印尼B区块低阻油气层成因研究.pdf

石油天然气学报 江汉石油学院学报 2 0 0 8 年 1 o 月第3 0 卷第5 期 J o u r n a l o f Oi l a n d G a s T e c h n o l o g y J ． J P I O c t ． 2 0 0 8 V o 1 ． 3 0 N o ． 5 印尼 B区块低 阻油气层成 因研究 搬莲享 星 龛 薹 咖 李 浩 中国石油 化工股 份有限公司 石油勘探开发 研究院， 北京1 0 0 0 8 3 [ 摘要] 印尼 B区块地处复杂构造一 沉积背景条 件下，其 油气资源 的充分利用 与开采是研 究 中面 临的主要 问题。研 究中运用测井地 质研究手段．成功预测 并发现 印尼 B区块发育 3类低 电阻率油气 层构造 成因 的低电阻率油 气层、沉积成园的低 电阻率油气层及复合成 因的低 电阻率 油气层。并从构造、沉积 等角度 ， 对低阻油气层 的成 因机理进行 了分析与阐述 。试 油与生产等实践表 明．该预测 成果真实可靠 。统计表 明． 低 电阻率油气层 占整个研究 区油气层的 2 3 ． 1 ％．数 量丰 富．具有较大 的挖 潜空 间。为研 究 区下 步的产能 接替提供 了依据 ，扩大 了研究 区的储量规模 。 [ 关键词]低 电阻率油气层 ；测 井地质 ；成 因；预测 [ 中图分类号]P 6 3 1 ． 8 4 [ 文献标识码]A [ 文章编号]1 0 0 0 9 7 5 2 2 0 0 8 0 5 0 0 8 1 0 4 印尼 B区块是 位 于印度 尼西亚 南苏 门答腊 盆地 的一 个开发 区 ，地处 太平 洋 板块 、欧 亚板 块 与印度一 澳 大利亚板块 3 个 巨型岩 石 圈板 块 结合处 。研究 区的构 造演化 经历 了 4个 阶段 始新世 中期 到渐新世早 期为裂谷发育期；渐新世晚期到中新世初期为裂谷一 坳陷过渡期 ；中新世早期到末期为坳陷期 ；上新世 早期至今为盆地反转期。多期的构造演化 ，形成了研究 区由陆相一 海陆交互相一 海相沉积环境 ，局部发育 湖相和边缘海相沉积，且导致其油水关系复杂 ，存在油气水倒置现象 。该区油气资源丰富，但由于该区 已进人开发中期，且为海外的研究资源 ，对于如何快速开发利用现有资源并及时找到新的接替产能是该 区研 究的重 点所在 。 历年来我国测井学者对低阻油层 的理解是不统一的，如，有将其 与水层或围岩相 比较加以考察的、 有从油层电阻率绝对值加以考察的、有从其形成条件的内外因加以考察的等等。上世纪曾文冲等口 对环 渤海湾含油气区束缚水成因低阻油层的研究，以及欧阳健等L 2 对塔里木盆地油藏高度与含油饱和度分布 规律的研究等 ，都是其中的重要成果 。从上世纪 9 O年代初至现在，对低电阻率油气层的成因机理研究 ， 主要是 对微观机 理 的认识 ，以曾文 冲 为代 表 的研 究者认 为储层砂 岩颗 粒细 、粘土 含量 高 、孔 隙结 构 复 杂引起的高束缚水是引起储层低阻的原因。而从宏观的角度分析低电阻率油气层的成因，在近年来有所 进展。以欧阳健 为代表的研究者认为，低幅度构造油气藏是形成低阻油气层的主要原因，从含油高度 与含油气饱和度关系分析了低阻油气层的成因；李浩等 研究者认为地质背景因素对低电阻率油气层的 形成具有重要的控制作用 ，在盆地的演化过程中应力机制 、沉积相展布及物源等方面表现 出的不同性 ， 都或多或少地影响或控制了低 电阻率油气层的最终成因；构造背景与成岩作用是形成低饱和度油气层的 重要因素；在低电阻率油气层成因上 ，强调多种因素的综合作用 ，重点研究了复合成因对低电阻率油气 层 的影 响 。 