短轴物源型致密砂岩“甜点”储层测井划分方法初探——以大民屯凹陷西部斜坡带为例

刘兴周，吴文柱，孙晶莹，顾国忠，牟 春

(中国石油辽河油田分公司勘探开发研究院，辽宁盘锦 124010)

短轴物源型致密砂岩“甜点”储层测井划分方法初探
——以大民屯凹陷西部斜坡带为例

刘兴周，吴文柱，孙晶莹，顾国忠，牟 春

(中国石油辽河油田分公司勘探开发研究院，辽宁盘锦 124010)

大民屯凹陷西部斜坡带沙四段短轴物源砂砾岩体具有分选差、储集类型复杂、有效储层识别难度大等特点，针对上述难题，开展储集类型研究及控油因素分析等工作，并针对性开展自然电位幅度差的“甜点”识别方法构建工作。研究表明，结构成熟度、成分成熟度低是研究区储层致密的关键因素；本区的储层存在裂缝，渗透性控制了储集体的含油性；自然电位幅度差能够较好地表征储层渗透性的变化。通过开展单井致密砂砾岩体储层划分及分类，确定了研究区单井“甜点段”划分标准，为下步勘探奠定基础。

大民屯凹陷；湖相短轴物源；砂砾岩体；致密储层；“甜点段” ；测井评价

湖相短轴砂砾岩体具有分选差、岩性致密、含油显示差等特点，其孔隙度低(小于12%)、渗透率小(小于0.1×10-3μm2)，因此以往的勘探开发过程中经常受到忽略。从分布来看，陆相断陷湖盆中此类砂岩分布十分广泛，以辽河坳陷为例，大民屯凹陷的西陡坡、西部凹陷的东陡坡以及东部凹陷的西斜坡均存在这种厚度大、分布广的致密储层，这类致密储层的形成主要是由于沉积过程中分选较差、搬运距离较近形成，区别于埋深大(大于3 500 m)由于压实作用形成的致密储层。以往的研究中经常以地层岩性油气藏的勘探思路来面对这类目标，虽然勘探取得了一定的进展[1]，但在辽河地区的发现之路一直较为曲折。2007年“致密油气”概念引入后，学者及专家开展了广泛的研究工作[2-3]，并且在长庆等国内外其他油田取得了较好的勘探效果[4]。本文基于大民屯短轴物源砂砾岩体资料深入分析的基础上，建立研究区致密砂岩储层分类测井识别标准，开展老井重新认识，取得较好效果。

1 大民屯西部砂砾岩体沉积特点

大民屯凹陷沙四段砂砾岩体沉积时期，主要发育扇三角洲-滨浅湖沉积体系，在盆地边缘发育大套的厚层砂砾岩体，最大厚度可达300 m，平均厚度可达100 m以上，受边界断裂和物源的影响本套砂砾岩体向凹陷中心迅速相变为油页岩，砂岩与源岩直接接触，成藏条件十分有利。沙四段沉积末期是大民屯凹陷最大水进期，湖泊沉积几乎占据了整个凹陷，凹陷内广泛发育大套巨厚暗色泥岩沉积，该套泥岩是大民屯凹陷重要的生油岩，本套泥岩覆盖在砂砾岩体以上，成为砂砾岩体良好的盖层。

本套砂砾岩体整体规模较大，在大民屯的西部地区均有发育，整体面积达200 km2。本区砂岩埋藏较浅(2 800～3 200 m)，但其物性较差，孔隙度主要分布于7%～15%，完钻井常规测试基本上没有工业产能，以前按照地层岩性油气藏的勘探理念在本区获得一些发现，但规模相对较小。

2 致密砂岩的储层特征

2.1 岩性特征

低位域储集岩体颗粒粗大、结构混杂、分选及磨圆较差，其碎屑颗粒成份与母岩岩性相似。大量的薄片统计资料显示，本区主要发育长石岩屑砂岩、岩屑长石砂岩、岩屑砂岩。砂岩在成分上，石英含量较低，仅为20%～26%；长石含量较高，一般20%～50%，高者可达70%；岩屑含量普遍较高，可达20%～40%，高者可超过50%。

