基于常規測井資料的儲層特征定量評價研究

黑偉 彭遙圓 王喆

摘 要：吳起油田是鄂爾多斯盆地重要的油氣產區，長8段發育多套碎屑巖儲層，本文以吳起油田為例，利用不同井的測井曲線進行儲層評價，根據儲層物理參數分析和中子-密度交會圖法認為儲層儲集性主要為砂巖，利用測井解釋評價儲層油氣潛力。儲層物性參數評價結果表明：有效孔隙度為7%-12%，泥質含量在27%-40%。

關鍵詞：合水地區;長8段;砂巖;鄂爾多斯盆地;測井評價

1 引言

鄂爾多斯盆地位于華北地臺的西部，呈南北向較長的矩形盆地：北起陰山、大青山和狼山，南至秦嶺，東自呂梁山、中條山，西抵賀蘭山、六盤山，面積約37×104km2，是我國陸上第二大盆地。以往的勘探開發工作主要集中于長3-5段、長6段、長7段含油層系，由于理論及技術層面的原因，長期以來，人們對長8段儲層的研究還不夠深入。目前合水地區長8段砂巖引起了石油工作者的廣泛關注，關于儲層特征中最基本的參數一直沒有清晰的認識，導致近年來的勘探未有大的突破。本文擬在大量基礎資料分析基礎上，對該區儲層物性參數特征進行研究，以期對下一步油氣勘探起到一定的指導作用。

2 區域地質概況

吳起油田位于于鄂爾多斯盆地陜北斜坡的中西部，東起薛岔與靖安油田毗鄰，西到廟溝，北自五谷城，南到金鼎，勘探面積約1000km2。主力含油層系為中生界上三疊統延長組長6、長2、長8油層組，以及侏羅系延安組底部的延8、延9、延10油層組。作為本文研究對象的長8油層組，為一套湖盆三角洲沉積，該區構造簡單，表現為微向西傾的單斜，平均坡降8-10m/km，在此背景上發育一系列由東向西傾沒的低幅鼻狀隆起，無斷層發育。

3 儲層測井評價

利用測井曲線對合水地區長8段砂巖儲層進行評價，測井曲線主要伽馬（GR）、聲波（AC）、密度（DEN）、雙側向（LLD、LLS）。長8段砂巖儲層主要由砂巖和泥巖組成，泥巖與砂巖、碳酸鹽巖相比有較高的放射性，因此利用GR曲線劃分砂巖和泥巖，為了消除砂巖段泥質含量的影響，利用GR曲線提取GR曲線最大值（GRmax）和GR曲線最小值（GRmin）建立伽馬曲線指數（IGR）。

GRlog為在相應深度段GR曲線值，GR曲線有多種線性和非線性經驗公式，本文根據地層年齡和區域構造等因素建立的非線性公式計算的泥質含量比通過線性公式要低很多。Larionov和Stieber和Clavier等人根據IGR值分別建立的泥質含量計算公式。

另一個重要的儲層評價參數為孔隙度，平均孔隙度是通過密度DEN曲線計算的密度孔隙度和中子CNL曲線計算的中子孔隙度聯合求取，其公式如下：

中子孔隙度測井測量的是地層中含氫指數，氫原子主要存在儲層巖石中，因此中子孔隙度測井對巖石孔隙有敏感的響應，其直接測量巖石孔隙度。儲層總密度是儲層固體和流體的總密度值，其是基質密度（ρma）、孔隙度（φD）、孔隙流體密度（ρf）的函數，利用密度曲線計算孔隙度的公式如下：

4 結果和討論

4.1 利用中子-密度交會圖法確定巖性

由于巖心樣品數量有限，因此利用測井響應特征來識別儲層巖性就顯得十分重要，為了實現這個目的，交會圖是實現不同測井系列組合對不同巖性的響應特征的最好的方法，本文利用了多種方式的交會圖，其中最常用的是密度-中子交會圖，其主要用于識別二元巖性組合如：砂巖和泥巖、白云巖和石灰巖、砂巖和石灰巖等等。當建立二元巖性的交會圖版后，測井數據點就會落在相應的巖性分區內，因此綜合利用多種測井數據信息可以更高效準確的識別不同的巖性。

根據合水地區長8段取芯井的數據建立中子-密度交會圖（圖2），圖2中子為x軸，密度為y軸，中子-密度交會圖數據顯示儲層巖性主要為砂巖，少量的粘土和碳酸鹽礦物，砂巖中粘土礦物的存在使交會圖中砂巖數據點在相對應的數據線之下，偏向于泥巖區;在中子-密度交會圖中泥巖密度較低，在2.2-2.3g/cm3，因此其比較容易從砂巖中區分。

4.2長8段儲層物性測井評價

圖3為N1井儲層測井評價圖，圖中最基本的測井數據包括伽馬（GR）、聲波（AC）、密度（DEN）、雙側向電阻率（LLD、LLS），以及通過測井曲線計算出的其他測井曲線如：地層水電阻率（Rw）、含水飽和度（SW）、最后一道為通過自然伽馬曲線計算出砂泥巖剖面。在N1井中（圖3）砂巖泥質含量平均在40%，有效孔隙度為5%，含水飽和度為88%，含油飽和度為12%。該段儲層中水所占據的比例最高，含油氣層厚度只有9m，深度在2836-2845m，該段水所占比例下降為35%。

5 砂巖儲層物性參數等厚圖

圖5為合水地區砂巖有效孔隙度等厚圖，從圖中可以看出：孔隙度在東北方向呈現增大趨勢，在X5井處孔隙度最大為20%，孔隙度等厚圖分布趨勢與泥質趨勢大致相同，這是因為有效孔隙度是通過泥質含量公式計算得來的（Por有效=Por總*（1-Vsh））。因此泥質含量對儲層有效孔隙度空間分布特征有重要影響。

6 結論

①利用測井方法對等取芯井進行了詳細的儲層測井定性和定量評價，進一步明確了吳起油田長8段油氣勘探潛力。中子-密度交會圖分析長8段主要的巖性為砂巖和泥巖;②泥巖主要分布在砂巖中間，因此有效砂體的分布具有較強的非均質性，通過對不同的井進行孔隙度分析，建立孔隙度分布平面圖，揭示研究區東北方向為有利勘探區。

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作者簡介：

黑偉（1987- ），男，漢族，陜西延安，本科，勘查技術與工程，工程師，主要從事油氣儲層地球物理及地質方面的研究工作。

國家重點研發計劃：CO2驅油技術及地質封存安全監測（2018YFB0605500）