柯东地区储层测井解释方法研究

周磊 （中石油塔里木油田分公司勘探开发研究院，新疆 库尔勒841000）

范姗姗 （油气资源与勘探技术教育部重点实验室 （长江大学），湖北 荆州434023）

陈伟中 （中石油塔里木油田分公司勘探开发研究院，新疆 库尔勒841000）

章成广 （油气资源与勘探技术教育部重点实验室 （长江大学），湖北 荆州434023）

柯东地区构造地应力强，构造成岩作用强烈，储层基质孔隙度低，储层裂缝异常发育，测井资料识别油气层以及评价裂缝有效性难度大[1]。李军辉等通过分析孔隙结构变化与岩电关系，采用岩心刻度技术，建立研究区内裂缝性砂砾岩储层测井解释模型和储层评价标准[2～5]，采用斯通利波渗透率及流动带指数等[3～4]参数探讨了储层有效性评价方法[6～7]，并对现场测井资料进行处理解释和综合分析。

1 储层物性解释模型

1.1 油藏基本特征

柯东地区整体表现为受基底卷入断层控制的叠加背斜构造，各叠加背斜由深至浅、由南向北依次发育。气层主要分布在上白垩统库克拜组 （K2k）砂岩中，岩石普遍含灰质，碎屑颗粒以细粒、中粒为主，少数粗粒、极细粒以及粉粒；分选性好～中等；磨圆程度以次棱状为主。柯东地区K2k储层总体上以低孔低渗为主，孔隙度分布区间为1.57%～18.08%，平均值8.55%，渗透率分布区间为0.015～41.5mD，平均值2.52mD。储层岩性复杂，主要为致密裂缝性砂岩，油气水复杂，地层非均质性强，造成测井识别油气层难度大。

1.2 孔隙度、渗透率解释模型

孔隙度采用岩心分析孔隙度与声波时差进行相关性统计回归。以常规物性分析孔隙度为基础，回归前将单井岩心分析孔隙度在测井曲线上进行准确归位后，再通过多井交会分析方法而建立。通过对塔里木山前裂缝柯东地区2口取心井岩心数据进行筛选，对岩心分析孔隙度与测井声波时差进行统计回归，相关性较好，回归公式为：

式中：Δt为声波时差，μs/ft；φ为孔隙度，%。

小岩心分析建立的渗透率只反映基质渗透率，不反映裂缝渗流情况。利用柯东B井处理的斯通利波渗透率与孔隙度建立关系，作为地层渗透率（图1）。

式中：φc为测井计算孔隙度，%；Kc为斯通利波渗透率，mD。

1.3 含水饱和度解释模型

采用传统的阿尔奇公式计算地层的含水饱和度，以求取储层的原始含油饱和度：

图1 柯东B井斯通利波渗透率 （Kc）与孔隙度 （φc）关系

式中：Sw为地层含水饱和度，1；φ为孔隙度，1；a、b为岩性系数，1；ρt为地层电阻率，Ω·m；ρw为地层水电阻率，Ω·m；m为胶结系数，1；n为饱和度指数，1。

地区常数a、b、m、n需要在实验室测定不同饱和度岩石的地层因素和不同含水条件下的岩心电阻率试验分析数据来确定。整个柯东地区收集到高温高压下 （156℃，30～34MPa，矿化度为210000mg/L）岩电分析资料2口井共53块样品，常温常压下 （26℃，3MPa，矿化度为154751mg/L）岩电分析资料1口井20块样品。

柯东地区K2k地层填隙物方解石、铁泥质，泥质体积分数相对不高，一般小于10%，胶结物偶见硬石膏，岩石粒间孔隙相对较发育，孔隙大小分布较均匀。经分析，该区钙质、颗粒视密度对m、n影响大，m随钙质、颗粒视密度含量增加而减小；n随钙质、颗粒视密度含量增加而增加。胶结系数m、饱和度指数n与孔隙度、渗透率及物性综合指数关系密切，说明m、n受孔隙空间、孔隙结构影响大。

该次研究取m（a＝1）为：

图2为柯东B井两套岩电参数计算的饱和度解释对比图。图2中常温常压下与高温高压下岩电参数计算的地层水饱和度在油气层接近，而在气水同层平均相差10%左右。该次研究采用高温高压岩电参数评价饱和度。

图2 柯东B井饱和度解释对比图

2 裂缝性砂岩储层有效性评价方法

2.1 储层有效性下限

根据柯东地区部分井解释层段，绘制了柯东地区的密度 （ρ）和电阻率 （ρt）、声波时差 （Δt）和密度 （ρ）交会图版 （图3），可以看出，对柯东地区，干层密度一般大于2.57g/cm3，电阻率大于20Ω·m，声波时差小于60μs/ft。干层电阻率高与岩性影响有关，一般干层含灰含砾较重，物性变差。

图3 柯东地区密度 （ρ）与声波时差 （Δt）和电阻率 （ρt）的交会图版

2.2 孔隙度、渗透率评价储层有效性

将试气证实的干层和气层、水层的岩心分析数据提取出来，根据气层、水层、干层在交会图上的分布区域来确定储层孔隙度下限。利用柯东地区测试层段的孔渗数据作交会图 （图4），可以看出：干层主要集中在孔隙度小于3.5%、渗透率小于0.05mD的区域内，故用该方法确定该区孔隙度下限为3.5%，渗透率下限为0.05mD。

