珠江口盆地油气田测井区域储层参数研究.pdf

石油天然气学报 江汉石油学院学报 2 0 1 0 年 1 o 月第 3 2 卷第5 期 J o u r n a l o f O i 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 O l o V o 1 ． 3 2 N o ． 5 珠江 口盆地油气 田测井 区域储 层参数研 究 胡向阳 ，吴洪深 高 华 ，王 丽 中海石油 中国 有限 公司 湛江分公司， 广东湛江 。 [ 摘 要] 与陆地 油气勘探相 比较 ，海上油 气勘探 的显著特点就是综合 成本 高 昂，资金 的高投入势 必要求海 上油气田从探 井、评价弗到油气藏评价的整体过程必 须遵循钻 井井数 少 而精 的原 则。 因此 ，在 区域 地质 背景基本相 同的前提 下，开展测井 区域 储层参 数研 究工作，包括 区域 四性关 系、孔 隙度 、渗透 率覆 压校 正模 型、渗透率解释模型 、岩 电参数、地层水 矿化度 变化规律及 测井有 效厚度下 限等研 究，具有十 分重 要和深远 的意义 。对珠江 口盆地油气 田群 已取得 的区域 性测 井储 层参 数研 究成果 进行 了归纳和 提炼，为 今 后相邻构造新 油气 井的测井解释评价 ，以及油气 田测井储 层参数研 究提供 了可靠依据 。 [ 关键词 ] 区域储 层参 数；四性关系；孔隙度 ；渗透 率；岩电参数；地层水矿化度 ；有效厚度下 限 [ 中图分 类号]P 6 3 1 ． 8 4 [ 文献标识码]A [ 文章编 号] 1 0 0 09 7 5 2 2 0 1 0 0 5 0 0 1 6 0 5 长期以来 ，海上油气勘探受资金投入 的限制以及成本控制 ，单一含油气构造的探井和评价井数量一 般较少 。因此 ，在 上报新 增油 气储 量 的过 程 中 ，由于单一 含油 气构造 的各项 地 质录井 、钻井取 心及地 层 测 试 的不足 ，使得 测井储 层参 数 的研究工 作往 往处 于立据 不够充 分 的被动 地位 。在对 以往 单一 含油气 构 造 的新 增油气 储量 研究 成果进 行 回顾分析 后认 为 ，区域地 质背 景条件 基本 相 同的前 提下 ，参考 和借 鉴邻 近油气 田的测 井储 层参 数分布 规律及 有效 厚度 下 限研 究成 果显得 尤 为重要 。为 此 ，开展测 井 区域储层 参 数的研 究工作 具有 十分 重要 和深远 的意义 。 近年来 ，测井储层参数的研究工作开始由单一构造向区域凹陷或盆地整体解剖转移。笔者经过 3年 的研究 在 以下 几方 面取得 了较好 的研 究成 果 ① 区域测井 四性关 系研 究 ；② 区域孔 隙度 、渗透 率覆压 校 正模型 ；③ 区域渗 透率解 释模 型 ；④ 区域 岩 电参 数 ；⑤ 区域地层 水矿 化度 变化 规律 ；⑥ 区域测 井有效 厚 度下 限 。这些 研究 成果 在文 昌 1 3 6 、琼 海 1 8 1 、文 昌 1 9 - I N 等 油 田 的测井 储 层 参数 研 究 中发 挥 了 良好 的 区域 类 比和借鉴 作用 ，为各 油气 田的勘 探研 究及新 增储 量顺 利通 过审查 提供 了测井 技术 保 障 。 区域测井四性关系研究 珠 江 口盆地油 气 田群 的珠 江组储 层 的岩性 主要 为粉 、细砂 岩和 泥质粉 砂岩 ，含少 量 长石 ，大部 分为 高阻油 层 ，但 也有 不少 岩性 为粉砂 岩或泥 质粉 砂岩 的低 阻油层 。砂 岩分选 中等 ，填 隙物分 布不 均匀 ，以 杂基为 主 。