李 敏，唐鑫萍

（1.中國石油大港油田公司第五采油廠，天津 300280；2.中國石油大港油田公司勘探開發(fā)研究院，天津 300280）

油層在投入開發(fā)后，可能被生產(chǎn)注入水或者油藏邊底水侵入，發(fā)生水淹作用，從而形成水淹層[1-2]。為保持地下油藏壓力的穩(wěn)定、保持采油井充足的產(chǎn)液量，油田在投產(chǎn)后，通常在采油井的周邊井進行注水，形成注采井網(wǎng)[3-4]。這種“注水采油”的措施為油田補充地層能量、提高采油井產(chǎn)量發(fā)揮了重要作用[5-7]。但與注水措施伴生的水淹作用對原始油層有一定的改造作用，引起原始油層物性、電性、含油氣性等一系列特征的變化。因此，原始油層的識別標(biāo)準不能準確識別已經(jīng)被“改造后”的水淹層，需要對水淹層特征進行系統(tǒng)的分析，明確其識別標(biāo)志。也正因如此，在油氣層評價過程中，容易漏過或者誤判該類油層。

隨著近年來各個油田的油氣資源開發(fā)利用程度不斷提高，必須有效動用剩余油氣資源才可形成產(chǎn)能接替，保持油田的穩(wěn)產(chǎn)，而水淹層是剩余油氣資源中一個現(xiàn)實領(lǐng)域。因此，明確水淹層特征是目前油田開發(fā)工作需要解決的一個緊迫問題。

1 地質(zhì)背景

港西油田為大港油田公司所管轄，位于天津市濱海新區(qū)南部。油田構(gòu)造位置處于黃驊坳陷北大港構(gòu)造帶西部，故名港西油田。其主要油氣產(chǎn)層為新近系館陶組、明化鎮(zhèn)組。明化鎮(zhèn)組地層主要為曲流河相沉積，儲層類型主要為曲流河河道形成的砂巖、粉砂巖。該組油藏開采于上世紀60年代，至今已有50余年，具有采油井含水率高、可采儲量采出程度高的特征，剩余油氣資源開發(fā)動用難度大[8-9]。與常規(guī)油層相比，水淹層開發(fā)利用較晚，還有很大潛力，但針對性的研究較少，因此水淹層的研究成為了該區(qū)石油地質(zhì)攻關(guān)的重點內(nèi)容。本文從港西油田明化鎮(zhèn)水淹層的巖性特征、孔滲特征、測井曲線特征入手，開展水淹層特征及分布規(guī)律分析。

2 水淹層特征

2.1 巖石學(xué)特征

明化鎮(zhèn)組儲層類型主要為細砂巖、粉砂巖，其次為粗砂巖，少數(shù)含礫不等粒砂巖，膠結(jié)物以泥質(zhì)為主，由于年代較新、且埋深較淺，壓實作用程度、膠結(jié)作用程度均較低，巖石較為疏松。其中水淹層巖性以細砂巖、中砂巖為主，具有分選好、結(jié)構(gòu)成熟度高的特征。該組砂體平面上多呈透鏡狀分布，分布范圍有限，厚度差異大，非均質(zhì)性較強。巖屑錄井資料分析表明，儲層油氣顯示以熒光-油跡為主。巖性和油氣顯示具有一定相關(guān)性，砂巖厚度較大時、油氣顯示較好，反之較差；泥質(zhì)含量較少時、油氣顯示較好，反之較差。

巖石礦物成分分析表明，水淹層砂巖平均膠結(jié)物含量為28.3%，其中泥質(zhì)膠結(jié)物占總膠結(jié)物含量比例的86.4%，鈣質(zhì)含量占比約8.1%。泥質(zhì)膠結(jié)物含量與埋深有關(guān)，自上而下泥質(zhì)膠結(jié)物含量呈下降趨勢。泥質(zhì)膠結(jié)物內(nèi)部的黏土礦物分析表明，礦物類型有伊利石、高嶺石、綠泥石、伊蒙混層等，其中高嶺石呈“分散狀”充填在粒間孔隙中，伊利石呈“搭橋狀”在孔隙內(nèi)中形成“伊利石橋”，伊蒙混層、蒙脫石、綠泥石則在顆粒表面呈薄膜吸附狀分布。統(tǒng)計分析表明，黏土礦物以伊蒙混層、高嶺石為主，伊蒙混層平均占比為73.8%，高嶺石平均占比為14.3%。伊蒙混層中，蒙脫石的混層平均占比為81.2%。

2.2 物性特征

巖石孔滲測試資料表明，明化鎮(zhèn)組砂巖儲層孔隙度介于9.2%～42.5%之間，平均孔隙度為33.2%；孔喉平均半徑7.56μm；滲透率變化范圍較大，總體介于10×10-3μm2～7500×10-3μm2之間，平均滲透率約500×10-3μm2，儲層物性具有中高孔、中高滲特征。

明化鎮(zhèn)組水淹層物性普遍較好，孔隙度一般大于30%、滲透率一般大于300×10-3μm2，具有高孔、高滲特征。分析表明，水淹層砂巖孔隙類型以原始粒間孔為主、次生孔較少發(fā)育；喉道類型主要為片狀、彎片狀、管束狀喉道。

