欢喜岭油田低电阻油藏识别技术及应用

高荣杰 李雪飞

（中油辽河油田公司 辽宁盘锦 124114）

引言

欢喜岭油田构造上位于辽河断陷西部凹陷西斜坡中南段，预测资源量3.5×108t，发现含油层系11套；探明含油面积180.5km2，石油地质储量2.82×108t，探明含气面积25.8km2，天然气地质储量281×108m3。石油勘探程度为80.5%。

面对勘探开发程度高，资源发现及稳产难度大的现状，积极转变勘探开发思路，充分运用油藏、钻井、录井、测井、测试等资料，精细构造解释和储层描述，强化成藏规律认识，精心组织试油试采，在低电阻油气藏勘探开发上创出了一条新路。

欢喜岭油田低电阻油气藏勘探开发始于1994年，有意识研究始于2000年，经过近十年的研究，逐渐成为重要的勘探对象，平面上分布在高垒带、下台阶、双台子，纵向上分布在不同的含油层系中，尤以沙三段居多[2]。

1 低阻油气藏的成因及特点

1.1 低电阻油气藏成因机理研究

低电阻油气藏系指在同一油水系统内油气层与纯水层的电阻率之比小于2，即油气层电阻增大率小于2的油气层[12]。低电阻油气藏成因复杂、类型多种多样，可形成于储层沉积、油气成藏、成岩作用和裸眼钻探的不同过程中，根据不同的划分参数和标准，其成因可归纳为地质成因和物理成因，物理成因又划分为内部因素、外部因素和复合因素。

1.1.1 地质成因（构造、沉积、成岩）

由构造作用形成的断层圈闭、微背斜圈闭、岩性圈闭，如果其构造幅度较低，含油高度不高，油水分异作用差，含油饱和度低，极易形成低阻油气藏[1]。

在辫状河流、曲流河、滑塌浊积扇、三角洲前缘等沉积亚相中，其沉积环境一般为弱水动力的低能环境，沉积特征表现为岩性细，以细、粉砂岩为主，泥质和粘土含量偏高，导致储层微孔隙发育，油气层束缚水饱和度高，为形成低阻油气藏提供了条件。

成岩作用在对三角洲前缘、浊积扇扇中部位形成的砂泥岩薄互层储层孔隙的保存、发育、破坏起着决定性作用，随着油气藏埋深的增加，砂岩中胶结物矿物发生变化，导致砂岩的物性变差，使孔隙结构复杂化，微孔隙极其发育[3]。

1.1.2 物理成因

低电阻油气藏的物理成因包括内部因素（高不动水饱和度、粘土附加导电、油水分异）、外部因素（钻井液侵入）及复合因素。

（1）内部因素。不动水是指在一定的生产压差下，储层孔隙中不可流动的水。受低能沉积环境影响，岩石颗粒细、粒度中值小，泥质含量高，比表面积增大，吸附能力增强，易形成高不动水饱和度。而在孔隙结构变差，地层水矿化度降低，偶电层厚度大的储层中，不动水具有较好的导电能力，随着不动水饱和度的升高，储层电阻率降低。

地下流体由于密度差异在垂向上存在油气水分异作用，其强弱决定着油气藏性质和电阻的高低。在油藏高度低、储层孔隙结构差、油水驱替力小（密度差小）、油水没有足够分离的情况下，导致油气水分异作用弱，储层电阻率小。欢东双油田此类油气藏特征是：油藏幅度10～30m，油水密度差小0.1～0.15g/cm3，驱替力0.1MPa，含油饱和度55%。

（2）外部因素。由于钻井液的侵入，改变了井壁周围地层流体的饱和度、水的矿化度以及相应的电阻率剖面等，使得电测井受其影响而不能准确反映出地层的真电阻率。

（3）复合因素(油水层矿化度差异) 。岩石孔隙中地层水性质、含量以及岩石性质决定了其电阻率的高低，当油气储层地层水矿化度与水层不一致时，油气层电阻率可能与水层一样，油气层难以识别。

1.2 低电阻油气藏主要特点

低电阻油藏主要特点有三个方面：一是地质成因方面油藏特征具有低含油饱和度（45%～60%）、低幅度圈闭（10～30m）、驱替压力小于0.1MPa，较小油水密度差（小于0.2g/cm3）；二是沉积作用使砂岩颗粒变细，岩性以细、粉砂为主夹砂砾岩，泥质普遍，粘土矿物富集并充填其中，泥质含量偏高，孔喉半径变小，粘土含量高，束缚水饱和度增加，造成岩石导电能力增强，电阻率成倍下降；三是在电测显示方面具有具有电阻率低、声波时差大、自然伽玛值增大、含油饱和度低、储层物性差（低孔低渗）的特点。

