库车坳陷克深地区岩性粒级测井分类及应用效果

何春红，章成广，唐军

（油气资源与勘探技术教育部重点实验室（长江大学），湖北 武汉430100）

居大海，曹江宁

（中石油塔里木油田分公司勘探开发研究院，新疆 库尔勒841000）

在油气勘探与开发工程中，充分认识和客观分析不同岩性结构，对研究岩石的分选性、孔渗性及油气水的储集与运移具有重要的实用价值［1］。通过前阶段的科技攻关，已初步建立了库车坳陷致密砂岩储层流体性质的评价流程及方法。研究表明，沉积物泥质含量、粒度变化对储层物性有一定的影响。加之研究区岩心资料有限，充分利用测井曲线响应特征定性与定量描述不同岩性粒度中值、平均粒径等特征参数显得尤为重要［2～6］。库车坳陷克深地区属于低孔、低渗或特低孔、低渗裂缝型储层，通过粒度中值与不同岩性段的典型常规测井响应参数的相关性研究发现，储层物性与粒径呈正相关，岩石学特性的变化直接影响着储层流体性质的测井识别。因此，分类岩性进行储层评价是提高储层预测与流体识别精度的迫切需要，为精细测井综合解释与单井油水层评价提供重要的客观依据。笔者主要依据自然伽马、电阻率、孔隙度等常规测井响应以及粒度中值、平均粒径等定量参数建立了适合粒度中值的相关计算方法和岩石粒径分类的测井识别方法。

1 工区粒度分布概况

中白垩统巴什基奇克组（K2bs）主要分布于库车坳陷中西部露头，库车坳陷东部山前缺失。其主要岩性下部为紫灰色厚层状砾岩，上部为棕红色厚层状－块状中、细粒砂岩夹同色含砾砂岩、粉砂岩、泥岩。根据目的层K2bs在克深地区的分布特征，选取并整理克深地区6口井的取样岩心粒度数据，按照不同储层等级进行粒度分析（图1）可知：Ⅰ、Ⅱ类储层的碎屑岩颗粒粒度优于Ⅲ、Ⅳ类储层，随着地层岩石粒度变大，储层等级变好，碎屑沉积物粒度与储层物性有较好的相关关系。

2 粒度参数计算方法及模型建立

2.1 常用的粒度参数

粒度中值（Md）是指累积曲线上颗粒体积分数为50%处对应的粒径，单位用mm（或φ）表示。Md的含意是指它在粒度上居于沉积物的中央，有一半数量的颗粒大于它，另有一半小于它。

平均粒径（Mz）是累积曲线上与累积体积分数分别为16%、50%、84%相对应的3个粒径的平均值。根据福克和沃德定义，Mz＝（16φ＋50φ＋84φ）／3。Mz大表明样品颗粒偏细，反之表明样品颗粒较粗。

2.2 粒度参数的计算

各类测井曲线中，应用最广的自然伽马（qAPI）测井曲线的响应值主要受沉积物泥质含量、分选性和粒度变化的影响。由此，Md与qAPI之间应有一定的联系。碎屑岩粒径的大小反映沉积环境及水动力状况、物源供给条件、沉积作用方式和沉积相演化序列等诸多方面信息。此外，大量实际统计资料分析表明，碎屑沉积物频率曲线基本（或近似）服从正态分布，Md是其期望值。因此从沉积原理和数理统计的角度看，Md与qAPI之间会有较好的相关关系［1］。图2（a）为克深地区6口井取样岩心的Md与自然伽马增大系数（CqAPI）之间的关系，随着CqAPI的增大，Md显示出线性降低的趋势，符合碎屑沉积物的一般沉积规律，二者相关性较好，相关系数达到0.753；图2（b）为Md与Mz的关系图，相关系数达0.817。据此可以得出克深地区标定的岩石Md计算模型为：

图1 克深地区不同等级储层的岩性粒度分布特征

图2 克深地区Md与CqAPI（a）及Mz（b）的关系图

图3为克深地区单井粒度参数计算结果图，可以看出，岩心分析粒度中值和测井计算粒度中值的对比包络线符合程度较高，计算得到的各项粒度参数与粒度分析资料得到的实际结果基本符合，从而验证了粒度参数计算模型的可靠性。

