测井技术在马北八区油气层评价中的应用

杨正茂

(1.长江大学地球科学学院，湖北武汉430100；2.中国石化华东油气分公司油气开发管理部)



测井技术在马北八区油气层评价中的应用

杨正茂1，2

(1.长江大学地球科学学院，湖北武汉430100；2.中国石化华东油气分公司油气开发管理部)

分析了四种评价油气层测井技术的优点、缺点和适应性，证明了利用电阻率与孔隙度交会图技术不适用于研究马北区块。对马北区块油、气、水的评价，首先采用K参数与中子交会图技术把气层识别出来，然后利用高分辨率感应测井的侵入校正因子法、Rt/ΔSP-孔隙度交会技术再把油层和水层区分开来，这三种方法的结合使用，使测井解释符合率达到了87.5%，比原来解释符合率75.4%提高了12.1%，满足了油田勘探开发的需求。

马北8区块；测井评价；储层识别

马北8区块E31储层岩性混杂，储层岩性粒度较粗，主要为砾状中～粗砂岩、不等粒砂岩、砂砾岩、细砂岩，碎屑颗粒直径主要区间为粗砂～细粉砂；地层水矿化度差异较大，有高矿化度水层和低矿化度水层，水层中有溶解气；油气密度较低，为挥发性油气。勘探开发初期，利用常规测井评价油气层技术(标准水层比较法、电阻率-孔隙度交会法、曲线重叠法等测井常用的方法)开展识别评价气层、油层和水层。但从试采的14口井情况来看，与测井解释差别较大，这些方法评价的油层射开后产气、产水，测井解释符合率偏低(仅为75.4%)，直接影响该区域油气层的开发。针对马北8区块E31储层岩性、地层水和油气的特点，通过高分辨率感应测井的侵入校正因子法，Rt/ΔSP-孔隙度交会技术和K参数与中子交会技术的测井评价方法[1]的结合使用，达到了正确区分评价气层、油层和水层的目的，实现了对该区块油气层的高效、合理开发。

1 油藏概况

马北8区块整体表现为一自北西向南东倾没的斜坡，北为多条断裂联合控制下的鼻状构造背景。该区块经历多次油气充注，油气沿不整合-断裂-高渗砂体形成的复合疏导体系多次运移，形成了多层系、多类型的油气藏，具大面积含油气特征。储层主要含油气层系为Ⅱ、Ⅲ两个油组。

储层岩石主要以中、粗砂岩为主，其次为粗粉砂岩和细粉砂岩。陆源碎屑矿物以岩屑、石英为主，石英含量为7.4%～69.6%，平均含量38.4%；岩屑含量为3.8%～87%，平均含量33.2%。

储层物性主要以中高孔、中渗为主。孔隙度区间为3.37%～35.40%，平均值18.9%，渗透率区间为(5～3 263.94)×10-3μm2，平均值274.11×10-3μm2。

储层油气密度较低，为挥发性油气，天然气相对密度平均值为0.751 5，原油密度平均值为0.785 7 g/cm3。黏度平均值为1.53 mPa·s。

地层水水型为CaCl2。储层属于次生改造的油藏，层间地层水矿化度变化范围为2 663～75 113 mg/L。

2 测井评价方法

2.1 电阻率与孔隙度交会图评价技术

由图1(14口井的试油、试采资料)可看出：干层可以利用孔隙度来识别(孔隙度小于8%)；在孔隙度8%～22%范围之内，油、气、水层的数据点交叉在一起，很难识别和评价。评价油、气、水层[2]困难的主要原因可能是油层岩性、油组的差别。因此，本研究分岩性(中粗砂岩、细砂岩)和分油组(Ⅱ油组、Ⅲ油组)进行分析。

分岩性(中粗砂岩、细砂岩)感应电阻率与孔隙度进行交会，干层可以区分开来，孔隙度≤8%。当孔隙度大于8%时，气层、油层数据点交叉在一起无法评价和区分，整体划分气层、油层、水层符合率为20.2%。

