深层砂砾岩储层测井精细评价

海　洋　石　油　・８２・　（］＿ＦＦＳＨ．（］ＲＥ　ＯＩＬ　２０１０年６月　文章编号：１００８—２３３６（２０１０）０２～００８２—０５　深层砂砾岩储层测井精细评价　陈钢花　，王有涛　，董维武　，张孝珍　（１．中围石油大学（华东）地球资源与信息学院，山东青岛２６６５５５；　２．中国石油化＿［股份有限公司胜利油田分公司地质科学研究院，山东东营２５７０１５）　摘要：储层岩石物理相是储层岩性和物性特征的综合反映，它对油水分布具有重要的控制作用，同类岩石物理相具有　相似的岩石学特征，孔一渗关系呈现出规律性变化，表现出相似的岩电关系和测井响应特征。为此充分分析核磁共振、　成像测井等新技术，采用测井相分析技术，将储集层划分为不同类型的岩石物理相，在此基础上分类建立了该区块测井　参数精细评价模型和油水层判别标准，使研究区的油水层判别精度从原来的６０％提高到了８Ｏ％以上，基本解决了本区　油水层判别困难的难题。　关键词：砂砾岩；测井响应；岩石物理相；储层参数；油水层识别　中图分类号：Ｐ６３１．８　１　文献标识码：Ａ　ｄｏｉ：１０．３９６９￣．ｉｓｓｎ．１００８　２３３６．２０１０．０２．０８２　Ｆｉｎｅ　ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ　ｏｎ　ｄｅｅｐ　ｇｌｕｔｅｎｉｔｅ　ｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓ　ｗｉｔｈ　ｗｅｌｌ　ｌｏｇｇｉｎｇ　ｄａｔａ　Ｃｈｅｎ　Ｇａｎｇｈｕａ　，Ｗａｎｇ　Ｙｏｕｔａｏ　，Ｄｏｎｇ　Ｗｅｉｗｕ　，Ｚｈａｎｇ　Ｘｉａｏｚｈｅｎ２　（１．Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏＪ’Ｇｅｏ—Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ　ａｎｄ　Ｉｎ　ｆ６ｒｍａｔｉｏｎ，Ｃｈｉｎａ　Ｕｎｉｗｅｒｓｉｔｙ　Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ（Ｅａｓｔ　Ｃｈｉｎａ），Ｑｉｎｇｄａｏ　２６６５５５；　２．Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　Ｓｃｉｅｎｔｉｉｃｆ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆＳＩＮＯＰＥＣ　Ｓｈｅｎｇｌｉ　Ｏｉｌｉｅｆｌｄ（））ｍｐａｎｙ，１）ｏｎｇｙｉｎｇ　２５７０１５）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｌｉｔｈｏｐｈａｓｅ　ｉｓ　ｔｈｅ　ｒｅｓｐｏｎｓｅ　ｏｆ　ｌｉｔｈｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　ｐｏｒｏｓｉｔｙ，ａｎｄ　ｉｔ　ｈａｓ　ａｎ　ｉｍｐｏｒｔａｎｔ　ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ　ｅｆｆｅｃｔ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　ｏｆ　ｗａｔｅｒ　ａｎｄ　ｏｉｌ．Ｅｖｅｒｙ　ｌｉｔｈｏｐｈａｓｅ　ｈａｖｅ　ｓｉｍｉｌａｒ　ｌｏｇｇｉｎｇ　ｒｅｓｐｏｎｓｅ，ｌｉｔｈｏｌｏｇｙ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ　ａｎｄ　ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ　ｏｆ　ｐｏｒｏｓｉｔｙ　ａｎｄ　ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ．Ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ，ｔｈｅ　ｌｏｇｇｉｎｇ　ｒｅｓｐｏｎｓｅ　ｏｆ　ＭＲＩＬ　ａｎｄ　ＦＭＩ　ｈａｖｅ　ｂｅｅｎ　ａｎａｌｙｚｅｄ　ｂｙ　ｕｓｉｎｇ　ｅｌｅｃｔｒｏｆａｃｉｅｓ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ．Ｔｈｅ　ｗｈｏｌｅ　ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ　ｉｓ　ｄｉｖｉｄｅｄ　ｉｎｔｏ　ｓｅｖｅｒａｌ　ｌｉｔｈｏｐｈａｓｅｓ　ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｏ　ｌｏｇｇｉｎｇ　ｒｅｓｐｏｎｓｅ，ｗｅｌｌ　ｌｏｇｇｉｎｇ　ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ　ｍｏｄｅｌｓ　ｈａｖｅ　ｂｅｅｎ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ，ａｎｄ　ｃｒｉｔｅｒｉｏｎ　ｔｏ　ｉｄｅｎｔｉｆｙ　ｏｉｌ—ｗａｔｅｒ　ｌａｙｅｒｓ　ｆｏｒ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｌｉｔｈｏｐｈａｓｅ　ｈａｖｅ　ｂｅｅｎ　ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｅｄ．Ｔｈｒｏｕｇｈ　ｔｈｉｓ　ｓｔｕｄｙ．　ｔｈｅ　ａｃｃｕｒａｃｙ　ｏｆ　ｏｉｌ—ｗａｔｅｒ　ｌａｙｅｒ　ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ｈａｓ　ｂｅｅｎ　ｉｍｐｒｏｖｅｄ　ｆｒｏｍ　６０％ｔｏ　８０％．ａｎｄ　ｔｈｅ　ｄｉｆｆｉｃｕｌｔ　ｐｒｏｂｌｅｍ　ｔｏ　ｉｄｅｎｔｉｆｙ　ｏｉｌ—ｗａｔｅｒ　ｌａｙｅｒ　ｈａｓ　ｂｅｅｎ　ｓｏｌｖｅｄ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｇｌｕｔｅｎｉｔｅ；ｌｏｇ　ｒｅｓｐｏｎｓｅ；ｌｉｔｈｏｐｈａｓｅ；ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ　ｐａｒａｍｅｔｅｒ；ｏｉｌ—ｗａｔｅｒ　ｌａｙｅｒ　ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ　．　随着勘探程度的逐步深人，隐蔽油气藏的勘　探日益被重视，寻找新的储层已成为当前各油田　度大，岩相变化快，而且存在多个油水系统，油水　层测井响应特征不明显ｌ卜　。砂砾岩体测井储　层评价、油气层解释、地质和工程应用在国内外石　所面临的重要研究课题。砂砾岩体油气藏一直是　寻找隐蔽性油气藏的有利地区。近几年来，胜利　油田东营、车镇凹险北部陡坡带深层砂砾岩等复　杂油气藏勘探取得了重大突破。这类复杂油气藏　沉积特征在横向上表现为沉积相带变化快，沉积　油勘探领域均属评价难题，均需要新的理论和先　进的工程技术来支撑。　砂砾岩体油气藏的复杂性使该类油气藏储层　测井评价受到了严重的挑战，造成用传统的测井　评价方法难以准确计算储层参数和确定储层流体　体互相叠加成藏，纵向上表现为砂砾岩体沉积厚　收稿日期：２００９—１２　１１：改回日期：２０１０—０１—２９　作者简介：陈钢花，１９６３年生，女，现为中同石油大学（华东）地球资源与信息学院教授，硕士生导师，主要从事测井资料数据处理与解释　方面的教学与科研工作。