电成像测井在珠江口盆地西部低阻油层研究中的应用

杨玉卿 崔维平 李俊良 李国军

（1.中海油田服务股份有限公司； 2.中海石油（中国）有限公司湛江分公司）

电成像测井在珠江口盆地西部低阻油层研究中的应用

杨玉卿1崔维平1李俊良2李国军1

（1.中海油田服务股份有限公司； 2.中海石油（中国）有限公司湛江分公司）

基于丰富的电成像测井资料及其优势，结合岩心和常规测井资料，对珠江口盆地西部珠江组一段上部低阻油层段的岩性相进行了分析，划分出了6种岩性相，即薄互层砂泥岩、似层状砂泥岩、混杂状砂泥岩、平行纹层粉砂岩、块状泥质粉砂岩和粒序粉砂岩。在此基础上，开展了低阻油层段储层物性评价、沉积层序划分和宏观地质成因分析，认为3类储层中Ⅰ、Ⅱ类质量较好而具有开发价值，原始沉积环境的水体较深、能量较低导致储层岩性细、泥质含量高并多呈现砂泥岩薄互层以及和现今所处的低幅度构造背景的相互叠加影响是形成低阻油层的根本原因。

电成像测井 低阻油层 岩性相 储层评价 地质成因 珠江组一段 珠江口盆地西部

珠江口盆地西部珠三坳陷新近系珠江组一段上部低阻油层分布普遍，是目前勘探开发的重要目的层系之一，近期已在 A 油田（N－2井、N－1井及S－1井）、B油田（E－1井和 E－2井）及 C 油田（C－1井和C－2井）珠江组一段上部发现低阻油层（图1）。据这7口井资料统计，低阻油层的电阻率为1.19～1.56 Ω·m，平均值1.38Ω·m，与临近泥岩的电阻率相近，常规测井资料难以识别流体性质；低阻油层的分布变化很大，层数从3层到1层，单层连续厚度从30～40 m变薄为几米；在个别井中因缺乏有效砂体或因砂体含水没有发现低阻油层，这充分说明了低阻油层的形成及分布既受沉积控制又与构造位置有关。根据测试资料，该地区低阻油层的产能变化较大，如 N－1井日产油55.3 m3，天然气619 m3，而E－2井日产油仅为1.67 m3，但油质均较好。

图1 珠江口盆地西部珠江组一段上部低阻油层发现井井位图

近期研究表明，珠江口盆地西部低阻油层段形成环境总体为正常的开阔陆表浅海环境，由于水体相对较深、水动力条件弱、海底坡度缓以及特大风暴作用频繁，主要形成了一套浅海泥岩、浅海风暴砂和过渡带的滨外砂坝沉积1），低阻油层主要位于过渡带的滨外砂坝沉积中，其岩性粗细、沉积构造类型及所含泥质的赋存状态等主要受控于沉积环境及其生物扰动的程度，并决定了低阻油层储集物性的质量。

本文利用近年来在该地区采集的丰富电成像测井资料（FMI），结合岩心相关分析资料和常规测井资料，对低阻油层的岩性相、沉积层序、储层质量、分布和宏观地质成因进行了较深入的分析，以期为该地区低阻油层的进一步评价提供可靠的依据。

1 岩性相分析

由于珠江口盆地西部珠江组一段沉积期水体较深、动荡以及底栖生物的活动，形成了低阻油层段岩性的非均质性。根据岩心观察和样品粒度分析，参照多粒级碎屑岩命名原则[1]，该区低阻油层段岩性主要包括泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、含泥粉砂岩和含泥含细砂粉砂岩等5类，其中以泥质粉砂岩和含泥含细砂粉砂岩为主，反映出低阻油层段岩性为泥、粉砂和细砂多粒级组分混合的特征。

由于电成像测井可以提供高分辨率和连续的地层剖面[2]，并可深 刻 揭 示 地 层 的 沉 积 构 造 特 征[3－5]，克服了取心少和分布零散的不足，因此本文采用Miall于1978年提出的岩性相或岩相[6－7]，即以岩性及其发育的沉积构造来刻画低阻油层段的沉积成因特征。每一个岩性相代表一次单独的沉积变化事件，其厚度根据电成像测井资料精度和研究之需，一般从几厘米到几十厘米，叠加厚度则更大。

本次研究主要基于上述7口井（其中5口井来自琼海凸起，2口井来自神狐隆起）FMI测井资料，将低阻油层段按岩性相划分为6种类型，分别为薄互层砂泥岩（图2a）、似层状砂泥岩（图2b）、混杂状砂泥岩（图2c）、平行纹层粉砂岩（图2d）、块状泥质粉砂岩（图2e、f）及粒序粉砂岩（图2g）。这6种岩性相深刻地揭示了该区低阻油层段的内部变化：从粒度大小看，岩性均较细，但以粉砂岩和泥质粉砂岩为主；从层理构造看，由于受到沉积环境及生物扰动等因素的影响，显示出较大的差异，在FMI图像上表现为从明显的砂泥互层层理过渡为似层状、纹层状及块状或粒序状，偶见小型波状交错层理；从生物扰动程度看，泥质含量一般随岩性变粗而逐渐减少。

