金湖凹陷龙岗地区戴南组测井解释模型

王 栋，谢 俊，王金凯，杨 涛

（山东科技大学地球科学与工程学院，山东青岛266510）

1 概述

金湖凹陷位于苏北盆地东台坳陷西部，是晚白垩世发育起来的箕状断陷盆地。北起建湖隆起，南至天长凸起、菱塘桥低凸起，西与张八岭隆起相连，东邻柳堡低凸起[1]。龙岗地区位于金湖凹陷天长地区中部，南部起始于杨村断裂带，北部抵达石港断裂，西起铜城断裂，东至卞闵杨地区，地跨苏皖两省，面积约600km2，平面上表现为铜城断裂带和杨村断裂带2条三级构造高带夹持的深凹地，其附近油源均来自其内部的龙岗次凹。研究区戴南组发育多种沉积相类型，沉积相横向变化大，杨村断裂带附近为三角洲沉积，西斜坡和铜城断裂带为滨浅湖沉积。储层岩性以灰色、浅灰色泥岩，灰色粉砂岩和泥质粉砂岩、深灰色灰质泥岩为主。针对金湖凹陷龙岗地区主要的采油层位阜宁组含水率较高、单井产油少的状况，对戴南组储层进行评价和测井解释，挖掘潜力迫在眉睫。

2 储层四性特征

储层四性关系是储层参数测井解释模型的建立和油气水层识别的基础[2]。戴南组储层岩石类型以细砂岩和粉砂岩为主。通过对取芯井段的岩芯及薄片统计分析表明，研究区戴南组砂岩类型以长石岩屑砂岩和岩屑长石砂岩为主，砂岩碎屑组分中石英含量一般为60%～84%，长石含量一般为15%～25%，整体上表现为“高石英、低长石”的特点。密度致密，颗粒支撑，以孔隙和接触式胶结为主，分选中等，次棱—次圆状，主要粒径0～0.30mm。

岩芯分析资料表明，研究区戴南组孔隙度8%～25.3%，平均17.1%；渗透率（0.165～25.1）×10-3μm2，平均5.05×10-3μm2，属低孔低渗储层。由统计的研究区孔隙度、渗透率可以看出研究区储层存在明显的非均质性。

金湖凹陷龙岗地区戴南组储层段电性特征表现为微电位与微梯度曲线幅度差较小，补偿密度与上下围岩相比为相对低值，深感应电阻率为相对高值，自然电位曲线表现为幅度较小的负异常[1]。研究区储层物性越好，电阻率值越高，含油气性越好。

核磁岩芯资料表明研究区戴南组储层含油饱和度20.1%～60.2%。

3 储层四性关系分析

储层四性关系是指岩性、物性、电性和含油气性之间的相互关系[3]。岩性是四性研究的基础，物性受岩性粒度、分选性、胶结类型、填隙物含量等的影响[4]。

通过对研究区综合录井的岩性统计分析，研究区岩石类型主要为细砂岩、粉砂岩、含砾细砂岩和泥质粉砂岩。戴南组一段一亚段主要为粉砂岩（34.97%）、泥质砂岩（5.29%）、泥质粉砂岩次之（1.47%）；戴南组一段二亚段岩石类型主要为粉砂岩（37.72%）、泥质粉砂岩（6.03%）、泥质砂岩次之（1.51%）；戴南组一段三亚段岩石类型较复杂，砂岩所占比例较小为32.37%，岩石类型主要有粉砂岩、泥质粉砂岩、灰质粉砂岩、泥质砂岩等。

通过对取芯井段的岩芯及薄片观察分析表明，储层孔隙度、渗透率与岩石结构密切相关，岩石颗粒粒径越粗，填隙物成分越少，分选性越好，孔隙度渗透率越大，呈明显的正相关。由碳酸盐岩含量与储层物性关系（图1）可以看出，储层的填隙物像碳酸盐岩、粘土等含量越多，孔隙度、渗透率值越小。

物性与电性的关系是四性关系研究中的另一个重点。通过孔隙度、渗透率与测井曲线的相关关系，对储层的物性数据进行拟合分析。一般利用声波时差曲线、密度曲线等测井曲线对物性进行分析观察。

电性特征是岩性、物性及含油气性共同反映的结果。通过对戴南组录井、测井和岩芯资料的综合分析，研究区砂岩测井曲线呈现出自然伽马低、自然电位负异常、气油层电阻率值普遍大于水层的特点。有较好油气反映的砂岩储层，自然伽马值低，为40～120API，声波时差为239～267μs/m。储层的岩石颗粒越粗，物性越好，含油性越高，电阻率也越大。随泥质含量的增加而降低。

