鎮涇地區低電阻率油層影響因素分析

姚淑丹

（中石化華北石油工程有限公司測井分公司，河南鄭州450006）

鎮涇地區低電阻率油層影響因素分析

姚淑丹*

（中石化華北石油工程有限公司測井分公司，河南鄭州450006）

低阻油層是一種復雜的非常規儲層，其電阻率特征與常規油層沒有明顯的對應關系，為多種因素如巖性、物性、泥漿侵入、流體性質、潤濕性、構造幅度等單獨或綜合作用的結果。分析了鎮涇地區低阻儲層的分布范圍與形成原因，分析了低阻油形成的地質因素與測井環境因素，結合鎮涇地區的地質與測井資料，找出本地區低阻油形成的主要原因，為下一步的研究提供基礎。

鎮涇地區；低阻油層；低阻環帶

低阻油普遍存在于我國各大油田，但是由于成因復雜、識別困難，許多低阻儲層還沒有被開發利用。鄂爾多斯盆地低阻油層含油層成因復雜、類型多，其主要成因有沉積相的影響、高礦化度地層水的影響、鉆井液侵入的影響等。

1　沉積環境的影響

沉積學角度看，在以弱水動力為主的沉積環境中，如三角洲平原的天然堤、三角洲前緣、濱淺湖、灘壩等或者滑塌濁積體，沉積物的巖性以細、粉砂巖為主，微孔隙發育，泥質含量較高。儲層巖石細粒成分增多和粘土礦物的填充與富集，導致地層中微孔隙發育，微孔隙和滲流孔隙并存，微孔隙儲集大量束縛水。使儲層束縛水含量增高。

高束縛水飽和度被認為是低阻儲層形成的主要原因，高束縛水儲層微孔隙發育且成藏動力能使油（氣）運移到微孔隙之中，但是不足以驅替微孔隙系統中的束縛水。

電阻率測井反映的是地層總的含水量（自由水和束縛水），具有高束縛水飽和度的油層，測井曲線上顯示為低阻，容易被判斷為水層或者油水同層，但是測試結果只產油不產水或者產水量很少，因此準確求取束縛水飽和度對于識別低阻油層具有重要的意義。

巖電分析發現，電性對巖性的反映比較敏感，巖性越粗，電阻率越高。多數低阻油（氣）層的巖性多為粉砂巖或泥質粉砂巖，巖石骨架顆粒平均粒徑普遍較小，大部分小于0.2mm。從粒度中值與束縛水含量的關系圖可以看出，粒度中值變小會引起束縛水含量增加，尤其當粒度小于0.1mm時，束縛水開始大量增加。由于顆粒越細其比表面積越大，顆粒表面吸附大量的束縛水，束縛水飽和度增大，電阻率降低。

2　泥砂薄互層的影響

層狀泥質是泥質在儲層中存在的一種形式，泥質以層狀形式分布在砂巖中。隨其厚度增加，逐漸由層狀泥質逐漸演變為泥質夾層，乃至形成砂泥巖間互層儲層。對于這類儲層，單砂層電阻率實際上并不低；但由于受到電測井儀器分辨率的限制，電阻率實際測量結果必然受到低阻圍巖的影響較大，而明顯降低。導致油水層電阻率差異急劇減少，與由其他因素導致的低阻并無明顯差異。

油層厚度不是影響儲層電阻率的決定性因素，但是油層太薄會對測井響應產生影響。當目的層厚度等于或小于測井儀器縱向分辨率時，電阻率值受鄰近圍巖影響較大，特別在鄰近圍巖為高阻層條件下，油層電阻率均可能顯示為低值，其電阻率通常顯示比厚度較大的油層低，在解釋工作中常常被作為干層或含油水層而漏掉。

3　粘土附加導電性的影響

當儲層中的泥質含量較高時，蒙脫石、伊/蒙混層和伊利石等粘土礦物由于其本身的不飽和電性（帶負電）特點，粘土顆粒表面具有的負電荷會吸附巖石孔隙空間地層內水溶液中的金屬陽離子以保持其電性平衡，粘土礦物顆粒表面吸附的正離子在外電場的作用下沿其表面移動，提升了地層的導電能力，使儲層的電阻率降低。

鎮涇區塊的粘土礦物均不同程度的含有伊利石和伊/蒙混層，這就使得粘土的附加導電性大大增強，從而有利于低阻油的形成。

4　地層水礦化度的影響

地層孔隙中地層水的性質、含量以及巖石性質決定了其電阻率的高低。在儲層巖性和物性相似的前提下，含油（氣）儲層地層水礦化度與水層礦化度基本一致時，必然是油（氣）層電阻率高于水層，差異一般在3～5倍之間，這是常規測井解釋最重要的基本概念。當油（氣）層不動水礦化度明顯高于水層水礦化度時，油（氣）層與水層的電阻率差異就會減小，甚至會出現水層電阻率高于油（氣）層的情況。

地層水礦化度導致低阻儲層主要表現在2個方面：（1）高礦化度地層水；（2）儲層間地層水性質不一致。

4.1高礦化度地層水形成的地質原因

高礦化度的地層水主要是由于沉積盆地處于干旱或半干旱氣候條件下，水源補充量小于同期的蒸發量，使盆地水量減少，湖水的礦化度增高，隨著地質構造的演化高礦化度的湖水成為深部地層水，高礦化度地層水由于離子含量遠高于普通地層水和泥漿的離子含量，使起導電能力大大增加。

