钙质砂岩水淹层测井响应特征分析及其应用

吴　璇， 王向公， 金小慧， 王　杰， 李瑛亮， 高齐明

(1.油气资源与勘探技术教育部重点实验室(长江大学)， 湖北 武汉 430100；

2.长江大学 地球物理与石油资源学院， 湖北 武汉 430100；

3.中国石油集团测井有限公司长庆事业部， 陕西 西安710201；

4.中国石油新疆油田分公司， 新疆 克拉玛依 834000)



钙质砂岩水淹层测井响应特征分析及其应用

吴璇1,2， 王向公1,2， 金小慧3， 王杰3,4， 李瑛亮3， 高齐明1,2

(1.油气资源与勘探技术教育部重点实验室(长江大学)， 湖北 武汉 430100；

2.长江大学 地球物理与石油资源学院， 湖北 武汉 430100；

3.中国石油集团测井有限公司长庆事业部， 陕西 西安710201；

4.中国石油新疆油田分公司， 新疆 克拉玛依 834000)

摘要：以某油田D区块C层组为研究对象，以实验资料、测井资料为基础，对钙质砂岩水淹层主控因素进行了分析.应用频率分布直方图技术重点研究了钙质砂岩水淹层测井响应特征，进而提出了利用其深电阻率测井、自然伽马值测井、声波时差测井响应特征及交会图技术，定性识别钙质砂岩水淹层的方法.该方法经实际应用效果良好，为D区块水淹层评价开辟了新的途径，具有一定的应用价值.

关键词：钙质砂岩；水淹层；测井响应特征；测井资料；交会图技术

论文以某油田D区块为研究对象，该区块受三角洲前缘分流河道——前缘亚相体控制，岩性较细(平均粒径0.15～0.18mm)，厚度稳定，分布范围广，储层物性差，孔隙度一般为11%～14%，渗透率0.068～5.41mD，面孔率仅为6%左右，主要为粒间孔、浊沸石溶孔及长石溶孔，平均孔径26μm，平均喉道半径0.47μm[1].

D区块主要开发层系为C油层组，为典型的低孔低渗储层.该区自1989年起开始进入全面注水开发，目前综合含水48.1%，部分区域达70%以上，已进入中高含水阶段，油田储量动用程度高，注采矛盾突出，水淹情况复杂.为了进一步提高产量，已采用扩边、加密等措施.

D区块C油层组不同程度的含有钙质，钙质均以胶结物的形式存在，钙质胶结物的存在，造成储层电阻率变化差异大，不易识别水淹层，给水淹层解释带来困难.因此，有必要对该区块钙质砂岩水淹层测井响应特征分析进行分析，以提高其水淹层识别的准确率.

1钙质砂岩水淹层主控因素分析

钙质砂岩储层与泥质砂岩储层相比，测井曲线响应特征一般普遍具有“二高二低”的特点，“二高”指电性高，深、中、浅电阻率数值差异小，补偿密度值数相对较高，“二低”指自然伽马数值相对较低、声波时差数值相对较低等特点.为了更好的利用常规测井资料定性识别钙质砂岩水淹层，应首先以岩心实验资料分析为基础，进一步确定其主控因素[1].

1.1岩性与胶结物影响

由实验资料分析可知， D区块C油层组岩性主要包括细砂岩、中砂岩、粉砂岩和钙质砂岩.其中细砂岩含量高达62%，钙质砂岩约占5.2%(图1).图2为胶结物成分分布直方图，从图中可以看出，C油层组胶结物类型复杂多样，主要为绿泥石、浊沸石和方解石.正是受钙质含量的影响，一方面造成储层电阻率增大，另一方面影响储层孔隙结构，导致储层渗透率降低.

