蠡县斜坡储层主控因素分析及测井解释方法研究

王向公，胥博文 张清慧（油气资源与勘探技术教育部重点试验室（长江大学）长江大学地球物理与石油资源学院，湖北荆州434023）

蠡县斜坡储层主控因素分析及测井解释方法研究

王向公，胥博文 张清慧（油气资源与勘探技术教育部重点试验室（长江大学）长江大学地球物理与石油资源学院，湖北荆州434023）

蠡县斜坡是华北油田勘探的重点区带，该区块由于碳酸盐胶结、孔隙结构复杂、地层水矿化度变化大等原因，存在低阻油层及低孔低渗储层并存现象。在系统分析试验SB－3资料的基础上，研究分析并确定了该区块影响储层的主控因素，针对其具体特点，进行了储层评价方法的研究，确定了适合该区块特征的解释方法及解释模型。通过资料处理验证了此研究方法的可行性及实用性。

蠡县斜坡；主控因素；储层评价；解释方法

蠡县斜坡位于饶阳凹陷的西部，是在前古近纪古隆起上发育起来的一个大型宽缓斜坡，是冀中探区最大的斜坡带，勘探面积2000km2。斜坡发育期主要处于沙一段－东营组沉积期，喜马拉雅早期构造运动对斜坡的发育具有重要作用，沙河街组中、下部沉积期属于深层古隆起构造背景上的继承性披覆发育期［1］。

蠡县斜坡储层岩性一般为细砂砾岩、泥质细砂岩、粉砂岩。储层物性在横向上存在一定的差异。该地区由于碳酸盐胶结、孔隙结构复杂、地层水矿化度变化大等原因，使该地区存在低阻油层及低孔低渗储层并存现象。

目前，在蠡县斜坡储层评价中存在一些问题：①低孔低渗、低阻储层类型难以划分；②其储层测井响应特征与解释参数之间的关系难以确定；③在测井解释中部分疑难层出现解释失误。针对以上情况，进行蠡县斜坡储层主控因素的分析和解释方法的研究势在必行。

1 试验SB－3资料综合分析

为了深入了解蠡县斜坡储层特征，针对性的进行了岩电、压汞、相渗、粒度、常规物性、薄片、碳酸盐、核磁共振等试验SB－3。通过对试验SB－3数据进行综合分析可知（表1），蠡县斜坡地区孔隙结构复杂，微孔径十分发育；孔隙度在3%～23%之间，渗透率在（0.1～200）×10－3μm2之间；岩性复杂，以细砂、极细砂和粉砂为主，束缚水饱和度含量高；碳酸盐含量在5%～25%范围内，对储层物性有一定影响。

表1 试验SB－3资料综合分析表

由于储层物性、岩性、孔隙结构等因素的影响，导致蠡县斜坡低孔低渗、低阻储层发育。

2 主控因素分析

通过分析认为，导致该区块低孔低渗、低阻储层并存的原因主要有：岩性变化大、孔隙结构复杂、碳酸盐含量高、地层水矿化度变化大等原因。

2.1 孔隙结构复杂

蠡县斜坡储层岩性特征主要表现为砂岩与泥岩呈不等厚互层。岩性以细砂砾岩、泥质细砂岩、粉砂岩为主。图1为蠡县斜坡毛细管压力曲线及孔喉分布特征直方图，从图中可以看出，研究区块孔隙结构复杂，微孔隙起主导作用，物性差。综合分析认为，该区块岩性细、孔隙结构复杂是导致低孔低渗、低阻储层并存的主要原因。

图1 毛细管压力曲线图及孔喉分布特征直方图

2.2 碳酸盐含量的影响

蠡县斜坡储层碳酸盐含量从西南向东北方向逐渐增高，大部分井碳酸盐含量在20%以内（图2）。矿物组分以石英为主，长石次之，但斜长石占大多数，碳酸盐含量较高。

研究表明，地层岩石的碳酸盐含量越低，岩石的孔隙度和渗透率越大。这是由于地下水活动剧烈，酸性水侵入地层，溶蚀了地层中的碳酸盐矿物，水流量大的部位溶蚀的碳酸盐矿物多，地层中剩余的碳酸盐矿物少，因而地层的孔隙度相对较大；相反，地层中剩余的碳酸盐矿物多，致密层多，渗透性差，孔隙度相对较小。由此可知，碳酸盐含量高也是蠡县斜坡低孔低渗的成因之一。

