鄂尔多斯盆地延长东区上古生界储层“四性”关系研究

任　婷，漆万珍，曹红霞，王　凯

(陕西延长石油(集团)有限责任公司研究院，陕西西安 710075)

鄂尔多斯盆地延长东区上古生界储层“四性”关系研究

任婷，漆万珍，曹红霞，王凯

(陕西延长石油(集团)有限责任公司研究院，陕西西安 710075)

摘要：储层“四性”关系研究是有效储层定量评价、气藏特征及储量计算的基础。通过对鄂尔多斯盆地延长东区薄片鉴定资料、压汞资料、岩心物性分析资料、试气资料和测井资料等的收集、统计、分析，对研究区储层“四性”关系和有效储层特征进行研究，认为储层的岩性、物性、电性和含气性之间具有良好的相关性，岩性和物性反映了气藏的富集程度，电性则是岩性、物性、含气性的综合反映。经验统计法和密闭取心含水饱和法是确定储层物性下限最基本的两种方法，据此判断出上古生界盒8段、山1段、山2段和本溪组孔隙度下限依次为5%、4%、3%和3%，渗透率下限均为0.06mD，利用深感应电阻率与孔隙度、饱和度交会图确定电性下限，其中电阻率下限依次为50Ω·m、45Ω·m、45Ω·m和23Ω·m，声波时差下限依次为217μs/m、195μs/m、191μs/m和190μs/m，为储量计算提供了依据，对储层的综合评价和该区开发部署具有指导作用。

关键词：鄂尔多斯盆地；延长东区；上古生界；“四性”关系；有效储层下限

Four-properties Relationship of Upper Paleozoic Reservoir in

Yanchang East，Ordos Basin

Ren Ting, Qi Wanzhen, Cao Hongxia, Wang Kai

(ResearchInstituteofShaanxiYanchangPeteoleum(Group)Co.,Ltd.,Xi’an,Shaanxi,710075,China)

Abstract:Research on the relationship of four-properties of reservoir is the basis for quantitative evaluation of effective reservoir, gas reservoir characteristics and reserve calculation. Through the collection, statistics and analysis of slice identification, mercury, core properties, test gas and logging data of the Yanchang east area in Ordos Basin, we studied the effective reservoir characteristics of the study area, analyzed of four properties relationship of the study area, and got a conclusion that the lithology, properties, electrical and gas properties have good correlation , lithology and properties controlled enrichment of gas reservoirs, electrical properties is a comprehensive reflection of lithology, properties and gas-properties. Experience statistics and sealed coring water saturation are two basic methods to determine reservoir properties limit, we found that the lower limit of the effective reservoir, the porosity lower limit value of he8,shan1,shan2 and benxi formation of Upper Paleozoic is 5%, 4%, 3% and 3%, the permeability lower limit value is 0.06mD.The intersection map of deep induction resistivity values and the porosity, saturation is used to determine the electrical limit: the resistivity lower limit value is 50Ω·m,45Ω·m,45Ω·m and 23Ω·m, the interval transit time lower limit value is 217μs/m,195μs/m,191μs/m and 190μs/m,provides the basis for reserve calculation, and plays a guiding role in the comprehensive evaluation of reservoir, development and deployment in this area.

Key words:Ordos Basin, Yanchang east, upper paleozoic, four properties relationship, lower limits of effective reservoir

延长气田位于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡的东南部。研究区位于延长气田的东南部，区内有延河流经，面积约为3700km2以上。研究区钻遇地层自上而下发育：第四系，白垩系志丹群，侏罗系安定组、直罗组、延安组、富县组，三叠系延长组、纸纺组、和尚沟组、刘家沟组，二叠系石千峰组、石盒子组、山西组，太原组，石炭系本溪组和奥陶系马家沟组。其中上古生界二叠系石盒子组盒8段、山西组和石炭系本溪组为研究区主要目的层系。

本文通过对延长东区上古生界储层“四性”关系的研究，明确了该区储层的岩性、物性、含气性和电性之间的相互关系，确定出了该区有效储层的物性下限标准和电性下限标准,从而为该区进一步的测井解释、储量计算和气田开发方案设计提供了有力的依据。

1 储层特征

1.1 岩石学特征

根据铸体薄片和扫描电镜观察、统计分析，采用三角形图解法对研究区盒8段—本溪组的砂岩进行了分类[1]。盒8段以岩屑砂岩、岩屑石英砂岩为主，其次为少量的石英砂岩；山1段以岩屑砂岩、岩屑石英砂岩为主；山2段以岩屑石英砂岩和石英砂岩为主，其次为岩屑砂岩；本溪组以石英砂岩为主， 其次为少量岩屑石英砂岩和岩屑砂岩。各小层砂岩的碎屑含量变化基本相似，均以石英含量为最高，岩屑含量次之，长石含量最少。

