摘要：鄂爾多斯盆地低阻油層發(fā)育。由于低阻油層不同于常規(guī)油層的特性，造成現(xiàn)場判別存在困難，易引起此類油層的漏失，給勘探開發(fā)造成重大損失。理論和實踐證明，常規(guī)錄井資料與測井響應(yīng)特征有機地結(jié)合，對低阻油層特征充分了解，是準(zhǔn)確判別低阻油層的唯一途徑，也是最有效的手段。

關(guān)鍵詞：低阻油層；常規(guī)油層；束縛水；雙孔隙結(jié)構(gòu)；物性；常規(guī)錄井 文獻標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TE122 文章編號：1009-2374（2015）29-0161-04 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.29.081

目前，國內(nèi)對“低阻油層”的研究尚不夠深入，工區(qū)內(nèi)“低阻油層”的發(fā)現(xiàn)促使我們應(yīng)該對其存在特征、形成機理及現(xiàn)場判別方法有所認(rèn)識，這將對以后的油田開發(fā)、評價、儲量計算及完井工藝等方面有一定的改進性幫助。作為地質(zhì)工作者，如果對“低阻油層”認(rèn)識不足，在對儲層評價時囿于習(xí)慣性思維，一旦將“低阻油層”誤判為水層或完井工藝失當(dāng)，油氣田開發(fā)必會遭受不必要的巨大損失。特別是在現(xiàn)階段常規(guī)油層日趨減少，開發(fā)成本日益加大，對“非常規(guī)油層”的重視程度正在逐步提高，“低阻油層”作為非常規(guī)油層，由于其物性基礎(chǔ)好，初期常具較高產(chǎn)能，加強對“低阻油層”的研究，提高認(rèn)知度，進而選擇合適的完井工藝，最大程度地減少束縛水的活化，以實現(xiàn)產(chǎn)能的最大化，是我們面臨的亟需解決的課題。

1 “低阻油層”的概念及分布

1.1 “低阻油層”的概念

“低阻油層”是指油層的電阻率與常規(guī)油氣藏相比很低，與水層電阻率值相接近。所謂“低阻油層”的低只是一個相對量的變化，但究竟低到何種程度才被稱為“低阻油層”，目前缺少一個統(tǒng)一的明確標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)階段較流行的為電阻率增大系數(shù)法：即含油氣巖石電阻率與巖石完全含水時（實際操作時常運用同層位同沉積環(huán)境的相鄰水層作參考）電阻率的比值小于或等于3時界定為“低阻油層”。但這不是確定“低阻油層”的絕對標(biāo)準(zhǔn)，從目前發(fā)現(xiàn)的“低阻油層”來看，“低阻油層”的絕對值也比較低，一般小于8Ω·m。

1.2 “低阻油層”的分布

1.2.1 區(qū)域分布?！暗妥栌蛯印痹谑澜绶秶鷥?nèi)分布廣泛，單分布在中國的就有渤海灣盆地、松遼盆地、塔里木盆地、新疆準(zhǔn)噶爾盆地及鄂爾多斯盆地等。工區(qū)陜北定邊韓渠長2油層組、長3油層組、張?zhí)烨吞镩L3油層組、鄂南鎮(zhèn)涇油田長9油層組均見有“低阻

油層”。

1.2.2 相帶分布。從沉積學(xué)角度來看，水動力條件是“低阻油層”發(fā)育的決定因素。縱向上具有一定厚度，通常單層厚度大于5m，韻律性不明顯，巖性較細(xì)，具備形成低阻油層的微觀地質(zhì)條件，一般發(fā)育在儲層的中上部；橫向上發(fā)育在水動力條件較弱的沉積相帶中，分布平面區(qū)域較局限。