从粒度分析资料来看，颗粒分选较差，按照粒级分类，可以分为砾岩、不等粒砂岩、中粗砂岩、细砂岩、粉砂岩五种粒级的岩性，砂岩粒级变化迅速，岩心中颗粒均匀或较均匀类型较少，矿屑颗粒大小不等，分选程度中等-较差，颗粒磨圆程度不等，以次圆和次棱角状较多见；碎屑颗粒接触方式以点-线为主，具有较强的压实作用，岩性较坚硬；碎屑颗粒的风化程度不一，深度风化不多，以中等和较浅风化为主。总体分析，储集岩性的成分成熟度及结构成熟度均较低，反映了沉积过程中的近物源搬运的特点，这是本区储层致密的关键。

2.2 物性特征

2.2.1 孔隙类型

本区砂岩储层中的孔隙主要分原生孔隙和次生孔隙，原生孔隙包括岩石中颗粒支撑的粒间孔隙和基质中的微孔隙，以粒间孔隙为主；次生孔隙是成岩作用产生的孔隙，包括溶蚀孔隙和构造运动形成的裂缝。

原生孔隙：本区较常见，它是原生粒间孔隙经压实作用后，又被次生矿物充填的残余粒间孔，构成了本区较好的储集空间。

次生孔隙：本区主要为溶蚀孔隙，包括粒间溶孔、粒内溶孔，主要是由于本区的长石含量较高，经过地层水及有机酸溶蚀后形成的。在本区角砾岩发育区存在构造裂缝，在碳酸盐胶结区也可见裂缝存在。

2.2.2 岩性与物性关系

根据本区的实际分析测试资料，研究区的岩性对物性有较好的控制作用(表1)。

表1 大民屯西部沙四下部砂砾岩体岩性与物性关系

从孔隙度分布来看，分选作用控制了孔隙度的大小，分选较高的细砂岩表现出较高的孔隙度(15.65%)，而分选较差的砾岩、不等粒砂岩则表现出较低的孔隙度；从渗透率分布来看，渗透率与孔隙度的相关性较差，孔隙度大的细砂岩并没有表现出较高的渗透率，恰恰是分选较差的砾岩渗透率较高，这与本区储层存在裂缝具有较好的对应关系。物性分析结果表明，裂缝是本区渗透性的关键控制因素。

2.3 含油性特征

本区已钻井含油显示级别差异较大，从富含油至油浸到油斑、油迹、荧光均存在，从已完钻试油井的分析来看，油迹显示段压裂后能够获得工业产能；从含油显示与物性关系来看，渗透率对含油性的影响十分巨大(图1)。

图1 砂砾岩体物性与含油显示级别关系

3 致密砂岩“甜点”预测方法构建及应用

从上述分析可以看出，致密砂岩段储层物性整体较差，但在个别层段或区域存在较好的储层分布区，这些地方在以往的部署工作中已经钻探完成，并且获得了较好的产能，但相对整体致密段而言，已经探明的地区仅占4%，剩余的大部分地区储层均较差，如何在这些地区当中寻找相对优质的储层进而开展部署是勘探工作直接面临的问题。

3.1 “甜点段”识别方法的构建

致密砂岩储层中所谓“甜点”指的是在储层中孔隙度较大、渗透率较大并且含油显示较好的层段或区域[5-8]，在上文分析中已经认识到，本区的致密砂岩其含油性受物性控制作用明显，因此，对于“甜点”预测来说，主要考虑的就是储层的物性。

在常规测井解释过程中，孔隙度的求取相对简单，由于岩心分析孔隙度、渗透率数据相关性较差，因此渗透率需要用别的方式来进行表征[9-12]。

自然电位测量是最早的测井方式，常规砂岩油藏中，用来表征储层中渗透性的好坏，也可以根据其幅度大小来判断油气水层。在本区研究过程中发现，致密储层的含油性与自然电位具有相对较好的相关性，如图2所示，显示较好井段的自然电位幅度差值较显示较差井段的自然电位幅度差大，而在无显示层段，自然电位基本与基线重合。上文已述，含油性是孔隙度、渗透率的具体体现，因此，可以用自然电位的幅度差来描述渗透率的变化(图2)。

