低渗透储层四性关系综合研究
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收稿日期#$$" $> $"'改回日期#$$" $> #!" 作者简介石兰亭#>@B&$%!男!高级工程师!博士在读!现主要从事 储层预测和油藏描述等方面的研究工作" 基金项目中国石油勘探开发研究院石油科技中青年创新基金项目 资助"
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石!油!物!探
井解释的致密层'含油&油浸级别样品的孔隙度一般
第!"卷第#期 #$$%年&月
石!油!物!探 '()*+,-./01*2)-*(/3.4'5)2*(32)1(67
文章编号>$$$ >!!>##$$%%$# $>@> $!
低渗透储层四性关系综合研究
***以二连盆地吉尔嘎朗图凹陷为例
89:;!"!49;# 7<=;!#$$%
石兰亭>$#$马!龙#$巩!固#$陈广坡#$李忠春#
在建立测井解释模型时!需选择本地区参数进
指数分别为>;!%和>;>?" "#%!效果分析
测井解释有效孔隙度与岩心分析孔隙度非常
接近!小层平均值绝对误差小于c#'测井解释渗透 率与岩心分析渗透率误差范围小于一个数量级(@)'
测井解释油层含油饱和度平均值为B&C%#A!差油 层含油饱和度平均值为!";&A"由此可见所建立 的测井解释模型较为合理"
中图分类号*B&>;!
文献标识码0
!!随着油田勘探和开发程度的不断加深!对测井 解释符合率的要求也越来越高"57.&]-.&/72& 7]3 等测井新技术的发展和运用!使得储层测井 评价迈向了全新领域!人为因素减少!得到的结论 更加准确(>)"然而!以下两个因素在一定程度上制 约了测井解释的符合率-#勘探和开发目标已由构 造油气藏转向岩性油气藏!而岩性油气藏多为砂砾 岩储 层(#)" $ 在 测 井 方 法 上!虽 然 斯 仑 贝 谢 的 70j.- ?$$&阿特拉斯的 (/1.*- ?"$$及哈里 伯顿的 (j/(11 #$$$ 型 成 像 测 井 系 统 比 较 先 进!但受测井成本的制约!油田实际采用的测井系 列不全!许多地区仍处于以国产小数控为主&&"$$ 系列为辅&间有新方法测井的格局(&!!)"
利用三孔隙度测井曲线重叠方法能有效地判 别出气层(>$)"例如!j?&井的#>>#;#!#>&?;%D 储层段#图 ?%!电 阻 率 为 >#!&$7/D#一 般 为 >%7/D%!孔 隙 度 一 般 为 %;?A!渗 透 率 一 般 为 >;$&E>$a&)D#!属 于 中 孔&低 渗 储 层" 由 于 气 层 的存在!且天然气的含氢指数和体积密度都比油或 水小得多!因而中子孔隙度测井值呈现为低值!体积 密度变小"这就是中子孔隙度测井的*挖掘效应+" 根据以上特征!该层段经综合解释为油 气同层!试 油获得油产量为!?;"P,N!气产量为?#!B%D&,N"
行测井资料预处理(%)!包括以下几个方面-
根据以上分析得到的研究区腾格尔组油层有
>%测井资料标准化'
效厚度下限标准如表>所示"
表>!腾格尔组油层有效厚度下限标准
类别
孔隙度!A
渗透率,#>$a&)D#% 电阻率,#7/D% 电位异常
泥质含量!A 饱和度!A
油层 差油层 致密层
水层
&>& >$!>?
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>!方法研究
吉尔嘎朗图凹陷储集层主要为以近源扇三角 洲&近岸水下扇和湖底扇沉积为主的砂砾岩体!具 有中孔&低渗的特点"研究区内共有评价井&生产 井#$口!测井项目主要有横向电极系系列&自然电 位&自 然 伽 马&井 径&声 波 时 差&补 偿 中 子&补 偿 密 度&双感应 八侧向&双侧向 微球型聚焦&地层倾角 等"由于岩 性 复 杂!且 存 在 高 阻 水 层 和 低 阻 油 气 层!测井解释符合率低" "#"!四性关系分析
图?!j?&井气层解释成果
>@!
石!油!物!探
第!"卷
&!油 水界面的确定
研究区属于构造 岩性油藏!含有多个油水系 统"由于存在高阻水层和低阻油层!油 水界面的 确定需通过综合分析重复式地层压力测试#253% 资料&试油资料和测井解释资料来完成"对于同一 油水 系 统 的 岩 性 油 藏!油 水 界 面 一 旦 确 定!则 油 水界面以上的储集层!即使电阻率比较低也应 该解释为油层'油 水界面以下的储集层!即使电阻 率比油层高!也应该解释为水层"为了提高 j!井 区油层连通性分析的可靠性!我们借助地震储层预 测剖面制作了油藏剖面(>>)!通过综合分析!将 j!
