南加蓬次盆L气田盐胶结储层特征分析与识别

张 磊

(中国海洋石油国际有限公司，北京 100010)

0 引 言

西非深水盐下储层是近年来油气勘探的热点。L气田位于南加蓬次盆深水区，钻井揭示盐下储层岩性为砂岩，储层岩芯孔隙度平均值约为14%，渗透率平均值为3 mD，呈中孔低渗特征。岩芯分析表明地层主要存在2种胶结形式，即泥质胶结与盐胶结，局部有少量碳酸盐岩胶结，盐胶结是导致储层物性变差的主要原因之一。

也门Azal油田盐胶结储层评价时发现，盐胶结会使孔隙度明显降低(Gardner et al., 1980；Huurdeman et al., 1991)，利用三孔隙度曲线可以定性识别盐胶结，从而为研究盐胶结分布提供依据，国内鲜有盐胶结类型的复杂储层评价相关实例。

研究区地层水矿化度高，取样水分析显示矿化度为360 g/L,砂岩与盐岩通过断面对接导致卤水进入是盐下砂岩储层发育盐胶结作用的主要成因(饶勇等，2018；阳怀忠等，2018)。不同成岩阶段孔隙的差异性直接导致了储层物性的好坏，由于盐胶结形成于成岩晚期，不利于原生孔隙的保存，对储层孔隙连通性产生较大影响，造成储层物性变差(邵晓州等，2018；雒斌，2019)。然而，盐岩密度仅为2.1 g/cm3,明显低于砂岩骨架密度，盐胶结的存在造成密度曲线偏低，密度测井计算孔隙度较岩芯分析值偏大。在盐胶结砂岩储层中，孔隙度难以用传统的中子-密度方法准确计算，岩芯分析孔渗关系也显示不同胶结类型的储层渗透性截然不同。由于孔隙度难以准确计算，严重制约了储层评价等工作(谭伟等，2020)，因此盐胶结的识别及孔隙度评价是L气田储层评价的关键。

1 L气田储层特征分析

1.1 测井响应特征

无盐胶结气层测井响应特征(图1)：常规测井自然伽马值低，电阻率(AT90)一般>10 Ω·m，由于泥质含量高，薄气层电阻率值范围为4～10 Ω·m；声波测井(DTCO)值在300 μs/m(90 μs/ft)左右；中子测井(TNPH)“挖掘效应”特征不明显；核磁测井可动流体特征明显，核磁可动孔隙度范围为10%～20%。

图1 L-1井无盐胶结气层测井响应特征

图2 L-1井盐胶结气层测井响应特征

盐胶结段砂岩测井响应特征(图2)：电阻率较气层高，一般为30～200 Ω·m；声波测井值为197～230 μs/m(60～70 μs/ft)；中子测井存在明显的“挖掘效应”；核磁测井显示几乎无可动信号，核磁可动孔隙度值一般<5%。

在严重盐胶结段(4 640～4 690 m)若采用密度测井计算孔隙度，其值一般大于该区孔隙度下限值10%，同时中子测井存在“挖掘效应”，测井解释应为气层。但在解释过程中发现密度、孔隙度结果明显高于声波孔隙度和核磁有效孔隙度(均为5%～8%)，核磁可动孔隙信号较小；该段共进行了10次MDT测压，结果显示7个未坐封成功点、3个致密点，可见储层物性较差，故测井一次综合解释多为干层，少量气层。

1.2 岩芯分析特征

孔渗与薄片特征： L气田2口井岩芯分析孔隙度与颗粒密度关系(图3)显示，无盐胶结岩芯(黄色数据点)颗粒密度值越小孔隙度越大，与常规砂岩储层一致；盐胶结点(绿色数据点)颗粒密度较无盐胶结点明显降低，其孔隙度也随颗粒密度值降低而降低。薄片分析(图4)结果显示，盐胶结岩芯孔隙连通性较差，无盐胶结岩芯薄片显示了较好的孔隙连通性，岩芯分析孔隙度与渗透率关系(图5)显示，盐胶结现象导致孔渗明显变差。

图3 L气田岩芯分析孔隙度与颗粒密度关系图

图4 L气田盐胶结(a)与无盐胶结薄片(b)特征

图5 L气田岩芯分析孔隙度与渗透率关系图

2 盐胶结定性识别方法

2.1 元素俘获测井识别

岩性识别对复杂岩性中储层有效性判断及储层参数评价至关重要(魏丹等，2014)。在L-2井进行元素俘获测井，能够得到元素Cl的干重曲线(刘绪刚等，2005；Radtke et al., 2012；Feng et al.，2014；康冬菊等，2018；黄秋静等，2019)，元素Cl干重曲线与利用岩芯薄片统计得到的盐岩含量变化趋势吻合较好(图6)。通过元素俘获测井元素Cl干重曲线能够较好地定性识别盐胶结的存在。

2.2 常规测井识别方法

如果通过其他常规测井曲线能够定性识别盐胶结则具有重要意义。分析发现，盐胶结储层与无盐胶结储层测井响应特征具有明显差异的为中子孔隙度和核磁可动流体孔隙度，这是由于地层含有盐岩，使得Cl含量增高，导致热中子被俘获数增高，所以中子孔隙度值明显降低。盐胶结导致渗透性变差，核磁可动流体孔隙度必然降低，故利用上述2条曲线构建1条指示曲线INDEX，该曲线与元素俘获测井Cl元素干重曲线形态一致(图6)，INDEX≥0时为无盐胶结，INDEX<0时为存在盐胶结，可较好地指示盐胶结的存在，从而有效解决盐胶结定性识别的问题。盐胶结识别因子按下式计算。

INDEX=(TNPH-0.245)+(CMFF-0.05)

(1)

2.3 盐胶结段孔隙度计算

有效识别出是否存在盐胶结之后，在盐胶结段(4 640～4 700 m)利用声波测井计算孔隙度，结果(图7)与岩芯分析基本一致，为下一步饱和度和渗透率计算、气田储量评价以及利用地震资料开展储层预测工作奠定了基础(宋双，2017)。

图6 L-2井Cl元素干重曲线与岩芯薄片统计盐含量对比

图7 L-2井孔隙度计算结果

3 结 论

(1)盐胶结现象容易导致密度测井值较低，出现指示物性变好的假象，实际上岩芯分析表明盐胶结会导致孔渗变差，给储层有效性识别及参数计算带来偏差。

(2)元素俘获测井可以有效定性识别盐胶结。中子测井与核磁测井结合可建立盐胶结识别因子曲线，在无元素俘获测井情况下，也可快速定性识别盐胶结存在，有效解决储层有效性识别问题。

(3)声波测井可较准确计算盐胶结段孔隙度，并据此进一步开展饱和度、渗透率等参数评价，为气田储量计算奠定基础。