測錄井資料在油水層識別評價中的應用
——以埕海低斷階沙二段為例

張 敏，任虎俊，李曦濱，王 昊，朱銘清，王 璐

（中國煤炭地質總局水文地質局（天津）工程技術研究院有限公司，天津 300131）

埕海低斷階位于渤海灣盆地黃驊坳陷歧口凹陷南部，埕寧隆起向歧口凹陷過渡的斷階式斜坡區(qū)，由北向南依次發(fā)育歧東斷層、張北斷層和張東斷層等主控斷層。研究區(qū)物源來自南部埕寧隆起，古地貌具有南高北低、東西向溝梁相間的構造格局，通過斷層調節(jié)帶向低斷階輸送，形成以辮狀河三角洲為主要沉積類型的沉積體，主要含油層系為沙二段，中孔、低滲型儲層。

1 測井技術識別油水層方法

利用取得的巖石物性、測井和試油資料開展了“四性關系”研究，確定了本區(qū)沙二段油層的電性、巖性、物性及含油性標準。

1.1 油層巖性、含油性下限

埕海低斷階沙二段儲集層巖石薄片分析。巖石類型以巖屑長石砂巖和長石巖屑砂巖為主，其中石英含量為31%～35%，長石為37%～44%，巖屑為25%～33%。砂巖顆粒磨圓度中等，呈次尖—次圓狀，以中等分選為主，顆粒之間呈線或點—線接觸，膠結物以方解石為主。根據(jù)巖心樣品的粒度分析資料，油層巖性以細砂巖為主，其次為粗粉砂巖。

含油性取決于儲集層的巖性、物性特征，隨著碎屑顆粒粒徑增大，巖性變粗，物性越好，含水飽和度降低，含油級別越高。通過含油性數(shù)據(jù)統(tǒng)計，油層含油級別主要以油跡、油斑和油浸顯示為主。

1.2 儲層物性下限

在沙二段油層與干層巖心分析孔隙度分布直方圖中（圖1），當孔隙度大于等于11%時，以油層為主，當孔隙度小于11%時以干層為主；在沙二段油層與干層巖心分析滲透率分布直方圖中（圖2），干層滲透率小于0.1 mD，油層的滲透率分布范圍在0.1 mD以上。通過以上分析，把孔隙度大于等于11%，滲透率大于等于0.1 mD作為埕海油田沙二段物性下限標準，如圖3所示。

圖1 沙二段油層與干層巖心分析孔隙度分布直方圖

圖2 沙二段油層與干層巖心分析滲透率分布直方圖

圖3 沙二段巖心分析孔隙度與滲透率關系圖

1.3 油水層電性下限

采用儲集層電阻率與鄰近泥巖段電阻率比值（Rt/Rsh），建立其與補償密度交會圖版，如圖4所示，確定沙二段油層電阻率比值大于等于3，補償密度小于等于2.47g/cm3，與根據(jù)巖心資料確定的孔隙度下限大于等于11%是一致的。油水同層或水層區(qū)電阻率比值小于3。

圖4 沙二段補償密度—電阻率比值電性圖版

2 錄井技術識別油水層

筆者經(jīng)過多種氣測解釋圖版的嘗試摸索，皮克斯勒圖版及烴三角形圖版對區(qū)塊內(nèi)油氣同層、油層與水層的識別效果差，界面特征不明顯，本文選用符合本地區(qū)的漸趨法（3R）和簡易參數(shù)法進行研究。

2.1 漸趨法（3R）解釋圖版的建立

漸趨法簡稱3R法，按照不同的流體性質中烴組分的輕中重比不同，通過函數(shù)關系來反映相應的變化。從Tg與Pr氣測解釋圖版可以看出（圖5），氣層全烴值高于油層和水層，烴組分不全，以輕烴含量為主，氣層全烴測試組分共7組，Tg＞60%，Pr＞91%；油層全烴含量僅次于氣層，其峰形寬且平緩、組分齊全。從漸趨法（3R）氣測錄井解釋圖版可以看出（圖6），Pr—Hr、Mr—Pr的散點均成線性趨勢，漸趨形勢近似可以用2個線性函數(shù)表示

圖5 沙二段T g與P r氣測釋圖版

通過圖6可以看出氣層區(qū)和油層區(qū)呈臨界線分開，氣層中的輕烴比值高，與油層的臨界值為Pr=91%，油層輕烴比值比氣層低，中烴比和重烴比含量呈逐漸升高的趨勢，中烴比中氣層Hr介于2.45%～9.04%，油層Hr介于9.0%～35.19%，重烴比中氣層Mr介于0.28%～1.78%，油層Hr介于2.0%～19.31%，因此確定，油層判別標準為Pr＜91%，Hr＞9.0%，Mr＞2.0%。

