王集地区油水层识别方法研究

李　波，吴小刚，耿晓飞，张舒婷，邱　雯，西涛涛

(中国石化河南油田分公司勘探开发研究院，河南郑州 450046)

王集地区油水层识别方法研究

李波，吴小刚，耿晓飞，张舒婷，邱雯，西涛涛

(中国石化河南油田分公司勘探开发研究院，河南郑州 450046)

摘要：泌阳凹陷王集地区油、水层常规测井响应特征复杂，存在部分油层低阻，水层高阻的现象，测井解释符合率偏低，通过应用测井、岩心、试油等资料，在含油性、岩性、物性、水性特征分析研究的基础上，建立了适应该地区的油水层识别标准，实际应用结果与试油试采结论对比，解释符合率达到88.5%。

关键词：泌阳凹陷；王集地区；测井解释；油水层识别

王集地区构造上位于泌阳凹陷北部斜坡带中东段王集-新庄鼻状构造上，勘探面积约80km2，主要勘探目的层为古近系核桃园组核二段和核三段[1]。储集层以三角洲水下分流河道砂沉积和河口坝沉积为主，砂岩比较发育，岩性以砾状砂岩、含砾砂岩及细砂岩为主。区内断层发育，断层相互交切形成断鼻、断块圈闭，油藏类型以断鼻、断块和断层-岩性油藏为主。

1储层含油性、岩性、物性、水性、电性特征研究

1.1含油性

王集地区紧邻生油区，处于油气运移的主要路线上，油源丰富。根据王集地区试油层的钻井取心和录井显示，油层或同层含油性显示最高级别为油浸级，最低级别为荧光级，经统计，该区出油层含油性显示最低的为荧光级，如E王30井H3Ⅲ6小层，井段1 339.2～1 342.4m，录井显示含油级别为荧光，试油日产纯油10.5t。

1.2岩性

王集地区储层岩性主要以砾状砂岩、含砾砂岩、细砂岩为主。储层砂岩粒度中值主要分布区间0.08～0.6mm，平均0.24mm；泥质含量主要为4%～12%，平均6.28%；碳酸盐岩含量主要在10%以下，均值为7.69%；泥质含量、碳酸盐岩含量较低，岩性相对较粗。该区出油岩性最低为粉砂岩，通过压裂改造能够产油。如E王32井H3Ⅵ3小层，井段2 144.0～2 158.0m，录井显示为荧光，岩性为粉砂岩，压裂后抽汲日产油3.2t。

1.3物性

根据王集地区岩心实测资料，储层碎屑岩孔隙度主要为15%～25%，平均18.36%；渗透率主要为(1 ～4 000)×10-3μm2，平均538.35×10-3μm2；属中孔中渗，储集条件良好。结合试油、试采和测井资料，确定出该区通过压裂改造能够产油的孔隙度最低为9%，渗透率最低为2.9×10-3μm2。

1.4水性

王集地区水型为NaHCO3型。地层水总矿化度为1 670～36 610mg/L，主要分布区间4 000～13 000mg/L，pH值6～10。针对该区主要含油层段核桃园组核三段地层水电阻率开展了分布规律研究。地层水电阻率纵向上总体随埋深的增加而减小，但是数据点发散严重；而从平面上看呈现出地层水电阻率由东向西逐渐降低的整体变化规律，局部出现地层水电阻率异常低值，分析认为是地表水沿断层的下渗因素影响，经统计，核三段地层水电阻率0.1346～4.8375Ω·m。

1.5电性

电性特征是岩性、含油性、物性和水性的综合反映。经统计，王集地区油层电阻率一般为20～70Ω·m，最低仅为13Ω·m，水层电阻率一般为10～30Ω·m，最高40Ω·m，油水层电阻率存在明显交集，单纯利用电性资料难以准确划分油水层。

