低孔低滲儲層油水層識別技術

鄧 辭（中石化江蘇油田分公司地質科學研究院，江蘇 揚州225000 中國石油大學（華東）地球科學與技術學院，山東 青島266500）

楊加太（中石化江蘇油田分公司地質測井處，江蘇 揚州225000）

李 莉，孫培安 陳同飛，趙高攀（中石化江蘇油田分公司地質科學研究院，江蘇 揚州225000）

低孔低滲儲層油水層識別技術

鄧 辭（中石化江蘇油田分公司地質科學研究院，江蘇 揚州225000 中國石油大學（華東）地球科學與技術學院，山東 青島266500）

楊加太（中石化江蘇油田分公司地質測井處，江蘇 揚州225000）

李 莉，孫培安 陳同飛，趙高攀（中石化江蘇油田分公司地質科學研究院，江蘇 揚州225000）

隨著石油勘探難度的加大，低孔、低滲油藏逐步成為石油勘探開發(fā)主要領域之一，它也是我國老油田增加石油地質儲量及提高原油產量的主要領域。近年來，在蘇北盆地高郵凹陷發(fā)現了多個低孔、低滲油藏，由于低孔、低滲儲層孔隙度低、滲透率小的特點，受多種因素影響，多數油層電性不明顯，油水層識別難度較大，常常存在遺漏現象。針對蘇北盆地高郵凹陷低孔、低滲儲層領域實際特點，結合試油測試、實驗分析、生產動態(tài)資料，研究出評價低孔低滲儲層的技術方法，在實際勘探開發(fā)生產運用中，尤其在油水層識別上，準確率較高，效果明顯。

低孔低滲儲層；油層；識別；技術；高郵凹陷

蘇北盆地高郵凹陷低孔、低滲儲層的沉積相主要為三角洲前緣亞相，包括水下分流河道、河口壩、遠砂壩、席狀砂等沉積微相［1，2］。儲層巖性以粉砂巖為主，多表現為致密灰質粉砂巖、泥質粉砂巖、泥質和粉砂巖互層的儲層。巖性為長石巖屑石英粉砂巖，填隙物中以泥質、方解石、白云石為主，有效儲層石英、長石含量相對較高。儲層由于沉積、成巖、壓實和構造演化等共同作用，儲層物性發(fā)生了很大的變化，巖石孔隙度、滲透率比較低，孔隙度在8%～15%之間、滲透率普遍小于5×10－3μm2，屬于低孔－低滲、特低滲儲層。儲層空間類型具有多樣性，既有原生殘余粒間孔隙、也發(fā)育粒內溶孔、粒間溶孔等次生孔隙，泥質、灰質的存在，導致孔隙喉道也發(fā)生了較大的變化。筆者對該區(qū)儲層采取了一系列的評價技術，提高了該地區(qū)的油水層識別精度，對后期的勘探開發(fā)生產具有一定參考價值。

1 低孔低滲儲層的分布與成因

蘇北盆地高郵凹陷低孔、低滲油藏主要分布在北部斜坡帶西段碼頭莊油田、赤岸油田，北部斜坡帶中段沙埝油田以及北部斜坡帶東段花莊油田和瓦莊油田（圖1），含油層系為古近系阜寧組一段～三段，高郵凹陷深部凹陷帶也有零星分布，儲層單層厚度主要在1～4m之間，油藏內低孔、低滲儲層累計總厚度一般在10～20m之間，含油性以油斑－油浸級為主。高郵凹陷北部斜坡帶內斜坡低孔、低滲油藏發(fā)現較多，含油儲層較厚，向斜坡的北緣或外斜坡低孔、低滲油藏較少，厚度也較薄。該區(qū)域已經累計發(fā)現低孔、低滲油藏的石油探明地質儲量達6575×104t，隨著當前石油工程技術的不斷提高，該類儲層通過儲層壓裂改造后，穩(wěn)產時間長，后期產油量也相當可觀。