编辑戴春秋
大于>&A!渗透率大于>$E>$a&)D#!对应于测井解 释的油层'两者之间对应于测井解释的差油层#图#%"
第!"卷
图&!含油饱和度与电阻率交会分析
图>!油气显示级别与试油结果
!!#%对电阻率进行侵入校正' &%岩心归位'
!%建立地层温度和压力梯度的关系'
?%确定目的层的岩心密度' B%确定声波时差压实系数" 通过岩心分析!得出声波时差压实系数0* 为
油气层综合解释的方法&技术很多!既有传统 的图板法!又有近年来发展起来的神经网络法&专 家系统法等(?)!但对低渗透储层的测井评价一直是 国内各油田面临的难题!其主要原因是应用常规解 释方法进行测井解释符合率很低(B)"以二连断陷 盆地吉尔嘎朗图凹陷为例!该地区以前只进行了常 规测井解释!所计算的孔隙度&饱和度与岩心分析 结果相差很大!测井解释符合率低"另外!高阻水 层&低阻油气层的存在也严重影响了测井解释的符 合率"我们针对二连盆地岩性油气藏的具体特点! 根据以常规测井系列为主的资料状况!综合应用试 油和钻井取心等资料!开展了岩性油藏*四性+关系 及油&气&水解释研究!获得了良好的地质效果"
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明显 较明显 不明显
明显
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!!由电阻率与自然电位的交会分析结果#图!% 也大于>$7/D!因此!单纯利用电阻率来判别油 可以看出!油层电阻率大于>$7/D!水层电阻率 水层存在多解性"但在自然电位曲线上!水层的自
?%低渗透储层*四性+关系研究可以提高测井 解释参数的合理性和准确性!继而提高测井解释的 符合率!为储量计算提供可靠的参数"
参!考!文!献
>!何绪全;测井新技术在碳酸盐岩储层测井评价中的应 用(Q);天然气勘探与开发!#$$&!#B#>%-!&!!%
#!申梅英!陈家阔!姚伟;薄层测井解释技术的进展(Q);
>;成都理工大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室四川成都B>$$?@#;中国石油勘探 开发研究院西北分院甘肃兰州"&$$#$
摘要吉尔嘎朗图凹陷是二连断陷盆地的重点勘探凹陷之一!储集层主要为以近源的扇三角洲&近岸水下扇和湖
底扇沉积为主的砂砾岩体!油藏类型以岩性&构造 岩性油气藏为主!含有高电阻水层和低电阻油气层"通过对
第#期
石兰亭等C 低渗透储层*四性+关系综合研究
>@&
然电位异常幅度要明显大于油层的自然电位异常 幅度!因此!在确定油水同层和水层时!应参考录井 资料&井壁取心分析结果&电阻率曲线及自然电位 曲线!进行综合判断"
图!!电阻率与自然电位交会分析
#!气层的识别
研究区许多构造高部位存在气层!由于岩性的 影响!其 电 阻 率 不 高" 有 些 气 层 电 阻 率 小 于 >$7/D!受储层 厚 度 的 影 响!往 往 被 认 为 是 干 层 或水层"
对于砂砾岩储层!油层电性特征基本表现为高 岩心分析化验资料得出孔隙度胶结指数和饱和度
电阻率&低密度&低声波时差&低自然伽马!即*三低
一高+的特 征(")-电 阻 率 为 >$!B$ 7/D!密 度 为 #;&!#;!M,OD&!声 波 时 差 为 #&$!#B$)J,D#油 层平均为#?$)J,D%!自然伽马为?$!%$0*."由 于岩性的影响!大部分水层电阻率大于>$7/D!只 用电阻率一个参数很难区分油水层#图&%" "#$!测井资料预处理
研究区储集层岩性主要为砾岩&砂砾岩&含砾砂 岩&中粗砂岩和粉细砂岩&泥质砂岩&泥质砂砾岩&白 云质砂岩&砂质白云岩&灰质粉砂岩&灰质砂砾岩等! 其中砂砾岩发育较为广泛!砂砾岩储层是本区最主 要的产油层#图>%"岩心分析表明!孔隙度分布范 围为>;>A!#$;>A!渗透率分布范围为#$;$>@! #@&&;$$$%E>$a&)D#!渗透率大于>$E>$a&)D# 的 样品占样品总数的#!A"荧光&油迹样品的孔隙度 一般小于>$A!渗透率小于>E>$a&)D#!对应于测
0* $&$!$$!&6P %%!#!$! #>% 式中-P 为地层埋藏深度#D%"
通过岩心分析化验&录井&试油&测井等资料的
综合分析研究!最终确定用自然伽马曲线计算泥质
含量'用中子 密度交会法计算有效孔隙度'用孔隙
图#!孔隙度#*%与渗透率#+%交会分析
Hale Waihona Puke Baidu
度做参数计算渗透率"由于油层电阻率较高!泥质 含量较低!所以用阿尔奇公式计算含油饱和度!由
图B!过 j!井油藏剖面
!!结束语
>%对于复杂岩性的*四性+关系研究!必须要 有取心资料'
