胡尖山地区长9储层四性关系研究

2013-09-04李长志朱玉双张翠萍周创飞

地下水 2013年4期

李长志，朱玉双，张翠萍，周创飞

(1.西北大学地质学系/大陆动力学国家重点实验室，陕西西安 710069;2.中国石油长庆油田公司采油六厂，陕西西安 710018)

胡尖山地区处于鄂尔多斯盆地陕北斜坡构造带中西部，姬塬地区东部，在晚三叠世延长期毗邻吴旗和定边生油洼陷中心，具备充足的油源条件。延长组长9期为三角洲沉积环境，发育有三角洲平原和三角洲前缘两个亚相，进一步可分为分流河道、水下分流河道、天然堤、沼泽、分流间湾等微相。前人研究的层位多位于长7油层组之上，但近些年来长9油藏的发现，表明了长9油层组深层油气资源的巨大潜力。

1 长9储层“四性”特征

储层的“四性”是指储层的岩性、物性、含油性与电性。储层岩性控制着物性和含油性，这是因为，岩石类型、颗粒的粗细、分选的好坏、泥质含量的多少、胶结物的类型及多少、成岩作用的强度及类型等直接决定了油层物性的变化，物性则对含油性影响较大。电性则是岩性、物性、含油性的综合反映，通过电性特征可以进一步分析岩石类型、物性特征及含油性的好坏［1－2］。

1.1 储层岩性

研究区长9储层岩性主要以灰白色、灰绿色中、细粒长石砂岩为主，主要粒径为0.25～0.75 mm。砂岩结构成熟度中等，分选性中－好，碎屑颗粒多呈次棱角状，胶结类型以孔隙－薄膜式为主，还有部分薄膜－加大式。砂岩碎屑成分平均占全岩含量91.7%，其中长石含量最高，平均值为48.59%;石英含量平均为28.59%;岩屑平均含量为11.94%，岩屑类型以变质岩屑和火山岩屑为主，含少量沉积岩屑。

1.2 储层物性

长9储层孔隙类型主要包括粒间孔、长石溶孔、岩屑溶孔及少量晶间孔、微裂隙等，喉道类型包括孔隙缩小型喉道、片状、弯片状喉道及缩颈型喉道，管束状喉道较为少见。孔喉组合类型主要以中孔微喉和小孔微喉型为主，可见少量中孔微细喉型等其他孔喉组合。

通过对研究区长9储层取芯井化验资料分析统计，主要孔隙度分布范围在 7% ～12%之间，平均值为9.87%，主要渗透率分布范围在 0.1 ×10－3μm2～3 ×10－3μm2之间，平均值0.847×10－3μm2属低孔、特低孔隙度－特低渗透率储层。

1.3 储层电性

测井系列为数控测井系列，测井曲线包括自然电位、自然伽玛、井径、声波时差、4 m梯度和2.5 m梯度、微电位、微梯度、中感应、深感应、八侧向、密度和补偿中子等曲线。钻井液为水基聚合物泥浆，储层自然电位负异常，自然伽马低值－中值，随着泥质含量增加，自然电位幅度减小，自然伽玛值升高;随着钙质含量增加，声波时差降低，电阻率升高。

1.4 储层含油性

取心资料显示，含油岩性主要为有较好孔渗的中细砂岩，含油级别主要为含油性好、中等、差，泥质粉砂岩和钙质砂岩不含油。在含油区域，层理的发育会导致储层含油性变差。

如图1所示，胡192井长9储层四性关系图可以看出，储层物性影响其含油性，渗透率越高，含油饱和度越高，并且油层电阻率呈现高值，深感应呈现低值。

图1 胡192井四性关系图

2 储层参数解释图版的建立及有效储层界限

由于胡尖山地区长9储层，自然伽马曲线几乎不受钾长石的影响，并且在一定程度上反映了储层的泥质含量，所以在划分岩性时，主要采用自然伽马曲线，自然电位曲线则做参考曲线;对孔隙度值和渗透率值进行泥质校正，也使用自然伽马曲线并取得较好的效果。