圖1 蘇北盆地高郵凹陷的北斜坡低孔低滲油藏分布圖

高郵凹陷北部斜坡帶整體呈北高南低的斜坡地貌，區(qū)內發(fā)育大量近東西走向的反向正斷層，在區(qū)域地層南傾的構造背景下，被切割形成若干斷鼻、斷塊群。低孔低滲儲層成因主要為內因和外因兩類因素。內在因素包括儲層巖石沉積環(huán)境、巖屑含量及成分、顆粒大小、巖石組分、膠結物及膠結類型；外在因素有成巖作用、構造作用等。

2 低孔低滲儲層的評價方法

低孔、低滲儲層由于儲層埋深大、孔隙喉道半徑小，迂曲程度大，儲層束縛水飽和度較高，低孔低滲地層測井評價是測井領域面臨的難題之一。目前評價低孔、低滲儲層存在以下幾點困難：①低孔、低滲儲層成因復雜，使得儲層流體和烴類對于測井響應的貢獻大大減小，加之井眼周圍等環(huán)境影響較大，使得測井信息對儲層流體組分和礦物組分的響應值常常失真，增加了綜合定量評價的難度。②儲層礦物組分復雜，礦物成分含量多少不一，影響了低孔、低滲儲層、干層的劃分及油氣層的識別。③儲層高束縛水的存在以及區(qū)域地層水礦化度變化較大，進一步增加了低孔、低滲儲層綜合評價的難度。④受沉積微相影響，低孔、低滲儲層厚度一般都較薄，大部分測井儀器分辨率不夠，導致測井響應值不能代表儲層真實值。⑤測井解釋結論與試油結果隨試油工藝的不同而偏差較大。如20世紀常規(guī)試油為干層或低產油氣層的儲層，近年來經儲層大型壓裂改造后卻成為主力產油層；這些難點都給單井解釋及多井評價提出了新的、更高的要求。

通過多年的跟蹤研究，筆者提出了一套行之有效的評價低孔低滲儲層的方法，在油田增儲上產過程中發(fā)揮了巨大的作用。

2.1 圖版法識別低孔低滲儲層

根據試油測試、試采資料，結合深淺電阻率測井、密度測井、聲波測井、自然伽馬測井，制作識別低孔低滲儲層的電性圖版，包括深淺感應電阻率與聲波時差交會圖（圖2）、聲波時差與儲層流體指示交會圖等（圖3）。由于試油試采資料增加，各種交會圖的繪制，使得低孔低滲油水層更有效地識別出來。

圖2 低孔低滲地區(qū)聲波時差與電阻率交會圖

圖3 低孔低滲地區(qū)烴指示與聲波時差交會圖

2.2 巖樣核磁共振分析技術識別低孔低滲油層

針對高郵凹陷北部斜坡帶低孔、低滲的砂巖儲層，分析研究認為礦物組分對測井響應的影響大于孔隙流體的貢獻，造成油層和水層的電性特征差異不大，難以區(qū)分識別，加大了流體和烴類識別的難度［3］。核磁共振測井提供了與巖石骨架無關的孔隙度，能夠較為準確地提供束縛流體體積和可動流體體積以及油層、干層和水層的信號強度（圖4），達到了識別低孔低滲儲層中的油層與水層目的。

圖4 低孔低滲儲層巖樣核磁頻譜信號特征

2.3 雙水模型識別低孔低滲儲層

高郵凹陷北部斜坡帶低孔低滲儲層物性較差，孔隙度、滲透率都較低，屬低孔低滲－特低滲儲層，巖屑含量高，平均在22%～28%之間，粘土或碳酸鹽巖膠結物較多是造成該地區(qū)形成低孔、低滲砂巖儲層的原因之一?？紫督Y構復雜，該區(qū)低孔、低滲儲層中，孔喉細小、以小孔、微孔為主，次生孔隙、溶蝕孔隙發(fā)育；孔隙喉道多為片狀、管狀的細喉道為主，較容易造成油層低含油飽和度和高束縛水飽和度的結果。

此類儲層中流體可大體分為2種，即可動流體和束縛流體，可動流體包括可動油和可動水，而束縛流體包括束縛油和束縛水。利用軟件處理出儲層中的4種流體百分含量，再結合試油測試成果，制作交會圖（圖5）［4～6］，只要儲層中有大量可動油的存在，就可定為油層。

