吐哈盆地台北凹陷低电阻率环带油层阵列感应测井识别方法

马肃滨， 阚玉泉，王现良，齐晓红，杨荣

（中国石油集团测井有限公司吐哈事业部，新疆鄯善838202）

吐哈盆地台北凹陷低电阻率环带油层阵列感应测井识别方法

马肃滨， 阚玉泉，王现良，齐晓红，杨荣

（中国石油集团测井有限公司吐哈事业部，新疆鄯善838202）

吐哈盆地台北凹陷西部油田具有中高地层水矿化度（50 000～100 000 mg／L）、低原油黏度（小于10 MPa·s）、较高束缚水饱和度（大于40%）等特点，存在大量具有低电阻率环带的油层。该类油层电阻率增大率仅1.5左右，侧向电阻率测井在识别该类油层时具有一定的局限性。通过分析低电阻率环带的形成条件，以及低电阻率环带油层阵列感应测井响应特征，依据阵列感应测井提供的不同探测深度的6条电阻率曲线，并结合该地区低电阻率环带分布特点，建立了低电阻率环带油层识别方法。研究成果丰富了台北凹陷西部低电阻率油层的评价手段。

测井解释；阵列感应测井；低电阻率油层；低电阻率环带；吐哈盆地

0 引 言

吐哈盆地台北凹陷低电阻率油层储量占40%以上，主要表现为与标准水层相比电阻率差异小，双侧向电阻率增大率一般在1.5左右，利用常规双侧向测井电阻率计算含油饱和度偏低，降低了储层的解释级别，使得油、水层识别难度增大。阵列感应测井的推广和应用，极大地丰富了低电阻率油层测井系列，6条不同探测深度（10、20、30、60、90、120 in＊＊非法定计量单位，1 ft＝12 in＝0.304 8 m，下同）感应电阻率曲线的径向侵入分布特征，对低电阻率油层测井识别方法的完善以及对具有低电阻率环带油层的发现，起到了十分重要的作用。

1 低电阻率环带的形成条件

油（气）、水相的相对渗透率不同，泥浆滤液驱替油（气）、水相的速度不同。假设油气层流体模型为可动油、残余油、束缚水和可动水，在钻开油（气）层过程中，泥浆滤液侵入引起井眼径向方向的油气饱和度、含水饱和度呈动态变化［1］。根据油水两相流数学模型，假设井眼径向相同位置处油、水两相压力相等，则有油、水相的渗流推进速度

式中，vo（r）、vw（r）分别为油、水相的渗流推进速度，m／s；K、Kro、Krw分别为地层渗透率、油相相对渗透率、水相相对渗透率，μm2；μo、μw分别为原油黏度和地层水黏度，MPa·s。

油水两相储层的渗流速度取决于Kro／μo、Krw／μw这2个参数。在过渡带，混合了泥浆滤液以及从冲洗带中驱替出的地层水和可动油，如果驱替出的地层水矿化度较高，则在某一径向位置富集了较高地层水矿化度的环带，可能产生低电阻率现象。因此，相对泥浆滤液矿化度（6 000～16 000 mg／L）较高的地层，水矿化度是形成低电阻率环带的必要条件之一。研究证明，只有油的相对渗透率大于水的相对渗透率，所对应的含水饱和度区间才能形成低电阻率环带。

图1为相对渗透率与含水饱和度关系图。图1表明，油的相对渗透率为1时，对应的含水饱和度相当于束缚水饱和度，分析岩样的束缚水饱和度为40.5%，残余油饱和度为40%，油、水的相对渗透率交于相O点，含水饱和度为51.5%。在A区，油的相对渗透率大于水的相对渗透率，高电阻率的原油首先被泥浆滤液驱替，地层孔隙中为泥浆滤液、束缚水、未被驱替出的可动水、从冲洗带驱替出的地层水及残余油的混合，导致在A区间的某一深度区域地层水富集，地层电阻率低，形成低电阻率环带。在B区，水的相对渗透率大于油的相对渗透率，低矿化度的泥浆滤液首先驱替地层中高矿化度的地层水，因而造成该区域的地层电阻率较原状地层高，故不能形成低电阻率环带［2］。

形成低电阻率环带必须具备2个条件，一是地层水矿化度较高，并和泥浆滤液矿化度有一定的差别；二是地层存在一定的可动水饱和度。另外还要考虑泥浆柱和地层压力差以及地层渗透性条件，即考虑过渡带深度条件，如果过渡带深度在电测井探测深度以外，低电阻率环带无从谈起；如果地层几乎没有泥浆滤液侵入，也不会出现低电阻率环带。

图1 相对渗透率与含水饱和度关系图

2 低电阻率环带阵列感应测井响应特征

当淡水泥浆滤液侵入到具有中高矿化度地层水的油气层中时，随着泥浆滤液的侵入，油气被驱替出冲洗带，剩下残余油气。该冲洗环带的特点是含水饱和度或矿化度明显增加，而其中原生水较多，因此，环带导电性加强，其电阻率不但低于原状地层电阻率，还低于侵入带电阻率，为低电阻率环带［3］。当阵列感应测井探测到低电阻率环带时，高分辨率阵列感应曲线径向分布由单一增阻变化转变为簸箕形。低电阻率环带与油层的关系是不可逆的，只要某储层出现低电阻率环带，就可准确判断油气层。

