王集地區油水層識別方法研究

李　波，吳小剛，耿曉飛，張舒婷，邱　雯，西濤濤

(中國石化河南油田分公司勘探開發研究院，河南鄭州 450046)

王集地區油水層識別方法研究

李波，吳小剛，耿曉飛，張舒婷，邱雯，西濤濤

(中國石化河南油田分公司勘探開發研究院，河南鄭州 450046)

摘要：泌陽凹陷王集地區油、水層常規測井響應特征復雜，存在部分油層低阻，水層高阻的現象，測井解釋符合率偏低，通過應用測井、巖心、試油等資料，在含油性、巖性、物性、水性特征分析研究的基礎上，建立了適應該地區的油水層識別標準，實際應用結果與試油試采結論對比，解釋符合率達到88.5%。

關鍵詞：泌陽凹陷；王集地區；測井解釋；油水層識別

王集地區構造上位于泌陽凹陷北部斜坡帶中東段王集-新莊鼻狀構造上，勘探面積約80km2，主要勘探目的層為古近系核桃園組核二段和核三段[1]。儲集層以三角洲水下分流河道砂沉積和河口壩沉積為主，砂巖比較發育，巖性以礫狀砂巖、含礫砂巖及細砂巖為主。區內斷層發育，斷層相互交切形成斷鼻、斷塊圈閉，油藏類型以斷鼻、斷塊和斷層-巖性油藏為主。

1儲層含油性、巖性、物性、水性、電性特征研究

1.1含油性

王集地區緊鄰生油區，處于油氣運移的主要路線上，油源豐富。根據王集地區試油層的鉆井取心和錄井顯示，油層或同層含油性顯示最高級別為油浸級，最低級別為熒光級，經統計，該區出油層含油性顯示最低的為熒光級，如E王30井H3Ⅲ6小層，井段1 339.2～1 342.4m，錄井顯示含油級別為熒光，試油日產純油10.5t。

1.2巖性

王集地區儲層巖性主要以礫狀砂巖、含礫砂巖、細砂巖為主。儲層砂巖粒度中值主要分布區間0.08～0.6mm，平均0.24mm；泥質含量主要為4%～12%，平均6.28%；碳酸鹽巖含量主要在10%以下，均值為7.69%；泥質含量、碳酸鹽巖含量較低，巖性相對較粗。該區出油巖性最低為粉砂巖，通過壓裂改造能夠產油。如E王32井H3Ⅵ3小層，井段2 144.0～2 158.0m，錄井顯示為熒光，巖性為粉砂巖，壓裂后抽汲日產油3.2t。

1.3物性

根據王集地區巖心實測資料，儲層碎屑巖孔隙度主要為15%～25%，平均18.36%；滲透率主要為(1 ～4 000)×10-3μm2，平均538.35×10-3μm2；屬中孔中滲，儲集條件良好。結合試油、試采和測井資料，確定出該區通過壓裂改造能夠產油的孔隙度最低為9%，滲透率最低為2.9×10-3μm2。

1.4水性

王集地區水型為NaHCO3型。地層水總礦化度為1 670～36 610mg/L，主要分布區間4 000～13 000mg/L，pH值6～10。針對該區主要含油層段核桃園組核三段地層水電阻率開展了分布規律研究。地層水電阻率縱向上總體隨埋深的增加而減小，但是數據點發散嚴重；而從平面上看呈現出地層水電阻率由東向西逐漸降低的整體變化規律，局部出現地層水電阻率異常低值，分析認為是地表水沿斷層的下滲因素影響，經統計，核三段地層水電阻率0.1346～4.8375Ω·m。

1.5電性

電性特征是巖性、含油性、物性和水性的綜合反映。經統計，王集地區油層電阻率一般為20～70Ω·m，最低僅為13Ω·m，水層電阻率一般為10～30Ω·m，最高40Ω·m，油水層電阻率存在明顯交集，單純利用電性資料難以準確劃分油水層。

2王集地區定量識別油水層難點

王集地區儲層非均質性強，水性復雜，運用阿爾奇公式難以求準單層含油飽和度，確定油層含油飽和度下限較為困難。

阿爾奇公式如下：

式中：a、m值——巖性參數；b、n值——飽和度參數；Sw——含水飽和度；Rw——地層水電阻率；Rt——地層電阻率。

根據對該區E王42井19塊巖樣巖電實驗得出的地層因素與孔隙度關系，全部巖樣擬合相關性差，通過人為分組確定的a值為1.43～2.96、m值為1.02～1.83，反映出該區地層縱向上巖性非均質性強，a、m值難以取準；同時王集地區地層水分布規律不明顯，地層水電阻率Rw也不易確定。因此，利用含油飽和度定量識別油水層較為困難。

3適應王集地區復雜巖性、水性油藏的油水層識別方法[3-10]