2.3 地层水矿化度的影响

蠡县斜坡储层地层水矿化度在横向上分布不均匀，主要集中在10000mg/L以内（图3）。纵向上也存在一定差异，根据地层水分析资料，东营组地层水矿化度分布在3000～13000mg/L之间，沙河街组地层水电阻率分布在5000～22000mg/L之间。地层水矿化度变化大是导致研究区块低阻油层形成的主要原因之一。

3 测井解释方法研究

3.1 储层类型判别

蠡县斜坡低孔低渗储层占主导地位，低孔低渗储层在测井响应上都有一定的显示。因此，可以利用测井曲线识别低孔低渗储层。图4为补偿密度和泥质含量识别低孔低渗储层的交会图［2］，可以有效识别低孔低渗储层。

由于碳酸盐含量高和地层水矿化度变化大等原因，在部分井段有低阻现象出现。故针对该种情况，以测井信息为基础，以试油结论为依据，综合岩心分析和录井含油气显示等资料，利用电阻率增大系数、含水饱和度、泥质含量、地层水矿化度及物性综合参数等进行交会，可有效识别低阻油层。

图2 碳酸盐含量等值图

图3 地层水矿化度等值图

图4 补偿密度与泥质含量交会图

3.2 低阻类型识别

为了有效评价低阻油层，必须根据有关参数对低阻类型进行判别。蠡县斜坡低阻类型主要有：岩性低阻储层、侵入低阻储层和高地层水矿化度低阻储层［3］。经研究发现，侵入半径、粒度中值、小径孔隙比例等参数都可以不同程度地反映低阻类型，但是仅靠某一种或者少数几种参数不能有效地识别低阻类型，为此，此次研究通过模糊综合评判来达到识别研究区低阻类型的目的。

图5是利用模糊综合评判判别研究区储层类型和低阻类型的成果图。图中S1为储层类型指示曲线，当S1＝1时，为低阻储层；当S1＝2时，为低孔低渗储层；当S1＝3时，为常规储层。S为低阻类型指示曲线，当S＝1时，为岩性低阻储层；当S＝2时，为侵入低阻储层；当S＝3时，为高地层水矿化度低阻储层。从图中可以看出，4号层为低阻储层、岩性低阻储层，识别结果与实际情况相符。

3.3 电阻率校正

由于研究区块地层矿化度变化大，碳酸盐胶结严重，使其电阻率曲线不能较好地反应真实地层电阻率值。为此，在低阻类型判别的基础上，对不同的低阻类型进行了地层电阻率校正。地层电阻率校正主要包括3个方面：①泥浆侵入校正；②地层水矿化度影响校正；③钙质影响校正。根据校正后的电阻率精确计算储层参数。

3.4 储层参数计算

蠡县斜坡碳酸盐含量较高，岩性细，孔隙结构复杂。根据蠡县斜坡低孔低渗储层的特点，研究了碳酸盐含量、孔隙度、渗透率、含水饱和度计算方法及计算模型［4］。

3.4.1 碳酸盐含量的计算

碳酸盐含量的高低直接影响到储层物性的好坏。通过分析认为，碳酸盐含量与补偿密度曲线关系密切，建立了碳酸盐含量与补偿密度交会图（图6），根据模型可有效计算碳酸盐含量。

3.4.2 孔隙度的计算

由于蠡县地区的碳酸盐含量高，其孔隙结构复杂。因此，针对研究区块的储层特征，根据碳酸盐含量（Vcl）的不同建立了不同的孔隙度计算模型。在分析测井资料的基础上，结合岩心分析资料，提取了声波时差与孔隙度的关系，建立了孔隙度的计算模型（图7）。