不同的流体类型在测井曲线上的响应特征是不同的。研究区戴南组的油层电阻率曲线特征为高阻特征，相比之下水层的电阻率较油层低；同时含油饱和度较高的油层电阻率测井响应也更为强烈。研究区为低孔低渗储层，由于泥质含量高，压实作用强烈，在电阻率曲线上常表现为低阻。油层在微电极曲线上表现为正幅度差的特点，声波时差中低值，自然电位呈现负异常，中子伽马值较高。不同的含油饱和度，储层的测井特征响应也会存在差异（图2）。

4 测井解释模型

4.1 泥质含量模型

一般来说，利用自然伽马曲线对泥岩反应灵敏的特点，通过自然伽马相对值法建立泥质含量计算模型是比较普遍的方法。自然伽马计算泥质含量要求储层除了泥质外不含其它放射性矿物，研究区储层中含有部分长石等放射性物质，使泥质含量的计算值偏大，对于低孔低渗储层，利用中子密度差值法能够更好地反映实际地质状况。

在实际模型建立过程中，伽马相对值算法计算的泥质含量波动不大稳定，尤其是在含泥质夹层的地方，计算结果明显偏大，而中子密度差值法计算的泥质含量更加稳定，与粒度分析的泥质含量吻合度更高。

对中子测井和密度测井进行归一化处理，得到研究区中子测井和密度测井的归一化模型[5]：

式中：ϕN、ρD——中子测井、密度测井实际值。

用归一化的密度测井和中子测井差值AD-N与岩芯分析泥质含量Vsh建立回归公式：

相关系数R2=0.8。

4.2 孔隙度模型

密度测井响应方程、声波时差响应方程常被用来进行储层孔隙度的计算。一般认为：密度测井反映的是有效空隙，中子测井反映的是总空隙度，声波测井侧重反映粒间空隙。以岩芯分析为依据，建立了研究区戴南组密度测井孔隙度的计算模型。

密度测井与水平孔隙度的拟合方程（图3）：

式中：ϕ——水平孔隙度；

M——密度。

相关系数R2=0.9021。

研究区密度测井密度测井与水平孔隙度拟合方程的相关性较好，因此选用密度测井与水平孔隙度进行拟合。

4.3 渗透率模型

渗透率一般与其它储层参数（孔隙度、泥质含量）有一定的关系，对于低渗透的储层，其孔隙度与渗透率有一定的相关性[6]。通过对研究区戴南组岩芯资料的观察分析，利用岩芯平均孔隙度与岩芯平均渗透率，以孔隙度为自变量进行模型分析。通过研究区孔渗之间拟合公式可以得到，戴南组储层孔隙度与渗透率之间呈明显的指数相关。

对于低孔低渗储层，孔隙度与渗透率之间呈指数相关，求得的拟合公式为（图4）：

式中：K——水平渗透率；

φ——水平孔隙度。

相关系数R2=0.8799。

4.4 含油饱和度模型

含油气饱和度是评价油层、计算储量的重要参数。含油气饱和度的大小受构造位置高低、储层岩性、有效孔隙度和渗透率等多种因素的影响，到目前为止，主要有2种方法能较准确地计算含油气饱和度：一种是利用砂岩骨架的阿尔奇公式来计算；第二种是基于油基泥浆取芯资料，进行相关性分析，采用多元统计分析法建立含水饱和度模型，以此来计算含油气饱和度。由于研究区缺乏油基泥浆取芯资料，同时研究区戴南组储层主要以砂岩为主，粘土含量普遍小于5%，因此采用砂岩骨架的阿尔奇公式进行含水饱和度SW的建立[7]。

式中：SO——含油饱和度；

SW——含水饱和度；

ϕ——地层孔隙度；

RW——地层水电阻率；

Rt——地层电阻率。

阿尔奇公式中a、b、m、n参数是地质体的综合反映，a、m、n分别表示岩性系数、胶结指数及饱和度指数。根据龙岗地区戴南组的岩电实验数据来求取阿尔奇公式中a、b、m、n参数的值。对研究区岩样分别进行29.5℃和30.7℃岩电实验，根据岩电实验数据建立了地层因素与孔隙度、电阻率增大率与含水饱和度交汇图[8]。

研究区戴南组的岩电回归公式为（图5）：

相关系数R2=0.9974。

相关系数R2=0.9196。

金湖凹陷龙岗地区的地层水电阻率约为0.25，因此研究区的含水饱和度解释模型为：

相应的，由于研究区含气十分稀少，且不开采气，所以含油饱和度的解释模型为1-Sw，即：

5 结论

（1）本文分析了金湖凹陷龙岗地区戴南组低孔低渗储层的岩性、物性、电性及含油气性等特征，并探讨了该地区储层岩性、物性、电性及含油气性之间的关系。

（2）在四性研究的基础上，建立了金湖凹陷龙岗地区戴南组储层的泥质含量、孔隙度、渗透率及含油饱和度测井解释模型。为该地区测井解释提供了依据。