巨型整裝碳酸鹽巖油藏飽和度模型優化研究

吳見萌，葛 祥，徐炳高，繆祥禧，樊靖宇

（中石化西南石油工程有限公司測井分公司，四川成都610100）

巨型整裝碳酸鹽巖油藏飽和度模型優化研究

吳見萌*，葛 祥，徐炳高，繆祥禧，樊靖宇

（中石化西南石油工程有限公司測井分公司，四川成都610100）

DZ油田X地層儲層類型為孔隙—孔洞型儲層，X2地層發育高含有機質層，前期研究成果認為該類層不具有含油性特征，X地層其間可能被諸如此類的致密層或者干層所封隔。但針對已測試層，依據飽和度模型參數所計算的含水飽和度，與巖芯實驗分析得到的束縛水飽和度存在較大偏差。針對此，飽和度模型參數研究顯得尤為重要，這些參數的確定將為精確計算儲層含油飽和度提供技術依據。通過飽和度模型優化研究，發現了低泥質含量的高含有機質油層，這為X地層碳酸鹽巖巨型油藏的認識起到了至關重要的作用。

DZ油田；X地層；孔隙—孔洞型；高含有機質；飽和度模型；碳酸鹽巖；巨型油藏

DZ油田X儲層非均質性強，據703個巖芯薄片樣本點分析表明，孔隙組成成分：基質孔隙、次生溶蝕孔、溶洞、裂縫等組成，主要以基質孔隙和次生溶蝕孔洞，占孔隙體積的96%，屬孔隙-孔洞型儲層[1-3]。

據DZ油田X地層1702個巖芯樣本點統計表明，X儲層平均孔隙度8.859%，平均滲透率3.291mD，平均泥質含量為2.25%，屬特低孔低滲儲層[4-5]。

X地層存在高含有機質疑難儲層，針對這類儲層，重點加強了儲層飽和度模型參數基礎性研究，進一步證明了該油藏縱向上油層連續分布的可靠性。

1 飽和度模型參數優化

1.1 m值確定

（1）固定m值：

①F-Φ確定m值。該地區X地層共4口井21個樣本點進行了巖電實驗分析，依據Archie公式F=R0/Rw=a/φm，擬合關于地層因素F與孔隙度φ的關系圖版，可求得巖石膠結指數m，即當a=1時，m=1.97。

②Pickett交會圖法確定m值。依據含水純巖石和含油氣純巖石的電阻率測井解釋的一般關系式是：

（1）式和（2）式聯立求解得：

兩邊取對數得：

令y=lgRt，x=lgΦ，a=b=1則有：

上式其斜率為m，純水層Φ=100%的縱坐標軸上的截距為Rw。

X組油水關系明顯，X2、X3、X4為油層，X6為典型水層特征，以12口井X6典型水層為樣本，制作深探測電阻率與孔隙度雙對數交會圖版（圖1），其相關性較好，關系式為：

lgY=-1.9721·lgX+4.8481 R2=0.6842

依據此，確定m=1.97，當Φ=100%時，Rw=0.0145Ω·m。

（2）可變m值：以X1、X2、X18、X12井X地層巖電實驗分析資料為依據，選擇可信度較高的巖電實驗分析數據，X地層剔除2個異常樣本點，剔除異常點后，孔隙度膠結指數m與Φ相關關系較好（圖2），具有正相關關系，即m隨Φ的增大而增大。

X地層m隨Φ變化的相關關系式為：

m=2.8193Φ+1.6245

R2=0.8022

1.2 n值確定

該地區X地層共4口井18個樣本點進行了巖電實驗分析，依據電阻率增大倍數I和含水飽和度Sw的關系式：

圖1 X6典型水層Pickett交會圖

圖2 X地層m-Φ交會圖

由實驗分析結果計算出電阻率增大倍數I，將各樣品的電阻率增大倍數（I）與含水飽和度（Sw）進行指數回歸。如圖3所示。

圖3 X地層I-Sw交會圖

當b=1時，回歸關系指數項的負值即為n值，最終確定n為2.29。

巖電實驗分析資料表明，上述4口井均在油層段進行的取芯，一般情況下，n的確定是在純水層段做飽和度實驗進行分析的，針對油層做飽和度參數分析存在許多的不確定性，X地層稠油，殘余油較多，因此只要有殘余油則分析的n值不準確。

因此，對F18井水層段2個樣本點進行巖電實驗分析，當b=1時，回歸關系指數項的負值即為n值。研究結果表明：X地層2個樣品的電阻率增大倍數（I）與含水飽和度（Sw）計算的n值為2.05和1.95，最終確定n為2。

2 飽和度計算模型對比

（1）飽和度模型參數處理效果對比。依據5口井19個壓汞毛管壓力實驗分析樣本點，根據油相和水相相對滲透率與含水飽和度的關系曲線確定束縛水飽和度，可以得到X儲層束縛水飽和度最大27.5%，最小9.9%，平均20.0%。