砂 岩骨 架胶结 类 型基本 上呈基 底一 孔 隙式胶 结 ，胶结物 类 型主要 是硅质 ，偶 见碳 酸盐 、石 英 ， 岩石颗 粒主要 呈游 离一 点状 接触 。 图 i 为珠 江组 岩心 覆压孔一 渗关 系图 ，可 以看 出珠 江组 的岩 心基 本 上 具有 相 同的孔 渗 关 系 ，覆压 渗 透率 随覆压孔 隙度 增大 而呈指 数规 律增大 ，两 者具 有较好 的相关 关 系 ，回归公 式为 K覆压 一 0 ．0 0 1 7e 。 蝻 1 式 中， K覆 压为覆压 渗透 率 ， 1 0 m。 ； 覆 脏 为覆压孑 L 隙度 ， 。 珠 江组岩 心覆 压孔 隙度 、渗透 渗与含 油产状 关 系 的研 究表 明 ，油浸 、含油 、富含 油 、饱含 油对应 的 岩心覆压孔隙度主要分布在 2 O ～4 0 之间，渗透率主要分布在 7 ～1 0 o 0 0 l O ／ x m 之 间；而不 [ 收稿日期]2 0 1 00 6 1 7 [ 基金项目] 国家油气重大专项 2 0 0 8 Z X 0 5 0 2 3 0 2 。 [ 作者简介]胡向阳 1 9 7 3一 ，1 9 9 7年江汉石油学 院毕业 ，高级工程师 ，现主要从事测井资料处理与解释工作 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 3 2 卷第 5期 胡向阳等 珠江 口盆地 油气 田测 井区域储 层参 数研 究 含油 和大 部分 油斑 、油 迹 对应 的孔 隙度 主 要 基本 上 小于 2 0 ，渗透 率 低 于 7 1 0_。 “m 。 储 层 电性 随 着 岩 性 、 物 性 、 含 油 性 不 同 而 变 化 。根 据珠 江组 储 层 主 要 岩 性 的电性 特 征 ，可 将 油 层 分为 两种 类 型 ① 高 电 阻 油层 。岩 性 以 中 、细 砂 岩 为主 ，其 次 为粉 砂 质 细 砂 岩 ； 电 阻 率 为1 ． 8～ 2 0 Q m； 中 子 、密 度 曲 线呈 低密 度 、低 中子 的典 型油 层特 征 ； 自然 伽 马 曲 线砂 泥岩 特征 明显 。② 低 电 阻油层 。岩 性 以 泥质 粉 砂岩 为 主 ；电 阻 率 为 1 ． 1 ～ 1 ． 8 Qm；中子 、密 度 曲线 的 油 层 特 征 不 明 显 ； 自然伽 马 曲线 砂 泥岩 特 征 也 不 明显 _ ] ] 。 珠江 组 水 层 的岩 性 主 要 为 低 自然 伽 马 值 的 中 、 细 砂 岩 ，孔 隙 度 区 间 为 2 2 ～3 5 ，纯水层的电阻 率一般为 0 ． 5 ～1 ． 0 t l m。 1 0 0 0 1 0 0 N 皇 0 、 、 褂 1 O 璐 幽 ． 上 O．1 O． 0 1 0 ． O 0 1 O 5 1 O 1 5 2 O 2 5 3 0 3 5 4 0 覆压 孔隙度／ ％ 图 1 珠 江 口盆 地 珠 江 组 岩 心 覆 压 孔 隙度 与 渗 透 率 关 系 图 2 区域孔隙度 、渗透率覆压校正模型研究 为 了将 实验 室 的岩 心地 面 孔隙度 、渗 透率 与测井 解 释结果 进 行对 比分 析 ，将 化验 分析 的常规 物性 数 据校正 到对 应 的地 层压 力条 件下 。通 过对珠 江 口盆地 珠 三 凹陷 1 5 个 油气 田共 2 2口井 的岩 心物性 覆压 数 据分析后 认 为 ，珠 江 口盆地 不 同构造 、不 同油 气 田和不 同地层 的岩 心孑 L 隙度 、渗 透率具 有相 同的区域 覆 压校正 规律 ，其校 正关 系式 为 地下 一 0 ．9 7 4 4 地面 一 0 ．9 5 7 6 2 式 中 ， 地 下为地下 孔 隙度 ， ； 地 面为地 面孔 隙度 ， 。 