哈得逊地区东河砂岩测井资料隔夹层识别

何香香

（中国石油大庆油田勘探开发研究院，黑龙江大庆 163712）

哈得逊地区东河砂岩测井资料隔夹层识别

何香香

（中国石油大庆油田勘探开发研究院，黑龙江大庆 163712）

隔夹层是导致储集体非均质的重要原因之一，特别是长期开发的油田，剩余油形成与分布受隔夹层的成因类型、空间分布和非均质性控制。针对东河砂岩低阻、非均质性较强的储层特征，以岩心—测井为依据，将HD4油田隔夹层分为三类：钙质夹层、泥质夹层、含钙泥质砂岩夹层，其中主要以含钙泥质砂岩隔夹层为主，其次为钙质隔夹层，泥质隔夹层较少。建立了该区隔夹层的测井识别标准，并进行了单井纵向隔夹层识别，为HD4油田选择合理开发层系、制定最佳开发方案、提高原油采收率，改善开发效果，以及进一步寻找有利勘探区块和开发对策，具有重要的实际意义。

隔夹层；HD4油田；东河砂岩；测井

塔里木盆地地质特征复杂，造成了这些地区分布的东河砂岩表现了不同的沉积特征。厚层东河砂岩的自然伽马、自然电位等常规测井曲线呈平直块状，难以进行沉积微相的精细划分。随着对哈得油田的开发，需要对储层做精细的油藏描述，进一步研究储层的非均质性特征、剩余油的分布特征等。而隔夹层是储层非均质性研究的重要内容，油田开发特征显示东河砂岩非均值性较强，然而目前尚未对该区隔夹层进行系统的研究。

直接观察岩心是识别隔夹层的基础，但岩心的数量总是有限的；测井资料虽然要比岩心资料丰富得多，而且也有较高的垂向分辨率，但其横向探测范围仅限于井孔周围；而地震资料尽管有一定的横向分辨能力，但是垂向分辨能力远远低于岩心和测井资料。因此，在综合利用岩心和测井资料的基础上，应用地质统计学方法预测隔夹层成为当前国内外油藏描述的主要发展趋势[1-4]，它比单纯利用岩心、测井或者地震资料的效果要好得多。李琳等[5]对曙二区大凌河油层缓坡浊积岩储层进行沉积学研究和储层非均质性研究，揭示了隔夹层的成因、类型、特征、分布组合特征及空间展布规律，探讨了用分形几何识别隔夹层的方法，利用分维值理论来区分不同类型的隔夹层。有关隔夹层的识别，一些新方法、新手段在不断地出现和完善，它们对提高油藏描述精度和效率起着重要作用。

1 区域地质概况

HD4油田位于新疆沙雅县境内，塔里木河以南，哈得逊乡西南约20 km。油田所在构造位于满加尔凹陷的哈得逊构造带上。哈得逊构造带是在塔北隆起轮南低凸起向南延伸的鼻状隆起带背景上形成的一个低幅度背斜构造带，属典型的凹中隆（图1）。哈得逊构造带所在的满加尔凹陷，自早古生代起基本处于凹陷构造格局。在晚奥陶世、志留纪、泥盆纪，满加尔凹陷为全盆地的沉积中心。在其地质历史演化过程中，总体上表现为相对稳定的凹陷特征。

HD4油田石炭系自上而下钻遇灰岩段、砂泥岩段、上泥岩段、标准灰岩段、中泥岩段、角砾岩段和东河砂岩段共7个岩性段，缺失与塔中地区对应的生屑灰岩段和下泥岩段，与下伏志留系为不整合接触。

HD4油田东河砂岩油藏目的层为石炭系巴楚组的东河砂岩段。东河砂岩段为一套厚—巨厚层状灰色、灰白色细粒石英砂岩。结构成熟度及成份成熟度均较高，为滨岸相的海滩砂沉积。东河砂岩沿海岸线呈条带状分布，从西南到东北，东河砂岩厚度减薄至尖灭。电性特征为自然电位曲线和自然伽马曲线均呈微齿化箱状，其值分别为12 ~ 20 mV和27 ~ 45 API。深电阻率曲线自上而下呈台阶状，视深电阻率值0.3 ~ 5Ω·m。声波时差曲线呈波状，其值为65 ~ 75 μs/ft。

本文选取了哈得逊地区东河砂岩的HD1-13H井、HD1-11H井、HD4-48H井、HD1-8H井、HD1-25H井、HD1-19H井、HD1-20H井、HD4-2H井、HD4-5H井、HD4-14H井、HD1-6H井、HD4-35H井、HD1-10H井、HD1-12H井、HD405H井等15口井进行重点研究，哈得逊区块位于区域的东南方向，其目的层都是石炭系下统巴楚组的东河砂岩段。

图1 HD4油田所在构造位置图（据徐怀民，2006）

2 隔夹层类型确定

根据HD4油田东河砂岩段隔夹层岩性和物性特征，以岩心—测井为依据，可以把隔夹层划分为三类 ：钙质夹层、泥质夹层和含钙泥质砂岩夹层。泥质夹层包括泥质粉砂岩及部分粉砂岩，钙质夹层包括钙质细砂岩、钙质粉砂岩、部分钙质泥岩。