图2 珠江口盆地西部珠江组一段上部低阻油层段岩性相类型

2 储集物性评价

在对该区低阻油层段岩性相进行深入分析的基础上，基于常规测井资料并结合少量样品物性分析资料，对上述6种岩性相的储集物性进行了初步评价，共划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类储层。Ⅰ类储层是粒序粉砂岩和平行纹层粉砂岩，其形成时水动力条件较强，岩性较粗，均质性较好，通常孔隙度为16.6%～25.5%，渗透率为45.4～65.7 mD，泥质含量16.3%～29.9%，主要形成油层，主要发育于A油田。Ⅱ类储层是块状泥质粉砂岩和薄互层砂泥岩，其形成时水动力条件较弱，岩性较细，均质性中等，通常孔隙度为13.4%～18.7%，渗透率为11.4～30.7 mD，泥质含量21.2%～40.6%，主要形成差油层，多发育于C油田。Ⅲ 类储层是似层状砂泥岩和混杂状砂泥岩，主要受强烈的生物扰动改造而导致砂岩连续性变差，非均质性增强，通常孔隙度为8.3%～10.5%，渗透率为1.8～7.9 mD，泥质含量27.6%～49.2%，多为干层，主要发育于B油田。上述3类储层中，Ⅰ类和Ⅱ类储层质量较好，具有良好开发价值，Ⅲ类储层基本不具有经济价值，但实施措施后开发效果较好。

3 沉积层序划分

根据FMI图像，结合常规测井曲线形态，在珠江口盆地西部低阻油层赋存层段珠江组一段上部从成因上可划分为2类基本层序，即过渡带滨外砂坝沉积层序和事件性风暴重力流沉积层序。

（1）滨外砂坝沉积层序

形成于浅海滨外过渡带沉积环境中，一般与下伏泥岩渐变接触，自然伽马曲线呈漏斗形，多期叠加可形成几米到几十米的低幅箱型，在FMI图像上又可划分为3种常见基本层序：泥岩－薄互层砂泥岩（似层状砂泥岩）、泥岩－平行纹层粉砂岩、泥岩－块状粉砂岩（混杂状砂泥岩）。实际上，沉积层序的变化与沉积环境和生物扰动关系密切，如A油田低阻油层段生物扰动普遍微弱或无，主要形成弱水平层理的泥质粉砂岩－弱纹层理的含泥粉砂岩－波状层理的含细砂粉砂岩沉积层序（图3a）。根据生物扰动程度与沉积作用的关系[8]推断，在低阻油层段沉积时，A油田位于滨外砂坝的上部环境，水动力条件相对较强，B油田位于滨外砂坝的下部环境，水体可能较深、水动力条件相对较弱，而C油田则位于滨外砂坝的中部过渡带环境。

（2）风暴重力流沉积层序

形成于水体相对较深、水动力条件相对较弱和海底坡度较缓的浅海环境中，以正韵律为主，底部为冲刷面，自然伽马曲线多呈钟形，主要发育在珠江组一段的顶部。根据FMI图像，主要岩性相为粒序粉砂岩和泥质粉砂岩，偶见纹层状粉砂岩，常形成粒序粉砂岩－纹层状粉砂岩－块状泥质粉砂岩沉积序列，顶部含泥质重的泥质粉砂岩多保存不完整，以粒序粉砂岩－块状泥质粉砂岩沉积层序常见（图3b）。

图3 珠江口盆地西部珠江组一段上部低阻油层段沉积层序

4 地质成因分析

低阻油层的形成原因非常复杂，有微观的岩石物理成因，也有宏观的地质成因，但后者是前者形成的基础[9]。本文主要从宏观地质成因分析珠江口盆地西部珠江组一段上部低阻油层形成的原因，概括起来主要有以下3种成因因素。

（1）储层岩性细，泥质含量高

根据粒度分析可知，该区低阻油层段最粗岩性是含泥含细砂粉砂岩，粉砂级颗粒含量普遍在60%～70%，显示出岩石颗粒较细的特点；而其他类型粉砂岩的泥质含量分布在10%～50%，集中于30%～40%（图4a），显示出泥质含量高的特点。另外，从该区常规测井资料解释结果看，随着泥质含量的增加，低阻油层段含油性变差、电阻率明显降低（图4b）。

图4 珠江口盆地西部珠江组一段上部低阻油层泥质含量分布频率图及电阻率与泥质含量交会图

（2）储层为薄互层和似层状砂泥岩

根据该区7口井FMI测井资料，这2种岩性相基本以纹层状粉砂岩为主夹泥岩构成厘米级到分米级薄互层（图2a、b），形成了地层并联导电的特点，其结果是高阻的油层与低阻的泥岩并联后因常规测井的纵向分辨率低导致电阻率显著下降。