研究中試驗了3種飽和度模型參數（固定m、固定n；可變m、固定n；可變m、固定n=2）對飽和度計算模型的影響做了大量對比分析，重點針對已經測試證實的油層和差油層。圖4為4305～4390m飽和度模型參數處理結果對比分析圖，該段儲層測井解釋了5個油層和6個差油層，測試獲得4399bbl/d高產工業油流，圖中第5、6、7道為3種飽和度模型參數計算的含水飽和度與相滲分析的束縛水飽和度處理效果對比圖，可以發現，采用可變m和固定n=2計算的含水飽和度更為合理，與相滲分析的束縛水飽和度結果一致[6-7]。

通過研究，X地層飽和度模型參數見表1。

表1 X地層飽和度模型參數表

（2）阿爾奇模型與其它泥質飽和度模型計算結果對比。當前測井解釋與數據處理中還有幾個比較常用的飽和度計算模型，比如：西門杜、印度尼西亞等飽和度計算模型。

Simandoux公式：

Indonesia公式：

圖4 三種飽和度模型參數處理結果對比分析圖

通過對比分析，可得出如下結論：

①對于油層，利用阿爾奇、西門杜、印度尼西亞和費特公式計算的儲層含水飽和度基本一致。

②對于差油層，利用阿爾奇、西門杜、印度尼西亞公式計算的儲層含水飽和度基本一致，而費特公式計算的儲層含水飽和度整體偏低。

③對于水層，利用阿爾奇、印度尼西亞、費特公式計算的儲層含水飽和度基本一致，而西門杜公式計算的儲層含水飽和度整體偏低。

④對于干層，利用阿爾奇、西門杜、印度尼西亞公式計算的儲層含水飽和度基本一致，而費特公式計算的儲層含水飽和度整體偏低。

綜合分析認為，阿爾奇模型和印度尼西亞模型計算儲層含水飽和度較為合理（圖5）。由于X地層碳酸鹽巖泥質含量較低，因此，本文研究最終選擇阿爾奇模型計算儲層的含水飽和度，該模型能滿足飽和度計算精度要求，其計算結果可靠。

3 應用效果分析

通過飽和度模型優化研究，發現了低泥質含量的高含有機質油層，這為X地層碳酸鹽巖巨型油藏的認識起到了至關重要的作用。以XS1井2965～3048m高含有機質油層為例（圖6）。

XS1井2965～3048m，巖性為云質灰巖，測井曲線特征反映該儲層為孔隙型儲層，儲層物性較差，總伽馬較高，約20～40API，無鈾伽馬較低，約5API，深電阻率絕對值相對較高，約10Ω·m，巖芯薄片分析資料反映該儲層泥質含量較低，有機質含量較高，因此，區域上具有類似曲線特征，可近似判斷為高含有機質，但此類層滲透性相對較差[8-10]。

依據XS1井2965～3048m287個巖芯薄片分析樣本點，可確定巖石的組分:Dolomite:3.03%；Limestone: 87.56%；Vsh:1.117%；Pyrite:1.65%；POR:6.643%，測井計算的平均孔隙度為6.78%。經飽和度模型優化研究，重新對XS1井2965～3048m（原解釋為干層）進行了重新認識與評價。通過分析將2972～2989m解釋了2個差油層，3029～3049m解釋了1個油層和2個差油層。完井后，對XS1井進行酸壓系統測試，XS1井2976～2988m酸壓獲得產量148bbl/d，3035～3047m酸壓獲得產量304.14bbl/d。

實現了XS1井2965～3048m低泥質含量的高含有機質油層的重大發現，為DZ地區X地層具備巨型整裝油藏的認識提供了重要的技術依據。

圖5 阿爾奇模型與其它泥質飽和度模型計算結果對比圖

4 結論與認識

（1）本文試驗了3種飽和度模型參數（固定m、固定n；可變m、固定n；可變m、固定n=2）對飽和度計算模型的影響做了大量對比分析，通過研究，采用可變m和固定n=2計算的含水飽和度更為合理，與相滲分析的束縛水飽和度結果一致。

圖6 XS1井2950～3060m測井精細處理成果圖

（2）針對孔隙—孔洞型儲層，將阿爾奇公式與多種泥質飽和度模型（西門杜、印度尼西亞、費特公式）進行對比，分析認為，利用阿爾奇公式計算儲層的含水飽和度較為合理。該模型能滿足飽和度計算精度要求，其計算結果可靠。

（3）通過飽和度模型優化研究，發現了低泥質含量的高含有機質油層，這為X地層碳酸鹽巖巨型油藏的認識起到了至關重要的作用。

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TE319

A

1004-5716（2015）06-0030-05

2014-06-06

2014-06-09

吳見萌（1982-），男（漢族），重慶人，高級工程師，現從事測井資料解釋與綜合研究工作。