基于流體替換方法精細識別油層

黃 峰孟 展鄧南濤.陜西延長石油（集團）有限責任公司研究；.延長油田股份有限公司永寧采油廠

基于流體替換方法精細識別油層

黃 峰1孟 展2鄧南濤1
1.陜西延長石油（集團）有限責任公司研究；2.延長油田股份有限公司永寧采油廠

陜北斜坡位于鄂爾多斯盆地東緣，區域內地質構造活動較弱，地層發育平緩，缺乏有利于油氣聚集的二級構造帶和構造圈閉，宏觀上主控于巖性影響，形成了低滲復雜巖性圈閉類型油氣藏，巖性油氣藏有著復雜的礦物組分、孔隙結構、粒度分布及薄互層等特征，導致油水層電性差異小，電測井識別困難。

引起油層電阻率低對比度的主要成因有：黏土礦物因陽離子交換產生的附加導電性；流體性質變化含水飽和度高，地層水礦化度大，導電能力強；儲層孔隙結構差，低孔喉比、高孔隙迂曲度導致微孔隙含量增加，形成微孔隙與滲流孔隙，導致高束縛水飽和度。本文基于流體替換思想，研究流體性質變化對電性的影響程度。

流體替換思路

研究區內儲層孔隙結構復雜，對電性影響大，通過流體替換思想，理論上利用同一儲層底部的流體替換上部流體，反演出上部儲層流體性質相同下的理論電阻率，在其他巖石物理條件不變時，上部儲層的理論電阻率與實測電阻率差異能夠直接反映流體性質變化引起的電阻率變化值。

根據Archie飽和度公式展開得出含水飽和度、孔隙度與電阻率、巖電參數的函數關系式：

同一儲層上部的飽和度關系：

下部的飽和度關系：

將公式（2）與公式（3）合并，基于流體替換思想，同儲層段底部流體替換上部流體，則該儲層段上下部分的含水飽和度Sw、地層水電阻率Rw等巖石孔隙流體性質相同，則：

得出：

其中：Rt上是流體替換后儲層上部的理論電阻率，Rt下是儲層下部實測的地層電阻率，φ上、m上分別儲層上部的孔隙度與膠結指數，φ下、m下分別儲層下部的孔隙度與膠結指數。

巖性與孔隙結構宏觀上綜合反映是孔隙度與滲透率，滲透率與孔隙度的比值反映了巖石孔隙結構的復雜程度，因此采用綜合物性指數可研究孔隙結構。膠結指數m受控于巖石孔隙結構復雜程度，對巖石孔隙彎曲度、喉道寬度等敏感，研究井區利用綜合物性指數與膠結指數m回歸出二者函數關系式：

統計研究井區巖電實驗數據，擬合實測聲波時差AC與巖心孔隙度φ，回歸出通過實測聲波時差計算有效孔隙度φ的模型公式：

將公式（5）、（6）代入公式（4）中，在同一儲層內底部流體替換上部流體的研究思路下，可以計算出儲層內流體性質統一時儲層上部的理論電阻率Rt上，該電阻率是以儲層縱向上流體性質相同為前題，而實測的儲層上部電阻率Rt實包括了流體性質在縱向上變化對電阻率的貢獻值，因此，二者之差直接反映了同一儲層流體性質在縱向上變化引起的電性差異，進而反映出同一儲層縱向上含油飽和度的差異。

圖1 XY261井測井解釋成果圖

圖2 XY419井測井解釋成果圖

實例應用

應用1：研究區XY261井1430.7-1445.8砂巖儲層段有11、12號測井解釋層，11號層的聲波時差AC為，電阻率Rt為16.5?.m，12號層的聲波時差AC為，電阻率Rt為9.7?.m，基于流體替換思路模型以及孔隙度、膠結指數計算公式，利用已知12號層參數反演出11號層流體被替換成12號層流體時的理論電阻率Rt理為14.7?.m，與實測地層電阻率相比Rt，因流體性質縱向變化引起的電阻率變化值僅為1.8?.m，較12號層含油飽和度增加貢獻值為8%，而根據水層判別標準識別12號層為水層，綜合分析二次解釋11號層為含油水層，不是油水同層，通過XY261井生產數據驗證，日產油0. 16 噸，含水率86%，確認為含油水層。

應 用2： 研 究 區XY419井1816.7- 1841.0砂巖儲層段有14、15號測井解釋層，14號層的聲波時差AC為，電阻率Rt為 9.5?.m，15號層的聲波時差AC為，電阻率Rt為4.7?.m，基于流體替換思路模型以及孔隙度、膠結指數計算公式，利用已知15號層參數反演出14號層流體被替換成15號層流體時的理論電阻率Rt理為4.9?.m，與實測地層電阻率相比Rt，因流體性質縱向變化引起的電阻率變化值為 4.6?.m，較15號層含油飽和度增加貢獻值為17%，而根據水層判別標準識別15號層是水層，綜合分析二次解釋14號層是油水同層，不是含油水層，通過XY419井生產數據驗證，日產油1.21 t，含水率59%，確認是油水同層。

結語與建議

1）根據流體替換思想，儲層上下部流體性質統一時計反演儲層上部的理論電阻率，理論電阻率只由物性、孔隙結構影響，避開流體性質變化因素，進而與儲層上部實測電阻率比較，可以研究流體性質在縱向上變化引起的電阻率變化差異，推算出該差異對含油飽和度的貢獻值大小，因此有利于精細識別油水層，特別是對于油水同層、含油水層在測井解釋圖版法上判別不準確時有重要應用意義。

2）孔隙結構是孔隙度、滲透率在宏觀上的直觀體現，采用滲透率與孔隙度的比值，即：綜合物性指數可以研究孔隙結構對膠結指數等的響應特征。