薄片鉴定统计结果表明，延长东区盒8段—本溪组砂岩的碎屑颗粒集中分布于0.1～0.6mm；分选主要为中、好，少量为分选差；磨圆度以次棱角状、次棱角—次圆状和次圆状为主。砂岩成分成熟度较高，结构成熟度中等。颗粒之间以点—线、线、线—凹凸、凹凸接触为主，局部可见点接触和镶嵌接触，多为颗粒支撑。碎屑颗粒的胶结类型主要以孔隙、再生—孔隙为主，还有少量的基底式、薄膜—孔隙式—等胶结类型。本溪组和山西组储层的成分成熟度和结构成熟度均好于盒8段。

1.2 物性特征

储层物性的好坏通常用孔隙度和渗透率来表示。通过对储层物性参数的定量研究，分析其在平面上和垂向上的变化规律，对进一步了解储层的沉积相特征、分选储层非均质性问题、进行储层综合评价和预测等有重要意义。同时也为下一步进行剩余气分布和气水运动规律打好基础。

根据研究区内样品的物性分析资料统计，按前人对低渗透储层的分类标准总体上为低孔隙度、特低—超低渗透率特征表1[2]。

表1　研究区物性资料统计表

2 储层“四性”关系

储层“四性”关系是指储层的岩性、物性、含气性及电性之间的内在联系，是岩石物理研究的基础。储层内的岩性、物性、含气性之间既存在内在联系又相互制约，其中岩性起主导作用。岩性中岩石颗粒的粗细、分选的好坏、粒序纵向变化特征，以及泥质含量、胶结类型等直接反映了储层物性(孔隙度、渗透率)和含气性(含气饱和度)的变化，而储层的电性则是岩性、物性、含气性的综合反映[3]。

2.1 岩性与物性关系

根据延长气田盒8段—本溪组岩心分析资料统计，随着粒度的增加，物性有变好的趋势；但各种岩性的物性分布范围均较大，以中粗砂岩的物性最好(图1)。

2.2 岩性和含气性关系

图1　盒8段—本溪组岩性与物性关系图Fig.1　Relationship between lithology and properties of He 8 member—Benxi Formation

图2　盒8段—本溪组岩性与含气性关系图Fig.2　Relationship between lithology and gas-properties of He 8 member—Benxi Formation

根据密闭取心资料，中粗砂岩储层原始含气饱和度高，细砂岩储层原始含气饱和度低(图2)。

2.3 物性与含气性关系

鄂尔多斯盆地上古生界烃源岩分布范围广泛，具有“广覆式”近源充注成藏的特点[4]。烃源岩的油气在充注成藏时，往往优先充注毛细管阻力较小、孔隙度较大的优质储层。因此储层物性与含气性具有密切关系。

根据延长东区压汞资料分析，储层的未饱和汞饱和度随储层物性变好而变小，即物性越好，含气性越高(图3、表2)[5]。

表2　不同层位压汞资料统计表

图3　盒8段—本溪组物性与含气性关系图Fig.3　Relationship between porosity and gas-propertiesof He 8 member—Benxi Formation

2.4 岩性、物性、含气性与电性关系

测井的电性特征能够很好地反映储层岩性、物性和含气性[6]。此次研究采用岩心、录井和试油资料相结合，以“岩心刻度测井”的方法为指导[7-8]，将岩心、录井资料与测井曲线对比，针对不同井段岩性的特点拾取了相应的岩性识别测井曲线。

气层：岩性较纯、录井有含气显示、物性较好，低自然伽马、中—低声波时差，电阻率相对高值，深浅电阻率呈正差异或重合，且补偿中子和声波时差曲线在同向刻度的情况下、深感应电阻率曲线与声波时差曲线在反向刻度时呈“镜像变化”特征(图4)。

低产气层：录井显示较差，岩性不纯，中—低自然伽马，物性较好，中—低声波时差(AC<235μs/m)，电阻率为中—低值，深、浅侧向电阻率呈负差异或重合，补偿中子与声波时差曲线在同向刻度的情况下，深感应电阻率曲线与声波时差曲线在反向刻度时呈微弱“镜像变化”特征(图5)。

图4　YC-1井盒8段气层四性关系图Fig.4　Four-propertiy relationship of He 8 member reservoir of YC-1 well

图5　YC-2井山1段低产气层“四性”关系图Fig.5　Four-property relationship of Shan 1 member reservoir of YC-2 well

图6　YC-3井本2段水层“四性”关系图Fig.6　Four-property relationship of Ben 2 member reservoir of YC-3 well