笔者以印尼 B区块 作为研究对象 ，以宏观研究为主体，从形成低电阻率油气层的宏观背景 ，即 构造因素、沉积因素与应力作用等方面分析 ，形成以预测机置为主体的研究方向，是一个从主动到被动 的预测研究 过程 ，并 取 得 了 良好效 果 。 1 研究区地质背景与低电阻率油气层关系分析 研究区目的层段沉积了三角洲相粗砂岩和浅海相页岩 ，其下段为冲积一 河流一 三角洲沉积环境，主要 [ 收稿日期]2 0 0 8 0 42 O [ 作者简介]刘双莲 1 9 7 0一 ，女 ，1 9 9 4年大学毕业 ，博 士 ，现主要从事测井地质方面 的研究工作。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 石油天然气学报 江汉石油学院学报 2 0 0 8年 1 O月 为粗砂 岩 、中一 粗 粒砂岩 组成 ，夹 页 岩和褐 煤 ；上段 为河 流一 三 角洲 过 渡 的边 缘 海 相沉 积 环 境 ，由 页岩 、 泥岩、砂岩及薄煤层组成。沉积环境研究表明，研究 区沉积相变化快 ，沉积水动力条件频繁变化，易形 成复杂的岩性组合关系，粗砂岩、细砂岩与粉砂岩常呈互层状沉积。 研究 中运用 测井 地质 学方法 ，将 测井 分析 融人研 究 区构造 演化及 沉 积特征 ，可 以发 现地 质背 景因素 是低电阻率油气层成因的主要控制因素。构造背景与沉积相带在宏观上控制了油气 的分布形势，而沉积 微相与岩性分布在微观上控制了油气层的微观表现形式。针对复杂的构造与沉积背景 ，预测本研究区发 育大量的、成因多样的低电阻率油气层 。经分析研究区低电阻率油气层 的类型主要有 3种，即构造成 因、沉积成因和复合成因的低电阻率油气层。 2 低电阻率油气层的成因机理与预测分析 2 ． I 构造成因与预测分析 1 构造成 因 构造运动不仅控制了地层的展布形式，而且对油气资源的分布也影响较大。在一个 含油气盆地中，油气的运移及聚集通常与构造运动息息相关。构造成因的低电阻率油气层 ，由于构造幅 度相对较低 ，储层在油气充注过程中，大量的束缚水占据了储层空问，使得这类储层的油气饱和度低于 正常储层 的饱和度 ，在测井曲线上显示为低电阻。 在静水环境中 ，若忽略毛细管作用力 ，对水而言，其重力和负水压力梯度 即铅直向上的阿基米德 浮力均为常数 ，2个力刚好平衡 。关于其理论推断，笔者在文献 [ 7 ] 中有详细 的论述。因此 ，作用 于单位质量油、气上的合力并不为零 ，而是密度的函数 重力和负水压梯度仍为常数 ，因为油、气的 密度小于水的密度 ，因而在地下力场的作用下，油气排驱水的动力形成一定的差异，在纵向上含油、气 饱和度发生规律性变化，一些构造低部位 ，油气对孔隙中束缚水驱替不充分 ，常形成低饱和度油层，容 易被误判为水层或油水 同层。 若考虑毛细管作用力，在油水界面或油气界面之 问必产生附加的压力差，即毛细管压力[ 8 ] 。毛细管压 力的大小与 岩石 的润湿性有 关。当岩石为水 润湿 相 时，毛细管中油的压力比水的压力高 ，毛细管压力为 正值 ；当岩石为油润湿相时 ，毛细管压力为负值 。 因此，在低幅度构造 、油水界面或油气界面附近 条 件下[ g ] ，油或气受到油气水密度差或毛细管压力作 用，油气排驱地层水的驱动力小 ，常形成低饱和度油 藏，储层 中的束缚水降低了储层 电阻率 ，形成低电阻 率油气层 。 2 预测分析研究 区的油气藏类型主要是构造一 岩性圈闭油 藏，在纵 向上 具有复杂 的多套 油气水 系 统，油层与气层距离油水界面或气水界面近 ，且该 区 构造幅度低 ，因此易形成低 幅度构造下 的低饱和度油 气层 。 