图2 自然电位幅度与含油性关系

在自然电位的处理过程中，首先开展自然电位的基线校正，为了保证多井之间可以开展对比，必须将各井经过基线校正后的自然电位进行归一化处理。根据本区试油、投产井段测井响应，建立了本区致密砂岩“甜点”储层的测井划分图版(图3)。

图3 致密砂砾岩体储层划分及分类图版

根据本区的储层划分图版，给出本区储层的识别标准(表2)。

3.2 “甜点”识别方法的应用

研究区域以前的目的层是元古界、太古界潜山，在认识到致密砂岩的勘探潜力后，开展大规模的复查工作，本套识别方法在研究中得到了较好的实践验证。以S351井为例(图4)，该井砂砾岩发育段主要集中于2 880～2 980 m井段，2 930 m以上△SP<0.45，计算孔隙度较高，基本大于10%，能定为二类储层，在2 938 m以下，△SP>0.45，计算孔隙度平均值可达10.2%，在录井上也见到荧光显示，说明本段的渗透性较好。综合考虑处理结果以及录井显示以及气测资料，在本段优选2 938～2 972 m建议试油，压后获得了11.7 m3的工业油流，试油期间累计出油80.7 m3。该井的成功实施，验证了该方法的适用性，试油结果也证实了本区致密段的勘探潜力。

表2 短轴致密砂岩储层划分标准表

注：Ⅰ类储层指的是直井在常规压裂条件下可以获得工业油流的较好储层；Ⅱ类储层指的是直井压裂虽然效果较差，但通过水平井可以获得工业产能的井段；Ⅲ类储层指的是在目前工艺效果下很难获得产能的层段，基本为非储层。

图4 S351井试油段优选

4 结论

研究中详细分析了研究区致密砂岩的成因、储集空间类型以及物性对含油气性分布的控制作用，提出应用自然电位来描述储层渗透性的方法，并分别从测井以及地震方面开展了储层的分类以及“甜点”的预测，研究中主要认识如下：

(1)近物源形成的砂砾岩储集层的成分成熟度及结构成熟度均较低，这是本类储层致密的关键；

(2)本类砂砾岩体含油气性受控于岩石渗透性的变化；

(3)自然电位曲线在本区致密砂岩储层中具有较好的识别储层能力，根据自然电位幅度差建立的测井储层识别图版能够较好地识别本区的“甜点段”。

[1] 王永诗，赵乐强.隐蔽油气藏勘探阶段区带评价方法及实践——以济阳坳陷为例[J].油气地质与采收率，2010,17(3)：1-5.

[2] 赵政璋，杜金虎.致密油气[M].北京：石油工业出版社，2012：50-60.

[3] 邹才能, 陶士振, 袁选俊, 等. 连续型油气藏形成条件与分布特征[J].石油学报, 2009, 30(3): 324-331.

[4] 田波, 陈方鸿, 胡宗全. 岩性控制下的测井储集层参数评价与预测——以鄂尔多斯盆地南部上古生界碎屑岩储集层为例[J].石油勘探与开发, 2003, 30(6): 75-77.

[5] 单俊峰，刘兴周，李理.古近系致密砂岩“优质储层”预测方法初探[J].特种油气藏, 2012, 19(5): 11-14.

[6] 杨勃，曾伟．苏里格气田桃2区块盒8、山1段储层成岩作用与孔隙演化[J].石油地质与工程，2013，27(3)：40-42

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[7] 周妍，孙卫，白诗筠．鄂尔多斯盆地致密油地质特征及其分布规律[J].石油地质与工程，2013，27(3)：27-29．

[8] 田平．泌阳凹陷深凹区优快钻井技术研究与应用[J].石油地质与工程，2012，26(2)：84-86.

编辑：吴官生

1673-8217(2015)04-0063-04

2015-01-13

刘兴周，高级工程师，硕士，1977年生，2001年毕业于大庆石油学院应用地球物理专业，2006年毕业于南京大学岩石学矿床学矿物学专业，现从事石油地质综合研究工作。

国家科技重大专项“辽河坳陷增储领域地质评价与勘探实践”(2011ZX05006-005)部分研究内容。

TE112.23

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