#%利用本地区的分析化验资料确定测井解释 参数可以提高测井解释的精度'
&%对于同一油水系统的岩性油藏!油 水界面 一旦确定!则油 水界面以上的储集层为油层!油 水界面以下的储集层为水层'
!%结合地震资料进行油藏模式和油藏类型分 析!可以提高测井解释的可信度'
国外测井技术!#$$?!#$#&%-?@!B& &!秦绪英!宋波涛;测井技术现状与展望(Q);勘探地球物
理进展!#$$#!#?#>%-#B!&! !!谭廷栋;中国油气勘探测井技术的更新换代(Q);测井
技术!#$$$!#!#&%->B&!>B" ?!马俊芳!慈兴华!崔强;油气层综合解释中应把握的几
项宏观原则(Q);录井工程!#$$B!>"##%-&"!&% B!谭成仟!雷启鸿!宋子齐;测井综合评判技术在某地区
该地区钻井&录井&测井&试油和岩心分析等资料的综合分析研究!总结出该地区中孔&低渗油气层的*四性+关
系!建立了测井解释模型!确定出油层的有效厚度下限标准"在此基础上!利用三孔隙度重叠法有效地判断出低
电阻气层'利用自然电位异常幅度有效地判断出高电阻水层和低电阻油气层"对该地区所有老井进行了复查!
将 j!井区 j! >#井+号层#原水层%解释为油层!使得+号层连成一片!扩大了含油面积"此外!j!井区有? 层!;"D 厚的致密层被解释为差油层!有>"层#&;%D 厚的差油层被解释为油层!增加了所发现的油层厚度" 关键词岩性油藏'低渗透储层'低电阻油层'孔隙度'油水界面
储盖组合 解 释 研 究 中 的 应 用 (Q);石 油 物 探!>@@@!&% #!%-?"!B? "!李刚!吴秀田!刘明!等;泥质和粘土在二连油田测井解 释中的作用研究(Q);测井技术!#$$!!#%#?%-!>"!!>% %!秦绪英;电阻率测井泥浆侵入影响校正方法研究(Q); 石油物探!#$$B!!?#?%-?&"!?!> @!中华人 民 共 和 国 国 家 标 准 局;'ZK#B@$%% 石 油 储 量 规范(-);北京-中国标准出版社!>@%% >$!潘和平!黄 坚!樊 政 军!等;低 电 阻 率 油 气 层 测 井 评 价 (Q);勘探地球物理进展!#$$#!#?#B%->>!>" >>!易定红!石兰亭!贾义蓉;吉尔嘎朗图凹陷宝饶洼槽阿 尔善组层序地层与隐蔽油藏(Q);岩性油气藏!#$$"!>@ #>%-"&!"B
井区油层段划分为B个油层组#图B%!各个油层组 都有自己的油 水界面"
利用本文研究的方法对研究区的所有老井进行 了复查!确定了一些油 水矛盾层"如 j!井区 j!井 与j! >>井和 j! >#井的油水关系存在矛盾!原 j! >#井+号层解释为水层!可是该层的水顶深度 比 j!井该层#试油证实为油层%的油底深度还要低! 因此本次将j! >#井+号层解释为油层"这样解释 使得油层连成一片!扩大了含油面积!且符合油水分 布规律"此外!j!井有?层!;"D厚的致密层被解释 为差油层!有>"层#&;%D厚的差油层被解释为油层! 增加了所发现的油层厚度!为当年的储量升级奠定了 基础"
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低渗透储层四性关系综合研究
***以二连盆地吉尔嘎朗图凹陷为例
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在建立测井解释模型时!需选择本地区参数进
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接近!小层平均值绝对误差小于c#'测井解释渗透 率与岩心分析渗透率误差范围小于一个数量级(@)'
测井解释油层含油饱和度平均值为B&C%#A!差油 层含油饱和度平均值为!";&A"由此可见所建立 的测井解释模型较为合理"
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!!随着油田勘探和开发程度的不断加深!对测井 解释符合率的要求也越来越高"57.&]-.&/72& 7]3 等测井新技术的发展和运用!使得储层测井 评价迈向了全新领域!人为因素减少!得到的结论 更加准确(>)"然而!以下两个因素在一定程度上制 约了测井解释的符合率-#勘探和开发目标已由构 造油气藏转向岩性油气藏!而岩性油气藏多为砂砾 岩储 层(#)" $ 在 测 井 方 法 上!虽 然 斯 仑 贝 谢 的 70j.- ?$$&阿特拉斯的 (/1.*- ?"$$及哈里 伯顿的 (j/(11 #$$$ 型 成 像 测 井 系 统 比 较 先 进!但受测井成本的制约!油田实际采用的测井系 列不全!许多地区仍处于以国产小数控为主&&"$$ 系列为辅&间有新方法测井的格局(&!!)"
