吳小林

(中國(guó)石化江蘇油田分公司勘探開(kāi)發(fā)研究院，江蘇 揚(yáng)州 225009)

蘇北盆地高郵凹陷陡坡帶戴南組儲(chǔ)層物源主要來(lái)自于南部，沉積相為扇三角洲及近岸水下扇，由于儲(chǔ)層近物源，具快速堆積的特征，儲(chǔ)層巖性類型多，特別是含礫儲(chǔ)層較多，縱向上沉積厚度變化大，巖相變化快，巖石結(jié)構(gòu)成熟度和成分成熟度都很低，儲(chǔ)層非均質(zhì)性極強(qiáng)[1-2]，有效儲(chǔ)層的識(shí)別、油水層的準(zhǔn)確判斷存在困難。本文在儲(chǔ)層四性關(guān)系與綜合錄井、氣測(cè)等資料的研究基礎(chǔ)上，探索適合陡坡帶戴南組儲(chǔ)層有效的測(cè)井評(píng)價(jià)手段和油水層精細(xì)識(shí)別方法。

1 儲(chǔ)層特征

1.1 儲(chǔ)層類型

高郵凹陷陡坡帶戴南組儲(chǔ)層巖性主要?jiǎng)澐譃?類：粉砂巖、細(xì)砂巖、灰質(zhì)粉砂巖、含礫砂巖、砂礫巖、礫巖。

根據(jù)巖心物性、薄片、粉末粒度等資料分析，粉砂巖、細(xì)砂巖的物性最好，含礫砂巖、砂礫巖次之，礫巖最差。從巖性和物性可將陡坡帶戴南組儲(chǔ)層分為3類：砂巖儲(chǔ)層、砂礫巖儲(chǔ)層、無(wú)效儲(chǔ)層。以粉砂巖、細(xì)砂巖為主的儲(chǔ)層為砂巖儲(chǔ)層，這類儲(chǔ)層孔隙發(fā)育較好，含油性較好，油水層容易識(shí)別；以含礫砂巖、物性較好的砂礫巖為主的儲(chǔ)層為砂礫巖儲(chǔ)層，由于礫石的存在，儲(chǔ)層物性較差，油水層的識(shí)別存在難度；致密砂礫巖、雜礫巖為無(wú)效儲(chǔ)層，物性很差。

依據(jù)巖心分析資料，砂巖儲(chǔ)層以不等粒長(zhǎng)石巖屑砂巖為主，孔隙度在6.1%～32.8%之間，平均16.8%，空氣滲透率在(0.106～977)×10-3μm2之間，平均為120×10-3μm2；砂礫巖儲(chǔ)層以含礫不等粒長(zhǎng)石巖屑砂巖為主，孔隙度在4.2%～17.2%之間，平均9.8%，空氣滲透率在(0.399～95.2)×10-3μm2之間，平均為8.4×10-3μm2；無(wú)效儲(chǔ)層以含膠結(jié)物的雜礫巖、砂礫巖為主，孔隙度在2.6%～3.7%之間，平均3.3%，空氣滲透率在(0.001 8～1.2)×10-3μm2之間，平均為0.03×10-3μm2(表1)。

三類儲(chǔ)集層的孔隙度、滲透率存在明顯差異。由于礫石的存在，砂礫巖儲(chǔ)層物性較差，油水層的識(shí)別存在難度，是本文主要的研究對(duì)象。

表1 高郵凹陷南部陡坡帶戴南組儲(chǔ)層巖心物性統(tǒng)計(jì)表

2 砂礫巖儲(chǔ)層識(shí)別

砂礫巖儲(chǔ)層具有相變快，儲(chǔ)層非均質(zhì)性強(qiáng)等特點(diǎn)，在缺少精度高、圖像清晰、井眼覆蓋率大的成像測(cè)井資料、高縱向分辨率的陣列感應(yīng)測(cè)井資料條件下，確定不同礫石含量與測(cè)井響應(yīng)之間的關(guān)系，正確識(shí)別、劃分有效儲(chǔ)層，并準(zhǔn)確判斷流體性質(zhì)等是研究重點(diǎn)。因而在砂礫巖儲(chǔ)層評(píng)價(jià)中，首要任務(wù)是掌握儲(chǔ)層四性之間的變化規(guī)律，對(duì)測(cè)井曲線響應(yīng)特征進(jìn)行深入的研究，充分利用現(xiàn)有資料，建立砂礫巖儲(chǔ)層識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)。