（3）低幅构造背景和油水分异作用差

根据油气分异运移规律，含油饱和度与油藏闭合高度有关。如果构造幅度小（小于40 m），油藏驱替压力低，油气不足以克服更大毛细管压力而进入小孔隙，只能饱和于较大孔喉控制的孔隙空间，大量的小孔隙和微孔仍为地层水占据，就容易形成低阻油藏[10]。该区5口井FMI测井构造分析结果显示，低阻油层段地层倾角均小于5°（表1），表现为低幅构造背景，这与渤海湾盆地古近系和西部地区中生界低阻油层段的成因相似[9]。

表1 珠江口盆地西部珠江组一段上部低阻油层段各井FMI测井构造分析结果

上述3种成因因素中，前两种显然受沉积环境水体较深且低能的浅海滨外砂坝相带所决定，后一种则是现今所处低幅度构造背景引起，而且这3种成因因素相互叠加影响是本区形成低阻油层的根本原因。

图5 珠江口盆地西部珠江组一段上部低阻油层分布图

多井对比及沉积层序分析认为，纵向上该区低阻油层段主要分布于珠江组一段上部之底部，横向上在N－1井区最为发育，向两侧有变薄的趋势（图5），低阻油层段的分布主要受古沉积环境和现今构造位置的影响。在珠江组一段上亚段沉积初期，N－1井区至S－1井区为水下低凸起，水体相对较浅，能量较高，底栖生物活动较弱，在电成像资料上表现为生物扰动微弱，沉积环境为滨外砂坝的上部环境，砂体发育且岩性较粗，故Ⅰ类和Ⅱ类低阻油层较为发育（N－2井区现今构造位置相对较低，虽砂体厚但油层厚度变薄）；随着向东逐渐延伸至C－2井区，沉积基底逐渐超于平坦，水体相对较深，能量变弱，底栖生物活动较强，导致沉积物逐渐变细变薄，非均质性变强，故多发育Ⅱ类低阻油层或Ⅲ类干层。

5 结论

（1）通过精细的电成像测井分析，把珠江口盆地西部珠江组一段上部低阻油层段按岩性相划分为6种类型，即薄互层砂泥岩、似层状砂泥岩、混杂状砂泥岩、平行纹层粉砂岩、块状泥质粉砂岩和粒序粉砂岩，纵向上构成了浅海过渡带滨外砂坝沉积和风暴流沉积2种沉积层序。

（2）对该区低阻油层段6种岩性相的储集物性进行了初步评价，其中Ⅰ类储层主要是粒序粉砂岩和平行纹层粉砂岩，质量较好，为油层；Ⅱ类储层是块状泥质粉砂岩和薄互层砂泥岩，质量中等，为差油层；Ⅲ类储层是似层状砂泥岩和混杂状砂泥岩，质量较差，基本为干层。

（3）原始沉积环境的水体较深、能量较低导致储层岩性细、泥质含量高并多呈现砂泥岩薄互层，以及和现今所处的低幅构造背景的相互叠加影响是该区形成低阻油层的根本原因。

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An application of electric imaging logging to researching low－resistivity oil intervals in the western Pearl River Mouth basin

Yang Yuqing1Cui Weiping1Li Junliang2Li Guojun1
（1.China Oilfield Services Ltd.，Beijing，101149；2.Zhanjiang Branch of CNOOC Ltd.，Guangdong，524057）

Based on abundant data of electrical imaging logging and combined with core and conventional log，the low－resistivity oil intervals in the upper part of Member 1，Zhujiang Formation，were analyzed in the western Pearl River Mouth basin，and their six lithofacies were identified，including thin－interbedded sand－mudstone， weakbedded sand－mudstone，hybrid sand－mudstone，concordant－laminated siltstone， massive muddy siltstone and graded siltstone.According to the lithofacies identification，the reservoir petrophysics evaluation，sedimentary sequence division and macro analysis of geologic origin were conducted for these low－resistivity oil intervals.Then it can be considered that for the three types of reservoir there，TypeⅠandⅡare better in qulity and worthy to be developed，and that the fundamental causes to form these low－resistivity oil intervals are the fine－grained lithologies，higher clay content and frequent thin－interbeded sand－mudstones resulted from their deeper sedimentary environment with lower energy，and the mutual superposition of these factors with the present low－amplitude structures.

electric imaging logging；low－resistivity oil interval；lithofacies；reservoir evaluation；geologic origin；Member 1 of Zhujiang Formation；the western Pearl River Mouth basin

杨玉卿，男，高级工程师，1995年毕业于中国石油大学（北京），获博士学位，现主要从事沉积学及测井地质应用研究工作。地址：北京市232信箱中海油服油田技术事业部（邮编：101149）。E－mail：yangyq＠cosl.com.cn。

1）杨玉卿，崔维平，李国军.珠江口盆地西部成像测井沉积相研究.2010.

2011－01－24改回日期：2011－08－09

（编辑：崔护社 周雯雯）