2.1 孔隙度、渗透率图版建立

孔隙度是指岩石中孔隙体积与岩石总体积的比值［3］，反映岩石中孔隙的发育程度，表征储集层储集流体的能力。通过岩电归位和多元回归处理，建立了该地区延长组长9储层的孔隙度解释图版，公式为:

Φ =0.1946Δt－33.821，相关系数 =0.859

研究岩心分析资料和测井资料建立的孔隙度图版，发现:储层孔隙度与声波时差成正相关，符合储层的地质规律。孔隙度图版相关系数为 0.859，孔隙度的平均绝对误差0.820%，平均相对误差7.79%，精度符合地质研究和储层评价的要求，可用于该地区的油藏描述和储层评价研究。

在制作该地区的孔隙度图版的同时，也制作了该地区的渗透率图版。渗透率是在一定压力差下，对一定粘度的流体通过地层的能力，反映的是岩石允许流体通过能力的强弱［4］。孔隙度主要取决于储集层的孔隙体积，而渗透率除了与岩石的孔隙体积有关外，又直接受孔隙喉道几何尺寸与形态的控制［5］。在本区，孔隙度与渗透率有较好的的正相关性(图 2)。

图2 胡尖山地区延长组长9孔隙度与渗透率关系图

在制作渗透率图版时，选择的曲线主要是声波时差曲线、自然伽马曲线及自然电位曲线，这是因为声波时差能够有效的反映储层孔隙度的大小，而孔隙度与渗透率成正相关，自然伽马曲线和自然电位曲线反映储层的泥质含量，泥质含量越高、自然伽马值大、自然电位曲线越接近泥岩基线、储层的渗透率也就越差。经过岩电归位和多元回归处理，建立了储层渗透率的计算公式:

lg(K)=0.003273Δt－ 0.00315GR － 0.00816SP+0.133237，相关系数 =0.881

渗透率图版表明:渗透率与声波时差呈正相关，与自然伽马和自然电位呈负相关，符合储层的地质规律。相关系数为0.881，绝对误差为 0.509 × 10－3μm2，相对误差为50.1%，精度基本符合地质研究和储层评价的要求，可用于该地区的油藏描述和储层评价研究。

2.2 含油饱和度计算

确定储层含油饱和度方法很多，有阿尔奇公式、油基泥浆取芯、压汞法、相渗透率法等。阿尔奇公式连接了储层物性、含油性和电性，所以本次计算采用阿尔奇公式。

统计研究区8口井8个样品延长组长9储层地层水矿化度化验分析资料，得出地层水总矿化度最小值为8.76 g/L，最大值为 79.45 g/L，平均值 30.11 g/L，水型为 CaCl2型，通过温度校正和离子转换，确定地层水电阻率范围为0.1～4.1 Ω·m。

由于该地区没有进行岩电试验资料，所以借用吴堡－永宁油区长9储层的岩电试验资料［6］(图3)，建立了该地区长9储层的含油饱和度计算公式:

式中:a、b为岩性系数;m为胶结指数;n为饱和度指数;Rw为地层水电阻率(Ω·m);Rt为地层电阻率(Ω·m)。

a、b、m、n系数一般由各区块样品分析资料和样品岩电实验结果拟合确定。该地区长9储层系数具体取值为:

a=22.183，b=1.00445，m=0.2925，n=1.2789。

图3 吴堡－永宁油区长9储层储层岩电试验关系图

2.3 有效储层下限确定

根据要求制作了孔隙度、渗透率交会图和频率分布图，并在频率分布图上制作了孔隙度、渗透率的累积频率曲线和累计能力丢失曲线(图4)。当孔隙度的下限为7.3%时，累计孔隙能力丢失4.5%，即储油能力丢失4.5%，孔隙度样品丢失5.6%;根据孔渗交汇图，对应的的渗透率为 0.28×10－3μm2，当渗透率下限为 0.28 × 10－3μm2时，累计渗透能力丢失3.8%，渗透率样品丢失 15.4%，即相当丢失厚度15.4%。因此，根据孔隙度、渗透率样品分布图，确定孔渗下限为孔隙度 7.3%，渗透率为 0.28×10－3μm2。孔隙度的下限为7.3%时，对应的声波时差为214.2μs/m，所以电性的声波时差的下限为214.2μs/m。