（1）钙质隔夹层

该类夹层岩性主要为钙质胶结砂岩，岩性致密，这类夹层与沉积物碳酸盐胶结作用、溶解作用等成岩作用不均匀性有关，碳酸盐岩充填孔隙并交代碎屑颗粒，分布随机性强。该类隔夹层在研究区中出现频率较高，是HD4油田主要的夹层类型，常分布于砂岩层顶、底交界处及砂岩层内部，分布范围小；岩性从粉砂岩到细砂岩均有出现。

（2）泥质隔夹层

泥质隔夹层在HD4油田东河砂岩段内主要包括粉砂质泥岩、泥质粉砂岩及一部分粉砂岩。研究区内这类夹层在油层中出现的频率较低。

（3）含钙泥质隔夹层

该类夹层包括泥质粉砂质支撑和胶结的砂岩，由于细粒沉积物充填孔隙，形成不渗透层。该类夹层在东河砂岩出现的频率较高。由于具有一定的孔隙度和渗透性，但未达到有效厚度物性的下限，所以又称为物性夹层。

泥质夹层主要是在碎屑物源供给量减少、海平面上升时期沉积而成。相反，含钙泥质砂岩夹层大多形成于碎屑物源供给量充足、砂体向海盆方向进积、海平面下降时期。由于碎屑物源供给量大，距物源近，碎屑物不能充分分选，从而形成多模态结构、物性差的泥粉质砂岩夹层。

图2 哈得逊地区钙质隔夹层的典型电性响应特征（HD1-8H井）

3 隔夹层物性识别标准

3.1 隔夹层岩性和物性标准

隔夹层是油层内的非有效层，主要表现为物性相对较差。各地区各种沉积砂体的油层物性数值相差很大，因此，夹层的物性数值没有一个统一标准。根据HD4油田东河砂岩段的22口井岩心资料、单层试油井段资料分析，物性分析样品1 319块，采用有效厚度下限法，确定层内绝对夹层的物性上限是：渗透率为10×10-3μm2，孔隙度为8%。

3.2 隔夹层电性标准

根据取心井的岩心、薄片和扫描电镜等资料较容易正确识别上述3类隔夹层。但是，一个油藏的全区块，其取心井资料十分有限，而测井资料却较普遍。因此，根据测井曲线特征识别上述3类隔夹层更具有普遍意义。该区的隔夹层细分确定是在岩心观察的基础上，根据其物性特征，找出各类隔夹层在测井曲线上的响应特征，分岩类建立典型剖面，以这些典型剖面作为未取心井利用测井资料确定隔夹层的依据。

研究区钙质夹层岩性致密，密度大，碳酸盐岩充填孔隙、交代碎屑，导电性差，渗透率低，该区东河砂岩段电阻率整体呈现低电阻率特征，其钙质夹层在测井曲线上表现为电阻率相对高于邻近油层电阻率值，自然伽马曲线值高于油层自然伽马值，分布在20 ~ 35API之间；自然电位值高于油层自然电位值；声波时差明显低值，主要分布在58 ~ 70 μs/ft之间；中子测井主要在4% ~ 10%之间；密度大，一般大于2.5 g/cm3；微球型聚焦（浅探测）电阻率异常高值；另外，其钻时值高且变化小 ；井径曲线无扩径。据岩电资料确定，凡夹层的微电位和微梯度与邻层的比值超过1.2倍以上者均为钙质夹层，如图2中第1、2号层。

含钙泥质砂岩夹层在东河砂岩段出现频率较高，该类夹层的孔隙度主要在3% ~ 13%之间，渗透率在（0.1 ~ 10）×10-3μm2。岩石导电性较差，地层电阻率略有增大，增大幅度较小，一般在0.8 ~ 5 Ω·m之间。在测井曲线上球形聚焦增大幅度较明显，一般在1.5 ~ 5 Ω·m之间；声波时差表现为低值，主要分布在60 ~ 75 μs/ft之间；密度一般在2.45 ~ 2.55 g/cm3；中子测井主要分布在6% ~ 12%之间；自然伽马主要分布在30 ~ 40 API之间，如图3中第3、4、5、7号层。

泥质夹层以泥质为主，在测井曲线上主要反映为泥岩特征,明显特征是自然伽马值相对升高，一般大于40 API；泥质夹层物性较差，孔隙度小于12%，渗透率小于5×10-3um2；电阻率值有所下降，小于3 Ω·m；声波时差有所升高，升高幅度较小，一般在65 ~ 72 μs/ft之间；密度较大，主要在2.47 ~ 2.56 g/cm3之间；中子有所增大。据岩电资料统计确定，凡深侧向电阻率下降为邻层的50%以上、微电极下降为邻层的25%以上者，均属此类夹层，如图4中第9、10号层。