利用三孔隙度测井曲线重叠方法能有效地判 别出气层(>$)"例如!j?&井的#>>#;#!#>&?;%D 储层段#图 ?%!电 阻 率 为 >#!&$7/D#一 般 为 >%7/D%!孔 隙 度 一 般 为 %;?A!渗 透 率 一 般 为 >;$&E>$a&)D#!属 于 中 孔&低 渗 储 层" 由 于 气 层 的存在!且天然气的含氢指数和体积密度都比油或 水小得多!因而中子孔隙度测井值呈现为低值!体积 密度变小"这就是中子孔隙度测井的*挖掘效应+" 根据以上特征!该层段经综合解释为油 气同层!试 油获得油产量为!?;"P,N!气产量为?#!B%D&,N"
行测井资料预处理(%)!包括以下几个方面-
根据以上分析得到的研究区腾格尔组油层有
>%测井资料标准化'
效厚度下限标准如表>所示"
表>!腾格尔组油层有效厚度下限标准
类别
孔隙度!A
渗透率,#>$a&)D#% 电阻率,#7/D% 电位异常
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油层 差油层 致密层
水层
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吉尔嘎朗图凹陷储集层主要为以近源扇三角 洲&近岸水下扇和湖底扇沉积为主的砂砾岩体!具 有中孔&低渗的特点"研究区内共有评价井&生产 井#$口!测井项目主要有横向电极系系列&自然电 位&自 然 伽 马&井 径&声 波 时 差&补 偿 中 子&补 偿 密 度&双感应 八侧向&双侧向 微球型聚焦&地层倾角 等"由于岩 性 复 杂!且 存 在 高 阻 水 层 和 低 阻 油 气 层!测井解释符合率低" "#"!四性关系分析
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?%低渗透储层*四性+关系研究可以提高测井 解释参数的合理性和准确性!继而提高测井解释的 符合率!为储量计算提供可靠的参数"
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>!何绪全;测井新技术在碳酸盐岩储层测井评价中的应 用(Q);天然气勘探与开发!#$$&!#B#>%-!&!!%
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摘要吉尔嘎朗图凹陷是二连断陷盆地的重点勘探凹陷之一!储集层主要为以近源的扇三角洲&近岸水下扇和湖
底扇沉积为主的砂砾岩体!油藏类型以岩性&构造 岩性油气藏为主!含有高电阻水层和低电阻油气层"通过对
第#期
石兰亭等C 低渗透储层*四性+关系综合研究
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#!气层的识别
研究区许多构造高部位存在气层!由于岩性的 影响!其 电 阻 率 不 高" 有 些 气 层 电 阻 率 小 于 >$7/D!受储层 厚 度 的 影 响!往 往 被 认 为 是 干 层 或水层"
对于砂砾岩储层!油层电性特征基本表现为高 岩心分析化验资料得出孔隙度胶结指数和饱和度
电阻率&低密度&低声波时差&低自然伽马!即*三低
一高+的特 征(")-电 阻 率 为 >$!B$ 7/D!密 度 为 #;&!#;!M,OD&!声 波 时 差 为 #&$!#B$)J,D#油 层平均为#?$)J,D%!自然伽马为?$!%$0*."由 于岩性的影响!大部分水层电阻率大于>$7/D!只 用电阻率一个参数很难区分油水层#图&%" "#$!测井资料预处理
研究区储集层岩性主要为砾岩&砂砾岩&含砾砂 岩&中粗砂岩和粉细砂岩&泥质砂岩&泥质砂砾岩&白 云质砂岩&砂质白云岩&灰质粉砂岩&灰质砂砾岩等! 其中砂砾岩发育较为广泛!砂砾岩储层是本区最主 要的产油层#图>%"岩心分析表明!孔隙度分布范 围为>;>A!#$;>A!渗透率分布范围为#$;$>@! #@&&;$$$%E>$a&)D#!渗透率大于>$E>$a&)D# 的 样品占样品总数的#!A"荧光&油迹样品的孔隙度 一般小于>$A!渗透率小于>E>$a&)D#!对应于测