K地 下 一 0 ． 2 2 3 5 K 面 ’ 3 式 中 ， K地 下为 地下 渗透 率 ， 1 0 p ． m。 ； K地 为地 面渗透 率 ， 1 0 p ． m 。 3 区域渗透率解释模型研究 储层四性关系研究表明 ，珠江 口盆地岩心孑 L 渗关系较好 ，在单对数坐标系上 ，覆压渗透率随覆压孔 隙度 的增 大而呈 指数 规律 增大 。因此可利 用储 集层 的孔 渗关 系求 取地 层渗 透率 。 珠 江 口盆地 区域珠 江 组和珠 海组 的渗 透率 解释模 型分别 为 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 1 0年 1 O月 K 一 0 ． 0 0 2 2 e ∞ 珠 江组 K 一 0 ． 0 0 1 6 e 珠海 组 式中， K为渗透率 ， 1 0 一 m ； 为孔隙度 ， 。 4 区域岩电参数及地层水 电阻率研究 4 5 通过 岩 电试 验 ，可获 取各油 气 田的 区域 岩 电参 数供 测井 解释模 型 使用 。 在此 基 础上 开展 了各油 气 田 群地 层条 件下 的测井 胶结 指数 m及 饱 和度 指数 n的研究 ， 揭示 了各盆 地地 层水 电 阻率 R 在纵 向上 的分 布 规律 ， 为储层含水饱和度的准确计算和区域性的 R 选值提供 了参考。 4 ． 1区域 岩性 系数 a和胶 结指 数 m 值 研究 储层岩性系数 a和胶结指数m值主要由纯砂岩样品岩电试验确定。 岩性系数 a变化范围在 0 ． 6 ～ 1 ． 5 之 间 ， 一般 为 1 ； 胶 结指 数 m 变化 范 围在 1 ． 5～ 3之 间 ， 通 常取 2 作 为经 验值 。 对珠 江 口盆 地文 昌油气 田群 6口井 5 4块岩 心样 品进行 了地层 温压 条件下 的岩 电试 验 ， 根 据试 验数据 统计分析得到的岩性系数 a一 0 ． 9 7 6 ， 胶结指数 r n一 1 ． 9 9 2 。 这与习惯上使用的经验值 n一 1 、 m一 2比较 接近， 可作为珠江口盆地油气田群 目前的区域 a 、 m值。 4 ． 2 区域 饱和 度 系数 b及 指数参 数 n值研 究 由岩 电试验 可 以获得 电 阻率增 大 系数 ， 通 过分 析 研究 岩 心不 同含 水 饱 和度 与 电阻 率增 大 系数 的对 应关 系 ， 可 以求 出饱 和度系 数 b和指 数参数 值 。 对珠 江 口盆 地文 昌油气 田群 6口井 5 4 块 岩心样 品在地层 温压试 验 条件下 进行 饱和 度 电法试验 ， 获得 的岩 电关 系试验 数据具 有 良好 的区域规 律 ， 回归得 到 系数 b一 1 ． 0 ， 饱和度 指数 一 1 ． 8 3 。 4 ． 3 区域 视地层 水 电阻率 R 变化规 律研 究 由于珠 江 E l 盆 地 大 多数 油 气 田并 未 1 0 0 在纯水 层 段 测 试 或 取 样 ，所 以 地 层 水 电 阻率 的获 得 一 般 是 通 过 纯 水 层 电阻 率 与 孔 隙度 交 会 法 确 定 ，而 当 井 眼 未 钻 遇 水 层 时 ，地 层 水 电 阻率 如 何选 取 是 一 个 非 常棘 手 的 问 题 。 因此 ，开展 区 域 地 层 水 矿化度 纵 向变化 规律研 究显 得尤 为重要 。l O 由阿尔 奇公 式可 以推 出 R 一 nR 6 二 式 中 ， R 为水 层 电 阻率 ，Q m； R 为 视 褥 地层水 电阻率 ， Q m； 为 孔 隙度 ， ； n 为 蕃 岩性 系数 ； m 为 胶 结 指 数 。 