台北凹陷低电阻率环带一般出现在30、60 in探测深度区间。即

图2是XX构造泉－×井油层低电阻率环带阵列感应测井成果图。图2中1 877～1 888 m段油层存在一个明显的低电阻率环带，30 in电阻率曲线值M2R3最低。该层试油，日产油187 m3。

图3是YY构造鲁－×井2 628～2 665 m段低电阻率环带不同探测深度的阵列感应电阻率测井曲线径向分布关系示意图。

3 低电阻率环带阵列感应测井识别方法

台北凹陷水层侵入特征主要是增阻侵入特征，油层主要是减阻侵入特征或者低电阻率环带特征。不同径向探测深度的电阻率差异能够在一定程度上对流体进行识别。本文主要采用差异累积法［1］建立不同探测深度电阻率曲线的总体差异，该方法放大了不同流体性质的差异特征，且能够定量描述储层的差异特征。

考虑到低电阻率环带簸箕形特征，其低电阻率主要出现在30、60 in探测深度区间，可以设置2个参数D1、D2表示不同的差异，计算公式为

对于水层，电阻率随探测深度逐渐减小，则有D1＜1，D2＜1；对于无环带油层，电阻率逐步增大，则有D1＞1，D2＞1；对于低电阻率环带油层，电阻率呈簸箕形变化，30、60 in探测深度的电阻率值最低，则有D1＜1，D2＞1。

利用交会图技术区分不同类型的油层，并建立该地区试油层的D1－D2交会图版（见图4）。

图4 D 1－D 2交会图识别流体性质图

4 应用效果

台北凹陷XX构造泉－×井，钻探结果在三间房组无任何油气显示，录井解释三间房储层全部为水层。阵列感应测井解释1 877～1 890 m段为明显的低电阻率环带油层。试油后获得日产油178.72 m3、气3 576 m3的高产工业油气流，预计新增含油面积9.4 km2、石油地质储量739×104t。

台北凹陷YY构造鲁－×井J2x油藏成藏主控因素比较复杂，油气剖面分布受油柱高度和岩性的双重影响，测井解释难度较大。阵列感应测井在2 186.5～2 187.8 m段发现低电阻率环带油层，试油获稀油3.56 m3／d，经计算新增石油地质储量303 ×104t，该发现是YY地区首次在侏罗系获得工业稀油油流，并实现了2个断块连片含油。

5 结论与建议

吐哈盆地台北凹陷特殊的地质条件是形成低电阻率环带的基础，利用阵列感应测井不同探测深度的电阻率曲线以及D1－D2参数交会图，可以有效区分与直观评价储层流体性质，而且在生产中易于掌握，方便实施，建议在台北凹陷西部油田推广阵列感应测井。

［1］ 丁娱娇，邵维志，李庆合，等.一种利用阵列感应测井识别储层流体性质的方法［J］.测井技术，2009，33（3）：238－242.

［2］ 中国石油天然气集团公司油气勘探部.渤海湾地区低电阻率油气层测井技术与解释方法 ［M］.北京：石油工业出版社，2000.

［3］ 中国石油勘探与生产公司.低电阻率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.

［4］ 曾文冲.油气藏储集层测井评价技术 ［M］.北京：石油工业出版社，1991.

Identification Method of Low Resistivity Annulus Oil Reservoirs with Array Induction Logs in Taibei Sag，Tuha Basin

MA Subin，KAN Yuquan，WANG Xianliang，QI Xiaohong，YANG Rong
（Tuha Division，China Petroleum Logging CO.LTD.，Shanshan，Xinjiang 838202，China）

The reservoir is characterized by middle－high formation water salinity（50 000～100 000 mg／L），lower oil viscosity（less than 10 MPa·s），higher irreducible water saturation（more than 40%）in Western oilfield of the Taibei sag，Tuha basin.So，there are plentiful oil reservoirs with low resistivity annulus in this area.The resistivity increase index is about 1.5 in this oil reservoir，it is restrictive to identify such oil reservoir by laterologs.Analyzed are the genetic conditions of low resistivity annulus，the response characteristics of array induction logging in oil reservoir with low resistivity annulus.According to the six resistivity curves of different probing depths provided by array induction logging，and combing with distribution characteristic of low resistivity annulus in this area，proposed are identification methods for oil reservoir with low resistivity annulus.The study enriches evaluation method for low resistivity oil reservoir in the western of Taibei sag，Tuha oilfield.

log interpretation，array induction logging，low resistivity oil reservoir，low resistivity annulus，Tuha basin

1004－1338（2011）06－0550－03

P631.84

A

马肃滨，男，1964年出生，从事测井资料解释与应用研究工作。

2011 05 11 本文编辑 余 迎）