2.1 巖性與物性的關(guān)系

基于目的層含礫巖心物性、薄片、粉末粒度等資料研究分析，儲(chǔ)層中礫石的含量大于25%、孔隙度小于4.2%的砂礫巖為無(wú)效儲(chǔ)層；礫石含量小于25%、孔隙度大于4.2%的砂礫巖為砂礫巖儲(chǔ)層。研究區(qū)內(nèi)砂礫巖儲(chǔ)層孔隙度在4.2%～17.2%，空氣滲透率在(0.399～95.2)×10-3μm2(圖1、表1)。通過(guò)巖性與物性的關(guān)系識(shí)別砂礫巖儲(chǔ)層是研究的基礎(chǔ)。

圖1 砂礫巖儲(chǔ)層巖心孔隙度、滲透率頻率

2.2 巖性與電性的關(guān)系

2.2.1 巖性識(shí)別

不同的巖性在測(cè)井曲線上有不同的響應(yīng)特征，應(yīng)用測(cè)井曲線分析儲(chǔ)層的巖性是測(cè)井解釋首要工作，在此基礎(chǔ)上才能準(zhǔn)確判斷油水層。利用測(cè)井資料識(shí)別巖性也為地質(zhì)工作奠定基礎(chǔ)[3-4]。

(1)含礫砂巖、砂礫巖

含礫砂巖與砂礫巖在測(cè)井曲線上的響應(yīng)特征表現(xiàn)為中-低自然伽馬(30～70 API)，微電極幅度差小到中等，自然電位為負(fù)異常，深感應(yīng)電阻率呈現(xiàn)高值(20～50 Ω·m)，聲波時(shí)差一般在200～240 μs/m之間，反映儲(chǔ)層物性較差。如S16-2井2 938.5～2 941.3 m，取心為含礫砂巖、砂礫巖，深感應(yīng)電阻率值為10～35 Ω·m，聲波時(shí)差值為200～215μs/m，自然電位差異小(圖2)。

(2)礫巖

礫巖在測(cè)井曲線上的響應(yīng)特征表現(xiàn)為自然伽馬為低值(一般<50 API)，深感應(yīng)電阻率呈高值，高達(dá)200 Ω·m，微電極無(wú)幅度差或負(fù)差異，自然電位無(wú)幅度差，接近基線，聲波時(shí)差<210 μs/m，巖性致密。ZX200井的2 863.5～2 866.4 m，中間夾0.53 m的礫巖，深感應(yīng)電阻率有明顯升高，聲波時(shí)差明顯降低(圖3)。

圖2 S16-2井四性關(guān)系

2.2.2 砂礫巖識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)

礫石的存在對(duì)儲(chǔ)層電性影響很大，判別儲(chǔ)層流體性質(zhì)困難，因此識(shí)別砂礫巖儲(chǔ)層與無(wú)效儲(chǔ)層之間的電性特征差異，是利用電性響應(yīng)特征判斷油水層的基礎(chǔ)[5-6]。

以鉆井取心資料為基礎(chǔ)，根據(jù)巖心描述和對(duì)應(yīng)測(cè)井響應(yīng)特征，利用聲波時(shí)差△t、深感應(yīng)電阻率Rt、自然伽馬GR等測(cè)井資料對(duì)礫石含量大于25%和礫石含量小于25%的巖性進(jìn)行了判別，建立了砂礫巖儲(chǔ)層的電性標(biāo)準(zhǔn)：10 Ω·m≤Rt≤40 Ω·m，230 μs/m≤△t<270 μs/m，30 API≤GR≤60 API(圖4)。

