮，蔡云等，低阻油層測井解釋模型研究及應(yīng)用， 《第十三屆測井年會論文集》，178-186，2003，西安：科技出版社.

[6]張明山，張鳳奎，劉朝東，寧陜古河中段地區(qū)低阻油層識別的意義和標準 [J]，低滲透油氣田，2003，8（4）.

[7]中國石油地質(zhì)志 （長慶油田卷） [M]，1992，北京：石油工業(yè)出版社.

[8]劉顯陽,惠瀟,李士祥.鄂爾多斯盆地中生界低滲透巖性油藏形成規(guī)律綜述 [J].沉積報,2012,05:964-974.

[9]趙文智，胡素云，汪澤成，董大中，鄂爾多斯盆地斷裂在上三疊統(tǒng)延長組石油聚集中的控制作用 [J]，石油勘探與開發(fā)，2003，35（5）：1-5.

[10]席勝利，劉新社，王濤，鄂爾多斯盆地中生界石油運移特征分析 [J]，石油實驗地質(zhì)，2004，26（3）：229-23

The Research of Complicated Reservoir Identification Method——Area A of Jiyuan as an Example

Wang Yi1,
Li Long1,Wang Xuechan1,Wang Chunxian2, Wang Chunxian3,4 1.Chan
gqing Oilfield Branch,The Third Gas Plant,Inner Mongolia,China 017300；2.Changqing Business Division,China Petroleum Logging co.,LTD,Gaoling,Shanxi 710201;3.Key Laboratory of Coal Resource Exploration and Comprehensive Utilization,Ministry of Land and Resources,Xi'an 710006,China;4.School of Geophysics and Information Technology,China University of Geosciences,Beijing 100083,China;

The reservoir of Ordos Basin Mesozoic extension and yanan group have a typical characteristics of mainly low porosity、permeability and oil saturation in Jiyuan region,so that the logging response reflects the influence of oil and gas weak,greatly reduces the ability of logging identification of oil and gas,resulting in a considerable number of interpretation conclusion reservoir is low,some of the water layer is interpreted as oil etc..By calibrating the logging interpretation parameters,establish a new oil-water layer identification standards;at the same time apply longitudinal resistance value comparison method,the resistivity curve shape method,high shale content comparison method,combined with logging analysis,sidewall coring method,comprehensive geological analysis,to identify the reservoir effectively.Discovery prompted a long 2 and Jurassic reservoirs in multiple, new proven geological reserves of 8.5 million tons,the annual yield 150,000 tons of crude oil,has made significant economic benefits.

Complicated Reservoir;Logging parameter correction; Log interpretation;Oil identification method

TE[文獻碼]C

1000-405X（2015）-11-100-3

王益（1986～），男，研究方向為采氣廠作業(yè)區(qū)的生產(chǎn)管理。