图5 模糊综合评判判别成果图

图6 碳酸盐含量计算模型

图7 孔隙度计算模型

3.4.3 渗透率的计算

渗透率是评价低孔低渗储层的重要参数，根据岩心资料研究分析发现，蠡县斜坡渗透率受泥质含量和孔隙度的影响较为严重。因此，建立了渗透率与孔隙度、泥质含量（Vsh）交会图（图8）。

3.4.4 含水饱和度的计算

含水饱和度是评价储层含油性的一个非常重要的参数。定量计算含水饱和度通常采用阿尔奇公式，该公式是在地层不含泥质及具有均匀高孔隙度砂岩的条件基础上岩电试验SB－3的结果。在实际地层中岩电参数比较复杂，为了有效的评价储层含油性，求准含水饱和度参数，在分析阿尔奇公式的基础上，结合实际地层性质，研究了含水饱和度、电阻率和孔隙度之间的联系，建立了相应的计算含水饱和度的模型（图9）。

4 应用效果分析

应用上述研究方法对蠡县斜坡资料进行了处理，共处理了17口井，其中试油层37层，解释符合率达88.2%。图10为XX井解释成果图，该井是蠡县斜坡的一口低孔低渗储层及低阻油层并存的重点井，试油层段为2号层、26号层。其中2号层日产油22.75t，日产水2.41m3，试油结论为油层。由图可以看出，解释结论与试油结论相符，说明该研究方法应用效果较好，可靠性高。

图8 渗透率计算模型

图9 含水饱和度计算模型

图10 XX井解释成果图

5 结 论

1）针对华北油田低阻、低孔低渗储层实际情况，从研究区域特征出发，在深入分析测井、地质、试油、试验SB－3资料的基础上，结合测井新方法、数学方法取得了一定的研究成果与认识。

2）在系统分析试验SB－3资料的基础上，研究分析并确定了研究区块低阻、低孔低渗储层的主控因素。针对研究区块特点，研究了储层类型、低阻类型判别方法及电阻率校正方法。

3）结合现场实际情况，研究并建立了碳酸盐含量、孔隙度、渗透率、含水饱和度等一套行之有效的储层参数计算模型，并有效的应用于实际生产之中，应用效果良好。

［1］于培峰，王青春，贺萍，等.蠡县斜坡西柳10井区古近系沙一段油气成藏特征［J］.石油地质与工程，2008，22（5）：29～32.

［2］王向公，卢艳，陈水利，等.模糊综合判别定性识别低阻油层［J］.模糊系统与数学，2002，16（3）：320～323.

［3］雍世和，张超谟.测井数据处理与综合解释［M］.北京：石油大学出版社，2004.262～266.

［4］中国石油勘探与生产公司.低阻油气藏测井识别评价方法与技术［M］.北京：石油工业出版社，2006.172～199.

Analysis and Logging Explanation Method of Main Control Factors of Slope Reservoirs in Lixian County

WANG Xiang－gong（Key Laboratory of Exploration Technologies for Oil and Gas Resources（Yangtze University），Ministry of Education；College of Geophysics and Oil Resources，Yangtze University，Jingzhou434023，Hubei，China）

Lixian Slope was a key block of oil exploration in Huabei Oilfield，because of carbonate cementation，complex pore structure，high changes of water salinity in the block，there existed coexistence of low resistance oil reservoirs and low porosity and low permeability reservoirs.Based on systematic analysis of experimental data，the main control factors of reservoir influence were studied，analyzed and determined.Aiming at the specific characteristics，the method of reservoir evaluation was studied，the interpretation method and model suitable for this block are determined.Through the data processing，the feasibility and usability of the method is verified.

Lixian Slope；main control factor；reservoir evaluation；interpretation method

P631.84

A

1000－9752（2010）05－0011－05

2010－08－16

中国石油天然气集团公司专项攻关项目（10－63）。

王向公（1958－），男，1982年大学毕业，教授，现主要从事地球物理测井方面的教学和科研工作。

［编辑］ 龚 丹