表1 低阻油層相帶分布特征

沉積相帶 儲層特征 低阻成因 備注

辮狀河 自下而上巖性由粗變細(xì)，呈河流相正旋回沉積層序，微背斜 低幅度構(gòu)造 定邊韓渠、張?zhí)烨吞镩L3油層組

曲流河 細(xì)砂、粉砂與泥質(zhì)呈互層，泥質(zhì)含量高 泥質(zhì)附加導(dǎo)電性、高束縛水 定邊韓渠長2油層組

濱淺湖 以泥巖和粉砂巖為主，且呈互層 高地層水礦

化度

灘壩邊緣 巖性較細(xì)、泥質(zhì)含量高，微孔隙發(fā)育 高束縛水 鎮(zhèn)涇油田長9

三角洲前緣 沉積時能量低，以粉砂巖及泥質(zhì)粉砂巖

為主 黏土礦物附加導(dǎo)電性，高束縛水

扇三角洲前緣 巖性細(xì)，以砂巖為主 高地層水礦化度，高束縛水

沖積扇扇端 細(xì)粒泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖和砂質(zhì)泥巖 孔隙結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，黏土含量高，高束縛水

2 “低阻油層”存在的特征

鄂爾多斯盆地華北分公司區(qū)塊目前已發(fā)現(xiàn)定邊韓渠三疊系延長組長2、長3油層組、張?zhí)烨吞镩L3油層組、鎮(zhèn)涇油田延長組長9油層等多個“低阻油層”。

2.1 巖性特征

現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)的低阻油層都證實了低電阻率油氣層以泥質(zhì)膠結(jié)的細(xì)砂和粉砂巖為主，如陜西定邊張?zhí)烨吞锏拈L2低阻油層，巖性為灰綠色粉砂巖；鎮(zhèn)涇工區(qū)的長9低阻油層，巖性為淺灰色細(xì)砂巖。較高的黏土含量也是其主要特征，黏土礦物主要成分為伊利石、蒙脫石，有時含有綠泥石。

2.2 沉積特征

通過多口井的巖芯資料證實，低阻油層儲層常發(fā)育塊狀層理，具有較大厚度，物性相對均勻。韻律性不明顯，層狀層理常不發(fā)育，證實了低阻油層應(yīng)是在弱水動力條件下，具有相對穩(wěn)定的沉積環(huán)境。

2.3 孔隙結(jié)構(gòu)特征

國內(nèi)低阻油層的孔隙特征體現(xiàn)在以下四方面：（1）孔隙半徑較小，主要孔隙為1～5μm；（2）微孔隙十分發(fā)育，孔隙半徑多數(shù)小于0.1μm；（3）毛細(xì)管壓力曲線的排驅(qū)壓力普遍較大，一般超過2MPa；（4）表現(xiàn)為低滲透特征，其數(shù)值一般小于85×10-3μm2。另外不同于常規(guī)油層的最重要的一點是具有雙孔隙結(jié)構(gòu)特征，即滲流孔隙和毛細(xì)孔隙同時并存。

2.4 高束縛水特征

雙孔隙結(jié)構(gòu)的毛細(xì)孔隙及高黏土質(zhì)含量決定了其具有高束縛水的特性，由于高束縛水在試油初期表現(xiàn)為產(chǎn)量高、含水低，后期由于束縛水的活化，含水率快速上升。

2.5 熒光特征

由于低阻油層物性好的特性，決定了其含油大多呈均勻塊狀，熒光發(fā)光均勻，由于束縛水含量普遍較高，其熒光也具有含水特性，大多呈淺黃色、微黃白的特性，而常規(guī)油層碎屑巖物性具有相對的不均一性，表現(xiàn)在熒光特性上多見斑狀不均勻發(fā)光。

2.6 電性特征

低阻油層顧名思義電阻率通常較低，其電阻率絕對值一般小于8Ω·m，與鄰近水層相比其電阻率十分逼近，有時甚至低于水層電阻率。如鎮(zhèn)涇工區(qū)內(nèi)具有巖芯控制的紅河55井，其油層電阻率為5Ω·m，而其底部厚約1.5m泥巖隔層下有1.5m水層，電阻率在7～8.5Ω之間，紅河56井存在與其相似的特征。高時差、中高中子是大多數(shù)低阻油層最顯著的特征，如定邊韓渠長2低阻油層，其聲波時差達到280μm/s，而鄰近水層只有250μm/s。紅河55井、紅河56井兩井中子最高值均達27%，一般亦在23%左右，且?guī)r芯含油最好的部位對應(yīng)高中子處；而這兩口井的水層聲波時差中等約230μm/s、中子均為16%。多種資料表明，低阻油層其聲波時差與中子值均較高并與含油豐度呈正相關(guān)關(guān)系。另外，低阻油層與常規(guī)油層的不同還在于低阻油層表現(xiàn)為深感應(yīng)endprint