图1　岩性分布直方图

图2　胶结物成分分布直方图

1.2物性与孔隙结构影响

由资料分析可知，钙质含量是影响储层物性的重要原因之一.图3为该区块渗透率与钙质含量交会图.从图中可以看出，钙质含量越高，渗透率越低.图4为岩心压汞法毛管压力曲线及孔喉半径分布直方图，该岩心孔隙度为13.5%，渗透率为0.382mD.从图中可以看出，其中值压力4.76Mpa，排驱压力为0.97Mpa，分选系数为0.169，喉道半径均值为0.208μm.孔喉半径分布范围在0.016～1μm之间，说明其孔隙结构较为复杂，从而导致钙质砂岩水淹层测井响应特征变化多样，水淹层识别相对困难.

图3　钙质含量与渗透率交会图

图4　毛管压力曲线及孔喉半径分布直方图

2测井响应特征分析

为了有效的进行钙质砂岩水淹层定性识别，必须对其进行测井响应特征分析[2].因此，选取了目的区块W1井、W4井作为研究井.W1井射孔井段为1280～1283m，前三个月投产平均日产液3.58m3/d、日产油2.54t/d、含水15.6%，投产结论为油层； W4射孔井段为1282～1286m，前三个月投产平均日产液2.87m3/d、日产油0.1t/d、含水95.9%，投产结论为强水淹(图5).

图5　W1井、W4井测井曲线图

W1井射孔井段为泥质砂岩水淹层，其电阻率、自然伽马、声波时差测井曲线变化明显；W4井射孔井段为钙质砂岩水淹层，钙质砂岩的变化主要体现在电阻率、自然伽马、声波时差测井曲线[3].因此，钙质砂岩测井响应特征分析应重点分析电阻率、自然伽马、声波时差曲线的测井响应特征[4].

2.1泥质砂岩水淹层测井响应特征

图6为D区块C油层组12口井27个泥质砂岩水淹层的电阻率频率分布直方图、声波时差频率分布直方图和自然伽马频率分布直方图.从图中可以看出，其泥质砂岩水淹层的电阻率测井值主要分布在10～40Ω·m之间，泥质砂岩水淹层的声波时差测井值主要分布在230～260μs/m之间，泥质砂岩水淹层的自然伽马测井值主要分布在70～100API之间.

2.2钙质砂岩水淹层测井响应特征

图7为D区块C油层组7口井12个钙质砂岩水淹层的电阻率频率分布直方图、声波时差频率分布直方图和自然伽马频率分布直方图.从图中可以看出，钙质砂岩水淹层的电阻率测井值主要分布在30～60Ω·m之间，钙质砂岩水淹层的声波时差测井值主要分布在210～230μs/m之间，钙质砂岩水淹层的自然伽马测井值主要分布在60～80API之间.

图6　泥质砂岩水淹层测井响应特征值频率直方图

图7　钙质砂岩水淹层测井响应特征值频率直方图

综上所述，自然伽马、电阻率、声波时差测井曲线能较好的反应储层钙质含量.故可以利用电阻率、自然伽马、声波时差测井值建立目的区块钙质砂岩水淹层与泥质砂岩水淹层识别标准(表1).

表1钙质砂岩水淹层与泥质砂岩水淹层识别标准一览表

水淹层类型电阻/Ω·m自然伽马/API声波时差/μs·m-1泥质砂岩水淹层15～4070～100230～260钙质砂岩水淹层30～6560～90210～235

3识别方法研究

在钙质砂岩水淹层主控因素分析及测井响应特征分析的基础上[5]，利用统计的钙质砂岩水淹层与泥质砂岩水淹层识别标准，可以有效的识别钙质砂岩水淹层.

3.1基于测井响应特征分析的交会图识别法

由测井响应特征分析可知，储层性质不同，其测井响应特征不同[6]，不同的测井组合可有效地识别水淹层类型.因此，可利用电阻率测井与声波时差测井交会图准确区分泥质砂岩水淹层、钙质砂岩水淹层.

