埕海油田张巨河开发区原始含油饱和度计算方法研究

张敏 胥博文 关林虎

摘 要：储层原始含油饱和度是评价储层的重要指标，储量计算中确定原始含油饱和度参数有三种：（1）应用油基泥浆或密闭取心资料确定；（2）测井解释和岩电实验参数确定；（3）利用实验室毛管压力资料计算求取。文章重点探讨了毛管压力曲线计算储层原始含油饱和度的方法，在理论基础上，结合阿尔奇公式对埕海油田张巨河开发区实例进行验证，综合选取具有合理性、科学性的含油饱和度。

关键词：毛管压力曲线；原始含油饱和度；储层

中图分类号：P618.13 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）13-0038-02

Abstract： The initial oil saturation of the reservoir is an important index for reservoir evaluation. In the calculation of reserves， there are three methods of oil saturation parameters： 1） determined using oil-based mud or sealed coring data； 2） determined through logging interpretation and rock electricity experiment parameters； 3） obtained using capillary pressure data in laboratory. This paper mainly discusses the method of calculating the initial oil saturation of reservoir by capillary pressure curve. On the basis of theory and Archie's formula， the example of Zhangjuhe Development Zone of Chenghai Oilfield is verified， thus comprehensive selection of reasonable and scientific oil saturation is made.

Keywords： capillary pressure curve； initial oil saturation； reservoir

原始條件下储集层中油的体积占有效孔隙体积的百分比即为该油藏的原始含油饱和度[1]。原始含油饱和度是评价油气层，进行地质储量计算的重要参数之一。目前，储量计算中确定构造油藏原始含油饱和度参数的方法有三种：（1）应用油基泥浆或密闭取心资料确定；（2）测井解释和岩电实验参数确定；（3）利用实验室毛管压力资料计算求取。

1 石油地质条件

埕海油田张巨河开发区构造位置处于渤海湾盆地黄骅坳陷中部歧口凹陷南缘，埕宁隆起向歧口凹陷过渡的断阶式斜坡区，西邻歧南次凹，南至埕宁隆起，东至大港油田矿区边界。储油层为沙二段上部（E3s2上）、沙二段下部（E3s2下）油层组，储层岩性主要为岩屑长石砂岩和长石岩屑砂岩为主，属于岩性-构造油藏。储层孔隙度分布区间在11.41%-24.66%之间，中值18.12%；渗透率分布区间在0.2mD-1087.2mD之间，中值6.49mD，为中孔、低渗型储层，其含油性受控于储层岩性和物性。

2 原始含油饱和度的确定

埕海油田张巨河开发区由于密闭取心井油水同层资料较少，无法独立建立含油饱和度解释模型。因此，本文，首先应用毛管压力曲线资料求取含油饱和度，然后用阿尔奇公式进行验证，选取具有合理性、科学性的含油饱和度。

2.1 毛管压力曲线资料求取含油饱和度

通过对实验室毛管压力曲线进行J函数处理，得到实验室条件下的平均毛管压力曲线，再将平均毛管压力曲线换算到油藏条件下的地层毛管压力曲线，最后把油藏条件下的毛管压力换算为油藏高度，即可根据不同油藏其中深高度确定含油饱和度[2]。

地层毛管压力与含油高度之间的关系：

式中：Ho-油藏高度，m；ρw-地层水的密度，t/m3；ρo-地层原油的密度，t/m3；

地层水密度计算公式[3]：

ρw=1.00249ρw+1.3094×10-6×S·C-4.771×10-7ρw×S·C-0.00236，

（S·C≤12964.28mg/L）；

ρw=1.02827ρw+5.3106×10-8×S·C+6.3135×10-7ρw×S·C-0.02376，

（S·C>12964.28mg/L）

纯水层密度计算公式[3]：

ρw =1.02238-2.959×10-4t+5.10×10-4Pi-（3.30707+ 3.362×10-3Pi）/（200-t）

ρw-纯水密度，g/cm3；ρw-地层水密度，g/cm3；Pi-地层压力，MPa；S·C-地层水矿化度，mg/L；t-地层温度，℃；

选用ZH2-1、ZH2-2井E3s2油层毛管压力曲线，平均孔隙度19.9%，渗透率109.7mD， 排驱压力0.0881MPa（图1）。地层水矿化度是Zhang Hai 2-1井水分析资料，总矿7654mg/L。地层原油的密度选用ZH2-2井高压物性实测值0.7888t/m3。根据实验分析结果，埕海张巨河开发区E3s2含油高度33-61m，其对应的原始含油饱和度为61%-65%（图2），最终确定含油饱和度算术平均值为63%。

2.2 阿尔奇公式计算含油饱和度

阿尔奇公式是利用测井资料定量计算含油饱和度的基础，因此饱和度解释模型选用阿尔奇公式。

阿尔奇公式：

式中： Rt-目的层视电阻率；Rw-地层水电阻率值，Ω.m；Φ-有效孔隙度；a、b-与岩性有关的参数；m、n-与饱和度有关的参数。根据本区ZH501井沙二段12个样品岩电实验数据，建立地层因素与孔隙度关系图和电阻增大率与含水饱和度關系图（图3、图4），关系式分别为F=1.0293/Φ1.636（r=0.992，n=12）；I=0.9969/Sw1.644（r=0.99，n=12），确定阿尔奇公式相关参数a=1.0293，m=1.636，b=0.9969，n=1.644。地层水电阻率（Rw）：根据本断块及相邻断块同层位试油实测地层水分析资料，采用等效NaCl溶液法查图版求取。沙二段Rw采用ZH28-40、ZH27-34两口井两个样品的水分析资料，水型为NaHCO3，总矿化度7844-10415mg/l，采用等效NaCl溶液法查图版求取为0.15-0.17Ω.m， 平均值为0.16Ω.m。根据含油饱和度解释公式对单层含油饱和度采用公式计算，单井含油饱和度采用体积权衡法确定，断块含油饱和度平均值为61.6%，与毛管压力曲线资料计算的原始含油饱和度63%接近，说明本次原始含油饱和度的计算准确可靠。

3 结束语

在油田密闭取心井油水同层资料较少或样品质量不好时，利用实验室毛管压力法求取油藏原始含油饱和度是较为可靠的，但必须考虑到实验室条件与真实油藏条件的差异。在利用毛管压力曲线资料计算原始含油饱和度的基础上，结合埕海油田张巨河开发区沙二段的实际情况，对测井解释法求得的原始含油饱和度提出合理的校正，最后经计算确定埕海油田张巨河开发区沙二段平均含油饱和度为62%符合本区储层特征，可靠性较高。

参考文献：

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[2]杨通佑.石油及天然气储量计算方法[M].北京：石油工业出版社，1998：96-102.

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