圖6 漸趨法（3R）氣測錄井解釋圖版

2.2 簡易參數(shù)法

針對校正后的氣測數(shù)據(jù)，本文提出了基于全烴含量、基峰比（又叫異常系數(shù)，某段氣測異常全烴與氣測異常前5 m井段平均值的比值Tsf/Tgy）的判斷方法見表1。油層全烴值大于3%，基峰比大于4.5，水層全烴值0.02%～2.991%，基峰比小于4。

表1 簡易參數(shù)法判別儲層流體性質表

3 測井與錄井技術綜合評價油水層

3.1 測井圖版中的疑難層

通過錄井氣測數(shù)據(jù)建立的Tg與Pr、漸趨法（3R）氣測解釋圖版及簡易參數(shù)判別法，重新對測井圖版進行驗證，重點針對測井圖版（圖4）中的疑難層W7井127#層（圖7）進行深入分析，該層井段為4 097.8～4 103.2 m，電阻率比值2.8，補償密度2.48 g/cm3，地面原油密度為0.850 7 t/m3，地面原油黏度6.26 MPa·s（50℃），為輕質常規(guī)原油。在補償密度—電阻率比值電性圖版中位于油水同層或水層區(qū)，巖屑錄井揭示該層為褐灰色細砂巖，油氣顯示級別為油斑，氣測全烴值為12.030 6%，C1組分9.664 6%，基峰比4.842 2，輕烴比（Pr）為85.04%，中烴比（Hr）為12.06%，重烴比（Mr）為5.53%，位于氣測解釋圖版油層區(qū)，從簡易參數(shù)法、漸趨法綜合判別該層為油層，與測井解釋不一致。該井鉆井液為有機鹽，密度為1.54g/m3，泥漿電阻率為0.35Ω·m，由于電阻率測井在識別地下孔隙流體來判斷油、水層時會受到鹽水鉆井液侵入，造成井筒周圍地層流體飽和度、地層電阻率等徑向剖面的改變，油層存在低阻環(huán)帶，使得電測井受其影響不能準確反映真實電阻率。因此綜合測井的高分辨率性和錄井直觀特征最終解釋為油層。該層投產(chǎn)后日產(chǎn)油27.88 t，日產(chǎn)氣7 269 m3，日產(chǎn)水0.28 m3，與解釋結果相符。

圖7 W7井綜合解釋成果圖

3.2 氣測圖版中的矛盾層

Tg與Pr氣測解釋圖版中（圖5）W10井114#、116#層均位于油層區(qū)，巖屑錄井顯示2層均為褐灰色粉砂巖，油氣顯示級別為油斑，氣測全烴值為9.54%～11.85%，C1組分8.447%～10.484%。基峰比12.9～17.9，輕烴比（Pr）88.89%～89.17%，中烴比（Hr）11.02%～11.35%，重烴比（Mr）1.12%～1.15%，以簡易參數(shù)法、漸趨法綜合判別該層為油層。該井鉆井液為氯化鉀聚合物，密度為1.4 g/m3，泥漿電阻率為0.24Ω·m，其深電阻率為5Ω·m～5.8Ω·m，電阻率比值為2.3～2.6，補償密度為2.3～2.34 g/cm3，電性特征偏低，不滿足油層電性下限值，在測井圖版中位于油水同層區(qū)，與錄井解釋不一致，綜合測井、錄井特征的相互輔助和印證，最終解釋為油水同層。該層試油后日產(chǎn)油45.44 t，日產(chǎn)水95.28 m3，與解釋結果相符。

4 結論

（1）基于埕海低斷階沙二段低孔低滲儲層實例，在油水層評價時，選用簡易參數(shù)法、漸趨法解釋圖版，制訂了符合本地區(qū)的解釋標準：氣測油層全烴下限為Tg＞3%，基峰比大于4.5，水層全烴值0.02%～2.991%，基峰比小于4，油層輕、中、重烴比標準為Pr＜91%，Hr＞9.0%、Mr＞2.0%，針對氣層、油層和水層進行了有效區(qū)分，解決了測井不完善給流體識別帶來的難題。

（2）利用巖電分析、物性、含油性及測井曲線響應特征等資料進行四性關系研究，完善補償密度—電阻率比值電性圖版法，建立埕海低斷階沙二段油層下限標準，巖性下限為粗粉砂以上，含油性下限為油跡及以上，電性下限為電阻率比值大于等于3，補償密度小于等于2.47 g/cm3，物性下限為孔隙度大于等于11%，滲透率大于等于0.1 mD。

（3）通過2種方法的相互校正，能夠很好地解決埕海低斷階疑難層、矛盾層的解釋工作，有效提高了油、水層識別的符合率。