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通过岩心分析化验&录井&试油&测井等资料的
综合分析研究!最终确定用自然伽马曲线计算泥质
含量'用中子 密度交会法计算有效孔隙度'用孔隙
图#!孔隙度#*%与渗透率#+%交会分析
Hale Waihona Puke Baidu
度做参数计算渗透率"由于油层电阻率较高!泥质 含量较低!所以用阿尔奇公式计算含油饱和度!由
图B!过 j!井油藏剖面
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>%对于复杂岩性的*四性+关系研究!必须要 有取心资料'
#%利用本地区的分析化验资料确定测井解释 参数可以提高测井解释的精度'
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国外测井技术!#$$?!#$#&%-?@!B& &!秦绪英!宋波涛;测井技术现状与展望(Q);勘探地球物
理进展!#$$#!#?#>%-#B!&! !!谭廷栋;中国油气勘探测井技术的更新换代(Q);测井
技术!#$$$!#!#&%->B&!>B" ?!马俊芳!慈兴华!崔强;油气层综合解释中应把握的几
项宏观原则(Q);录井工程!#$$B!>"##%-&"!&% B!谭成仟!雷启鸿!宋子齐;测井综合评判技术在某地区
该地区钻井&录井&测井&试油和岩心分析等资料的综合分析研究!总结出该地区中孔&低渗油气层的*四性+关
系!建立了测井解释模型!确定出油层的有效厚度下限标准"在此基础上!利用三孔隙度重叠法有效地判断出低
电阻气层'利用自然电位异常幅度有效地判断出高电阻水层和低电阻油气层"对该地区所有老井进行了复查!
将 j!井区 j! >#井+号层#原水层%解释为油层!使得+号层连成一片!扩大了含油面积"此外!j!井区有? 层!;"D 厚的致密层被解释为差油层!有>"层#&;%D 厚的差油层被解释为油层!增加了所发现的油层厚度" 关键词岩性油藏'低渗透储层'低电阻油层'孔隙度'油水界面
储盖组合 解 释 研 究 中 的 应 用 (Q);石 油 物 探!>@@@!&% #!%-?"!B? "!李刚!吴秀田!刘明!等;泥质和粘土在二连油田测井解 释中的作用研究(Q);测井技术!#$$!!#%#?%-!>"!!>% %!秦绪英;电阻率测井泥浆侵入影响校正方法研究(Q); 石油物探!#$$B!!?#?%-?&"!?!> @!中华人 民 共 和 国 国 家 标 准 局;'ZK#B@$%% 石 油 储 量 规范(-);北京-中国标准出版社!>@%% >$!潘和平!黄 坚!樊 政 军!等;低 电 阻 率 油 气 层 测 井 评 价 (Q);勘探地球物理进展!#$$#!#?#B%->>!>" >>!易定红!石兰亭!贾义蓉;吉尔嘎朗图凹陷宝饶洼槽阿 尔善组层序地层与隐蔽油藏(Q);岩性油气藏!#$$"!>@ #>%-"&!"B
井区油层段划分为B个油层组#图B%!各个油层组 都有自己的油 水界面"
利用本文研究的方法对研究区的所有老井进行 了复查!确定了一些油 水矛盾层"如 j!井区 j!井 与j! >>井和 j! >#井的油水关系存在矛盾!原 j! >#井+号层解释为水层!可是该层的水顶深度 比 j!井该层#试油证实为油层%的油底深度还要低! 因此本次将j! >#井+号层解释为油层"这样解释 使得油层连成一片!扩大了含油面积!且符合油水分 布规律"此外!j!井有?层!;"D厚的致密层被解释 为差油层!有>"层#&;%D厚的差油层被解释为油层! 增加了所发现的油层厚度!为当年的储量升级奠定了 基础"