孔隙度是评价储层物性的一个重要参数，对裂缝性致密砂岩储层，总孔隙度是由基质孔隙度和裂缝孔隙度组成。利用中子、密度和声波测井孔隙度泥质校正体积模型，可获得中子孔隙度φn、密度孔隙度φd和声波孔隙度φs。在裂缝性地层中中子孔隙度、密度孔隙度反映的是总孔隙度，声波孔隙度受裂缝、孔洞等次生孔隙影响小，主要反映原生孔隙度。总孔隙度与声波孔隙度相减反映了次生孔隙度，即相当于裂缝孔隙度。

密度孔隙度与声波孔隙度的差值反映了地层中的裂缝发育程度，通过研究其差值（φd－φs）与地层渗透率的关系发现，差值越大，地层的渗透性就越好，从而使储层有效性大大增强 （图5）。

2.3 流动带指标评价储层有效性

流动单元是指由于储层的非均质性、隔挡和窜流旁通条件，注入水沿着地质结构引起的一定途径驱油而自然形成的流体流动通道。流动单元计算方法多样，该次研究采用Amaefule等[2]提出的应用流动带指标划分水力流动单元的方法，对不同类型的储层分别进行流动带指标（Ifz）和储层品质因子（Irq）的计算，评价储层的渗流能力。

对试气储层段进行了Irq和Ifz的计算：

式中：Irq为储层品质因子，μm；Ifz为流动带指标，μm；φe为有效孔隙度，1。

针对研究工区，利用储层Ifz来判别干层与有效储层。以试气资料为约束，利用试气层段和部分解释干层段的孔隙度、渗透率和Ifz，作储层孔隙度、渗透率与Ifz的交会图分析（图6）。由研究区试气资料点，确定孔隙度下限值为3.5%，渗透率下限值为0.05mD；相对应的Ifz的下限值为1.1μm；根据其下限值判断该储层的有效性。

图4 柯东地区孔渗下限值图

图5 密度孔隙度与声波孔隙度之差 （φd－φs）与渗透率K的关系图

图6 柯东地区试气层段流动带指标 （Ifz）与孔隙度 （φ）、渗透率 （K）交会图版

图7 柯东A井有效性指示图

柯东A井5463～5481m段 （图7），自然伽马值较低，显示该段泥质含量较低，电阻率较大，约在15～43Ω·m之间，密度在2.56g/cm3左右，说明该段储集性较好，计算Ifz小于1.1μm，显示该段储层为有效储层。5451～5462m井段及5474～5479m井段经试气日产气212565m3，日产水9.15m3，测试结论为凝析气层。

3 测井解释标准及实例分析

根据测试资料，建立电阻率与孔隙度之间的交会图，可定量确定储层的电阻率下限值和饱和度下限值，判别储层流体性质。图8为运用电阻率（ρt）－孔隙度（φ）交会图法建立的柯东地区的油水层解释图版。气层、水层、干层区分效果很好。有效储层的孔隙度大于3.5%，气层电阻率大于10.0Ω·m，含水饱和度小于50%；气水同层、含气水层的含水饱和度在40%～60%之间，电阻率大于5Ω·m；水层的含水饱和度大于60%，电阻率小于5.0Ω·m。

图8 柯东地区电阻率 （ρt） 孔隙度 （φ）交会图版

图9 柯东A井解释成果图

图9为柯东A井解释成果图，4286～4331m段，录井岩屑显示为褐色含砾细砂岩，流动带指标Ifz小于1.1μm，储层电阻率14.48～60.5Ω·m，孔隙度为3.5%～7.5%，渗透率为0.045～0.096mD，裂缝孔隙度发育，说明该段储层有效。含水饱和度为17.6%～52.8%，测井解释上部为气层，下部为油气同层。该段经酸化，日产油46.94m3，日产气68956m3，试油结论为油气同层。测井解释与试油结果比较一致。经统计该区处理结果符合率提高。

4 结 语

通过解释图版可以用来比较准确、快速地进行新井解释，也可以通过老井复查来挖掘潜力层，为储量计算与油田开发方案设计提供依据。目前计算致密砂岩裂缝渗透率还没有很好的方法，斯通利波渗透率可作为地层的总渗透率，但其精度受井中泥饼、地层含气等因素的影响，往往造成前者变小，后者偏高，需要进一步作校正研究。同时由于受地层高倾角的影响，电阻率、声波时差等测井值与水平地层出现较大的差异，需要进行试验、数模研究，作必要的校正，提高测井解释精度。

[1]谭廷栋 .裂缝性油气藏测井解释模型和评价方法 [M].北京：石油工业出版社，1987.

[2]李军辉，卢双舫，柳成志，等 .锦45块储层流动单元 [J].吉林大学学报 （地球科学版），2009，39（2）：190～195.

[3]石玉江，李高仁，周金昱，等 .泥质型低渗砂岩储层岩电性质研究及饱和度模型的建立 [J].测井技术，2008，32（3）：203～206.

[4]卢敏周，魏斌，李彬 .常规测井资料识别裂缝性储层流体类型方法研究 [J].地球物理学进展，2004，19（1）：173～178.

[5]雍世和，张超谟 .测井数据处理与综合解释 [M].北京：石油工业出版社，2002.132～133.

[6]樊政军，赵冬梅 .复杂碎屑岩储层的流体性质判别方法研究 [J].天然气工业，2007，27（1）：47～50.

[7]葛祥，张筠，吴见萌 .川西须家河组致密碎屑岩裂缝与储层评价 [J].测井技术，2007，31（3）：211～215.