圖3 ZX200井四性關(guān)系

圖4 陡坡帶戴南組儲(chǔ)層聲波時(shí)差、自然伽馬與深感應(yīng)電阻率交會(huì)

2.3 電性與含油性的關(guān)系

利用電性資料初步區(qū)分巖性后，電性與含油性有了更好的對(duì)應(yīng)關(guān)系。砂礫巖儲(chǔ)層油氣層深感應(yīng)電阻率較高，一般>10 Ω·m，全烴值升高，升高倍數(shù)較高(2～90倍)，油氣顯示好，為油跡-油斑顯示。如S16-2井2 938.5～2 941.3 m，取心為含礫砂巖、砂礫巖，深感應(yīng)電阻率值為10～35 Ω·m，取心油氣顯示為油斑(圖2)；明顯水層的深感應(yīng)電阻率僅為2 Ω·m，氣測(cè)顯示無(wú)異常；無(wú)效儲(chǔ)層的深感應(yīng)電阻率很高，有些高達(dá)200 Ω·m，取心無(wú)油氣顯示。

3 砂礫巖儲(chǔ)層精細(xì)解釋

在砂礫巖儲(chǔ)層四性關(guān)系研究基礎(chǔ)上，建立了高郵凹陷陡坡帶戴南組砂礫巖儲(chǔ)層的油水層精細(xì)識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)，即有效厚度下限標(biāo)準(zhǔn)。

3.1 物性下限標(biāo)準(zhǔn)

對(duì)研究區(qū)已獲油流井取心井段資料統(tǒng)計(jì)，儲(chǔ)層段出油的含油級(jí)別在油斑級(jí)及油斑級(jí)以上，因此將油斑級(jí)定為含油級(jí)別的下限。砂礫巖儲(chǔ)層含油級(jí)別為油斑及其以上級(jí)別的儲(chǔ)層物性孔隙度大于6.9%，滲透率均大于0.2×10-3μm2，由此確定砂礫巖儲(chǔ)層物性下限為：孔隙度≥6.9%，滲透率≥0.2×10-3μm2。

3.2 電性下限標(biāo)準(zhǔn)

3.2.1 常規(guī)電性圖版

利用研究區(qū)內(nèi)多口井的測(cè)井、測(cè)試、試油等資料建立了有效厚度的電性下限標(biāo)準(zhǔn)(圖5)。由于砂礫巖的存在，利用電性特征建立有效厚度下限標(biāo)準(zhǔn)存在較大的不確定性，干層落入了油層區(qū)，因此充分考慮利用地化錄井資料、氣測(cè)資料與測(cè)井資料相結(jié)合，建立地化錄井關(guān)系圖版、氣測(cè)圖版用以提高砂礫巖儲(chǔ)層油水層解釋符合率。

圖5 砂礫巖儲(chǔ)層聲波時(shí)差與深感應(yīng)電阻率交會(huì)

3.2.2地化錄井圖版

通過(guò)對(duì)研究區(qū)域內(nèi)多口井地化錄井結(jié)果進(jìn)行分析研究可知，在油層中，S0、S1、S2值都較高，且S1值比S2值高，S1/(S1+S2)值大于70%，相對(duì)含油飽和度較高；在水層中，S0與S1值很小，S0可低至0值，S1/(S1+S2)值小于70%，相對(duì)含油飽和度很低。其中，S0為烴源巖或儲(chǔ)集層中氣態(tài)烴(C1-C7)殘余量，mg/g；S1為烴源巖或者儲(chǔ)集層中液態(tài)烴(C7-C32)殘余量，mg/g；S2為烴源巖干酪根或儲(chǔ)集層中重質(zhì)油、膠質(zhì)和瀝青質(zhì)裂解量，mg/g。[1]利用(S1+S2)與S1/(S1+S2)建立解釋圖版，確定了儲(chǔ)層的(S1+S2)下限值為4 mg/g(圖6)。