明化鎮(zhèn)組巖石物性有兩個特點，一是隨埋深的增大，物性呈變差趨勢；二是隨泥質(zhì)含量的減少，物性呈變好趨勢，即泥質(zhì)含量與物性呈負相關(guān)關(guān)系。從砂巖滲透率與泥質(zhì)含量關(guān)系分析中可見，隨著泥質(zhì)含量的增加，滲透率值由高到低下降，且下降趨勢較明顯、下降幅度較大。可見，本區(qū)儲層物性受泥質(zhì)含量的影響較大。

2.3 測井曲線特征

測井曲線特征可以反應(yīng)儲層巖性、物性、含油性等。港西油田的開發(fā)實踐和測井研究表明，明化鎮(zhèn)組砂巖一般埋深較淺、巖性較細、地層水礦化度低，具有典型的淺層儲層特征。對于以細砂巖、中砂巖為主的水淹層儲層而言，自然電位曲線通常表現(xiàn)為較明顯的負異常，且隨著泥質(zhì)含量的增加，自然電位曲線負異常的幅度減??；但事實上明化鎮(zhèn)組也有很多儲層自然電位曲線反映不明顯。自然伽馬曲線通常情況下可以很好地指示泥質(zhì)含量，但港西油田儲層局部存在一定含量的放射性礦物鈾，受其影響，儲層具有相應(yīng)的自然伽馬高異常值。因此港西油田明化鎮(zhèn)組儲層巖性的識別，單一用自然電位曲線、或自然伽馬曲線均存在缺陷，須二者結(jié)合起來使用。同時，電阻率對于巖性變化也有較明顯的響應(yīng)，一般而言，泥質(zhì)成分的電阻率為低值，砂巖骨架電阻率為高值，因此隨巖石泥質(zhì)含量的增加，電阻率值降低，因此可結(jié)合電阻率值進行巖性的識別。

測井綜合評價表明，港西油田明化鎮(zhèn)組典型水淹層巖性測井響應(yīng)為：自然電位具有明顯異常值；井徑測井曲線值變大，這一特征與水淹作用引起的井眼崩落、井眼擴徑有關(guān)。水淹層電阻率測井響應(yīng)為：電阻率曲線值明顯降低，部分電阻率曲線變形，鑒于水的電阻率明顯低于油，水淹作用引起電阻率降低的特征不難解釋。水淹層孔隙度測井響應(yīng)為：中子孔隙度測井（圖中簡稱中子測井）曲線值增大，聲波時差測井曲線與密度測井曲線變化不明顯（圖1）。

圖1 港西油田X-6-6井水淹層測井曲線特征

另外，港西油田明化鎮(zhèn)組地質(zhì)錄井分析表明，水淹層錄井顯示的含油級別有一定程度的降低，在進行綜合解釋時，必須注意這一特征，防止漏過水淹層。

3 水淹層分布規(guī)律

國內(nèi)外大量的地質(zhì)研究和生產(chǎn)實踐表明，水淹層并不代表全層無潛力，與之相反，明確水淹層的分布規(guī)律，對于預(yù)測剩余油分布具有重要意義。

港西油田20余口井的總結(jié)分析表明，平面上，水淹層主要分布在注采井網(wǎng)完善的井區(qū)；新開發(fā)的區(qū)塊或者注采井網(wǎng)不完善的區(qū)塊較少出現(xiàn)；水淹層的剩余油氣，主要分布在注入水“水線”的主要方向。因此注采井網(wǎng)精細的注入水“水線”方向分析，對于明確水淹層分布規(guī)律，具有指導(dǎo)意義。

縱向上，港西油田明化鎮(zhèn)組水淹層主要分布在埋深小于1400m的井段，具有淺層水淹層的特征；在砂體內(nèi)部，水淹層常見于正韻律砂巖儲層的中下部；分析認為，港西油田明化鎮(zhèn)組正韻律砂巖儲層體主要形成于河道沉積相，該類砂體的中下部的巖性往往具有分選好、結(jié)構(gòu)成熟度高的特點，物性通常為高孔隙度、高滲透率。說明物性好的高孔高滲儲層容易被水淹，形成水淹層。由此可見，水淹層的分布與巖石學(xué)、沉積相等沉積要素有較大的關(guān)系。

4 結(jié)論

綜合水淹層巖石學(xué)特征、孔滲特征、測井曲線特征研究，明確了港西油田明化鎮(zhèn)組水淹層的基本特征，研究取得了以下結(jié)果。

（1）水淹層巖性以細砂巖、中砂巖為主，具有分選好、結(jié)構(gòu)成熟度高的特征。物性普遍較好，孔隙度一般大于30%、滲透率一般大于300×10-3μm2，具有高孔、高滲的特征。

（2）典型水淹層錄井顯示的含油級別有一定程度的降低，測井響應(yīng)特征為：自然電位具有明顯異常值，井徑測井曲線值變大，電阻率曲線值明顯降低，中子孔隙度測井曲線值增大。

（3）平面上，水淹層主要分布在注采井網(wǎng)完善的井區(qū)，且分布在注入水“水線”的主要方向；縱向上，主要分布在埋深小于1400m的井段，在砂體內(nèi)部常見于正韻律砂巖儲層的中下部。