沙7断块阜三段中低阻油藏测井响应特征及油水层识别方法

殷志华 杨加太 陆风才 李莉

江苏石油勘探局地质测井处

沙7断块阜三段中低阻油藏测井响应特征及油水层识别方法

殷志华 杨加太 陆风才 李莉

江苏石油勘探局地质测井处

本文分析了沙7断块中低阻油藏的形成原因，及怎样从测井曲线的响应特征上去进行识别，并建立了该块的测井解释模型。

中低阻油藏；解释模型；交会图法；沙7断块

前言

沙7断块位于沙埝油田断块群中部，构造位置处于高邮凹陷北部斜坡带卸甲庄－沙埝－河口构造带。该块是一个复杂的中低阻油藏，其复杂性表现为：一、同一套油水系统中，正常电阻率油层与低电阻率油层同时存在，油层电阻率值与水层相差不大，油层的电阻率增大系数在1.5～7.0之间；二、中渗与低渗同时存在；三、同一个砂体在储层发育、物性好的地方，是正常的电阻率油层，而在储层发育差，物性差的地方，则是低电阻油层；四、测井系列以常规测井系列（声感组合）为主。

1、沙7断块阜三段中低阻油藏地质特征

沙7断块E1f3属浅湖一三角洲前缘亚相沉积，主要微相类型为水下分流河道、河口砂坝及浅湖沉积。E1f3含油砂体岩性以细砂岩为主（0.063mm～0.2mm），平均粒度值分布在3.20～3.99由之间；泥质含量较高，砂岩的胶结物以泥质为主（2%～32%），平均含量12.5%。

沙7断块储层层间、层内非均质性严重。E1f31孔隙度变化范围20.1%～25.6%，平均23.0%；渗透率8.1～125μm2×10-3μm2，平均39.9μm2×10-3μm2；Ef213孔隙度19.0%～28.2%，平均24.9%；渗透率11.7μm2～560.3×10-3μm2，平均163×10-3μm2，为中孔、中—低渗储层。

2、沙7断块阜三段低阻油藏测井响应特征

2.1、油层电性特征

粒度粗、物性好的油层自然电位负异常值大，微电极正幅度差明显，自然伽马呈中低值，声波时差曲线较平直，读数在 290μs／m以上，感应电阻率一般大于6Ωm。这类储层电阻率增大系数一般大于或等于3，是正常电阻率油层，储层物性以中孔中渗为主。

粒度细，渗透性较差的油层自然电位负异常值小，微电极幅度差不明显，自然伽仍呈中高等值，声波时差曲线一般较平直，读数大于290μs／m ，感应电阻率普遍较低，一般大于3.0Ωm。这类层即为低阻油层，储层物性以中低孔低渗为主。

2.2、水层电性特征

水层的电性特征多与低阻油层相近或者相等，极个别水层的电阻率则大于低阻油层。因为水层与低阻油层没有明显的电性差异，所以低阻油层的识别比较困难。

3、沙7断块阜三段中低阻油藏形成原因[1]

研究认为，该块中低阻油藏形成的主要原因有以下三方面：

3.1、岩性细及高束缚水饱和度

沙7断块岩性细，以细砂岩和粉砂岩为主，其中细砂岩约占94.7%。岩性细，其比表面增大，结果使束缚水含量增加。

沙7断块束缚水饱和度较高，达到38%，储层中含有较高的的束缚水会使电阻率下降。岩石颗粒细、粒度中值低加之黏土矿物的填充与富集，可导致地层中微孔隙发育、微孔隙和渗流孔隙并存形成双孔隙结构，微孔隙可储集束缚水。黏土矿物颗粒表面的负电荷还可以直接吸附极性分子中的阳离子（如Na+），被吸附的阳离子可通过黏土水化作用又与极性水分子结合，形成结合水，吸附于岩石颗粒表面，造成高束缚水饱和度，岩石强亲水也可以形成此类束缚水。

3.2、黏土含量高

分散状混合黏土与地层孔隙中的盐水溶液进行离子交换，产生附加导电性，使储层电阻率降低。沙7断块黏土矿物含量高，黏土含量大于10%以上的油井可占70%，平均含量为12.5%，成份以高岭石为主，偶见绿泥石。

3.3、砂泥岩薄互层

对于小于2m的薄砂层来说，受围岩的影响较大，其电阻率通常显示比厚度大的油层低，在测井解释中常常被作为干层或含油水层被漏掉。沙7断块砂体厚度小于2m的占整个断块的56%，而已被生产证实的低阻油层中，90%以上砂体的厚度小于2m。

4、沙7断块低阻油层的识别

4.1、曲线特征识别法

沙7断块水层与低电阻率油层相比，电阻率值接近或者相等，不容易辨识，但是其自然电位负异常的幅度明显大很多，这是其曲线特征较明显的差异。

4.2、交会图法识别法

图1 沙7断块E1f3Rt－AC交会图

做出沙7断块E1f3的电阻率与声波交会图，发现电阻率与声波存在明显的相关性：

图2 沙7断块E1f3GR与电阻率交会图

干层声波的上限值为290 s/m；油层声波的下限值为290us/m，且电阻率下限值为3Ωm～4Ωm。

而电阻率与自然伽马之间，则存在以下关系：当自然伽马小于65API时，油层电阻率的下限值为4Ωm；而当自然伽马大于65API，油层电阻率的下限值则变为3Ωm。出现这种现象的原因，与该层系含泥重有关，含泥越高，油层的电阻率越高，表现在曲线，则是以自然伽马约65API为界。

5、沙7断块阜三段中低阻油藏解释模型的建立

沙7块阜三段低阻油藏采用饱和度解释模型[2]。

①黏土含量Vsh<8%时，选阿尔奇公式：

式中，Rw为地层水电阻率；Rt为地层真电阻率；φ为地层孔隙度；a和b为岩性系数；m为胶结指数；n为饱和度指数。

该模型适用于该断块正常电阻率的储层。

②当黏土含量Vsh>8%时,选Waxman-Smits模型

Waxman-Smits模型用于描述泥质砂岩电导率，该模型认为泥质砂岩的导电是由自由电解液导电和黏土附加导电两部分并联组成。黏土附加导电是由黏土表面的阳离子交换而产生的。决定附加导电的参数有2个，一个是黏土阳离子交换的有效浓度QV；另一个参数是阳离子当量电导B。

对饱含水的泥质砂岩

对含油泥质砂岩(Sw<1)

式中，Co为泥质砂岩电导率；Cw为平衡盐水电导率；F*为泥质砂岩的地层因素，；m*为泥质砂岩胶结指数；B为阳离子当量电导；n*为泥质砂岩饱和度指数。

该模型对含泥较重的低阻油层，具有很好的适应性。

6、结语

6.1、Rt～AC、Rt～GR交会图，对低阻油层具有较好的适应性。

6.2、W-S模型对含泥量大于8%的低阻油层也具有良好的适应性。

6.3、沙埝油田阜三段普遍发育低阻油层，对沙7断块低阻油藏测井响应特征的研究，可为沙埝油田其余断块的低阻油层提供借鉴。

[1]陈清华等.苏北盆地低电阻率油气层成因特征与识别方法研究(内部资料)

[2]G.M.Hamada. Log Evaluation of Low-Resistivity Sandstone Reserviors. SPE 70040

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.16.008