圖6 砂礫巖儲(chǔ)層(S1+S2)與S1/(S1+S2)交會(huì)

3.2.3 氣測(cè)參數(shù)與電性參數(shù)的關(guān)系圖版

砂礫巖儲(chǔ)層測(cè)井的四性關(guān)系容易受到致密高阻礫巖的影響，所以氣測(cè)錄井對(duì)研究區(qū)域的油氣發(fā)現(xiàn)具有重要的參考作用[7]。氣測(cè)錄井中，指示油氣顯示強(qiáng)弱的重要指標(biāo)有全烴峰值和全烴升高倍數(shù)[4,6]，所以在油水層難以識(shí)別的砂礫巖儲(chǔ)層中，利用全烴峰值、升高倍數(shù)與聲波時(shí)差和深感應(yīng)電阻率的關(guān)系圖版，總結(jié)規(guī)律建立評(píng)價(jià)油氣層的界限標(biāo)準(zhǔn)(圖7、圖8)。

圖7 砂礫巖儲(chǔ)層聲波時(shí)差、深感應(yīng)電阻率與氣測(cè)全烴峰值交會(huì)圖版

圖8 砂礫巖儲(chǔ)層聲波時(shí)差、深感應(yīng)電阻率與全烴升高倍數(shù)交會(huì)圖版

4 應(yīng)用效果

對(duì)比陡坡帶S22井與S22-1井發(fā)現(xiàn)，對(duì)應(yīng)層的電阻率大于儲(chǔ)層電性下限14 Ω·m，聲波時(shí)差大于210 μs/m，均處于常規(guī)電性下限圖版油區(qū)之內(nèi)，可解釋為油層(圖5)；對(duì)比分析其氣測(cè)全烴峰值、升高倍數(shù)與聲波時(shí)差、電阻率的關(guān)系可知，S22井對(duì)應(yīng)層的全烴峰值與升高倍數(shù)均在下限之上，可解釋為油層，S22-1井對(duì)應(yīng)層的全烴峰值與升高倍數(shù)均在下限之外，解釋為干層，經(jīng)試油驗(yàn)證S22井壓裂后產(chǎn)油7.7 t/d，結(jié)論為油層，S22-1井試油層為干層(圖7、圖8)，證實(shí)砂礫巖儲(chǔ)層下限標(biāo)準(zhǔn)提高了對(duì)研究區(qū)域內(nèi)油、水、干層的識(shí)別準(zhǔn)確度。對(duì)研究區(qū)內(nèi)所有井進(jìn)行復(fù)查和解釋評(píng)價(jià)，應(yīng)用效果較好，為勘探開(kāi)發(fā)下步工作提供了依據(jù)。

5 結(jié)論

(1)通過(guò)物性、巖性、測(cè)井曲線響應(yīng)特征等研究，將高郵凹陷陡坡帶戴南組油藏的儲(chǔ)層分為砂巖儲(chǔ)層、砂礫巖儲(chǔ)層、無(wú)效儲(chǔ)層；

(2)通過(guò)儲(chǔ)層四性關(guān)系研究，以鉆井取心資料為基礎(chǔ)，利用測(cè)井資料對(duì)礫石含量大于25%和礫石含量小于25%的巖性進(jìn)行了判別，建立了砂礫巖儲(chǔ)層巖性識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)，利用測(cè)井資料最大程度地排除了含礫對(duì)油水層判斷的影響；

(3)在砂礫巖儲(chǔ)層中，僅靠深感應(yīng)電阻率與聲波資料建立的圖版精度較差，結(jié)合地化指標(biāo)和氣測(cè)參數(shù)，在四性關(guān)系研究的基礎(chǔ)上，綜合建立了砂礫巖儲(chǔ)層的油水層識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)，提高了砂礫巖儲(chǔ)層油水層識(shí)別精度，應(yīng)用效果良好。