歧口凹陷板橋斜坡儲層流體性質(zhì)判別方法研究

王錦程，付東立，尹玲玲，胡瑨男，任世超，楊 鈺

（1.中國石油大港油田公司勘探開發(fā)研究院，天津 300280；2.渤海鉆探第一錄井公司，天津 300280）

0 前言

儲層流體性質(zhì)判斷的準(zhǔn)確性是新井試油、老井

重新挖潛、從而達(dá)到增儲增產(chǎn)的先決條件。電阻率是反映儲層含油性最直觀的資料，利用電阻率值與聲波時(shí)差、密度、補(bǔ)償中子所計(jì)算的儲層孔隙度值相交匯，建立油層電性下限的圖版是目前常用的一種方法，但對于巖性復(fù)雜，常規(guī)儲層與高阻水層并存的復(fù)雜儲層，容易造成流體性質(zhì)的誤判。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

板橋斜坡夾持于滄東斷層、海河斷層及濱海斷層之間。在板橋構(gòu)造帶部署實(shí)施A37井的于濱I油組獲得百噸高產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)了該區(qū)巖性油氣藏勘探的重大突破。在A37井區(qū)主體獲得成功的基礎(chǔ)上為了繼續(xù)擴(kuò)大規(guī)模，在低部位部署了A37-31，A37-32等井，濱I中油組試油出水，說明了A37井區(qū)油水關(guān)系復(fù)雜，其“四性”關(guān)系也呈現(xiàn)出錯綜復(fù)雜、相互聯(lián)系相互制約的特征，造成測井解釋的誤判。因此，儲層電性下限作為儲層流體性質(zhì)識別的重要參數(shù)需要進(jìn)行調(diào)整（吳倉倉等，2014；徐靜等，2012）。

2 高阻水層的成因及油層下限研究

2.1 常規(guī)油水層識別

以A37井區(qū)已鉆井試油資料以及測井響應(yīng)資料為基礎(chǔ)，分析儲層“四性”（巖性、物性、電性和含油性）之間的內(nèi)在關(guān)系，建立儲層流體識別圖版（王潤好等，2006；鄭銳等，2011；陶佳麗等，2013）。現(xiàn)將新鉆井A37-31試油段測井?dāng)?shù)據(jù)投入圖版中，發(fā)現(xiàn)其落入油層區(qū)（圖1），但試油結(jié)果顯示：日產(chǎn)氣44m3，日產(chǎn)水14.56m3，說明常規(guī)的電阻率-孔隙度圖版對于這種高電阻水層無法識別。

圖1 電阻率與孔隙度交會圖Fig.1 Crossplot of resistivity and porosity

2.2 電阻率的影響因素

由于電阻率與含油性有密切的關(guān)系，而本區(qū)油層電阻率下限無法確定，影響電阻率的主要因素有巖性、孔隙發(fā)育情況、孔隙連通性、碎屑巖的粒度、泥質(zhì)含量、地層水礦化度等，對于不同的區(qū)塊上述各因素對電阻率的影響強(qiáng)度存在明顯的差別（孫建孟等，2006；張宇曉等，1995），而上述各因素都受沉積環(huán)境的影響，最終在測井曲線上體現(xiàn)出來。

研究表明小站物源和葛沽物源口對應(yīng)的扇體分布范圍廣，是板橋低斜坡的主要沉積體。小站物源與葛沽物源在不同時(shí)期和波及范圍存在較大變化。板橋斜坡區(qū)沙一下在沙二段的基礎(chǔ)上發(fā)生大面積湖擴(kuò)，濱Ⅰ油組為湖壙早期沉積，繼承沙二段沉積格局，發(fā)育多個扇三角洲沉積體，以前緣亞相為主。小站扇三角洲分布局限，僅在小站物源口附近，葛沽扇體波及范圍大，向南波及至白水頭一帶，向東波及至驢駒河一帶（陳長偉等，2016；趙賢正等，2016；周立宏等，2011）。因此A37井區(qū)主要受葛沽物源影響，從北向南發(fā)育兩支水下分支河道，單層厚度沿主相帶向物源方向砂體增厚，巖性漸純，自然伽馬值逐漸變小（圖2）。在北東-西南向：自然伽馬值在50API左右，物性大致相同，電阻率在20Ω·m以上，儲層試油以油層為主；在北西-南東向：自然伽馬值往北西向逐漸小，范圍在35～50API，物性大致相同，電阻率在20Ω·m以上，但儲層試油油層、水層都有，流體性質(zhì)不一（孫志華等，2013）。

圖2 濱Ⅰ中部主力油層沉積微相圖Fig.2 Sedimentary microfacies of main reservoir in the middle BinⅠ

從表1可以看出A37井以巖屑長石粉砂—細(xì)砂巖為主（姚婷婷等，2016），粒級主要集中在0.025～0.20mm，自然伽馬值在45 API左右；A1505井以巖屑長石中砂—細(xì)砂巖為主，粒級主要集中在0.063～0.45mm，自然伽馬值在40API左右。由此也說明了離物源較遠(yuǎn)的A37井比離物源較近的A1505井巖性細(xì)，泥質(zhì)含量高。

以上分析表明受沉積微相的影響巖性變化是造成A37井區(qū)水層和油層的電性十分接近，甚至好于油層的主要原因。

表1 A37井區(qū)濱Ⅰ油組碎屑巖巖石薄片鑒定表Tab.1 Identification of clastic rock thin section in the A37 wellblock BinⅠ oil group

2.3 流體性質(zhì)識別

通過巖性分析可知影響A37井區(qū)含油性的主要因素是巖性的差異，因此利用視地層水電阻率和自然伽馬相對值交會圖版來區(qū)分油水層（圖3），從圖3可以看出視地層水電阻率和自然伽馬相對值交會圖版雖然比電阻率和孔隙度交會圖版區(qū)分油水層好一些，但還是存在界限不清的問題。