Ｅ—ｍａｉｌ：ｃｇｈ－６３＠ｓｉｎａ　ＣＯＩＩ１。　第３０卷第２期　陈钢花，等．深层砂砾岩储层测井精细评价　・８３・　性质，从而使得测井解释结果与测试、试油试采结　测井相分析技术，根据测　响应特征首先将储集　层划分为不同类型的岩石物　相，然后按岩石物　理相类　建立相应的测井解释模型的方法。该方　果不吻合。目前核磁共振测井、成像测井等一些　新技术的应用，使研究工作有了新的突破，有力的　促进了砂砾岩储层研究。　法使同类岩石物理相具有相似的岩石学特征，孔　一渗关系呈现出规律性变化，表现出相似的岩电　砂砾岩储层测井评价难点　（１）该储层为近物源的砂砾岩扇体沉积，碎屑　岩、片麻岩物源，保留了部分母岩片麻岩的性质，　矿物成分复杂，岩石中含有放射性矿物，导致储层　具有较高的放射性，从而ＧＲ基本失去了评价价　值。　关系和测井响应特征，从而将地层非均质性问题　转变为相对均质性问题。　２．１储层测井响应特征分析　按照“岩心刻度测井”、“成像、核磁等测井新　技术标定常规测井资料”的原则，分析不同类型的　岩性在常规测井信息上的响应特征，建立各类岩　石物理相的测井信息识别模式　Ｊ。研究区储　层岩性变化大，岩石颗粒分选、磨圆度都较差，岩　性有砂岩、含砾砂岩、砾状砂岩和砾岩等。　图１为砂岩测井响应特征，砂岩　ｆｌ含砾小于　（２）岩石成分的复杂性导致储层的孔隙结构　复杂、孔喉半径值大小不均、物性非均质严重、低　孔低渗、储层流体分布及渗流能力差别较大。　（３）对于高能环境下沉积的砂砾岩体储层来　５％，成像图（３　４４２．５～３　４４３．１　ｉ＂Ｉ１）上基本分辨不　出砾石，多呈层状分布且厚度小，亮度介于亮度较　高的致密岩性和颜色较暗的泥岩中间，有时因含　较多灰质成分，亮度增强，可见水平层理，为扇端　讲，其储层岩石堆积杂乱，其沉积特征直接影响储　层的电性，导致电阻率受到岩性很大的影响，直接　导致储层的油、水层测井响应特征不明显，造成　油、水层识别困难。　的沉积特征，在砂砾岩体内发育较少。微电极曲　线显示为『Ｆ差异，声波时差、中子、密度三孔隙度　基本重合，电阻率除随含油级别升高而增大外，岩　２砂砾岩储层测井评价方法　鉴于上述砂砾岩储层评价难点，提出＿ｒ采用　性越细电阻率越低，核磁共振束缚流体少，可动流　体多。　幽１砂岩洲井响应待，ｆ止　Ｆｉｇ．１　Ｔｈｅ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ　ｏｆ　ｌｏｇ　ｒｅｓｔｘｍｅ　ｆｏｒ　ｓａｎｄｓｔｏｎｅｓ　图２为含砾砂岩的测井响应特征，砂岩中含　亮色斑点状，甚至分辨不出砾石，少见呈亮色斑块　砾５％～２５％，扇根、扇中和扇端均有发育，是砂　状的大直径砾石。微电极曲线显示为正差异，声　砾岩体主要的含油岩性，电成像图（３　３９０．６～　３　３９１．６　ｍ）亮度中等的背景下砾石颗粒呈分散的　波时差、中子、密度三孔隙度基本重合，中子、声波　一般随埋深而减小，油层、水层电阻率比砂岩相应　・８４・　海　洋　石　油　２０１０年６月　图２含砾砂岩测井响应特征　Ｆｉｇ．２　Ｔｈｅ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ　ｏｆ　ｌｏｇ　ｒｅｓｐｏｎｅ　ｆｏｒ　ｃｏｎｇｌｏｍｅｒａｔｉｃ　ｓａｎｄｓ　含油级别的电阻率高，核磁共振束缚流体较少，可　形、变位、断裂的现象。砾岩多出现于扇根部位，　动流体较多。　在扇中也有分布。该区砾岩有分选较好的砾岩、　图３为砾岩的测井响应特征，砾石在成像图　杂基支撑砾岩和致密砾岩。微电极曲线呈锯齿　（３　３９４．５～３　３９５．