分油组(Ⅱ油组、Ⅲ油组)感应电阻率与孔隙度进行交会，Ⅱ油组的气层、油层和水层同样混杂在一起，很难区分开来。Ⅲ油组当Rt≥49.08×e-0.14POR时，水层勉强可以和油气层区分开来，油层和气层还是无法分开，符合率仅为30.0%。

图1 常规测井感应电阻率与孔隙度交会图

综上分析，电阻率与孔隙度交会图技术不适应研究区块。

2.2 含气指数与中子交会图技术评价气层

由于储层岩性复杂、挥发性油气和泥浆侵入的影响，声波孔隙度、密度孔隙度和中子孔隙度测井的气层特征受到削弱，造成三孔隙度的差值和重叠，识别气层不明显。为了放大气层的特征显示，引入含气指数K参数识别评价气层，其原理是利用三孔隙度乘积的比值，进一步放大气层信号的测井响应特征。这种乘积的比值法，在一定程度上消除了储层岩性、挥发性油气和泥浆侵入的影响。

K=φAφD/φn2

(1)

式中：φA——声波孔隙度，%；φD——密度孔隙度，g/cm3；φn——中子孔隙度，%。

图2显示，气层中子值较小(中子孔隙度小于15%)，油层和水层中子值较大，K值在气层大于1.2，K参数指示气层非常明显；油层、水层、干层K参数基本上为0.8～1.2，这3种储层在该交会图中很难区分开来。

图2 中子孔隙度与K参数交会识别气层图

因此，利用K参数与中子交会可以很好地识别气层，但油层、水层和干层不能识别。

2.3 Rt/ΔSP-孔隙度交会图技术

E31油气藏储层属于次生改造油藏，由于后期地表水的侵入，层间地层水矿化度变化范围大，出现了低矿化度水层和高矿化度油层和水层，水性的差别削弱了含油性对电性质的影响，测井解释符合率较低，造成部分油层错判或漏判[3]。

E31油气藏储层上部油层的自然电位幅度相对较小，电阻率值相对较高；下部水层自然电位幅度相对较大，这给利用自然电位相对幅度与电阻率的比值和孔隙度交会评价油水层带来可能，同时比值消除了地层水矿化度、岩性对电阻率的影响，突出了含油性对电阻率的影响。

图3中，油层、水层共有44个，有2个水层进入了油层分布的区域内，有2个油层进入了水层分布的区域内。因此，图版精度为90.90%。其评价标准：油层：φ≥8%，Rt/ΔSP≥2.161EXP(-0.09POR)；水层：POR≥8%，Rt/ΔSP<2.161EXP(-0.09POR)；干层：φ<8%。

这种方法对于油层存在低阻环带时，由于测量的电阻率较低，容易解释为水层，从而可能漏掉油层。因此，该方法不适应存在低阻环带的油层、水层评价。

图3 Rt/ΔSP-孔隙度交会图

2.4 高分辨率感应侵入校正因子交会图法

理论上储层油水层的侵入特征如下：水层侵入特征主要是增阻侵入特征，没有低阻环带的油层主要是减阻侵入特征，低阻环带主要是∨型特征，其中低阻环带出现在30 、60 in两个探测深度区间。基于以上特征，利用了高分辨率感应电阻率测井径向分布特征，并采取了不同径向电阻率乘积的比值法，引入了D1、D2两个侵入校正因子参数，从而对这两个参数进行交会评价油、水层。其计算公式为：

(2)

(3)

式中：T2R2——2 ft分辨率下，20 in探测深度的电阻率；T2R3——2 ft分辨率下，30 in探测深度的电阻率；T2R1——2 ft分辨率下，10 in探测深度的电阻率；T2R6——2 ft分辨率下，60 in探测深度的电阻率；T2R9——2 ft分辨率下，90 in探测深度的电阻率。

