辽河坳陷兴隆台潜山带中生界储层测井评价方法

郑见中

（中国石油辽河油田分公司勘探开发研究院，辽宁盘锦 124010）

兴隆台潜山带一直是辽河油田勘探开发的热点之一，南临清水凹陷，北接陈家凹陷，西临盘山洼馅，是典型的“凹中之隆”。沙三段厚层深湖相暗色泥岩直接与潜山带接触，提供了良好的油源条件[1-2]。潜山内幕具有明显的“双层结构”，“十一五”期间，主要以太古界为目标，发现并探明储量1.2×108t；此外，中生界探明储量约1 300.0×104t，开发效果较好，累产原油 超过50.0×104t[3-4]。中生界与太古界对比而言，中生界储层主要为混杂堆积的砂砾岩、角砾岩，储层非均质性较强[5]，不易识别追踪，储量一直没有大发现。储层评价成为该区中生界勘探亟待解决的问题。

1 岩性识别

薄片鉴定结果显示，研究区岩性比较复杂，中基酸火山岩、粗中细砂岩、砂砾岩、角砾岩等均有见到。一般来说，砂砾岩和角砾岩所反映的是岩石结构，在相对稳定的环境下，厚层砂砾岩在测井曲线上表现为典型的“8”字型沉积岩特点，而厚层角砾岩在测井曲线上表现为锯齿状、箱型特点[6]，但是在以冲积河道、冲积扇这种快速堆积或者短距离搬运的沉积环境下，岩石胶结复杂，导致测井响应复杂，典型的“8”字型或者箱型特征很难见到。同样，针对薄互层交替出现的粗、中、细砂岩在常规测井曲线上也很难区分。因此，有必要建立适合岩石测井分类标准。

1.1 岩矿、测井相结合确定岩石测井分类

研究发现，中基酸火山岩以集块状火山岩为主，原生孔隙不发育，构造裂缝多为蚀变黏土矿物充填，试油过程中未获得油流，为研究区非储层，可以简单地将其归为玄武岩、安山岩、酸性流纹岩三类；粗、中、细砂岩多是夹杂在泥岩当中，单层厚度薄，不是研究区的主要岩性，而且录井显示差，未有钻井试油，因此，可以将其简单地归为砂岩类；砂砾岩和角砾岩在成像测井资料上可以区分出砂砾结构和角砾结构，但在小数控和3 700 测井资料上很难区分（研究区大部分测井资料为小数控和3 700 测井系列）。研究发现，随着岩石中花岗质成分的增多，岩石脆性增大，更容易碎裂，孔隙裂缝更发育，因此，可以按矿物成分分为花岗质和混合质两类。

岩矿、测井相结合可将研究区岩性划分为花岗质砾岩类、混合砾岩类、砂岩类、泥岩类、玄武岩类、安山岩类、酸性凝灰岩类等七大类。

1.2 多矿物建模确定岩性主名

研究区取得了大量的X 衍射全岩分析样品，化验结果显示中生界储层主要造岩矿物为石英、钾长石、斜长石，及次生黏土、碳酸盐岩矿物等。利用Techlog 软件中的Elan 模块，将X 衍射分析数据中的黏土、碳酸盐矿物及黄铁矿、菱铁矿等含铁矿物合并为一类（次生矿物），利用常规测井曲线（密度、声波、中子）建立多矿物评价模型，计算矿物含量（图1）。

图1 陈古6 井岩性测井解释成果

1.3 薄片鉴定与常规测井曲线相结合建立岩性定量、定性标准

薄片鉴定结果显示，火山岩和碎屑岩在常规测井曲线上对比明显，火山岩表现为GR 曲线平直，变化幅度小，呈“箱型”，碎屑岩表现为GR 与RT、RS 呈“8”字型对称变化，反映沉积岩特点。