８　ｍ）上反映明显，含量大于　状，且数值较高，电阻率数值较高，一般大于４０　Ｑ　５０％，显示为亮色斑点状，颗粒清晰可辨，但粒径　・ｍ，声波时差、中子测井数值较小，密度值较高，　变化较大，混杂堆积，大直径颗粒磨圆度差，次棱　核磁共振束缚流体、可动流体都较少，该类砾岩一　角一棱角状，分选较差，可见砾石因受力而发生变　般为干层。　图３砾岩测井响应特征　Ｆｉｇ．３　Ｔｈｅ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ　ｏｆ　ｌｏｇ　ｒｅｓｐｏｎｅｓ　ｆｏｒ　ｃｏｎｇｌｏｍｅｒａｔｅｓ　２．２岩石物理相的划分　较小，约为２．４３～２．５２　ｇ／ｃｍ３，核磁共振测井　ｒ２　根据上面总结的各类岩性的测井响应特征，　截止值左边信号强度较弱，而右边信号强度较大，　将该区块储层划分为四类岩石物理相ｌ６１］，每类　表明含有较多的可动流体，主要岩性为砂岩。　岩石物理相对应一种地层类型，其响应特征如下：　岩石物理相２：自然电位负异常，电阻率中　岩石物理相１：自然电位负异常，电阻率较　等，约为２０￣４５　Ｑ・Ｉｎ，中子孔隙度较小，约为５％　低，约为１０－－３０　Ｑ・ＦＩＲ，中子孔隙度较大，约为７％　～１２％，声波时差较小，约为５９～６８　ｆｆｓ／ｆｔ，密度　～ｌ７％，声波时差较大，约为６８～７８／ｘｓ／ｆｔ，密度　较大，约为２．４９～２．６　ｇ／ｃｍ３，主要岩性为砾状砂　第３０卷第２期　陈钢花，等．深层砂砾岩储层测井精细评价　・８５・　岩、含砾砂岩。　０．８％；日产液３４．５　ｍ　，日产油３２．３　ｔ，含水率　１．８％，试油结果为油层。通过所建立的油水层判　岩石物理相３：自然电位负异常，电阻率高，　约为４５～１２０　Ｑ・ｍ，中子孔隙度小，约１％～８％，　声波时差很小，约为５２～６１￣ｓ／ｆｔ，密度大，约为　２．５８～２．６７　ｇ／ｃｍ３，主要岩性为砾岩、砾状砂岩。　别标准得到的解释结论与试油结果一致。　含水６０％　　Ｉ．　ｍ水层　水５５％　岩石物理相４：自然电位接近泥岩基线，电阻　＾油水同层　－率值很低，约为２～ｌ２　Ｑ・ｍ，中子孔隙度大，约为　｜｛　油层　ｌ５％～４５％，声波时差大，约为７８～１１２／￣ｓ／ｆｔ，密　度很小，约２．２３～２．５２　ｇ／ｅｒａ　，中子孔隙度远大　于密度孔隙度，主要岩性为泥岩、粉砂质泥岩。　利用测井相分析方法ｌ　圳Ｊ开发了相应的软　件，实现连续自动地划分岩石物理相，按不同岩石　物理相分别建立了泥质含量、孔隙度、渗透率、含　油饱和度等参数的测井解释模型，并对研究区所　有井进行了精细解释。　２．３油水层判别　首先岩性决定着物性，砂岩、含砾砂岩、砾状　砂岩、砾岩物性依次变差，其次储层的含油性又与　物性密切相关，从本地区取心资料看，含油层段含　油极不均匀，但一般是物性好则含油性好，物性差　则含油性差，而致密岩性基本不含油。研究区块　岩石物理相的分类综合：　虑了岩性和物性的影　响，为此就这个地区的地质特点，充分利用关键井　的核磁共振测井解释结果和部分试油试采数据分　别制作了岩石物理相１、２的电阻率一孔隙度交会　图版（岩石物理相３主要为干层，岩石物理相４对　应非储层，不再制作图版），图４为岩石物理相１　的电阻率～孔隙度交会图版。　３实际资料处理　根据建立的测井参数精细解释模型和油水层　判别标准对该区块所有的井进行了精细评价。图　５为Ａ井３　５７０－－３　６１１　１ＴＩ井段测井解释成果图，　该井段岩性主要为含砾砂岩、砾状砂岩，可以看出　各岩石物理相与岩性的对应关系较好。在岩石物　理相解释的基础上，利用建立的储层参数评价模　型计算出泥质含量、孔隙度、渗透率、饱和度等储　层参数，最后利用油水层判别标准进行油水层划　分。现依据做出的油水层判别标准，５３、５５、５６、５８　号层解释为油层。