正常情况下(淡水泥浆)油层、水层在D1和D2的反映如下：对于水层，则有D1<1，D2<1；对于无低阻环带油层，电阻率逐步增大，则有D1>1，D2>1；对于低阻环带油层，电阻率呈∨型特征，30 in、60 in探测深度的电阻率最低，则有D1<1，D2>1。

D1和D2交会图版识别评价油层、水层标准(见图4)：

油层：D1>0.4，D2>1.0；水层：D1<0.8,D2<1.0；干层：D1≈1.0,D2≈1.0。

图4 油、水层识别D1-D2交会图

实用性分析表明，高分辨率感应测井，纵向上探测了不同深度的5条电阻率曲线，很好地解决了油层低阻环带常规感应无法识别的难题。因此，该方法对于有低阻环带的油气层识别具有优势。

3 典型实例分析

以马八×井测井解释为例，该井是一口新钻的开发井，其中电法测井主要是双感应-八侧向和高分辨率感应测井，按照常规测井解释Ⅰ-3，Ⅰ-5，Ⅰ-6三个小层，解释了两个油水同层，一个油气同层(见表1、表2)；新方法解释结论为一个水层，一个气层和一个油层。为了验证新方法测井解释标准的可靠性[4]，对常规解释与新方法解释相互矛盾的三个层中的两个层(油层和气层)进行了投产和试油验证。

Ⅰ-6小层：常规测井解释为同层。利用高分辨率感应电阻率径向分布指示存在低阻环带，利用D1-D2交会技术解释为油层，Rt/△SP-POR交会技术评价也为油层。该层位进行了投产验证，射开1 333.4～1 336.0 m井段，稳产后日产油8.2 m3/d。

表1 马八×井常规测井解释成果

表2 马八×井新方法测井解释成果

Ⅰ-5小层：中子孔隙度较小，有“挖掘效应”指示，常规测井解释为油气层，利用K参数-中子交会解释为气层。该层位也进行了投产验证，射开1 325.5～1 327.0 m井段，稳产后，日产气3.3×103m3/d，不产油。

Ⅰ-3小层：常规解释标准为同层，但利用新方法K参数-中子交会解释，不是气层；D1、D2两个参数值均小于1，应解释为水层；Rt/△SP值为0.24，在Rt/△SP-POR交会解释为水层，因此，用新方法综合解释为水层。

利用上述新方法对该油藏Ⅱ、Ⅲ油组进行解释，过去解释为气层，现解释为油层的4口井，9个小层，累计厚度31.3 m，提出投产建议，投产后平均每口井日产油3.5 m3。

4 结论

(1)对利用电阻率与孔隙度交会技术识别气层、油层和水层的方法，不适于该地区。

(2)K参数与中子交会图技术是该区域评价气层最好的方法。

(3)Rt/△SP-孔隙度交会技术，解决了油水层矿化度差异引起的低阻油层和高阻水层同时存在的矛盾，但该方法不适应低阻环带的油层。

(4)利用高分辨率感应测井的侵入校正因子法，进一步放大了低阻环带油层的识别信息，很好地解决了油层存在低阻环带造成常规感应识别困难的难题。

[1] 欧阳健.渤海湾地区低电阻油气层测井技术与解释方法[M].北京：石油工业出版社，2000：1-5.

[2] 雍世和，张超谟.测井数据处理与综合解释[M].东营：石油大学出版社，2002：135-136.

[3] 曾文冲.油气藏储集层测井评价技术[M].北京：石油工业出版社，1991：67-70.

[4] 欧阳健.油藏中饱和度-电阻率分布规律研究[J].石油勘探与开发，2002，29(3):44-47.

编辑：王金旗

1673-8217(2016)06-0104-04

2016-05-05

杨正茂，工程师，在职研究生，1983年生，现主要从事油气田开发研究、管理工作。

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