合水油田莊9區長82油層測井參數解釋模型及儲層評價下限標準

尹洪榮，周虎，何唯菁，蔡興利，淡衛東，牛基宏，徐剛，馬文忠

1.中國石油長慶油田分公司勘探開發研究院，陜西 西安 710018 2.中國石油長慶油田分公司采油十一廠，甘肅 慶陽 745100 3.低滲透油氣田勘探開發國家工程實驗室，陜西 西安 710018

圖1 合水油田油藏分布圖Fig.1 Reservoir distribution chart of Heshui Oilfield

合水油田位于甘肅省慶陽市境內，區域構造處于鄂爾多斯盆地伊陜斜坡西南部甘肅隴東合水地區。長82油層為主力含油層系之一，含油面積大，預計儲量規模可達億噸，已提交控制儲量3600×104t，已完鉆63口開發井，開發效果良好，是長慶油田近年來重要的增儲上產區塊之一，也是下一步油田提交探明儲量的目標區塊之一(見圖1)。但是，長82油層的巖性較為致密，孔隙度平均12.5%，大部分油層段的滲透率不到1.0mD，且儲層物性非均質性較強，造成長82油層縱向含油性變化大，增加了油層的測井識別難度，制約了油藏的進一步發現、擴大及儲量提交與升級[1-6]。因此亟待開展長82油層測井解釋標準的精細研究。合水油田莊9區長82油層勘探時間較長，完鉆的所有井都進行了全套綜合測井，測井裝備主要采用EILog、Maxis500、Eclips5700等高精度數控-成像測井，測井資料質量可靠、精度高，能夠滿足油層測井解釋標準精細研究的需要。筆者充分利用測井、取心、錄井和測試分析資料，建立了合水油田莊9區長82油層測井參數解釋模型和評價標準。

1 儲層物性特征及四性關系

合水油田主力油藏長82油層的巖性以長石巖屑砂巖、巖屑長石砂巖為主。通過對研究區長82油層21口取心井2410塊樣品的常規物性分析資料進行統計(見圖2)發現，孔隙度主要分布在8.0%～17.0%，平均12.5%；滲透率主要分布在0.1～3.0mD，平均1.05mD，屬于低孔、特低滲儲層。測井、取心、錄井和測試分析資料均表明，合水油田莊9區長82油層儲層四性(巖性、物性、電性及含油性)關系匹配較好(見圖3)。

圖2 莊9區長82油層孔隙度和滲透率直方圖Fig.2 Histograms of porosity and permeability of Chang 82 reservoir in Zhuang 9 Well Block

圖3 莊131井長82油層四性關系圖Fig.3 The four-relationship diagram of Chang 82 reservoir in Zhuang 131 Well

2 測井參數解釋模型

2.1 孔隙度、滲透率解釋模型

孔隙度是測井解釋、儲量及產能計算不可缺少的重要參數之一，通過對儲層四性關系的研究，在三孔隙度測井曲線中，密度曲線對儲層孔隙度信息反映最為敏感，在計算孔隙度方面具有較好的優勢。但是，研究區開發井密度曲線較少，因此研究選用聲波時差建立孔隙度解釋模型[7-10](見圖4)：

φ=0.224Δt-41.829R2=0.96

(1)

式中：φ為孔隙度,%;Δt為聲波時差,μs/m。

滲透率雖然不直接參與儲量計算，但對其的研究有助于油層有效厚度的確定和產能評價。由于滲透率受到諸多因素影響，利用測井曲線求取滲透率的準確度不高。研究區巖心分析孔隙度與滲透率相關性較好，兩者呈指數關系，因此可以利用兩者交會圖法獲得滲透率解釋模型(見圖5)：

K=0.0054e0.3573φcR2=0.80

(2)

式中：K為滲透率,mD；φc為巖心分析孔隙度,%。

2.2 含油飽和度解釋模型

采用阿爾奇公式計算得到研究區的含油飽和度解釋模型：

(3)

式中：Sw為含水飽和度，1；a、b為巖性系數，1；m為膠結指數，1；n為飽和度指數，1；ρw為地層水電阻率，Ω·m；ρt為地層電阻率，Ω·m。

公式(3)中的巖電參數是通過常溫常壓下的巖電試驗數據回歸得到，具體為：a=3.290，b=1.060，m=1.265，n=1.622。地層水電阻率是根據地層水分析資料取得，研究區長82油層的水型為CaCl2型，平均地層水礦化度為33.42g/L，經等效離子換算和溫度較正，確定地層水電阻率為0.10Ω·m。