圖5 低滲區(qū)域含油飽和度與可動水飽和度及水相滲透率關系圖

2.4 儲層導電模型技術綜合評價低孔低滲儲層

目前國內外有多種方法可以計算地層的總孔隙度（φT），儲層總孔隙度中包含導電孔隙（φD）和不導電孔隙兩部分［7］。對比二者之間的大小關系，就可定量計算儲層不導電孔隙的大小，而不導電孔隙就是含烴類部分的孔隙。

對油層、水層和干層進行解釋，可用3種簡單方法指示。對于砂巖儲層，如果φT＞φD時，則是油層的指示特征；φT＝φD時，則是水層指示特征；φT＜φD時，為干層指示特征。

運用該技術對低孔低滲油氣水層的識別效果較好（圖6），已經處理分析幾十口井，挖潛了一批低孔低滲油層，對老井復查達到了較好效果。

圖6 儲層導電孔隙模型法測井解釋成果圖

3 結 語

高郵凹陷低孔低滲領域分布廣泛、勘探潛力較大，隨著勘探形勢的轉變，該領域逐漸成為勘探開發(fā)的重點之一，在實際工作中，評價低孔低滲儲層方法還會有不斷的創(chuàng)新與改進。通過上述幾種評價低孔低滲儲層方法，增加了低孔低滲儲層的測井解釋精度，解決了實際生產中的一些難點，挖潛了一批儲量，近年來，在高郵凹陷發(fā)現低孔低滲油藏52個，增加儲量4058×104t，為油田的增儲上產作出較大的貢獻。

［1］張金亮，劉寶珺，毛鳳鳴，等.蘇北盆地高郵凹陷北斜坡阜寧組成巖作用及儲層特征［J］.石油學報，2003，24（2）：43～49.

［2］蔣裕強，初春光.高郵凹陷北斜坡沉積相特征及控砂機制研究［J］.內江科技，2011，（6）：127～128.

［3］王勝.新鮮油砂樣油水飽和度核磁共振測試方法研究［J］.石油天然氣學報，2009，31（3）：235～238.

［4］陳永武.全國油氣儲量評價方法與技術進展［M］.北京：石油工業(yè)出版社，2009.46～53.

［5］蔣阿明.蘇北盆地低對比度油層特征及識別方法［J］.石油天然氣學報，2011，33（6）：248～252.

［6］鄧辭，李薇.蘇北盆地MQ油田低阻油層識別標準研究［J］.河南石油，2003，17（6）：5～10.

［7］宋延杰，陳濟強.低孔滲泥質砂巖三水孔隙結合導電模型及其在海上油田的應用［J］.大慶石油學院學報，2010，34（6）：100～105.

Oil－water Layer Identified Technology of Low－porosity and Low－permeability Reservoirs

DENG Ci，YANG Jia－tai，LI Li，SUN Pei－an，CHEN Tong－fei，ZHAO Gao－pan（First Author's Address：Research Institute of Geosciences，Jiangsu Oilfield Company，SINOPEC，Yangzhou225000，Jiangsu，China）

The low－porosity and low－permeability reservoir has gradually become one of the main areas of petroleum exploration and development because oil exploration has been the more and more difficult.They were the major areas of raising the geologic reserves and enhancing oil recovery in matured oilfields.In recent years，there has been a lot of lowporosity and low－permeability reservoirs found in Gaoyou Depression of Subei Basin，because they have the characters of low porosity and low permeability and influenced by various factors，it is difficult to recognize the reservoir for its unconspicuous resistivity between oil and water layer.In allusion to the exact characteristics of low porosity and low permeability reservoirs in Gaoyou Depression of Subei Basin，in combination with oil test experimental analysis and production performance data，technical method for evaluating low porosity and low permeability reservoirs is established and it is used in oil exploration and development，especially in oil－gas layer recognition，it obtains high precision and high effi－ciency.

low porosity and low permeability reservoir；oil layer；identification；technology；Gaoyou Depression

TE348

A

1000－9752（2012）06－0137－04

2012－04－01

鄧辭（1970－），男，1996年大學畢業(yè)，高級工程師，現主要從事測井解釋與儲量綜合評價工作。

［編輯］ 宋換新