火山岩类由基性到酸性呈现GR 逐渐升高，DEN、CNL 降低。DEN、CNL 逐渐降低在测井图上表现为DEN 与CNL 之间的包络面积由正差异逐渐转向负差异，因此，可以利用DEN 与CNL 标准刻度差构建一条曲线（DND）来定量划分岩性。其关系式为：

如图2，利用DND 与GR 交会图可很好的区分基性、中性、酸性火山岩。

图2 兴隆台中生界火山岩定量识别图版

泥岩表现为中高GR、低RT/RS、低DEN、高CNL，砂岩类表现为中GR、中RT/RS、低DEN、中低CNL（表1），因此，可以用DEN 与与CN 交会图很好的识别砂泥岩（图3）。从图中可以看出，利用该方法很难区分花岗质砾岩和混合砾岩。从多口井的多矿物建模所反映的矿物含量发现，当花岗质成分所占比例降低时，GR 升高，DEN 从大的负差异转向正差异，可以用GR 与DND 交会图区分混合砾岩和花岗质砾岩（图4）。

根据上述方法，依据岩性敏感测井曲线，建立各类岩石识别图版。利用多矿物模型计算的矿物含 量，确定岩性主名，结合所建立的岩性定性和定量识别标准，可以较为准确地解释研究区单井岩性（图1）。对比多井岩性，结合地震解释，认为研究区中生界发育明显的三段式结构，Mz-Ⅰ组以中-基性火山岩为主，地层厚度从南向北逐渐减薄，部分地区地层缺失，岩性主要为安山岩、蚀变玄武岩；Mz Ⅱ组以冲积水道形成的砂岩、花岗质砾岩、混合砾岩为主，地层南厚北薄，南部马古地区岩性以砂泥岩为主，底部见砾岩，北部兴古和陈古地区岩性以砾岩为主；Mz-Ⅲ组发育山间冲积扇，岩性以花岗质砾岩、混合砾岩为主。总体来说，花岗质砾岩和混合砾岩是的主要岩性，最厚处达1 400 m。

表1 兴隆台中生界岩性定量识别标准

图3 兴隆台中生界泥岩类与砂岩类定量识别图版

图4 兴隆台中生界花岗质砾岩类与混合砾岩类定量识别图版

2 储层识别

岩性识别结果证明，研究区地层是在快速堆积或者短距离搬运的环境下形成的，这种环境是导致储层孔隙结构复杂，非均质性强，大量的薄片鉴定资料也证明了这点。统计结果显示，储集空间以裂缝和溶蚀孔隙为主，局部见构造缝；岩心分析孔隙度最大17.6%，最小2.4%，主要为4.0%～10.0%，平均7.3%；岩心分析渗透率最大14.600×10-3μm2，最小0.009×10-3μm2，主要为0.064×10-3～2.000×10-3μm2，平均1.120×10-3μm2。结合录井、测井、分析测试资料和岩性识别结果，建立了储层评价流程。

2.1 储层主控因素

利用陈古6、陈古8 等多口井X 衍射资料，建 立多矿物模型，发现随着石英质含量增多，岩石中原生孔、溶蚀孔越发育，同时脆性越好，原生节理和后期裂缝越发育。对应到岩性识别结果，花岗质砾岩、混合砾岩物性最好，其成像测井也反映这一特点；花岗质砾岩可以看到明显的裂缝和溶孔，混合砾岩可见到大量裂缝和少量的溶蚀孔隙。各种资料均表明岩性控制物性。

统计分析研究区中生界39 口井试油试采和分析测试资料，从岩性与含油性直方图上可以看出（图5），岩性控制含油性，优势岩性花岗质砾岩和混合砾岩含油级别较高，以油斑及以上为主；从岩性与试油结论直方图上可以看出（图6），只有花岗质砾岩和混合砾岩试油可以获得油流。这说明储层岩性为花岗质砾岩和混合砾岩。