4.2導致儲層間地層水性質不一致的因素

導致儲層間地層水性質不一致的成因有待進一步深入研究，目前普遍認為存在3方面的影響因素：一是沉積方面的原因，河流相沉積巖性粗細變化大，在成巖過程中泥質重、巖性細的儲層保留了較高礦化度的水；二是在細巖性儲層，油（氣）運聚過程中驅走了大孔喉的自由水，而在微、小孔喉中保留了較高礦化度的不動水；三是頻繁的構造運動使完整、封閉的圈閉遭到破壞，油藏中的邊底水或成巖過程中巖石礦物濾失的水再次向儲層中運移，甚至地表水也可以通過開啟的斷層滲入地下原生儲層，使儲層流體性質發生變化。

5　泥漿侵入對電阻率的影響

鉆井過程中，鉆井液對滲透性地層的侵入是不可避免的，這種影響會導致油（氣）層評價困難。實驗研究結果表明，鉆井液的侵入主要以驅替、混合與擴散3種方式進行。鉆井過程中鉆井液侵入深度取決于泥餅滲透率、地層孔隙度等多種因素，國內外的實驗與理論研究的基本結論是：（1）侵入深度與泥餅滲透率具有正相關關系；（2）侵入深度與侵入壓差具有正相關關系；壓差越大，鉆井液濾失量越大，侵入越深；（3）鉆井液侵入地層深度與地層物性的關系復雜，主要原因在于泥餅滲透率；（4）與地層滲透率的配置影響較大。

鎮涇區塊泥漿濾液的電阻率大都高于地層水電阻率。在鉆井過程中，使用淡水泥漿時，當淡水泥漿濾液電阻率相對于原始地層水電阻率大到一定程度時，油層的電阻率侵入剖面中可能出現低阻環帶。并且侵入結果使一些油層同水層具有相同的侵入特征即高阻侵入剖面。

5.1低阻環帶形成的原因

低阻環帶主要形成于地層水電阻率高于泥漿濾液電阻率的井中，即淡水泥漿，當泥漿侵入較深時，水層由于地層水被較低電阻率的淡水泥漿濾液替換，使測井顯示電阻率降低；而對于油層來說，一是由于油水同層的普遍存在，因油水分異作用，層內上部是油下部是水，泥漿濾液在侵入過程中，會出現不均衡推進現象，位于下部的水會較易被泥漿濾液推得更遠；二是如果油層中存在較疏松束縛水，則它將繼石油之后被泥漿濾液驅替，進而聚集在地層流體攪混地帶。這樣以來由于泥漿侵入的影響，儲層在徑向上因所含液體不同而呈現不同的電阻率值，常常在井筒周圍形成一個電阻率較低的低阻環帶。泥漿濾液的侵入使得水層電阻率增高，油層電阻率降低，油水層電阻率差別變小，增加了油層識別難度。

5.2影響低阻環帶范圍的因素

5.2.1泥漿濾液礦化度的影響

泥漿濾液礦化度增加，沖洗帶電阻率降低，低阻環帶與原狀地層電阻率基本不變，可見泥漿濾液電阻率變化主要影響沖洗帶，低阻環帶和原狀地層不受泥漿濾液的影響。

5.2.2泥漿侵入時間的影響

圖1　泥漿侵入時間對低阻環帶的影響

圖1為泥漿侵入時間對低阻環帶的影響示意圖，表示泥漿侵入時間變化對低阻環帶與電阻率剖面的影響。隨鉆井液浸泡時間的增長，低電阻率環帶向油層深處移動，且寬度有所增加，低電阻率環帶的電阻率與沖洗帶電阻率和原狀地層電阻率差別逐漸減小，直至消失。

5.2.3地層孔隙度的影響

隨著地層孔隙度的減少，低阻環帶離井壁的距離不斷增大，寬度也不斷增加，同時低阻環帶的電阻率較沖洗帶和原狀地層的電阻率的差也增大。

5.2.4含水飽和度的影響

原始地層含水飽和度對儲集層徑向電阻率分布和環帶寬度都有影響，而沖洗帶電阻率受原始含水飽和度的影響較小。隨著含水飽和度減小，低電阻率環帶寬度變窄，環帶電阻率有所升高，但其與原狀地層電阻率的差別明顯增大。當含水飽和度高到一定程度時，低阻環帶基本消失。

6　結論

（1）對鎮涇地區低阻油層成因進行了深入研究分析。

（2）鎮涇地區低阻油層主要影響因素有：沉積相的影響、高礦化度地層水的影響、鉆井液侵入的影響、含水飽和度的影響。

［1］梅志超，楊華，劉國江.陜北三疊系延長組含油巖系沉積相研究報告［R］.西北大學地質系，長慶勘探開發研究院，1987.

［2］劉巖.鄂爾多斯盆地南部鎮涇油田長8段儲層特征研究［R］.成都理工大學，2008.

［3］楊俊杰.鄂爾多斯盆地構造演化與源區分布規律［M］.北京：石油工業出版社，2002.

TE122.2

A

1004-5716（2016）04-0047-03

2015-04-16

姚淑丹（1979-），女（漢族），河南南陽人，助理工程師，現從事測井資料解釋和研究工作。