低孔低渗碎屑岩储层岩石物理建模技术——以建南地区须家河组须六段为例

李 岩

（中国石化集团江汉油田分公司物探研究院，湖北 武汉433100）

建南气田位于石柱复向斜川东褶皱带，上三叠统须家河组须六段为一套三角洲前缘水下分流河道的砂泥岩沉积，砂岩厚度一般介于10～30m。由于建南地区须家河组须六段储层属于典型的低孔、低渗储层，利用常规岩石物理统计寻找储层敏感性参数带来了诸多不确定性，致使储层流体识别难度大。

针对这一状况，开展测井、地质综合研究，深入分析储层的测井响应特征，优选出适合建南地区须家河组须六段储层岩石物理分析技术，为勘探开发提供了有力的技术支撑。

1 储层特征

1.1 岩性特征

建南地区须家河组须六段岩性以厚层块状灰色、浅灰色、灰绿色细砂岩、中砂岩为主，可分上、下两套砂体中夹薄层深灰色泥岩或砂质泥岩，局部下部砂岩不发育。其岩性以岩屑砂岩为主，次为长石岩屑砂岩（表1）。建南地区须六段砂岩厚度在10～30m之间，横向分布范围较广。建南地区多口钻井揭示须六段具有电阻高值，自然伽马具有两低夹一高的显著特点。

表1 须家河组须六段砂岩碎屑组分含量统计表

1.2 物性特征

1）孔隙度。建南地区浅层储层孔隙度普遍较小，须六段最大值为6.3% ，最小值为0.49% 。据9口钻井岩心统计，须六段孔隙度平均值为2.38% 。

2）渗透率。建南地区须六段储层渗透率普遍的较低，根据2口井的取心资料统计，须六段渗透率集中在（0.01～0.05）×10－3μm2之间（占93.6% ），为特低渗透率。

须六段孔隙度与渗透率关系（图1）为：①绝大部分样品（占93.6% ）渗透率在 （0.01～0.1）×10－3μm2之间，与孔隙度有着较好的正相关关系，属特低－低孔、特低渗型储层；②少数点（占6.4% ）在渗透率较高 ＞0.1×10－3μm2区域，其孔隙度较小，在1%～4%之间，属低孔低渗型储层。

1.3 储层测井响应特征

储层测井响应特征表现为：自然伽马50～90API之间，其幅度变化反映了粒度的变化；声波时差大于64μs／ft（1ft＝0.3048m）；中子孔隙度大于7% ；密度低于2.6 g／cm3；电阻率小于30Ω·m。概括为“中－低自然伽马，中－高声波时差，高中子、低密度、中－低电阻率”。

图1 建南地区须六段孔度与渗透率关系分布图

2 岩石物理建模技术

2.1 环境校正

由于密度和声波测井曲线会参与到整个岩石物理分析流程中，测井资料的质量直接影响着岩石物理建模的效果，是高质量岩石物理分析的基础，所以密度和声波的质量要格外关注。建南浅层已有井普遍存在严重扩径，如建平1井位（图2）。当井眼垮塌较普遍时，采用多元线性拟合的方法，在相同岩相和岩性类型层段建立多元线性方程，方程式如下：

图2 建平1井测井曲线

应用这种类型的线性拟合方程，在岩相、岩性类似的层段，经过对质量较好的测井曲线进行多元拟合，建立基准曲线和计算曲线直接的函数响应关系，而后在井眼垮塌层段对密度、声波测井曲线进行校正（图3），图中，深色曲线为校正后曲线，浅色为校正前曲线。校正后合成记录与实际井旁道的匹配关系明显优于校正前（图4），说明测井曲线环境校正结果是合理可靠的。

图3 建平1井环境校正前后测井曲线对比图

图4 建平1井环境校正前后合成记录对比图

2.2 岩石物理建模及交汇分析

须家河组须六段由砂岩、泥岩与流体等物质组成。岩石的纵、横波速度受到粘土矿物分布的影响非常显著，故而在模型中假设岩石基质由石英与粘土两种矿物组成，孔隙度与孔隙形状对速度的影响在模型中表现为不同类型的孔隙（砂岩孔隙与泥岩孔隙）。流体假设由油、气、水混合而成，岩石物理建模技术流程（图5）为：首先，把测井地层评价得到的各种矿物含量、孔隙度、饱和度等参数输入模型；然后，利用xu－whit岩石物理模型进行纵、横波速度等弹性参数的建模；再通过调整粘土点等骨架参数，使模型数据和实测数据吻合。

图5 岩石物理建模技术流程图

根据以上岩石物理建模流程，对建南地区已有井进行了正演计算，从建111井正演的弹性曲线与实测曲线对比图（图6）中可以看出，第1道为地质分层，第2道为深－浅电阻率曲线，第3道至第4道依次为横波速度和孔隙度正演与实测结果对比。其中，浅色实线代表正演曲线，黑色实线和浅色小点代表实测曲线。正演曲线与实测曲线相关性很高，说明了正演模型和各种参数的正确性。

图6 建111井岩石物理正演成果剖面

利用岩石物理交汇分析方法，可以了解岩石岩性、孔隙度等主要参数与岩石弹性参数之间的响应特征，进一步找到识别储层的敏感性参数。通过建111井须六段正演的纵波阻抗、纵横波速度比及岩性交会分析，考察纵波阻抗、纵横波速度比对岩性的区分能力。利用纵波阻抗与纵横波速比双参数交汇的方式（图7）能较好地识别储层及所含的流体。从图7中可以看出储层及所含的流体具有低纵波阻抗、低纵横波速度比的特点，采用叠前反演能定量预测储层厚度。

图7 纵波阻抗、纵横波速比与岩性交汇图

3 结束语

岩石物理建模主要是通过研究岩石的微观结构对宏观性质的影响，从而建立两者之间的定量对应关系。将储层物性参数与它的弹性性质或者速度建立起对应关系是非常关键而且有意义的。通过岩石物理建模能够使测井信息和地震信息有机地联系起来，而其对于地震预测储层特征能够起到约束和验证作用。

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