低电阻率油层成因类型及特征

低电阻率油层成因类型及特征
韩书权马雪团
(胜利钻井工艺研究院胜利测井公司山东东营 257000)
摘要：低电阻率油层成因复杂，类型繁多，测井响应特征不明显，是测井油气评价的一大难题。

本文针对低电阻率油层形成原因和特点，分析总结了低电阻率油层的成因类型和地质特征，为电阻率油层成因分析和储层综合评价奠定了基础。

关键词：低电阻率油层成因类型地质特征
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作者简介：韩书权（1965—），男，河南伊川人，胜利钻井工艺研究院高级经济师，从事钻井工程信息技术研究工作。

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随着油气勘探与开发工作的不断深化和各种勘探技术综合应用能力的不断提高，一些复杂的隐蔽性油气藏逐渐被发现和认识。

低电阻率油层即是其中非常重要的一种。

这些低电阻率油气藏的发现，扩大了勘探领域，同时对利用测井资料识别和评价这类油气层提出了更高的要求。

而对于低电阻率油层成因类型的认识和识别，则是不同类型低电阻率油层评价的重要基础。

对于低电阻率油层的认识，需要从成因类型电性特征和储层地质特征着手分析。

一、低电阻率油层定义
所谓低电阻率油层，是指油层电阻率相对于邻近水层电阻率而言，电阻率值偏低并引起油水层解释困难，或者油层电阻率小于或接近于围岩电阻率的一类油气层。

一般从以下三个方面来认识和描述低电阻率油层：
①从油气层电阻率绝对值考虑。

国内大多数油田的油层电阻率范围在3～100Ω·m之间，小于这一电阻率“下限”的油层即可称之为低电阻率油层。

但不同地区、不同层位，其标准也不一样。

②与邻近水层比较。

此类低电阻率油层通常不以电阻率绝对值的大小来定义，而以电阻率指数小于3进行定义。

这就意味着，其电阻率与邻近水层十分接近，甚至出现相互交叉的现象。

③与相邻围岩层比较。

与上下泥岩电阻率相比，油层电阻率明显偏低或相同。

二、低电阻率油层的成因类型及特征
根据低电阻率油层的形成因素，可大致将低电阻率油层分为以下几类：
1、高－极高地层水矿化度条件下的低电阻率油层。

在高矿化度地区，含盐量极高的地层水附着在岩石颗粒表面及毛管孔隙中，形成发达的导电网络，促使油层的电阻率明显降低。

这类油层常存在于含泥量较少的砂－粉砂岩地层，电阻率绝对值相当低，但明显大于其周围的典型水层，电阻率增大率较大，一般大于4，具有中等以上的含油饱和度。

2、具有高束缚水饱和度的低电阻率油层。

由于岩石中细粒成分（粉砂）增多或（和）粘土矿物的充填富集，导致产层微孔隙含量明显地增加，形成微孔隙与渗流孔隙两种孔隙系统同时并存，以及以微孔隙系统为主的孔隙结构特点。

在这种情况下，产层的束缚水含量将明显增大，含油饱和度降低，导致电阻率降低。

这类油层具有低渗透率、低含油饱和度、高束缚水饱和度的特点，地层含水饱和度大于50％；电阻率增大系数小于3，其电阻率与邻近的水层十分接近，甚至出现相互交叉的现象。

尤其是在高矿化度地区，电阻率绝对值相当低。

而且同一地区，高、低含油饱和度的油层时常并存
与伴生。

3、富含泥质的低电阻率油层。

在低矿化度地层中，泥质的附加导电性成为造成低电阻率的主要因素，其电阻率降低的幅度随着地层水矿化度的减小而增大，并有与邻近水层电阻率相靠近的趋势，即油层的电阻率增大系数明显减小。

在高矿化度条件下，含分散状粘土是形成低电阻率油气层的另一个重要因素。

4、导电矿物引起的低电阻率油层。

当储层中含黄铁矿、菱铁矿等导电矿物到一定含量，或导电矿物局部富集，呈层状、团块状分布时，在地层中形成强导电回路，导致测量电阻率急剧降低。

5、岩石强亲水引起的低电阻率油层。

一般情况下，在油水共存条件下，岩石表现为混合润湿，但部分岩石由于其表面的强吸水性（如蒙脱石附着颗粒表面），而始终表现为强亲水的特点，它为形成发达的导电网络提供了保障，从而造成低电阻率。

这类低电阻率油气层迫使油气主要居于渗流孔隙空间，因而其产能并不亚于常规油气层。

6、钻井液深侵入引起低电阻率油层。

这类油层主要是油层污染造成的。

在岩性较纯，孔隙度中等的砂岩地层中，泥浆滤液易于侵入地层驱替油气；或在中等偏低孔隙度（10～20％）的致密砂岩地层中，当储层存在裂缝时，由于裂缝的孔径比粒间孔隙大，而且孔隙曲折度小，泥浆滤液很容易驱替裂缝中的油气；这种较大的侵入环带，使得测井电阻率值大幅度下降，甚至趋近于邻近水层的电阻率，形成测井结果上的低电阻率油层。