儲層的含水飽和度可以直接反應(yīng)儲層的流體性質(zhì)，含水飽和度與儲層電性之間的關(guān)系可以由Archie和Simandoux描述（李志華等，2002），因此，分別選用Archie和Simandoux計(jì)算的含油飽和度與自然伽馬相對值交會（圖4、圖5），并以自然伽馬值0.17為界，當(dāng)△GR＞0.17時(shí),將其定義為常規(guī)儲層；當(dāng)△GR≤0.17時(shí)則存在高阻水層，將油水層區(qū)分開。Archie（高嚴(yán)等，2011；孫建孟等2006；鄒良志，2013）公式的適用性受諸多因素影響，計(jì)算的油層含油飽和度在63%～80%之間與實(shí)際生產(chǎn)不符，最終選用Simandoux（王迪等，2016；胡永靜等，2013）計(jì)算的含油飽和度與自然伽馬交會來識別流體性質(zhì)，從Simandoux公式可以看出由于引入了泥質(zhì)含量（孫建孟等，2008），含油飽和度計(jì)算范圍在45%～68%之間與實(shí)際生產(chǎn)相符。在電性、物性相同的情況下，泥質(zhì)含量越高計(jì)算的含油飽和度越高，相反泥質(zhì)含量越低所計(jì)算的含油飽和度越低，也說明了A37-31井電阻率高達(dá)30Ω·m卻試油出水，是由于自然伽馬值低，巖性純泥質(zhì)含量低，儲層若是出油所需的含油飽和度就要更高。在圖版上則體現(xiàn)為當(dāng)自然伽馬相對值大于0.17時(shí)，含油飽和度大于45%為油層；當(dāng)自然伽馬相對值小于0.17時(shí)，達(dá)到油層所需的含油飽和度隨著自然伽馬相對值的減少而增加；在電性、物性相同的情況下，Archie計(jì)算的含油飽和度為定值，而Simandoux計(jì)算的含油飽和度隨著泥質(zhì)含量的減少而減少，從圖版上也可以看出相對于Archie計(jì)算的含油飽和度Simandoux計(jì)算的含油飽和度范圍更大，更有利于流體性質(zhì)的識別。

圖3 視地層水電阻率與自然伽馬相對值交會圖Fig.3 Crossplot of apparent formation water resistivity and relative GR value

圖4 Archie計(jì)算含油飽和度Fig.4 Oil saturation calculated by Archie formula

圖5 Simandoux計(jì)算含油飽和度Fig.5 Oil saturation calculated by Simandoux formula

在運(yùn)用含油飽和度與自然伽馬交會的圖版時(shí)需要先計(jì)算含油飽和度，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)不夠簡便，因此以0.17為界，利用圖版反推出兩條計(jì)算電阻率的公式：

當(dāng)ΔGR≤0.17時(shí)，

當(dāng)ΔGR＞0.17時(shí)，

式中：Rtj為計(jì)算電阻率，Ω·m；Rw為層水電阻率，Ω·m；Rsh為泥巖電阻率，Ω·m；ΔGR為自然伽馬相對值；Vsh為泥質(zhì)含量，%；?為—巖石有效孔隙度，%。

將計(jì)算的電阻率曲線與實(shí)測的電阻率曲線重疊，當(dāng)計(jì)算的電阻率值小于實(shí)測的電阻率值則為油層，計(jì)算的電阻率值大于實(shí)測的電阻率值則為水層。

2.4 效果分析

利用試油、試采資料作為圖版流體性質(zhì)識別的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)（陳洪斌，2003）。圖6為A37-32井測井綜合解釋成果圖，第119、122號層，巖屑顯示為熒光、油跡，按原始的電性圖版在油氣層區(qū)，初步解釋為油層。119號層阻率為61.6Ω·m，122號層電阻率為29.6Ω·m，兩層的電阻率都比較高，再利用新計(jì)算的電阻率與實(shí)測的電阻率比較發(fā)現(xiàn)：計(jì)算電阻率大于實(shí)測的電阻率，說明119、122兩層均含水，重新評價(jià)為含油水層，經(jīng)試采119、122兩層合采日產(chǎn)油0.71t，日產(chǎn)氣129m3，日產(chǎn)水31.52 m3，驗(yàn)證了利用計(jì)算電阻率曲線與實(shí)測電阻率曲線重疊的方法來識別油水層的可行性。

圖6 A37-32測井綜合解釋成果圖Fig.6 Comprehensive interpretation results of well log in A37-32

3 結(jié)論

（1）A37井區(qū)油水關(guān)系復(fù)雜，影響儲層流體性質(zhì)的因素多種多樣，綜合考慮各個影響因素，優(yōu)選出對本區(qū)巖性特征反應(yīng)敏感的自然伽馬曲線進(jìn)行分析、處理，最終得出自然伽馬值越低，巖性顆粒越粗，泥質(zhì)含量越低，其達(dá)到油層所需的含油飽和度就越高，電性就越高。

（2）儲層流體識別的方法較多，在應(yīng)用時(shí)應(yīng)針對不同地區(qū)的地質(zhì)特征及流體性質(zhì)的差異而選用不同的識別方法。經(jīng)過多次比較、分析最終選用能體現(xiàn)本區(qū)巖性特征的Simandoux計(jì)算的含油飽和度與自然伽馬相對值交會來識別流體性質(zhì)，并反推出計(jì)算電阻率的公式，利用計(jì)算電阻率與實(shí)測電阻率重疊進(jìn)而簡便、直觀的識別油水層。通過已經(jīng)試采的井證實(shí)了該方法的可行性，提高了區(qū)塊井的解釋符合率。