∠中感應(yīng)∠八側(cè)向，與典型的常規(guī)油層呈反向關(guān)系。這一點來看，說明低阻油層物性好，泥漿易侵入，且油層電阻率小于泥漿電阻率，因為八側(cè)向基本反映的是泥漿電阻率，這一點也同時排除電阻率低是侵入性低阻的可能（圖1、圖2）。

圖1 紅河55井油氣綜合圖

圖2 紅河56井油氣綜合圖

3 “低阻油層”形成機理

結(jié)合各項現(xiàn)場資料，對低阻油層形成低阻的機理進行了深入研究，認(rèn)為低阻油層低阻成因具有以下各方面的影響因素：

3.1 粉細(xì)結(jié)構(gòu)及微孔隙發(fā)育

粉細(xì)結(jié)構(gòu)必然伴隨較高的黏土含量，同時粉細(xì)結(jié)構(gòu)內(nèi)比表面積增大又使地層中孔隙結(jié)構(gòu)復(fù)雜、微孔隙發(fā)育，黏土的潤濕性及微孔隙又造成束縛水含量明顯增多，進而使油層電阻率大幅度降低?？梢哉f巖性呈粉細(xì)結(jié)構(gòu)是低阻油層形成的必要因素，是不是主導(dǎo)因素還要看具體情況來定，大凡低阻油層，其巖性必然為細(xì)或粉砂巖。

3.2 高-極高礦化度地層水

當(dāng)油層中存在一定的高礦化度地層水時，可形成發(fā)達的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，使得油層的電阻率減小，這類油層的電阻率絕對值在1～2變化，與鄰近的典型水層相比電阻率非常逼近，如定邊韓渠油田長2油層，電阻率最低時只有2.1Ω·m左右，而鄰井水層電阻率為2Ω·m。

3.3 高束縛水飽和度

儲層中的束縛水包括微孔隙中不能流動的水和吸附在巖石顆粒表面的水。如果油層中含大量束縛水，那么即使油層的粒間孔隙不含自由水而只含油氣，電阻率值也會明顯下降。形成原因主要是巖石細(xì)粒成分（粉砂）增多和（或）黏土礦物的充填富集，導(dǎo)致地層中微孔隙十分發(fā)育，微孔隙和滲流孔隙并存。顯然微孔隙發(fā)育的地層，束縛水含量明顯增大，再加上地層水中礦化度的影響，其電阻率值可能極低。

3.4 高黏土含量

粉砂巖中相對黏土礦物一般較多，黏土礦物的水化作用常常在黏土表面形成一種薄水膜，導(dǎo)致束縛水含量增大，從而引起電阻率的下降。其電阻率下降的幅度取決于黏土的含量和陽離力交換能力。在電場的作用下，黏土礦物表面吸附的陽離子與巖石溶液中其他水合離子交換位置，引起導(dǎo)電的現(xiàn)象稱為黏土礦物的陽離子交換。由黏土礦物的陽離子交換產(chǎn)生的導(dǎo)電性稱為黏土礦物的附加導(dǎo)電性。黏土礦物的附加導(dǎo)電性是造成低阻油層現(xiàn)象的主要因素之一。在高礦化度地層水的情況下，此時的附加導(dǎo)電性可忽略不計；只有在淡地層水的情況下，當(dāng)砂巖富含泥質(zhì)時，泥質(zhì)附加導(dǎo)電性的作用上升，成為造成油氣層低阻的主要因素。當(dāng)泥質(zhì)含量足夠多且構(gòu)成產(chǎn)狀連續(xù)分布時，該類低阻油氣層轉(zhuǎn)化成復(fù)合成因的低阻油氣層。由于非均質(zhì)性形成復(fù)雜的孔隙系統(tǒng)，微孔隙與大孔隙分布不均成為雙組孔隙系統(tǒng)。低電阻率油層中，黏土多以蒙脫石和伊利石或伊蒙混型黏土為主。黏土分布常常呈薄膜狀，充填狀和橋塞的形式構(gòu)成產(chǎn)狀的連續(xù)分布，造成微孔隙發(fā)育。