圖4 莊9區長82油層孔隙度解釋模型 圖5 莊9區長82油層滲透率解釋模型Fig.4 Porosity interpretation model of Chang 82Fig.5 Permeability interpretation model of Chang 82 reservoir in Zhuang 9 Well Block reservoir in Zhuang 9 Well Block

3 儲層關鍵參數下限

3.1 孔隙度、滲透率下限

確定儲層物性下限的方法有多種，目前較成熟的方法為靜態法(含油產狀法、頻率丟失法、經驗法等)和動態法(比采油指數法、最小有效孔喉半徑法、相滲透率法等)兩類[7-15]。該研究主要采用含油產狀法、頻率丟失法和比采油指數法，即靜態法與動態法相互印證確定物性下限。

比采油指數法也稱測試法，是通過分析滲透率與每米采油指數之間的關系來確定有效儲層物性的下限值。根據研究區長82油層67個單層的測試資料繪制的單位厚度產油量-滲透率關系圖(見圖6)可以看出，儲層滲透率下限值取0.1mD時，儲層仍有一定的產油能力。根據研究區取心井長82油層物性(孔隙度、滲透率)與巖心含油級別關系圖(見圖7)發現，當儲層含油級別為油斑以上時，試油可獲工業油流，以此確定出該研究區長82油層的滲透率下限為0.1mD，孔隙度下限為8.0%。

圖6 莊9區長82油層單位厚度產油量-滲透率關系圖 圖7 莊9區長82油層物性-巖心含油級別關系圖Fig.6 Relation diagram of oil production per unit thickness and Fig.7 Relation diagram of physical property and oil level of permeability of Chang 82 reservoir in Zhuang 9 Well Block core of Chang 82 reservoir in Zhuang 9 Well Block

應用研究區40口井3373塊樣品的巖心分析資料，采用頻率丟失法對比采油指數法確定的滲透率和孔隙度下限值的合理性進行分析(見圖8，圖9)，可以看出，當孔隙度下限取8.0%時，儲能丟失4.5%，厚度丟失7.4%；滲透率下限值取0.1mD時，產能丟失0.9%，厚度丟失6.3%；儲能、產能丟失均較小，物性下限取值合理。

圖8 莊9區長82油層孔隙度頻率分布直方圖 圖9 莊9區長82油層滲透率頻率分布直方圖Fig.8 Histogram of porosity frequency distribution Fig.9 Histogram of permeability frequency distribution of Chang 82 reservoir in Zhuang 9 Well Block of Chang 82 reservoir in Zhuang 9 Well Block

3.2 電性、飽和度下限

電性、飽和度下限的確定是利用單層試油資料的測井參數交會得到。采用研究區長82油層67個試油層數據點繪制電阻率-聲波時差及含油飽和度-孔隙度交會圖(見圖10、圖11)，誤入數據點僅1個，符合率達98.5%；由此得到研究區聲波時差下限為220μs/m，電阻率下限為20Ω·m，含油飽和度下限為45%。

圖10 莊9區長82油層電阻率-聲波時差交會圖 圖11 莊9區長82油層含油飽和度-孔隙度交會圖Fig.10 Crossplot of resistivity and interval transit time of Fig.11 Crossplot of oil saturation and porosity of Chang 82 Chang 82 reservoir in Zhuang 9 Well Block reservoir in Zhuang 9 Well Block

4 結論

1)利用測井、取心、錄井和測試分析資料，建立了合水油田莊9區長82油層的測井解釋模型，確定了儲層評價下限標準：滲透率下限為0.1mD，孔隙度下限為8.0%，聲波時差下限為220μs/m，電阻率下限為20Ω·m，含油飽和度下限為45%。

2)建立的測井參數解釋模型及儲層評價下限標準符合率高，結果可靠，提高了儲層的識別精度，為研究區長82油層的評價、擴大及后續探明儲量的提交與方案部署提供了重要依據，也為鄂爾多斯盆地其他地區長82油層及具有類似特征的致密油層的測井解釋與識別提供了借鑒。