水层：录井无显示或显示较差，物性变好，电阻率反而降低，深感应电阻率曲线与声波时差曲线在反向刻度时呈“同向变化”特征(图6)。

3 有效储层下限标准

3.1 岩性下限

根据岩心观察、物性分析与试气结果的对比，气层岩性在细砂岩以上，气测录井显示异常，现场浸水试验常见气泡呈串珠状外冒。钻井现场录井资料解释为微含气层、含气层的含气显示对应井段，试气结果多为工业气流井。

根据密闭取心资料获得的岩性及对应的孔隙度、渗透率与含水饱和度关系图版表明，在物性下限之上的岩性均主要为细砂岩及以上粒级岩性。

综合录井、岩心等资料，确定有效储层岩性下限为细砂岩。

3.2 物性下限

3.2.1 经验统计法

经验统计法是以岩心分析孔隙度和渗透率资料为基础，以低孔低渗段累计储能丢失占总累计的5%左右为界限的一种累计频率统计法，现已被国内各大油田所采用[9]。

考虑到研究区储层低孔低渗、特低渗的特点，确定累计储能丢失不超过总累计的20%。按照上述方法，利用研究区取心井岩心分析数据分别做孔隙度和渗透率直方图(图7)，对目的层储层物性下限进行敏感性分析。

图7　盒8段—本溪组砂岩储层渗透率、孔隙度频率直方图Fig.7　Frequency histogram of permeability and porosity of He 8 member—Benxi Formation sandstone reservoir

盒8段—本溪组储层孔隙度依次取5.0%、4.0%、4.0%、3.0%时，累计频率丢失分别为40%、30%、14%、18%，累计储能丢失分别为17%、15%、6%、8%，此时丢失的储油能力和厚度都符合盆地地质特点，因此，确定孔隙度下限依次为5.0%、4.0%、4.0%、3.0%。盒8段—本溪组储层渗透率依次取0.10mD、0.06mD、0.06mD、0.10mD时，累计产能丢失分别为9%、4%、11%、0.6%，确定渗透率下限依次为0.10mD、0.06mD、0.06mD、0.10mD。

3.2.2密闭取心含水饱和度法

利用密闭取心分析含水饱和度与孔隙度、渗透率分别建立关系图(图8)。由图8可知，盒8段—本溪组的孔隙度依次低于5.0%、4.0%、4.0%、3.0%，渗透率均低于0.06mD时，对应的含水饱和多大于50%。据此确定盒8段—本溪组孔隙度下限依次为5.0%、4.0%、4.0%、3.0%，渗透率下限均为0.06mD。

综合经验统计法、密闭取心分析法，确定盒8段—本溪组的有效储层物性下限：孔隙度下限依次为5.0%、4.0%、3.0%、3.0%、渗透率下限均为0.06mD。

图8　盒8段—本溪组储层密闭取心分析含水饱和度与孔隙度、渗透率关系图Fig.8　Relationship between sealed core water saturation and porosity, permeability of He 8 member—Benxi Formation

3.3 电性及含气饱和度下限

利用延长气田单层试气结果，分别读取对应的测井响应值，将深感应电阻率(RILD)与孔隙度(φ)、含气饱和度(Sg)进行交会[10]，确定有效储层的电性下限及含气饱和度下限(图9)。

图9　盒8段—本溪组单层试气井段孔隙度与电阻率交会图Fig.9　Porosity and resistivity crossplot of He 8 member-Benxi Formation single test gas segment

利用阿尔奇公式的变形形式建立的图版能够确定气层的电阻率、含气饱和度下限标准，但从各层的图版均可以看出，气层、低产气层和干层之间的分区性并不好。分析其原因：除了部分井段因为储层伤害造成水锁，或工艺措施不当造成产量失真，以及试气产量与储层物性有关之外，与其储层厚度、有效厚度及储层非均质性都有很好的相关性。

4 结论

通过薄片鉴定、 压汞、岩心物性分析、试气和测井等资料，对研究区有效储层特征进行研究，认为延长东区上古生界有效储层属于典型的低孔低渗储层。储层的岩性、电性、物性和含气性之间具有良好的相关性。

通过经验统计法和密闭取心含水饱和法确定了延长东区上古生界有效储层物性下限，盒8段孔隙度下限为5.0%，山1段孔隙度下限为4.0%，山2段孔隙度下限为3.0%，本溪组孔隙度下限为3.0%，各储层的渗透率下限均为0.06mD。

利用深感应电阻率与孔隙度、饱和度交会图，确定了有效储层的电性下限及饱和度下限，深感应电阻率下限依次为50Ω·m、45Ω·m、45Ω·m和23Ω·m，声波时差下限依次为217μs/m、195μs/m、191μs/m和190μs/m。

参考文献

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作者简介：第一任婷(1987年生)，女，硕士，主要从事天然气开发地质方面研究。邮箱：412966915@qq.com。

中图分类号：TE122

文献标识码:A