3.5 巖石的潤濕性

從巖石的潤濕性來看，低電阻率油氣層普遍具有親水性或偏親水性的混合潤濕的特點，這一特點通常與儲集層所含黏土礦物伊利石和蒙脫石有較強的吸水性有關(guān)。當(dāng)巖石骨架為強潤濕性時，就會吸附大量的水分子，導(dǎo)致儲層段束縛水含量增加，引起油層的電阻率較低。

3.6 巖石骨架導(dǎo)電

通常巖石骨架不導(dǎo)電，當(dāng)含有導(dǎo)電物質(zhì)時，會使油層電阻率降低。如鄂北太原組常富含黃鐵礦，當(dāng)存在于砂巖儲層時電阻率極低。

3.7 低阻油層的特征

低阻油層油質(zhì)一般較輕，稠油等電阻率更高的油質(zhì)一般不會形成低阻油層。

3.8 特殊情況

特殊情況下導(dǎo)致的假低阻油層，如受上下圍巖的影響，當(dāng)油層較薄，油層的厚度小于測井儀器的縱向分辨率時，電法測井響應(yīng)值就會受圍巖的影響而表現(xiàn)出低電阻率值?；蛘呤褂名}水泥漿，井眼周圍的流體被泥漿濾液所驅(qū)替，使油層電阻率減小，在具有裂縫的地層中尤其如此。此種低阻油層在開發(fā)過程中更容易被忽視，要借助陣列感應(yīng)、微電極、核磁共振、聲波時差、井底成像給合錄井熒光顯示綜合分析才能給出準(zhǔn)確的

解釋。

總之，形成低阻油層的機理往往是多方面的，單一因素的較少見，多種成因的低阻油層可能在某一具體油藏中會同時出現(xiàn)，要分析其主導(dǎo)因素。其實透過現(xiàn)象看本質(zhì)，多成因之間或多或少都存在一定的內(nèi)在聯(lián)系。

4 低阻油層的判別

低阻油層的判別是在掌握低阻油層的存在特征，充分利用常規(guī)錄井錄取的半定量化的錄井資料基礎(chǔ)上，結(jié)合測井電性響應(yīng)特征進行綜合分析，對油層性質(zhì)做出的判別。

4.1 常規(guī)地質(zhì)錄井是發(fā)現(xiàn)“低阻油層”最基本的方式

常規(guī)地質(zhì)錄井是發(fā)現(xiàn)油層最原始也是最基本的手段，主要包括鉆時錄井、巖屑錄井、熒光錄井、巖芯錄井、氣測錄井及工程錄井等。其中熒光錄井、巖芯錄井、氣測錄井和鉆井液錄井是發(fā)現(xiàn)油層（包括低阻油層）的主要手段。

石油熒光是物質(zhì)受激輻射產(chǎn)生的一種發(fā)光現(xiàn)象，由于石油的組成不同，其熒光有所區(qū)別。低阻油層與正常油層一樣都含有芳香族化合物及其衍生物，通過熒光直照、點滴試驗、系列對比和聞油味同樣可以發(fā)現(xiàn)油層。但是，由于“低阻油層”的束縛水含量比較高，熒光顏色略發(fā)白，此特性與油水同層或含油水層相近，這一點需要特別注意，必要時輔以定量熒光新技術(shù)手段進行甄別。巖芯錄井是常規(guī)錄井中最直觀、最有效的發(fā)現(xiàn)評價油層的手段?！暗妥栌蛯印迸c常規(guī)油層一樣，在含油部分由于油浸會造成明顯的油脂感，并伴有油味，含油部位做滴水試驗，會表現(xiàn)為緩滲的特點，與水層有明顯的區(qū)別，同時借助采集密閉巖心樣進行試驗室化驗，取得含油飽和度等數(shù)據(jù)，對油層的含油情況有較清晰的

認(rèn)識。

氣測錄井在識別油層時占有不可或缺的地位，對“低阻油層”也不例外，對快速發(fā)現(xiàn)評價低阻油層有重要的參考作用。另外由于“低阻油層”具有物性好的特點，鉆時錄井與常規(guī)油層相比其鉆時具有更快的特點，是反映物性好壞的直接參考資料。endprint