7、油、水层对比条件发生变化引起的低电阻率油层。

主要表现为油层与水层中的地层水矿化度不一样，而且差异很大。

导致油水层电阻率差异小，甚至低于水层电阻率。

如淡水破坏油藏。

以上是几种典型的情况，在某一具体油藏中，可能会遇到数种因素交织在一起形成的复合成因的低电阻率油气层。

对这类油气层需设法抓住主要的因素进行评价。

三、低电阻率油层的地质特征
1、岩性特征：低电阻率油层岩性一般较细，主要为细砂—粉砂岩。

其形成低电阻率油层的主要因素有两个：一是地层骨架的粒度分布，低电阻率油层平均粒径普遍较小，导致砂岩的内比面增大，孔隙直径变小，微、小孔隙发育，因而地层束缚水含量明显增加。

或者粒度分布为宽带或双峰分布，分选差，细粒成分充填于大孔隙中，改变了孔隙结构，形成大量微孔隙和高含量的束缚水。

二是所含粘土的性质和分布形式。

低电阻率油层的形成与粘土矿物的类型、含量及分布形式有关。

大部分低电阻率油层的粘土成分以吸水性较强的伊利石、蒙脱石及二者的过渡型为主，以填隙式和衬膜式分布，使得储层微孔隙发育，束缚水含量高，成为油层电阻率降低的主要原因。

部分低电阻率油层的粘土成分以高岭石为主，由于其阳离子交换能力很低，它所形成的附加导电性可忽略不计，只有当充填于粒间孔隙的高岭石含量高达25～30％左右时，才能进一步改造大孔隙，形成十分发育的微孔隙系统和发达的束缚水网络，从而使油层电阻率和含油饱和度降低。

2、物性特征：低电阻率油层孔隙度一般较低，渗透率呈双峰或宽带分布，变化较大，高阻层渗透率一般呈单峰分布，且孔渗单相关性较好。

3、含油性特征：典型低电阻率油层含油饱和度一般小于50%，束缚水饱和度一般大于40%。

另外，低电阻率油气层的原油性质一般较好，油质相对较轻。

4、储层润湿性：低电阻率油层普遍具有亲水的特点，而高电阻率油气层常常为亲油性或中性润湿。

5、孔喉半径：根据储层的压汞资料分析，低电阻率油层的孔隙喉道半径普遍较小，孔隙喉道半径中值小，在直方图上呈双峰分布，第一主峰为微毛细管孔隙，决定了束缚水含量的高低，第二主峰为渗流孔隙，决定了低电阻率油气层的产能。

四、低电阻率油层实例分析
图1为H183井沙三中低电阻率油层。

该层自然电位负异常，底部异常幅度变小，自然伽马数值自上而下数值变大，表现为上粗下细的反韵律；高
图1 H183井测井图
分辨率感应侵入特征不明显，岩电对应性好，高分辨率深感应电阻率0.9～1.3Ω·m，低于围岩电阻率，且地层电阻率随着泥质含量（束缚水含量）的增加而降低；中子－密度交会计算孔隙度约24.8％；钻井取心油浸细砂岩，测井综合解释为油层。

该层压裂试油，5mm 油嘴放喷，日产油14.4吨，气610方，不含水，原油密度0.8484g/cm 3
，粘度5.92 mPa •s ，为典型低电阻率油层。

地质成因分析：储层岩性较细，粒度平均值呈
双峰分布（图2）,细粒成分较多，粘土和粉砂含量
达15～42％（图3），粘土矿物类型为丝片状伊利
石和假六边形片状高岭石，导致微孔隙含量明显增
加，形成微孔隙与渗流孔隙同时存在，且以微孔隙为主的特殊孔隙结构特点，从而导致束缚水含量大
大增加。

根据岩心实验及邻井分析，该砂组地层水矿化度高达10万mg/l 左右，岩石为强亲水岩石。

以上原因说明，该层微孔隙系统发达，含有大量的高矿化度地层水，形成发达的导电网络，从而使油层的电阻率明显降低。

是典型的以高束缚水饱和度为主导因素，高地层水矿化度和岩石强亲水为辅助因素的复合低阻油层。

五、结束语
低电阻率油层成因复杂，种类较多。

对于低电阻率油层的识别和形成原因分析，需依据测井资料、地质资料、岩心实验分析资料综合分析，建立区域成藏规律。

为保证地层评价的准确性，合适的测井系列、适当的岩石物理实验、配套的解释技术及精细的测井分析是成功的关键所在。

参考文献：
[1] 曾文冲. 油气藏储集层测井评价技术. 北京：石油工业出版社
[2] 孙建孟等. 低阻油气层评价方法. 石油学报. 1998
[3] 《测井学》编写组. 测井学. 北京：石油工业出版社
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频数
粘土＋粉砂含量 （％）
图3 粘土＋粉砂含量 粒度平均值（mm） 图 2 粒度平均值。