2 低阻油藏识别方法研究

2.1 成藏模式分析法

首先是认识油藏的地质特征, 包括油藏的形成条件、油藏类型、油水分布等；其次是认识储集层的岩性特征, 包括粒度、粘土成分及分布形式、胶结物含量、孔隙结构、表面积、储层物性等；最后是利用老井试油试采资料找到同类型油藏进行分析对比，采取对比法进行成藏模式的各方面分析论证[11]。

从沉积学角度看，具有低电阻油气藏可能出现的沉积特征的区域是：在平面上，多出现在扇三角洲前缘、扇三角洲水下分流河道侧部的天然堤、浊流中水道前端亚相和具供给水道的水下扇前缘沉积等沉积亚相带的弱水动力条件沉积部位；在地层剖面上，多出现在浅层中的正韵律沉积层上部薄层或反韵律沉积层的下部。

2.2 气测录井识别技术

在低阻油藏中，由于沉积作用使砂岩颗粒变细，岩性以细、粉砂为主夹砂砾岩，泥质普遍且粘土矿物富集并充填其中，泥质含量偏高，束缚水饱和度增加，因此在利用岩屑录井识别时容易漏失有效层位，但是由于气测录井是直接测定钻井液中可燃气体含量的一种录井方法，利用气测资料可及时发现油气显示[8]。

利用气测录井资料进行储层识别主要有以下几种方法：

（1）三角形解释图版方法。三角形解释图版是由三角形座标系和三角形内价值区组成。三角形座标实质上是个极座标，极角为60°，极边为20单位，构成等边三角形。等边三角形的三个顶点分别为座标系的零点，各轴上刻度为逆时针分别对应C2/ΣC、C3/ΣCnC4/ΣC的值，其中ΣC =C1+C2+C3+ nC4，C1、C2、C3、 nC4分别为甲烷、乙烷、丙烷、正丁烷百分比含量。用实测数据中的C2/ΣC做C3/ΣC的平行线；C3/ΣC做 nC4/ΣC的平行线； nC4/ΣC做C2/ΣC的平行线，构成一个内三角形。通过三角形的大小及形状判断储层中油气的性质[10]。用三角形座标系与内三角形的顶点对应相连，其连线交于一点M，此点在三角形解释图版上为价值点，由已探明多层位的多个价值点M构成了价值区，以此来判断有无生产价值。

（2）皮克斯勒图版解释方法。分别选用C1/C2、C1/C3、C1/C4、C1/C5四个比值绘制在纵坐标为对数的图上，将其各点相连，构成皮克斯勒图版[9]。在解释图版上一般规律可分为油区、 气区和两个非生产区，解释层的比值数据落在哪个区带内，即为哪种流体特性。C1/C2小于2或大于45，一般情况下判断为非生产层；C1/C2的值在油层的底部时，而C1/C4的值在气层的顶部，则可能为非生产层；C1/C3与C1/C4的值基本接近或C1/C4小于C1/C3时一般情况下判断为含水层或水层。

3.2 测井解释方法

在本次研究中主要利用钻井取芯和相应的测井系列对比研究，得出各种解释模型。

A:泥质含量模型

本地区由于区域的特殊性，自然伽玛曲线响应不明显，不作研究对象。考虑区块特征，用分析数据与中子伽玛相对值及电阻率曲线进行了回归，建立如下的公式

式中：a、a1、a2、b1、b2-为回归系数，无量纲

SH-泥质含量，百分数

RT-电阻率曲线实测值，单位：欧姆.米

NGRS-中子伽玛相对值，无量纲，由下式求取：NGRS=NGR/NGRSH

NGR-中子伽玛曲线，单位：条件单位

语言可以在不同的环境中获得，主要分为“课堂环境”与“自然环境”。环境的区别会在很大程度上影响语言学习的效果，显而易见的是，“自然环境”下的语言习得比“课堂环境”下的语言学习容易得多。

NGRSH-每口井的纯泥岩中子伽玛测井值，单位：条件单位

LN-自然对数符号

B:孔隙度模型

由于储层声波时差是储层骨架时差及孔隙中流体的反映，传统的怀特公式基本反映了这一关系，关键在于骨架时差及泥质校正量的准确程度。在砂岩地层，骨架时差一般取180us/m。本次由于泥质含量计算精度的提高，从而提高了孔隙度泥质校正量的精度，达到了提高孔隙度计算精度目的。

C:渗透率模型及饱和度模型

渗透率是反映储层物性的参数，受影响因素很多，目前还没有较准确的方法计算。精度要求较高时通常用实验室岩心实验数据同孔隙度、泥质含量及粒度中值进行回归，建立经验关系。一般情况下，用Tom公式计算即可：

用阿尔奇公式即能定性或半定量计算含水饱和度

a—岩性系数，1.04；

b—岩性系数，1；

m—孔隙度系数，取值1.76；

n—饱和度指数，取值1.77；

Rw—0.4

测井解释方法主要有以下特点：一是AC、NGR曲线受含油性影响较小，而主要反映岩性、物性，计算的Ro数值精度较高，方法是可行的。二是含油地层计算的Ro，基本接近同岩性、物性下的纯水的实际数值，提高了储层含水饱和度Sw的计算精度。