鉆井液錄井包括鉆井液密度、黏度、氯離子錄井和槽面顯示等。低阻油層和常規(guī)油層一樣，在鉆遇油層和油水同層時，鉆井液密度下降，黏度稍增或不變，氯根稍增，鉆井液稍增或不變，在綜合判別時可以作為輔作性參考資料。

從上述情況可以看出，常規(guī)錄井在發(fā)現(xiàn)油層時完全可以達到對油層的基本評價，錄井時全面記錄各項原始資料并做出合理的分析不會造成“低阻油層”的漏失，但錄井只能對含油性做到定性或半定量的評價，做出更為準(zhǔn)確的判別還需要進一步借助測井響應(yīng)特征，才能最終識別是否是“低阻油層”。

4.2 利用電測響應(yīng)特征對低阻油層的判別

電阻率經(jīng)常作為判別油氣層的重要指標(biāo)，但電阻率不是決定油層好壞的主導(dǎo)因素，絕不能對電阻率形成定量化的模式。其實影響電阻率高低的因素很多，如砂巖成分、顆粒大小、分選、磨圓、膠結(jié)物以及膠結(jié)方式等都會共同影響電阻率的高低；其次其中所含流體類型、礦化度等對巖石電阻率的影響也至關(guān)重要；在有裂隙的情況下電阻率也會大幅降低。大多數(shù)情況下砂巖物性是影響電阻率的主導(dǎo)因素，特殊情況下流體也可上升為主導(dǎo)因素，要具體情況具體分析，不可因某含油層位電阻率偏低就輕言該層位無價值。即使在同一口井中不同層位間電阻率的比較也是毫無意義的，在一口井中只有和鄰近同層位水層比較才有一定的參考意義；同樣同一層位非同一區(qū)塊比較電阻率意義也不大，判斷油層的好壞只能是在同一區(qū)塊、同一層位、物性相當(dāng)?shù)那闆r下才能用電阻率進行比較，此時才能大致確定油層的優(yōu)劣。事實上，在一個油田區(qū)塊到了開發(fā)階段才能逐步建立巖性、電性、含油性三者之間的半定量化關(guān)系。前期勘探階段測井解釋對錄井的依賴性相對較大，特別是鎮(zhèn)涇油田延長組多屬底水不明顯或無底水的油層，測井解釋對錄井的依賴性更明顯，測井在錄井的基礎(chǔ)上分析物性差異及各種電性變化規(guī)律才能做出符合客觀實際的解釋

結(jié)論。

在現(xiàn)場遇到電阻率低的可疑油層時，就要全面分析其中子、聲波時差、密度等的變化并與錄井在此區(qū)間的變化特點找出對應(yīng)關(guān)系。特別是儲層內(nèi)部在中子、聲波時差突變點上下找出錄井巖性、含油性等的對應(yīng)變化關(guān)系，實際進行油層綜合判別時是完全能夠發(fā)現(xiàn)“低阻油層”的。在碎屑巖儲層內(nèi)部，錄井顯示好同時聲波時差、中子具中高值，其巖性具粉細(xì)粒結(jié)構(gòu)，而電阻率低并與鄰井水層相近的情況下可以初步判別為低阻油

氣層。

5 結(jié)語

（1）常規(guī)錄井技術(shù)完全具備發(fā)現(xiàn)低阻油層的條件，發(fā)現(xiàn)低阻油層錄井是關(guān)鍵，正確判別低阻油層電測是手段；（2）提高對低阻油層的認(rèn)知度，充分利用錄、測井資料才能對低阻油層進行準(zhǔn)確的判別；（3）進一步深入研究低阻油層形成機理及沉積條件，針對低阻油層物性好、高束縛水等特性選擇適合的完井工藝是提高采收率的有效途徑。

參考文獻

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作者簡介：王?；ǎ?978-），女，山西晉中人，中石化華北石油工程有限公司錄井分公司石油地質(zhì)工程師，研究方向：石油天然氣地質(zhì)錄井和生產(chǎn)管理。

（責(zé)任編輯：王 波）endprint