图5 兴隆台中生界岩性与含油性直方图

图6 兴隆台中生界岩性与试油结论直方图

2.2 储层识别方法

2.2.1 定性识别

分析研究区中生界试油投产井发现，出油井段 测井特征一般表现为自然电位异常、高电阻率、低密度、低中子，密度中子呈负差异或绞合状，气测明显升高，在核磁T2谱上有明显的拖曳现象；电成像测井上可观察到高导缝发育，斯通利波反射系数较高，快慢横波发生频散，裂缝走向与最大水平应力夹角小，指示有效裂缝发育。

2.2.2 定量识别

统计分析研究区中生界39 口井试油试采资料建立油层识别图版，确定油层电性解释标准为：RLLD≥35、DEN≤2.63、So≥46（图7）。

图7 兴隆台中生界油水图版

控制储层优劣的因素还有岩性、含油性和物性，需要综合考虑来划分油水层。研究区储层岩性为花岗质砾岩和混合砾岩，其泥质含量（SH）高低对储层的优劣有着直接影响，利用全岩分析资料，拟合泥质含量与测井曲线之间的对应关系，发现泥质含量与中子（CN）相关性较高，其关系式为：

直观反映含油性的资料有岩屑录井含油级别（LithLog）和气测全烃（Qts）。统计研究区中生界试油试采资料发现，录井含油级别在荧光及以上层段试油可以获得油流（如陈古1-6 井在4 119～4 183 m井段，录井含油级别为荧光，压后日产油10.6 t）。因此，在构建TTT 曲线时，其LithLog 因子赋值为：无显示（0.5）、荧光（1）、油迹（1.1）、油斑（1.2）、油浸（1.3）、富含油（1.4）、饱含油（1.5）。

气测全烃（QTS）可以借用wyllile 公式的形式表示其权重大小：

指示物性包括孔隙度和渗透率，中生界主要储集空间类型为孔隙裂缝型，孔隙度包含基质孔隙度和裂缝孔隙度，基质孔隙度权重（PORQ）可以用三孔隙度来计算：

裂缝孔隙度权重（PORF）可以用深浅侧向电阻率来计算[7]：

对岩石渗透率影响较大的主要有泥质含量和孔隙度，因此，在构建储层指示曲线时可以直接加大泥质含量和孔隙度的权重，从而加入渗透率的影响。

综合考虑上述各因素，构建储层品质指示曲线（RDC），其关系式为：

该指示曲线可以较好地反映储层品质的优劣，

图8 储层指示曲线与试油、投产初期日产量交会图

表2 兴隆台中生界RDC 的储层判别标准

从多口井的RDC 与试油、投产初期日产油交会图上可以看出，随着RDC 数值升高，单井初期日产油增大（图8）。统计研究区内39 口井试油投产结论所对应的RDC 数值，建立储层品质指数曲线的储层判别标准（表2）。 研究区中生界油层测井综合解释标准见表3，利用该标准对钻井开展储层综合解释。南北分区，发育马古、兴古、陈古三个油层厚度中心，最厚处近200 m；东西分带，东部储层明显优于西部，从已探明马古6 区块和兴古10 区块的开发效果也体现出东部钻井单井产量明显高于西部[8]。

3 结论

（1）本文建立的储层测井评价思路、岩石识别思路、储层识别思路为目前新老测井系列交替形势下提供了可借鉴的测井评价工作方法。DEN-CN 标准刻度差识别岩性、储层指示曲线评价储层这两种方法对测井信息的挖掘提出了新的思路。

表3 兴隆台中生界油层划分标准

（2）对陈古6 和陈古8 井的储层测井评价，选取储层发育段进行试油，达到了预期效果。其中陈古6 在3 732～3 783 m 井段试油压后获日产50 t 的高产工业油流，陈古8 井在4 312～4 371 m 井段投产初期日产油26 t。

（3）岩性储层的识别成果为新增储量含油面积圈定，为油层有效厚度及有效孔隙度等储量参数选取提供了可靠的依据，2018 年兴隆台潜山中生界新增含油面积36.2 km2，控制储量4 321×104t，获得了重大发现。