3 应用实例

在对欢喜岭油田齐2-13-11块进行研究中，通过分析其沉积背景、岩性、物性等，确定其为低阻油气藏。因此从成藏模式、录井、测井等各个方面进行综合解释评价。

3.1 成藏模式分析

齐2-13-11块属齐家地区沙三段，主要是湖盆收缩后形成的三角洲平原相沉积，平面变化大，多呈透镜体分布。岩性以细砂岩、粉砂岩为主，分选好，具有多种孔隙类型，孔隙连通性好，有效孔隙度大，储层薄。由于砂岩颗粒小，表面积大，吸附能力强，使储层束缚水很高，而这些地区束缚水的矿化度都很高（总矿化度一般在2200ppm左右），最终导致油气储层电阻率低。从岩屑录井看，由于储层较薄，岩屑中砂岩量较少，含油性较差时，油气显示难以发现[4]。

在含油幅度研究中，对比相邻区块齐2-16-12块，断层封堵条件好，油藏类型为构造-岩性油藏[7]，根据相近深度、相近层位、相近类型的油藏含油幅度为120～150m，确定该块油水界面-2200m，最终确定该块为低幅度低阻油气藏[5]。

3.2 气测录井二次评价

该块齐2-13-11井、齐2-15-12井沙三段大凌河油层电测解释都为水层，但是在气测录井全烃值上二者大凌河对应层位都有明显的异常值，因此进行针对性分析和二次解释评价。

三角形图版分析：计算得知C2/∑C=10.5，C3/∑C=9.6，nC4/∑C=2.0，三角形为小正三角形，解释为油气层。

皮克斯勒图版分析：计算得知C1/C2=8.3，C1/C3=11，C1/C4=53.6，数据都处在油气区范围之内，解释为油气层。

3.3 电测解释图版的应用

本地区孔隙度一般在1718%左右，同齐2-4-11井两块样品的相对渗透率分析资料对比，束缚水饱和度应更高，按齐2-4-11井实验数据对比，孔隙度在18%时，束缚水饱和度应在50%左右。

齐2-13-11井大凌河油层自然电位存在较大负异常，微电阻呈低值正向差异，深、浅侧向也存在较大的正异常，说明本层渗透性较好，深侧向曲线数值约为13Ω·m，与水层相比数值相当。从整个电性反映来看，储层上部电阻率较低，时差明显降低，反映岩性比较粗、致密，下部电阻略高，时差大，反映岩性细，物性较好，且存在含油气性的特点。结合录井显示为荧光，气测值高，特点是声波时差明显增大，为288µs/m，比下部水层高出25～30µs/m，符合地区油气层特点，综合解释为可靠油气层。

4 应用效果分析

4.1 试油试采效果好

齐2-13-11井目的层段解释为水层，根据综合资料的分析认为属于低阻油藏的油气层，因此提出试采，生产井段2171.0～2173.0，大凌河，2.0m/1。初期日产油35.4t，累产油1.92×104t。生产资料证实该层为油气层。

通过对该区域大凌河油层展开深入研究，进一步落实构造形态、储层分布范围，分析成藏规律，对目的层电测解释为水层的齐2-15-12井大凌河油层进行试采，井段2208.9～2214.8m，厚度31.9/4层。初期日产油14.1t，日产水0.6m3；累产油1436t。试油资料证实该层为油层。

4.2 低阻油藏识别方法可靠

通过地层对比结合地震资料落实该区域大凌河油层的构造、储层的基础上，利用该区域已试油井总结出大凌河油层的判别标准：岩性细砂岩以上、录井显示级别荧光以上、电阻值15Ω·m，深浅侧向阻值幅度差在5Ω·m以上、时差275µs/m以上为油层。在钻井实施过程中加强跟踪，在目的层段加密观察和取样密度，选取对轻质组分敏感的气测录井，取得了较好的效果[12]。得到了低电阻油藏识别标准，一是为低饱和度低阻油藏，含油饱和度在55%；二是油藏类型为岩性构造油气藏；三是录井显示荧光以上，气测值高，均值2.5～8.9%，烃组分全；四是电阻率均值16Ω·m，时差280µs/m[6]。

5 认识及建议

（1）近几年采油厂在低阻油气藏勘探方面取得的实践和低阻油气藏行之有效的识别方法和技术，成藏研究、录测井资料的综合应用在低阻油气藏的识别中取得了比较好的效果，为油田后期的勘探开发提供了一定依据。

（2）低电阻油藏勘探还有地化法、核磁共振测井法等其他方法，在以后的工作中还需要不断的完善、综合各种方法进行系统的解释评价。

（3）在低电阻油气藏的勘探中，不能局限于低幅度油气藏，还要向岩性油气藏、低渗透油气藏和低饱和度油气藏延伸，继续丰富和完善低阻油气藏勘探识别技术和方法。

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