3.1孔隙度-含水飽和度模式識別法

對于一個給定巖性的地層，如果僅含束縛水，則地層含水體積(孔隙度×含油飽和度)近似為常數。也就是說，如果某一儲層含水飽和度等于束縛水飽和度(即油層)，則該儲層各數據點在孔隙度-含水飽和度關系圖上將呈雙曲線形態分布。

該方法受縱向上巖性變化的影響相對較小，同時能夠消除地層水的影響，因此，可作為王集地區油水層判別的參考依據(圖1，圖2)。

圖1　王集地區油層模式

3.2視地層水電阻率與自然伽馬交會圖法

針對王集油田巖性、地層水變化復雜，油水層劃分不清的問題，采用測井信息中反映巖性最敏感的自然伽馬曲線、反映地層水礦化度變化的電阻率曲線，建立了視地層水電阻率(Rwa)與自然伽馬(△GR)相對值交會圖版。視地層水電阻率為地層電阻率和地層孔隙度的函數，自然伽馬相對值與地層泥質含量正相關，由此確定油水層的判別標準(圖3)。

圖2　王集地區水層模式

(1)油層：當0<△GR<0.2時，Rwa≥1.6Ω·m；當0.2<△GR<0.35時，Rwa≥0.8Ω·m。

(2)油水同層：當0<△GR<0.2時，Rwa≥1.6Ω·m；當0.2<△GR<0.35時，Rwa≥0.8Ω·m。

(3)水層：當0<△GR<0.2時，Rwa<1.6Ω·m；當0.2<△GR<0.35時，Rwa<0.8Ω·m。

圖3　王集地區視地層水電阻率與自然伽馬交會圖版

4應用效果

E王28井2 131.2～2 132.6m井段(圖4)，電阻率20Ω·m，聲波時差250μs/m，計算孔隙度15.3%，自然電位負異常明顯，錄井顯示為油跡細砂巖，本層電阻率偏低，鄰近找不到可對比水層，層段上部100m井段有一水層與其物性相當，電阻率同為20Ω·m，該層原測井解釋為油水同層。

應用孔隙度-含水飽和度模式法識別，發現該層具有明顯的雙曲特征(圖1)，同時經視地層水電阻率與自然伽馬交會圖法判別也落在油層區內，因此，綜合解釋為油層，該層壓裂試油日產油7.58t，水0m3，與解釋結論相符。

圖4　E王28井解釋實例

應用孔隙度-含水飽和度模式法和新建立的視地層水電阻率與自然伽馬交會圖法，結合含油性、巖性、物性下限標準，通過單井縱向和多井橫向對比手段對王集地區全部測井資料進行了精細解釋，解釋含油井46口、含油層段211個，與試油試采結論對比，測井二次解釋符合率為88.5%，為該區上報探明儲量奠定了堅實基礎。

5結束語

王集地區巖性復雜，地層水礦化度變化大，用常規電性判別方法難以區分油水層。本次在王集地區應用孔隙度-含水飽和度模式法及建立的視地層水電阻率與自然伽馬交會圖法，能夠較好地解決油水層識別難題，實用性較強，對同類型油藏的測井解釋具有參考和借鑒意義。

參考文獻

[1]李聯五．雙河油田砂礫巖油藏[M].北京：石油工業出版社，1997：1-8.

[2]楊通佑，范尚炯，陳元千，等．石油及天然氣儲量計算方法[M].北京：石油大學出版社，1990：31-82.

[3]劉麗瓊，嚴其柱，辛利波，等．張店油田低阻油層測井解釋方法研究[J].河南石油，2005，19(1)：25-26.

[4]翟中喜，臺懷忠，劉麗瓊，等．下二門油田深層系油水層解釋方法研究[J].江漢石油學院學報，2003，25(3)：45-46.

[5]曾小陽，李顯路，祁東華，等．泌陽凹陷南部陡坡帶泌304區塊測井解釋方法研究[J].石油地質與工程，2009，23(1)：46-47.

[6]印森林，陳恭洋，胡張明，等．王場油田北區測井解釋方法研究[J].斷塊油氣田，2009，16(1)：115-117.

[7]張小莉，王愷．王集地區相對低電阻率油層成因及判別[J].石油勘探與開發，2004，31(5)：60-62.

[8]朱景修，章新文，羅曦，等.泌陽凹陷陸相頁巖油資源與有利區評價[J].石油地質與工程，2015，29(5)：38-41.

[9]閆海霞，牟漢兵，李志超，等.利用動態調整方法改善趙凹油田非均質油藏開發效果[J].石油地質與工程，2015，29(4)：77-79.

[10]郭歡歡，戴家才，趙宏梅，等.井樓油田稠油水淹層常規測井響應特征研究[J].石油地質與工程，2015，29(2)：111-114.

編輯：吳官生

文章編號：1673-8217(2016)02-0103-03

收稿日期：2015-11-10

作者簡介：李波，工程師，1984年生，2006年畢業于長江大學石油工程專業，現從事儲量測井方面的研究工作。

中圖分類號：P631.827

文獻標識碼：A