费尔干纳盆地M区块碎屑岩储层四性关系特征

陈玲玲，高 飞，卜晓阳，张丽媛，孙 萍

(陕西延长石油(集团)有限责任公司研究院海外研究中心，陕西 西安 710075)



费尔干纳盆地M区块碎屑岩储层四性关系特征

陈玲玲，高 飞，卜晓阳，张丽媛，孙 萍

(陕西延长石油(集团)有限责任公司研究院海外研究中心，陕西 西安 710075)

费尔干纳盆地M区块Ⅳ号储层属于特低渗透储层，测井解释难度大，因此摸清储层“四性”关系，对正确评价储层含油性至为关键。通过录井、测井、岩心分析化验、水分析和试油等资料的收集、整理、校正、分析，明确了该区储层岩性、物性、含油性和电性特征及其相互关系，建立测井解释参数模型，确定Ⅳ号储层油水层电性划分标准和有效厚度下限标准，为该区剩余油评价和开发方案的制定奠定了坚实的基础。

四性关系；储层物性参数；费尔干纳盆地；吉尔吉斯斯坦

M区块地理上位于吉尔吉斯斯坦南部，构造上位于费尔干纳盆地的南部褶皱带，由南北向挤压应力形成的一系列逆断层构成[1](见图1)。费尔干纳盆地的油气集中于侏罗系、白垩系、下第三系及上第三系等四套含油气层序中，前两套层序主要产气，后两套层序主要产油，盆地中已发现的最终可采油气储量的3/4位于下第三系的砂岩和碳酸盐岩储集层[2][3]。M区块上第三系地层出露缺失，区块北部下第三系地层埋藏较浅，不利于油气储集；区块南部油藏发现较晚，油气勘探程度低，钻井较少，投产层位主要为白垩系和侏罗系的气层，下第三系含油情况尚不明确，但新钻评价井在古近纪Ⅳ号碎屑岩层发现了良好的油气显示，且邻近L区块(见图1)主要产油层位是古近纪Ⅳ号层。为验证M区块南部下第三系的含油气性，本次主要对古近纪Ⅳ号碎屑岩储层进行了储层四性关系研究，建立了储层测井参数解释模型，油水层电性图版，开展了测井二次解释，完善了测井解释成果，为该区块新层系的勘探开发和开发方案的制定提供了有利证据。

1 基础资料整理和分析

研究区内新完钻评价井8口，对其中1口井的Ⅳ号层进行了试油，并获得工业油流。收集到Ⅳ号层3口井的岩心分析化验资料，1口井的地层水分析资料。为了真实反映岩心测井特征，利用归位图示法将岩心孔隙度(杆状)与测井密度曲线进行对比[4]，对具有岩心分析化验资料的2口井的取芯物性分析资料进行了归位。为消除系统误差，利用频率直方图法和全区稳定分布的石膏层对所有新钻评价井的中子、密度、伽马和声波时差测井曲线进行了标准化处理[5][6]。

2 储层四性关系研究

储层四性关系研究是测井储层研究的基础[7]。通过定量解释方法确定了储层岩性、物性、含油性与电性之间的相关关系[8][9]。

2.1 岩性特征

根据岩屑、岩石薄片粒度分析、铸体薄片和岩心粘土矿物及全岩X-射线衍射分析结果，M区块Ⅳ号储层砂岩以含粗粉砂级细砂岩为主，其次为极细砂质细砂岩、灰质和泥质粉砂岩、中-粗砂岩。岩石的碎屑成分以石英、岩屑为主，其次为长石。储层碎屑成分的质量分数石英含量43%～97%，岩屑含量0%～57%，长石含量0～4%。填隙物可分为杂基和胶结物两种，杂基成分以伊利石为主，偶见高岭石，胶结物含量以方解石为主，少见铁方解石、铁白云石。岩石颗粒分选较好，多呈次棱角状磨圆，岩石粒径一般为0.1～0.45 mm，最大粒径为0.5 mm(图2)。

图1 费尔干纳盆地区域构造及油气田分布图(a)；盆地南

2.2 物性特征

根据收集到的岩心分析数据显示，Ⅳ号储层孔隙类型有粒间孔、颗粒溶孔、颗粒裂缝等(图2)。储层最大孔隙度为27.3%，最小孔隙度为4.4%，平均孔隙度15.1%；最大渗透率为12.855 md，最小渗透率为0.067 md，平均渗透率2.01 md。由此可知，该区Ⅳ号储层属于中孔、特低渗储层。

2.3 含油性特征

根据对该区新钻评价井的录井和钻井取芯资料表明，储层含油级别有：荧光、油迹、油斑和油浸，试油结果表明产油层的含油级别有油迹、油斑和油浸。根据延长研究院原油分析结果，20℃条件下原油密度平均值为0.884 g/cm3，50℃条件下原油粘度平均值为59.48 mPa·s，含蜡4.21%，沥青质的含量为0.88%，饱和烃和芳香烃的含量为84.22%。原油密度大、粘度大、含蜡量低、凝固点低为中质原油。新钻井测井曲线显示含油程度不饱满，含油性特点主要为油水混储且无明显的油水界面。

