合水油田庄9区长82油层测井参数解释模型及储层评价下限标准

尹洪荣，周虎，何唯菁，蔡兴利，淡卫东，牛基宏，徐刚，马文忠

1.中国石油长庆油田分公司勘探开发研究院，陕西 西安 710018 2.中国石油长庆油田分公司采油十一厂，甘肃 庆阳 745100 3.低渗透油气田勘探开发国家工程实验室，陕西 西安 710018

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

合水油田位于甘肃省庆阳市境内，区域构造处于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡西南部甘肃陇东合水地区。长82油层为主力含油层系之一，含油面积大，预计储量规模可达亿吨，已提交控制储量3600×104t，已完钻63口开发井，开发效果良好，是长庆油田近年来重要的增储上产区块之一，也是下一步油田提交探明储量的目标区块之一(见图1)。但是，长82油层的岩性较为致密，孔隙度平均12.5%，大部分油层段的渗透率不到1.0mD，且储层物性非均质性较强，造成长82油层纵向含油性变化大，增加了油层的测井识别难度，制约了油藏的进一步发现、扩大及储量提交与升级[1-6]。因此亟待开展长82油层测井解释标准的精细研究。合水油田庄9区长82油层勘探时间较长，完钻的所有井都进行了全套综合测井，测井装备主要采用EILog、Maxis500、Eclips5700等高精度数控-成像测井，测井资料质量可靠、精度高，能够满足油层测井解释标准精细研究的需要。笔者充分利用测井、取心、录井和测试分析资料，建立了合水油田庄9区长82油层测井参数解释模型和评价标准。

1 储层物性特征及四性关系

合水油田主力油藏长82油层的岩性以长石岩屑砂岩、岩屑长石砂岩为主。通过对研究区长82油层21口取心井2410块样品的常规物性分析资料进行统计(见图2)发现，孔隙度主要分布在8.0%～17.0%，平均12.5%；渗透率主要分布在0.1～3.0mD，平均1.05mD，属于低孔、特低渗储层。测井、取心、录井和测试分析资料均表明，合水油田庄9区长82油层储层四性(岩性、物性、电性及含油性)关系匹配较好(见图3)。

图2 庄9区长82油层孔隙度和渗透率直方图Fig.2 Histograms of porosity and permeability of Chang 82 reservoir in Zhuang 9 Well Block

图3 庄131井长82油层四性关系图Fig.3 The four-relationship diagram of Chang 82 reservoir in Zhuang 131 Well

2 测井参数解释模型

2.1 孔隙度、渗透率解释模型

孔隙度是测井解释、储量及产能计算不可缺少的重要参数之一，通过对储层四性关系的研究，在三孔隙度测井曲线中，密度曲线对储层孔隙度信息反映最为敏感，在计算孔隙度方面具有较好的优势。但是，研究区开发井密度曲线较少，因此研究选用声波时差建立孔隙度解释模型[7-10](见图4)：

φ=0.224Δt-41.829R2=0.96

(1)

式中：φ为孔隙度,%;Δt为声波时差,μs/m。

渗透率虽然不直接参与储量计算，但对其的研究有助于油层有效厚度的确定和产能评价。由于渗透率受到诸多因素影响，利用测井曲线求取渗透率的准确度不高。研究区岩心分析孔隙度与渗透率相关性较好，两者呈指数关系，因此可以利用两者交会图法获得渗透率解释模型(见图5)：

K=0.0054e0.3573φcR2=0.80

(2)

式中：K为渗透率,mD；φc为岩心分析孔隙度,%。

2.2 含油饱和度解释模型

采用阿尔奇公式计算得到研究区的含油饱和度解释模型：

(3)

式中：Sw为含水饱和度，1；a、b为岩性系数，1；m为胶结指数，1；n为饱和度指数，1；ρw为地层水电阻率，Ω·m；ρt为地层电阻率，Ω·m。

公式(3)中的岩电参数是通过常温常压下的岩电试验数据回归得到，具体为：a=3.290，b=1.060，m=1.265，n=1.622。地层水电阻率是根据地层水分析资料取得，研究区长82油层的水型为CaCl2型，平均地层水矿化度为33.42g/L，经等效离子换算和温度较正，确定地层水电阻率为0.10Ω·m。

图4 庄9区长82油层孔隙度解释模型 图5 庄9区长82油层渗透率解释模型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 储层关键参数下限

3.1 孔隙度、渗透率下限

确定储层物性下限的方法有多种，目前较成熟的方法为静态法(含油产状法、频率丢失法、经验法等)和动态法(比采油指数法、最小有效孔喉半径法、相渗透率法等)两类[7-15]。该研究主要采用含油产状法、频率丢失法和比采油指数法，即静态法与动态法相互印证确定物性下限。

比采油指数法也称测试法，是通过分析渗透率与每米采油指数之间的关系来确定有效储层物性的下限值。根据研究区长82油层67个单层的测试资料绘制的单位厚度产油量-渗透率关系图(见图6)可以看出，储层渗透率下限值取0.1mD时，储层仍有一定的产油能力。根据研究区取心井长82油层物性(孔隙度、渗透率)与岩心含油级别关系图(见图7)发现，当储层含油级别为油斑以上时，试油可获工业油流，以此确定出该研究区长82油层的渗透率下限为0.1mD，孔隙度下限为8.0%。

图6 庄9区长82油层单位厚度产油量-渗透率关系图 图7 庄9区长82油层物性-岩心含油级别关系图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

应用研究区40口井3373块样品的岩心分析资料，采用频率丢失法对比采油指数法确定的渗透率和孔隙度下限值的合理性进行分析(见图8，图9)，可以看出，当孔隙度下限取8.0%时，储能丢失4.5%，厚度丢失7.4%；渗透率下限值取0.1mD时，产能丢失0.9%，厚度丢失6.3%；储能、产能丢失均较小，物性下限取值合理。

图8 庄9区长82油层孔隙度频率分布直方图 图9 庄9区长82油层渗透率频率分布直方图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 电性、饱和度下限

电性、饱和度下限的确定是利用单层试油资料的测井参数交会得到。采用研究区长82油层67个试油层数据点绘制电阻率-声波时差及含油饱和度-孔隙度交会图(见图10、图11)，误入数据点仅1个，符合率达98.5%；由此得到研究区声波时差下限为220μs/m，电阻率下限为20Ω·m，含油饱和度下限为45%。

图10 庄9区长82油层电阻率-声波时差交会图 图11 庄9区长82油层含油饱和度-孔隙度交会图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 结论

1)利用测井、取心、录井和测试分析资料，建立了合水油田庄9区长82油层的测井解释模型，确定了储层评价下限标准：渗透率下限为0.1mD，孔隙度下限为8.0%，声波时差下限为220μs/m，电阻率下限为20Ω·m，含油饱和度下限为45%。

2)建立的测井参数解释模型及储层评价下限标准符合率高，结果可靠，提高了储层的识别精度，为研究区长82油层的评价、扩大及后续探明储量的提交与方案部署提供了重要依据，也为鄂尔多斯盆地其他地区长82油层及具有类似特征的致密油层的测井解释与识别提供了借鉴。