综合以上分析，总结了哈得逊地区隔夹层测井响应特征如表1所示。

图3 哈得逊地区含钙泥质隔夹层的典型电性响应特征（HD4-2H井）

表1 哈得逊地区东河砂岩内隔夹层测井响应特征

4 单井纵向隔夹层识别

在建立的隔夹层测井识别标准的基础上，对上述15口井进行了单井纵向隔夹层识别，并选取其中一口典型井HD4-35H井为例（图5）：该井在测井曲线上表现为1号小层和2号小层的微球型聚焦（浅探测）电阻率异常高值，曲线呈尖峰状，且幅度差小；声波时差明显低值，主要分布在58 ~ 70 μs/ft之间，中子测井主要在4% ~ 10%之间，密度大，所以判断这两个小层为钙质隔夹层。3号小层、5号小层、6号小层、7号小层和8号小层在测井曲线上的特征相似，均表现为球形聚焦增大幅度较明显、深侧向电阻率较低，一般为3.5 ~ 11 Ω·m、自然电位幅度低、声波时差表现为低值，主要分布在60 ~ 75 μs/ft之间、密度较高，一般在2.45 ~ 2.55 g/cm3、中子减小，主要分布在6% ~ 12%之间、自然伽马主要分布在30 ~ 40 API之间，依此判断为含钙泥质砂岩隔夹层。9号小层在测井曲线上的明显特征就是自然伽马值升高，一般大于40 API、物性较差、电阻率值有所下降，小于3 Ω·m、声波时差有所升高，升高幅度较小，一般在65 ~ 72 μs/ft之间、密度较大，主要在2.47 ~ 2.56 g/cm3之间、中子有所增大，判断该小层为泥质夹层。

图5 HD4-35H井东河砂岩隔夹层识别成果图

5 结论

在广泛调研的基础上，以现代沉积学、储层地质学理论和方法为指导，基于测井资料、钻井、试油和开发动态资料，综合其它区域地质信息和已有成果，开展了对哈得逊地区东河砂岩隔夹层的研究。

（1）对研究区典型井的沉积储层特征分析、岩心观察和测井资料分析，建立岩电关系，确定了哈得逊地区东河砂岩段隔夹层的类型：钙质隔夹层、含钙泥质隔夹层和泥质隔夹层，并分析了各类隔夹层岩性在测井曲线上的响应特征，总结出了研究区隔夹层的测井模式。

（2）根据HD4油田东河砂岩段的22口井岩心资料、单层试油井段资料分析，确定层内绝对夹层的物性上限是：渗透率为10×10-3μm2，孔隙度为8%。

（3）对研究区隔、夹层类型进行了识别。识别出哈得逊地区东河砂岩段中隔夹层主要以含钙泥质隔夹层为主，其次为钙质隔夹层，泥质隔夹层较少。

[1] Redha C Aggoun，Djebbar Tiab，Jalal F Owayed．Characterization of fl ow units in shaly sand reservoirs — Hassi R’mel Oil Rim, Algeria[J]．Journal of Petroleum Science and Engineering，2006，50（3-4）：211-216．

[2] 柳成志，张雁，单敬福，等．砂岩储层隔夹层的形成机理及分布特征——以萨中地区PⅠ2小层曲流河河道砂岩为例[J].天然气工业，2006，26（7）：15-17．

[3] 石志敏．隔夹层发育状况对堵水调剖效果的影响分析——以胜坨油田二区沙二1-2单元为例[J]．河南石油，2005，19（4）：37-39．

[4] 林承焰，侯连华，董春梅，等．应用地质统计学方法识别隔夹层——以辽河西部凹陷沙三段为例 [J]．石油实验地质，1997，19（3）：245-251．

[5] 李琳， 任作伟， 林承焰，等．曙二区缓坡浊积岩储层隔夹层研究[J]．西安石油学院学报，1996，11（3）：8-11．

Identif i cation on Interbedded Layers among Donghe Sandstones in Hadexun District with Well Logging Data

HE Xiangxiang
（Exploration and Development Research Institute of Daqing Oil fi eld Company Ltd., Daqing Heilongjiang 163721, China）

Interbedded layer is one of the most important reasons for serious reservoir heterogeneity, especially for the oil fi led with a long production history. The remaining oil distribution is controlled by the genetic type, spatial distribution and reservoir heterogeneity. In the view of the characters of Donghe Sandstone, such as low resistivity, heavy heterogeneity, on the basis of core and log, the interbedded layer of HD4 oil fi led have been divided into three kinds, including calcareous interlayer, argillaceous interlayer and calcareous argillaceous sandstone interlayer, most of them are calcareous argillaceous sandstone interlayer, followed by calcareous interlayer, with argillaceous interlayer at least. The criteria for identif i cation of interbedded layers with logging data have been established for this block, and the vertical interlayer have been identif i ed. The work has an important and practical signif i cance for selecting advisable series of development layers, making the best exploitation plan, enhancing oil recovery, improving effect of development and searching for favorable exploration blocks and development measures for HD4 oil fi led.

interbedded layer; HD4 oil fi led; Donghe sandstone; well logging

P631.8

A

10.3969/j.issn.1008-2336.2012.04.070

1008-2336（2012）04-0070-05

2012-05-02；改回日期：2012-07-23

何香香，女，1984年生，助理工程师，主要从事储量评价工作。E-mail：hexiangxiang@petrochina.com.cn。