2.4 电性特征

M区块Ⅳ号储层自然伽马曲线多呈箱状低值，一般在26～45 API之间；自然电位曲线在该区变化不明显；井径多规则接近钻头直径，局部存在扩径现象；声波时差值中等，变化范围大；中子值一般在23～45 PU之间，密度值一般在1.8～2.5 g/cm3之间。研究区内储层在钻井过程中属于泥浆低侵，适宜选用深侧向测井曲线反映储层含油性特征。

图2 M区块RS井Ⅳ号层铸体薄片和扫描电镜图片

图3 M区块Ⅳ号层RS井粘土含量和粗粉砂含量与物性的关系

2.5 岩性与物性关系

通过对Ⅳ号层岩心分析数据统计分析发现，储层碎屑成分类型及其含量、岩性颗粒的大小及其含量、粘土含量的高低、胶结物的类型及其含量等因素都对储层的物性有不同程度的影响。岩石碎屑颗粒粗、大小均一、粘土含量低、胶结物含量低的物性较好(见图3)。

2.6 岩性与含油性关系

根据对该区新钻评价井的录井和取芯资料分析对比显示，储层含油级别有：不含油、荧光、油迹、油斑、油浸，含油性岩性一般为粉砂岩、细砂岩及中砂岩，粉砂级以下的泥质粉砂岩和灰质粉砂岩基本不含油，中砂岩含油级别较高(图4)。

图4 M区块Ⅳ号层含油产状与岩性关系柱状图

2.7 含油性、物性与电性的关系

该区Ⅳ号储层含油产状一般为荧光、油迹、油斑、油浸，其自然伽玛和声波时差曲线幅值变化较小，密度曲线幅值变化较大，能很好地区分储层和非储层。油层和干层密度值有明显差异，一般干层密度值大于2.3 g/cm3，油层及油水同层密度值小于2.3 g/cm3。总的规律储层电阻率值越高，物性越好，则储层含油饱和度就越高。图5中RS井Ⅳ号层有两个单层进行了测试。从三孔隙度曲线可以看出1号层物性较7号层差，且7号层电阻率值较1号层高，试油结论为7号层较1号层产能高。说明物性和电性共同控制着含油性的好坏(见图5)。

图5 M区块RS井Ⅳ号层四性关系

3 测井解释参数研究

孔隙度在测井曲线上主要通过声波时差、密度和中子孔隙度来反映[10]。由于声波时差在浅层受地层非压实的影响突出，而Ⅳ号层在工区内埋藏较浅，因而主要利用研究区归位后的岩心分析孔隙度(φ)与对应段标准化后的中子(CNL)、密度(RHOB)测井数据建立交会图版，结果发现密度与孔隙度的相关关系较好(图6)。因此利用岩心分析孔隙度和测井密度确定储层孔隙度，其计算方法为：

φ=-25.28RHOB+69.64

式中：φ为孔隙度，%；RHOB为标准化的密度，g/cm3。相关系数R=0.86具有较好的相关性。

图6 M区块Ⅳ号储层测井解释孔隙度模型的建立

将岩心分析孔隙度与测井计算孔隙度进行交会，发现基本位于45度线附近，说明两者吻合较好，建立的测井解释孔隙度模型较合理。

通过对M区块Ⅳ号储层岩心渗透率分析样品作孔渗相关性分析，建立了指数型孔隙度-渗透率解释模型[11]。

确定的孔隙度-渗透率模型为：

Perm=0.012×e0.17Φ

式中：Perm为渗透率，×10-3μm2；Φ为孔隙度，%。

模型精度达到0.96。

由于研究区缺乏取芯井的岩心分析饱和度资料，考虑该区Ⅳ号储层属于碎屑岩孔隙型储层，因而可用经验公式阿尔奇公式计算含油饱和度，阿尔奇方程中各参数由岩电参数经验值、试油和测井资料确定[12]。研究区内储层在钻井过程中属于泥浆低侵，适宜选用深侧向测井确定地层电阻率Rt。

由于缺乏岩电实验数据，也没有收集到临近区块的参数经验值，而Ⅳ号层埋藏较浅，砂岩疏松，因此，阿尔奇公式中的系数采用疏松砂岩经验值：a=1，b=1，n =2， m=1.3。

4 油水层识别标准及有效厚度下限确定

4.1 油、水层识别标准

根据研究区新钻评价井录井资料和试油成果，选用对含油性响应比较明显的测井曲线电阻率(LLD)和密度(RHOB)制作了交会图版(图7)[13]，确定了研究区域的油水层识别标准(表1)。

表1 M区块Ⅳ号层油水层判断标准

图7 M区块Ⅳ号层密度(RHOB)与深侧向电阻率(LLD)交会图

4.2 油层有效厚度下限确定

根据该区录井、岩心资料统计，含油产状主要为荧光、油迹、油斑、油浸。通过试油资料和测井二次评价表明，油斑和油浸级别储层具有产油能力，而油迹及以下级别的储层一般为含油水层、水层或干层，因此将含油性界限为油斑及油斑以上。储层岩性主要以细砂岩为主，其次为中砂岩、粉砂砂岩、灰质粉砂岩和泥质粉砂岩，其中中砂岩、细砂岩、灰褐色粉砂岩含油性较好，泥质粉砂岩和灰质粉砂岩含油性较差，因而岩性界限为粉砂岩及粉砂岩以上。