如图 1中所示的 2号层 ，处在油水界面之上 ，其 电阻率与 3号水层相差不大，电阻增大率 J 2 ， 为一 低阻油层。在后来 的增储上产中，打开该层 ，为纯油 层 ，不含水。 2 ． 2 沉 积成 因与预 测分 析 井 径 i n 侵入带电阻率 声波 5 J 5 深 0 l ’ m 1 0 0 0 s ， f t 解 自然电位 度 深电阻率 密度 释 0 mV 1 5 o Q m g ， 锄 结 ； 0I 1 0 0 0 自然伽马 m 浅电阻率 中子 论 AP I Q m p U 0 3 O 0 0 【 1 0 0 0 0 0 ‘ ‘ 63 I O 摹 荟 l 谗 6320 I 6330 铬 f 6 3 4 0 ．． ． ～． ．． ． 窿 ■ ” 6 3 50 i ， 。 J＼ 毒 ． 6 3 6 0 ≮ 一 6 37 0 E三 l 套 6 3 8 0 f 躔乏 6 3 9 0 y ’ 图 1 G 2井测井解释成果 图 1 沉积成因 沉积条件对低电阻率油气层的控制作用主要体现在 n 叫引处在强水动力沉积条件下 的储层 ，其岩性以粗一 中粒砂岩为主 ，岩性较均匀 ，泥岩、粉砂质泥岩及粉砂岩相对含量低 ，束缚水含 量低，油气饱和程度高 ，因而电阻率较高 ；而处在弱水动力沉积条件下，由于弱水动力变化带沉积的岩 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 3 O 卷第 5期 刘双莲等 印尼 B区块低阻油气层成因研究 8 3 性 以 粉 砂 岩 、细 砂 岩 为 主 ，不 仅 粒 度 中 值 很 小 ，而 且 水 动 力 的 微 弱 变 化 ，引 起 细 砂 岩 与 粉 砂 岩 的百 分 含 量 互 为 高 低 ， 以薄互层 形 式 沉 积 ，决 定 了 其 岩 性 结 构 与孔渗结 构非常 复杂 。 在相 同 的物 源 条 件 下 ，沉 积 水 动 力 的强弱影 响低 电 阻率 油气 层 的响 应 关 系 。 储层 电 阻率 是 骨 架 电 阻 率 与 流 体 电 阻 率 的总 和 。在 相 同 物 源 条 件 下 ，强 水 动 力 的储 层骨 架 电 阻率 高 ； 当孑 L 渗 结 构 简 单 时 ，则流体 电阻 率 基 本 为 单 一 流 体 的 电 阻率 ；当 孔 渗 结 构 复 杂 ，则 流 体 电 阻 率 为复 合 流 体 电 阻 率 ，束 缚 水 大 量 存 在 ， 造 成储层 电阻率测 值较 低 。 图 2 B区沉积微相展布图 A井一直处在主沉积相带 2 预 测分 析 研 究 发 现 ，在 主 沉 积 相带强水动力条件下，含油饱和度 电阻率 在油水界面附近下降有限。A 井在沉积微相展布图 图 2 上可看出，它一直处在辫状河沉积微相区，在测井图 图 3 上 ，处在气水界面附近的 l 9号气层与 远离 气水界 面的 l 8号气 层相 比 ，两 层 的电 阻率相差 不大 。 而 B井 图 4 ，处在 三角 洲平原 相 ，测井 图 的 自然伽 马 曲线 显 示其 沉 积 水 动力 条 件频 繁 变化 ，伽 马 曲线齿化 明显 ，处 在 油水界 面 附近 的 l 8 、1 9号 气层 ，电阻率 与 2 0号水 层 基本 相等 ，试 油 表 明 ，1 8 、 1 9号层 为纯气层 ，为典 型 的沉积 成 因 的低 电阻率 气层 。纵 观 本研 究 区 ，此种 类 型的低 电阻 率油 气层 广 泛存 在 。 井径 i n 侵入带电阻率 声波 5 l 5 深 o 1 Q‘ m l o 0 O s ／ f t 解 自然电位 度 深电阻率 密度 释 0 mV 1 5 o Q m g ／ c m3 结 o1 1 o o o 自然伽马 m 浅电阻率 中子 论 A P I Q m P U 0 3 0 0 oI l 0 00 0 0 ’ 。 ．刊‘ “ 一 6 15 0 亚 由 18 ⋯’ 6 1 6 0 、 ， I 囱 目2 o 二 61 7 0 毽 日 2 1 ⋯⋯⋯ 61 80 6 1 9 0 ’ 。 ’’。 。 - 要 ●● ● 6 2 0 0 ＼ 批 6 2】 O ‘’ 一一 62 20 ～ ，“ ⋯⋯． ． - ⋯． 图 3 A井测井解释成果图 井径 i n 侵入带电阻率 声波 5 1 5 深 0 l Q‘ m 1 o o 0 s ／ f t 解 自然 电位 度 深电阻率 密度 释 0 mV l 5 o Q m g ／ c m3 结 o l l 00 0 自然伽马 11 1 浅电阻率 中子 论 AP I Q m P U 0 3 0 0 0 l 1 0 0 0 0 0 一 。 嚣 6 79 0 弋 6 8 0 0 f 旦 1 7 ； I 6810 ’ 八 事 ．．．．．．．．．．L 舀 1 口2 O t { ．． ． ． 6 8 2 0 5 _ ． 。 ’ ‘ ～ j ， 6 8 3 0 ． | ．≮ 6 8 4 0 “ 一 6 8 5 0 8 6 6 0 1 ‘ 一 ⋯ 6 8 7 0 6 8 8 0 圈 4 B井测井解释成果图 2 ． 3 复合成因与预测分析 1 复合成 因 分析发现，研究 区主要存在构造一 沉积和构造一 成岩等 2种复合成因的低 电阻率油 气层 。 、 其中，构造一 沉积复合成因的低 电阻率油气层受到构造与沉积作用的共 同控制。有些弱水动力条件 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 石 油天然气学报 江汉石油学院学报 2 0 0 8年 1 O 月 下 的沉 积 微 相 分 布 于 低 幅 度 构 造 ，二 者 共 存 构 成 低 阻，加大了油气层识别的难度 。 该 区晚期受 到强烈 的 挤压 作 用 ，表 明本 地 区 成岩 压实作用 比较强。构造与成岩共同作用下所产生的低 电阻率油气层现象，体现在两方面。一是应力与成岩 作用造成储层中孔隙度 的减小 。使 电测井中岩石骨架 信息占有的比重增大，油气信息 占有 的比重降低 ，在 一 定程度上，增强了岩性掩盖含油性 的概率，缩小了 油、水层电阻率测值的差异 ；二是导致储层孔隙结构 的复杂化 。微孔隙增加，孔道弯 曲程度加大，相对而 言，水层电阻率测值升高幅度大于油层 电阻率测值升 高幅度，使油、水层差别不明显。 2 预测分析构造一 成岩压实作用 的低 电阻率油 气层主要分布于较强的地应力作用区。图 5为一典型 的构造一 成岩压实作用成 因的低 电阻率油气层 。构造 形成的强烈成岩压实作用 ，表现在测井 曲线上的特征 为，水层 、气层与围岩 的电阻率基本趋于一致，都在 1 0 Q m左右。通过测井地质分析预测该井 1 5 、1 6号 层为气层，后 经过 试油 验证 ， E l 产气 7 ． 81 O f t 。 ， 无水 。 3 结 语 井径 i n 侵入带电阻率 声波 5 l 5 深 0 1 Q‘ m l 0 0 o ∞ 解 自然 电位 度 深电阻率 密度 释 o mV l 5 0 Q m g ／ c m 结 0 I 1 0 0 0 自然伽马 m 浅电阻率 中子 论 AP I n m P U 0 3 0 0 0l 1 0 0 0 0 0 一 I‘ 。菇 7 07O 冬 曰 囱 t 口 l 7 _ ， 1 8 ； 7 0 8 0 季 7 0 9 0 ” 乏 7 1 O 0 I。 7 l 1O ． ． ． ．． ． 7 l 2 O ‘ 7 13 0 ； 。