2.3 建立粒度中值划分岩性模型

根据测井的应用环境，该次研究所提出的岩性粒径以储层为基本单位进行划分识别。根据录井岩屑描述，克深地区共统计了7口井387个储层，目的层段岩性粒径主要以细砂岩、粉砂岩以及中砂岩为主，含少量的含砾砂岩。取7口井中较厚的中砂岩、细砂岩、粉砂岩、含砾砂岩层段，并输出了其常规曲线测井响应值，建立了不同粒径的Md与常规测井曲线值的关系图（图4）。结果表明，孔隙度（φ）、φn、电阻率（ρt）3种测井信息对不同粒径的Md响应较好，分异性明显；中砂岩、细砂岩、粉砂岩在电性上区别不甚明显，但基本都小于70Ω·m，而含砾砂岩一般大于70Ω·m。结合图4，初步得到克深地区K2bs储层粒度划分标准（见表1）。

图3 克深地区单井测井解释与粒度分析结果

图4 克深地区K2bs不同测井曲线与Md的关系图版

表1 克深地区K2bs储层粒度划分标准

图5 克深地区单井岩性划分模型与录井结果对比图

3 岩性粒级分类模型的划分效果

结合克深地区单井岩性划分模型与录井结果对比图（图5）可以看出，含砾砂岩的电阻率比较高，一般大于70Ω·m，Md大于0.25mm；中砂岩的Md大于0.25mm，而其电阻率小于70Ω·m，孔隙度最大达8%，中砂岩的孔隙度一般略大于细砂岩；细砂岩的Md在0.18～0.25mm之间，孔隙度最大达6.26%，中子孔隙度比中砂岩略高；粉砂岩的Md小于0.18mm，孔隙度也最小，最大在3.6%左右。测井资料综合评价结果表明，岩性粒级的理论分类模型与实际测井综合解释及地质录井各项参数均有很好的对应关系，能为研究区测井精细解释、储层划分与参数评价提供理论依据和客观标准，对该区的储层预测具有实际指导应用价值。

4 结论与认识

1）沉积物泥质含量、粒度变化对储层物性有一定的影响。砂岩Md主要是通过岩心机械破碎筛析法和砂岩薄片图像粒度分析法来获取。研究发现，Md与qAPI、泥质含量具有较好的相关关系，利用测井资料提供的相关参数，建立与理论计算Md的关系，可以间接描述工区不同粒径Md的变化范围及规律。

2）砂岩的Md是碎屑岩储集层的一个重要参数，计算得到的各项粒度参数与岩心分析粒度参数基本符合。通过理论计算Md范围和规律，可为不同岩性粗细与结构研究提供理论依据。

3）研究区目的层段岩性粒径主要以细砂岩、粉砂岩以及中砂岩为主。以不同粒径的Md计算值结合测井资料相关岩性段常规测井响应特征参数值建立的岩性粒级划分模型表明：φ、φn、ρt等3种测井信息对不同粒径Md响应较好，不同岩性分异性明显。

4）砂岩的Md与储层的孔渗性密切相关。研究结果表明：岩性粒级的理论分类模型与实际测井综合解释及地质录井各项参数均有很好的对应关系。分类岩性模型的建立能为研究区测井精细解释、储层划分与参数评价提供理论依据和客观标准，对该区的储层预测具有实际指导应用价值。

5）砂岩岩性粗细、结构与储层物性密切相关，岩石颗粒粒径越大，孔渗性越好。通过分类岩性建立不同岩性的孔渗模型来求取的饱和度进行储层评价，能够提高储层流体预测与识别的精度。

［1］谭增驹，郑宏安，张超谟，等.利用粒度值平均粒径研究陆源碎屑岩岩性与结构 ［J］.测井技术，1995，9（2）：130～134.

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［3］刘行军，康国珍，李新岐.苏里格地区苏X井区盒8段储层粒度中值的计算及其应用 ［J］.国外测井技术，2008，23（1）：17～18.

［4］洪有密.测井原理与综合解释 ［M］.北京：石油工业出版社，2004.

［5］雍世和，张超谟.测井数据处理与综合解释 ［M］.东营：石油大学出版社，1996.

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