２００６年１月和２００６年３月两　次对３　５７９～３　６１０　ｍ井段进行试油，两次试油结　果分别为日产液４．５　ｉ２１３，日产油４．５　ｔ，含水率　｜　－　・千层　一含水８０％　一。　含水６０％　’　～含水７０％　—　‘　＝　一含水５０％　——Ｏ　２　《　辱　Ｂ　１　Ｏ　１２　１４　１６　含水５５％　孔隙度，％　图４岩石物理相１孑Ｌ隙度一电阻率交会图　Ｆｉｇ．４　Ｔｈｅ　ｃｒｏｓｓｐｌｏｔ　ｏｆ　ｐｏｒｏｓｉｔｙ—ｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙ　ｆｏｒ　ｌｉｔｈｏｐｈａｓｅ　１　４结论　成像测井资料在岩性识别方面、核磁共振测　井在识别流体方面效果明显，运用ＦＭＩ成像测　井、核磁共振测井等新技术对砂砾岩储层进行评　价，对常规测井资料进行刻度，为利用常规测井资　料评价深层砂砾岩提供更为可靠的技术支撑。深　层砂砾岩岩石类型复杂，储层非均质性强，应用开　发的软件对储层进行了岩石物理相划分，使砂砾　岩储层的非均质性问题转化为相对均质的问题，　弱化了储层的非均质性，继而建立适合于该地区　的、基于多种岩石物理相模式的储层参数评价模　型，在此基础建立了油水层判别标准。通过实际　资料的处理解释，证明了方法的可行性，使得本区　油水层判别精度由原来的６０％提高到了８０％以　上，基本上解决了该区油水层判别难的问题。　参考文献：　［１］吴海燕．滨浅湖相滩坝砂岩储层测井判识技术一以胜利油区　正理庄油田高８９块为例［Ｊ］．石油天然气学报（江汉石油学院　学报），２００７，２９（６）：８７　９１．　［２］马丽娟，何新贞．东营凹陷北部砂砾岩储层描述方法［Ｊ］石　油物探，２００２，４１（３）：３５４—３５８．　［３］陈钢花，吴文圣，毛克宇．利用地层微电阻率扫描图像识别岩　性［Ｊ］．石油勘探与开发，２００１，２８（２）：５３—５５．　［４］肖立志．核磁共振成像测井原理与核磁共振岩石物理实验　［Ｍ］．北京：科学出版社，１９９８：３　３５．　［５］侯莉庭，李高仁，郭清娅，特低渗油层测井精细解释与分类评　价技术［Ｊ］．油气勘探，２００６，１１（１）：５１～５４．　・８６・　海　洋　石　油　２０１０年６月　图５　Ａ井测井解释成果　Ｆｉｇ．５　Ｌｏｇ　ｉｎｔｅｒｐｒｅｔａｔｉｏｎ　ｍａｐ　ｆｏｒ　ｗｅｌｌ　Ａ　［６］姚光庆，赵彦超，张森龙．新民油田低渗细粒储集砂岩岩石物　理相研究［Ｊ］．地球科学，１９９５，２０（３）：３５５—３６０　石油物探，１９９０，２９（２）：６８—７７　ｌ９］雍世和，陈钢花．测井曲线自动分层［Ｊ］．测井技术，１９８７，１１　［７］石玉江，张海涛，侯雨庭，等．基于岩石物理相分类的测井储　（６）：４４～４７　层参数精细解释建模［Ｊ］测井技术，２００５，２９（４）：３２８—３３２．　［８］雍世和，陈钢花．应用Ｂａｙｅｓ逐步判别分析自动确定岩性［Ｊ］．　１１０］刘光祖概率论与应用数理统计［Ｍ］．北京：高等教育出版　社，２０００：２５　３０　日本从藻类中高效提取“绿色原油’’　湖沼中大量的微小藻类是污染水质的潜在威胁，而日本专家却将其变废为宝，开发出可高效、低成　本从这些藻类中提取“绿色原油”的新技术。据共同社近日报道，浮游藻类具有很强的吸收二氧化碳并　合成有机物的能力，有望作为生物燃料的原料。然而，蒸发浮游藻类所含的大量水分需要消耗大量能　源，因此利用浮游藻类生产生物燃料尚缺乏可行性。　日本电力中央研究所研究人员通过向浮游藻类中添加能与油脂成分紧密结合的液化二甲醚，成功　提取出了可供燃烧的油脂。利用这种方法所提取的油脂成分相当于干燥藻类重量的约４０％，其燃烧后　的发热量与汽油相当，可望成为有价值的“绿色原油”。　李晓兰摘编自《中国化－ｒ－－｝￣｝２０１０年３月２５日