曲堤油田沙河街組地層水特征及意義

婁鳳芹

摘 要

本文依據研究區沙河街組地層水樣化驗分析數據，深入分析了沙河街組地層水的地層水類型和水化學特征參數和電性特征。結果表明沙河街組地層水型以CaCl2型為主;地層水總礦化度垂向上和平面上均具有明顯的分帶性：垂向上沙四下亞段地層水總礦化度最高，向上逐漸降低;平面上曲堤北帶地層水總礦化度高于中南部。水層電阻率與礦化度圖版揭示沙河街組水層視電阻率分布范圍0.6～1.8Ω·m之間，其中曲堤北部高礦度地層水發育區由于含鹽量高導致水層和油層電阻率都偏低，易形成低電阻油層，是下步勘探開發的重要方向。

關鍵詞

曲堤油田;礦化度;電阻率;低阻油層

中圖分類號： P313.1 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼： A

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2020.05.053

油田地層水對地層封閉性評價具有指向性，是油田開發動態分析過程的重要指標，同時地層水特征會影響其附近油層的電性特征，因此對曲堤油田沙河街組地層水特征進行詳細研究研究區新層系勘探和老層系低電阻油層挖潛具有重要的指導意義。前人在惠民凹陷曲堤地區地層層序特征，沉積、構造特征及儲集層性質等方面做了詳細研究[1-2]，但關于研究區地層水化學場的特征及電性特征研究比較少。本文在參考前人研究及礦場生產資料基礎上，明確了研究區沙河街組地層水化學場及電場特征，指導油田勘探開發。

1 區域概況

曲堤油田位于渤海灣盆地濟陽坳陷惠民凹陷臨南斜坡帶，內部發育多條近東西向大斷層，形成地壘地塹交互斷塊，主要含油層系為古近系沙河街組沙四段，沙三段、沙二段及新近系館陶組;其中沙河街組為本次研究層系，主要含油單元有8個，油藏埋深從南到北逐漸變深;巖心分析資料顯示儲層巖性為細砂巖、粉砂巖，粒度中值主要在0.05～0.2mm，孔隙度主要分布在22%～36%之間，滲透率主要在50～1000×10-3μm2。

2 地層水化學特征

2.1 地層水礦化度

地層水礦化度與深度的關系總體表現為隨深度的增加而增大。在1200～1600m地層水礦化度小于30g/l，1600～2200m地層水礦化度主要集中在30～50g/l之間，深度大于2200m地層水礦化度基本大于50g/l。

平面上在曲堤北部地區地層水礦化度明顯高于南部地區，屬于高礦度地層水（圖1）。

總體上曲堤北部地區的沙三、沙四段為高礦化度地層水，明顯高于中南部地區沙河街組地層水礦化度。

2.2 礦化度分類

礦化度是無機鹽含量在地層水中所占比例，即質量濃度。地層水的礦化度是地下水動力場和化學場在不同的地質環境中長期作用于地下水的結果。按照礦化度大小，可將地層水分為五類（Bethke etal，1991）：淡水（M<1g/L）、微咸水（1g/L≤M<3g/L）、咸水（3g/L≤M<10g/L）、鹽水（10g/L≤M<50g/L）、鹵水（M≥50g/L）。曲堤油田中南部沙河街組地層水礦化度分布在20-30g/L，屬于鹽水范疇，曲堤北部沙三、沙四下地層水總礦化度分布在50-60g/L，屬于高礦化度的鹵水層。

3 沙河街組地層水電性特征

利用研究區沙河街組地層水分析礦化度結果進行相應深度層段的地層水電阻率標定，根據阿爾奇公式計算對應層段巖性、物性水層電阻率數值，建立水層礦化度-水層電阻率-孔隙度關系圖（圖1），交繪圖表明儲層孔隙度條件相當，地層水電阻率隨著礦化度的增高而降低，地層水礦化度達到50g/L，孔隙度大于等于24%時，地層水電阻率降到1Ω·m。曲104-斜101井測井解釋49號層水分析礦化度為52.5g/L，孔隙度26%，交繪圖標定電阻率為0.85Ω·m，測井電阻率為0.9Ω·m，誤差5%，說明交繪圖版可靠。

研究區中南部油層埋藏淺，地層水礦化度分布范圍在23～30g/L，孔隙度取值26%，對應地層水視電阻率分布范圍1.3～1.8Ω·m。

研究區北部油藏埋深2200～2800m，地層水礦化度分布范圍在50～80g/L，交繪圖版標定水層視電阻率分布范圍0.6～1.2Ω·m。而這種含鹽量較高的地層水分布在儲層巖石孔隙中，會形成比較發達的導電網絡，導致油層電阻率降低[3-4]。曲104-斜4井測井解釋48號層視電阻率1.8Ω·m，電阻率增大率為2，測井解釋為水層，1996年試油日產油35.0t/d，不含水，為純油層，二次解釋為油層，證明高礦化度地層水會降低油層電阻率。通過研究區大量礦場實踐證明在高礦度地層水層系中發育大量低電阻油層，是下步老層系效益挖潛的重要方向，同時指導深部新層系的勘探。

4 結論

曲堤油田沙河街組地層水總礦化度的分布具有垂向分帶性，隨著深度增加，總礦化度增大，平面上呈現出南低北高的特征。

曲堤地區北部沙河街組地層水發育高礦化度地層水。

曲堤油田沙河街組地層水視電阻率分布范圍0.6-1.8Ω·m，其中曲堤北部高礦度地層水發育區地層水視電阻率分布范圍0.6-1.2Ω·m之間。

曲堤油田北部沙河街組地層水總礦化度達到50g/L以上，導致油層電阻率降低，形成低電阻油層，是下步勘探開發的重要方向。

參考文獻

[1]郭龍.曲堤復雜斷塊油田的特點及開發技術政策研究[J].特種油氣藏，2003，3：65-66.

[2]任懷強.惠民凹陷曲堤油田館三段砂質辮狀河沉積特征[J].西部探礦工程，200 8，12：98-100.

[3]邱隆偉，葛君，師政等.惠民凹陷商河地區沙三上亞段低阻油層特征及控制因素[J].新疆石油地質，2017，38：15-21.

[4]余琪祥.讓低電阻率油氣層不再與勘探家“捉迷藏”[J].石油知識，2016，4：13-15.