‘’‘ ’ ‘ ⋯ 三 三 ． ．． 【一 7 1 4 0 扛 二 7 l 5 O 。 ’ 7 1 6 0 。二 ’ ， 图 5 C井测井解释成果图 在深入研究构造与地质背景特征 的基础上 ，论述了印尼 B区低块 电阻率油气层 的成因及分类。研 究区低电阻率油气层可分为 3类 构造成因的低电阻率油气层 、沉积成因的低 电阻率油气层及复合成因 的低电阻率油气层。研究结果在现场应用中得到证实 ，研究区发育的各种类型低电阻率油气层占总油气 层的 2 3 ． 1 ，研究成果不仅扩大了储层的认识范围，而且扩大 了研究 区的储量规模 ，为下一步的增储 上产提供了有力的技术支撑 。 [ 参考文献] [ 1 ] 曾文冲 ．低电阻率油气层的类 型、成 因及评价方法的分析 [ J ]．地球物理测井 ．1 9 9 1 ，1 5 3 1 4 9 1 5 2 ． [ 2 ]欧阳健 ，王贵文 ，吴继余 ．测井 地质分 析与油气层定量评价 [ M]．北京 石油工业出版社 ，1 9 9 9 ． [ 3 ]曾文冲 ．油气藏储集层 测井评 价技术 [ M]．北京 z石油工业出版社 ，1 9 9 1 ． [ 4 ]欧阳健 ． 渤海湾油区测井低电阻率油层勘探潜力分析 [ J ]． 石油与天然气-1 9 9 8 ，3 4 3 7 4 2 ． [ 5 ]李浩，刘敬玲，刘双莲 等 ．浅论低 电阻率油气层与地质背景因素 的内在联系 [ J ]． 测井技术 。2 0 0 5 ，2 9 1 t 3 7 3 9 ． [ 6 ]R o b e Ha l 1 ． C e n o z o ic t e c t o n i c o f S E As i a a n d Au s t r a l a s i a[ c ]． I n d o n e s i a n P e t r o l e u m As s o c i a t i o n P r o c e e d i n g s o f t h e P e t r o l e u m S y s _ t e ms o f S E As i a a n d Au s t r a l a s i a Co n f e r e n c e 。1 9 9 7。4 7 ～ 6 2 ． [ 7 ]刘双莲 ，粱巧峰，赵连水 ．低饱和度 油层 的测井解释分析 [ J ]．断块油气 田。2 0 0 0 ，7 5 t 1 8 2 0 ． [ 8 ]何更生 ．油层物理 [ M]．北京 ；石油工业出版社 ，1 9 9 4 ． [ 9 ]欧阳健 ． 渤海湾油区测井低电阻率油层勘探潜力分析 口]． 石油与天然气，1 9 9 8 ，3 4 t 3 7 4 2 ． [ 1 0 ]欧阳健 ．油藏 中饱和度一 电阻率分布规律研究 深入分析低电阻油层基本成因 [ J ]．石油勘探与开发 ，2 0 0 2 ，2 9 3 4 4 4 7 ． [ 1 1 ]李浩 ，刘敬玲。刘双莲 等 ．浅论低 电阻率油气层与地质背景因素 的内在联系 [ J ]． 测 井技术 ，2 0 0 5 ，2 9 1 t 3 7 3 9 ． [ 1 2 ]回雪峰，吴锝令，杨光璐 ． 区块低电阻率油层识别方法研究 [ J ]． 辽宁工程技术大学学报 自然科学版 ，2 0 0 4 ，2 3 2 t l 5 5 ～ 1 5 8 ． [ 1 3 ]胡友良，黄鹤雄，黄大琴 等． A l g e r i a 某油田低电阻率油气层的机理分析及测井解释 [ J ]． 测井技术，2 0 0 6 ，3 0 4 t 3 2 3 3 2 6 ． [ 编辑】 弘文 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m