2王集地区定量识别油水层难点

王集地区储层非均质性强，水性复杂，运用阿尔奇公式难以求准单层含油饱和度，确定油层含油饱和度下限较为困难。

阿尔奇公式如下：

式中：a、m值——岩性参数；b、n值——饱和度参数；Sw——含水饱和度；Rw——地层水电阻率；Rt——地层电阻率。

根据对该区E王42井19块岩样岩电实验得出的地层因素与孔隙度关系，全部岩样拟合相关性差，通过人为分组确定的a值为1.43～2.96、m值为1.02～1.83，反映出该区地层纵向上岩性非均质性强，a、m值难以取准；同时王集地区地层水分布规律不明显，地层水电阻率Rw也不易确定。因此，利用含油饱和度定量识别油水层较为困难。

3适应王集地区复杂岩性、水性油藏的油水层识别方法[3-10]

3.1孔隙度-含水饱和度模式识别法

对于一个给定岩性的地层，如果仅含束缚水，则地层含水体积(孔隙度×含油饱和度)近似为常数。也就是说，如果某一储层含水饱和度等于束缚水饱和度(即油层)，则该储层各数据点在孔隙度-含水饱和度关系图上将呈双曲线形态分布。

该方法受纵向上岩性变化的影响相对较小，同时能够消除地层水的影响，因此，可作为王集地区油水层判别的参考依据(图1，图2)。

图1　王集地区油层模式

3.2视地层水电阻率与自然伽马交会图法

针对王集油田岩性、地层水变化复杂，油水层划分不清的问题，采用测井信息中反映岩性最敏感的自然伽马曲线、反映地层水矿化度变化的电阻率曲线，建立了视地层水电阻率(Rwa)与自然伽马(△GR)相对值交会图版。视地层水电阻率为地层电阻率和地层孔隙度的函数，自然伽马相对值与地层泥质含量正相关，由此确定油水层的判别标准(图3)。

图2　王集地区水层模式

(1)油层：当0<△GR<0.2时，Rwa≥1.6Ω·m；当0.2<△GR<0.35时，Rwa≥0.8Ω·m。

(2)油水同层：当0<△GR<0.2时，Rwa≥1.6Ω·m；当0.2<△GR<0.35时，Rwa≥0.8Ω·m。

(3)水层：当0<△GR<0.2时，Rwa<1.6Ω·m；当0.2<△GR<0.35时，Rwa<0.8Ω·m。

图3　王集地区视地层水电阻率与自然伽马交会图版

4应用效果

E王28井2 131.2～2 132.6m井段(图4)，电阻率20Ω·m，声波时差250μs/m，计算孔隙度15.3%，自然电位负异常明显，录井显示为油迹细砂岩，本层电阻率偏低，邻近找不到可对比水层，层段上部100m井段有一水层与其物性相当，电阻率同为20Ω·m，该层原测井解释为油水同层。

应用孔隙度-含水饱和度模式法识别，发现该层具有明显的双曲特征(图1)，同时经视地层水电阻率与自然伽马交会图法判别也落在油层区内，因此，综合解释为油层，该层压裂试油日产油7.58t，水0m3，与解释结论相符。

图4　E王28井解释实例

应用孔隙度-含水饱和度模式法和新建立的视地层水电阻率与自然伽马交会图法，结合含油性、岩性、物性下限标准，通过单井纵向和多井横向对比手段对王集地区全部测井资料进行了精细解释，解释含油井46口、含油层段211个，与试油试采结论对比，测井二次解释符合率为88.5%，为该区上报探明储量奠定了坚实基础。

5结束语

王集地区岩性复杂，地层水矿化度变化大，用常规电性判别方法难以区分油水层。本次在王集地区应用孔隙度-含水饱和度模式法及建立的视地层水电阻率与自然伽马交会图法，能够较好地解决油水层识别难题，实用性较强，对同类型油藏的测井解释具有参考和借鉴意义。

参考文献

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编辑：吴官生

文章编号：1673-8217(2016)02-0103-03

收稿日期：2015-11-10

作者简介：李波，工程师，1984年生，2006年毕业于长江大学石油工程专业，现从事储量测井方面的研究工作。

中图分类号：P631.827

文献标识码：A