图8为电阻率测井与声波时差测井交会图，从图中可以看出，当电阻率分布在35～60Ω·m之间、声波时差分布在235～245μs/m之间为泥质砂岩油层；当电阻率分布在17～39Ω·m之间、声波时差分布在230～257μs/m之间为泥质砂岩水淹层；当电阻率分布在60～95Ω.m之间、声波时差分布在206～223μs/m之间为钙质砂岩油层；当电阻率分布在30～60Ω·m之间、声波时差分布在207～228μs/m之间为钙质砂岩水淹层.

图8　电阻率与声波时差交会图

3.2方法应用

为了验证所建立交会图法识别水淹层的可靠性，对目的区块W3井进行了处理.图9为W3井水淹层识别成果图. 该井射孔井段为1294～1298m，前三个月投产平均日产液7.11m3/d、日产油4.18t/d、含水30%，投产结论为弱水淹层。图中第7道为利用交会图识别法判别结果， 其中1表示为泥质砂岩水淹层；2表示为钙质砂岩水淹层。由图中可以看出，处理结果与实际情况吻合，判别结果与试油结论相符，说明了该方法对钙质砂岩水淹层判别效果良好.

图9　W3井交会图法水淹层识别成果图

4结束语

通过分析可知，D区块C油层组由于钙质含量的影响，导致该非均质性严重，测井响应特征复杂.论文以D区块钙质砂岩水淹层主控因素分析及其测井响应特征分析为基础，利用声波时差、自然伽马、电阻率测井曲线所建立的交会图能较好的识别钙质砂岩水淹层，且应用效果良好.但有待于进一步现场推广应用.

参考文献:

[1] 许永涛,朱玉双,张洪军，等.安塞油田王窑区长6储层特征及孔渗特性控制因素[J].石油地质与工程,2011,25(4):26-28.

[2] 王志杰.纯化油田沙四下亚段水淹层测井响应特征研究[J].石油天然气学报,2012,34(2):84-87.

[3] 高媛,吴少波,王琛，等.马岭油田BS区延10油藏水淹层测井响应特征分析[J].西安石油大学学报,2014,29(3):27-31.

[4] 张庆国,鲍志东, 那未红.注水开发油田水淹油层测井响应特征[J]. 大庆石油学院学报,2006, 30(4):101-105.

[5] 贺顺义,谢楠,彭洪波，等.水淹层测井识别方法研究及效果验证[J].海洋石油,2010,30(2):91-95.

[6] 郭小燕,魏远明,郭蓓蕾，等.八面河油田水淹层储层性质变化及测井响应特征研究[J].中国西部科技,2011,10(14):13-15.

(编辑：姚佳良)

The analysis on calcareous sandstone water flooded layer logging response and its application

WU Xuan1,2, WANG Xiang-gong1, 2, JIN Xiao-hui3,WANG Jie1, 2, LI Ying-liang3, GAO Qi-ming1, 2

(1.Key Laboratory of Exploration Technologies for Oil and Gas Resources, Ministry of Education,Yangtze University, Wuhan 430100, China;2.College of Geophysics and Oil Resources, Yangtze University, Wuhan 430100, China;3.Changqing Division of China Petroleum Logging Group, Xi′an 710201, China;4. Xinjiang Oilfield Company of China Petroleum, Karamay 834000, China)

Abstract:The article analyses the controlling factors on the C layer of D region, based on experiment data and logging data, studies on the calcareous sandstone water flooded layer logging response by using the methods of the frequency distribution histogram, and proposes the qualitative identification method of calcareous sandstone water flooded layer that using the deep resistivity log, natural gamma log, acoustictime log response and crossplots.This method opens up new avenues for the D block flooded layer evaluation and has some application value.

Key words:calcareous sandstone; water flooded layer; logging response; logging data; crossplots

中图分类号：P631.8+4

文献标志码：A

文章编号：1672-6197(2016)02-0056-04

作者简介：吴璇，女，691033902@qq.com

收稿日期：2015-05-10