从储层油水层电性划分标准中(表1)可以明确的是：有效储层的密度都小于2.3 g/cm3，电阻率大于20 Ω·m又小于30 Ω·m的层一般为是含油水层，电阻率大于70Ω·m的储层一般是油层，电阻率小于70 Ω·m大于30 Ω·m的层为油水同层。但是，电阻率在55～70 Ω·m之间的层有可能是油层，也有可能是油水同层，干层电性特征比较典型，其密度大于2.35 g/cm3。

因收集到的Ⅳ号储层岩心分析资料较少，岩心含油级别主要为油浸和荧光，且53%样本的渗透率数值小于1×10-3μm2，又因Ⅳ号储层属于中孔、特低渗储层，因此根据孔隙度与含油级别交会图，确定出Ⅳ号油浸级别的油层孔隙度下限标准：φ≥11%。

5 结语

(1)费尔干纳盆地M区块Ⅳ号层四性关系特征与邻区L区块Ⅳ号层的四性关系特征特征一致，都有一定的规律性: 即岩性越粗，分选越好，粘土含量越低，则物性越好；油层总体表现为高电阻率特征；电阻率越高、物性越好，则含油饱和度越高。说明M区块Ⅳ号层有一定的油气潜力。

(2)在四性关系分析的基础上，确定了M区块的油水层识别标准及有效厚度划分下限标准，利用此标准对研究区8口评价井的Ⅳ号层的测井曲线进行了重新解释，发现了3个油层和1个油水同层，为研究区剩余油评价和开发方案的制定奠定了坚实的基础。

[1]Oil and Gas Resources of the Fergana Basin ?(Uzbekistan, Tadzhikistan, and Kyrgyzstan). Energy Information Administration Office of Oil and Gas U.S. Department of Energy Washington, DC 20585, 1994.12.

[2]刘传鹏，林承焰，赵玉华，等.费尔干纳盆地油气资源潜力与勘探新领域. 沉积与特提斯地质.2008, 28(1)：96-102.

[3]朱毅秀，刘洛夫，林畅松. 中亚地区费尔干纳盆地油气地质特征. 兰州大学学报(自然科学版).2005, 41(1)：25-31.

[4]欧阳健.石油测井解释与储层描述[M].东营:石油大学出版社.1994.

[5]高树芳，范玲，梁晓宇，等. 测井曲线标准化方法及其对测井解释结果的影响[J].国外测井技术.2008,23(2):17-21.

[6]邹德江，于兴河，王晓畅，等.油藏研究中测井曲线标准化优化方法探讨[J].石油地质与工程.2007,21(4):55-58.

[7]李延丽. 柴达木盆地游园沟油田中浅层油藏四性关系研究[J].天然气地球科学.2006,17(3):402-406.

[8]王润好,刘宇,王红涛,等. 储层四性关系研究在新庄油田的应用[J].天然气勘探与开发.2006,29(3):37-39.

[9]马彬. 四性关系研究在奈曼油田的应用[J].石油地质与工程.2011,25(4):39-41.

[10]刘延梅. 中深层天然气储层“四性”关系研究及解释标准建立[D].中国石油大学.2007.

[11]刘鹏奇. N油田复杂岩性储层测井处理及解释方法研究[D].东北石油大学.2015.5.

[12]赵为永,陈宏,李松东,等. 乌南油田 N21油藏储层“四性”关系研究[J].断块油气田.2008,15(4):56-59.

[13]王成. 龙湾筒凹陷碎屑岩储层测井综合评价[J].国外测井技术.2015,(2):34-37.

Study on four property relationship of clastic reservoir in M block Fergana basin

CHEN Ling-ling，GAO Fei，BU Xiao-yang，ZHANG Li-yuan，SUN Ping

(Overseas Research Center，The Research Institute of Shaanxi Yanchang Petroleum (Group) Co.,Ltd,Xi’an 710075, China)

The Ⅳ layer in M block belongs to ultra low permeability reservoir, which is difficult to explain in logging. It can’t correctly evaluate oil-bearing until find out four property relationship of reservoir. Through collecting, collating, calibrating and analyzing of data from well logging, core analysis, water analysis and formation test, the features and correlations are identified between four reservoir characteristics (lithology, physical property, oil-bearing characteristics and electronic properties). The models of log interpretation parameters are established by researching. In addition, the criteria of both electronics identification and lower limit of thickness in oil/water Ⅳ layer are determined on the basis on these studies. As result, these lay a solid foundation for evaluating oil remaining and planning development program in M block.

four property relationship；physical property parameters；Fergana basin；Kyrgyzstan

2016-10-31

“陕西省2015年科学技术研究与发展计划”项目(2015GY088)

陈玲玲(1982-)， 女，湖北黄冈人，工程师，主要从事开发地质综合研究及海外油气资源评价工作。

P618.130.2+1

B

1004-1184(2017)02-0175-04