通 过 分 析 已钻 遇 的水 层 电阻率 与测井 孔 隙 度 的关 系 ， 可 l 以获得 R l 3 j 。 图 2为珠 江 口盆 地 文 昌油 气 田群 3 7 口井 6 1 1 层水 层 电阻 率与 孔 隙度 关 系 图 ， 可 以看 出 所 有 数 据 点 呈 现 出 两 种 不 同 的 分布规 律 ① 韩 江 组 、 珠 江 组 和 珠 海 组 一 段分布趋势相同， 水层电阻率与孑 L 隙度 回0 ． 1 测井孔隙度／ ％ 珠 江 口盆 地 油 气 田水 层 段 电 阻 率 与 测 井 孔 隙 度 关 系 图 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 3 2 卷第 5 期 胡 向阳等 珠江 口盆 地油气田测井区域 储层 参数研究 韩 江组 、 珠 江组 和珠 海组 一段 利用纯 水层 反推 得 到胶结 指数 1 ． 9 5 8 9 ； 珠海组 二段 、 三段 和恩 平组 一 段 、 二 段 m 一 1 ． 9 5 6 5 。 两者 与地层 温压 岩 电试验 得到 的 1 ． 9 9 2 值 基本 相等 ， 证 明了利用 纯水 层反 推 得到的 值是真实可靠 的。 从而进一步推出韩江组、 珠江组和珠海组一段 nR 一 0 ． 0 5 3 4 ， 珠海组二 段 、 三 段和恩 平组 一段 、 二段 nR 一 0 ． 0 7 4 4 。 由前 面地层 温压 岩 电试 验 可知 a l ， 从 而推 出韩 江组 、 珠 江组 和珠海 组一段 视地 层水 电 阻率 R 一 0 ． 0 5 3 4 Q m， 珠海 组二 段 、 三段 和恩平 组一 段 、 二 段视 地层水 电阻率 R 一 0 ． 0 7 4 4 Q m。 5 储层区域测 井有效 厚度下限研究 由于珠江 口盆地 各 构 造 的沉 积 环 境 、流体性 质 、地层 埋 深 、岩 性 等 都 不尽 相 同 ，以往 各 油气 田 的测 井 储 层 参数研 究 表 明 ，油 气 田之 间 、纵 向油 气藏 之间存 在 不 同的储 层 有 效 厚 度 下 限 。有 效 厚 度 下 限 通 常 指 储 层 孔 隙 度 、渗 透率 、含 水 饱 和 度 的下 限 。因 此 ，开展 储层 区域 有 效 厚度 下 限研 究 工 作 。 5 ． 1 有效 厚 度下 限确定 方法 1 测试 法 通 过 油 层 或 气 层 的 油气 井 中途 测 试 DS T 的每 米 无 阻 流量或 比采 油指 数 与 测 井 孔 隙度 、渗 透 率 、含水 饱 和 度关 系 进行 分 析 ，通 过 曲线拟合判断 当每米无阻流量或 比采油指 数 趋 于 零 时 ，对应 的地 层 孔 隙度 、 ’ 渗 透 率 、含 水 饱 和度 可作 为 确 定孔隙度 、渗透率 、含水饱 和度下 限 的主要参考依据 。 2 测 压 法 模 块 式 动 态 地 层 压 力测试 MD T可 以判 断储 层流 体 的 动态 流动 性 ，其测 试 结 果 与 测 井 孔 隙 度 、含 水饱 和 度 的关 系 图可 以作 为 确 趟 冥 * 加 孔隙度／ ％ 图 3 珠 江口盆地文昌油田群珠海组测试 层和测压结果 与测井解释含水饱和度及孔隙度关系图 定 储层 物性及 含油 气性 下 限的参考 依 据 。 图 3为 珠 江 口盆 地 珠 海 组 油 田群 油 水 层 和 干层 的判 断 标 准 图 版 ，可以看出干层点对应 的测井解释孔隙度大部分都小于 1 4 ，而有效点对应 的孔隙度都 大于 1 4 ， 因此 ，珠 海组 油层 的孔 隙度 下限 可定 为 1 4 。 同样 ，油 层 点与 水 层 点界 限 也 非 常 明显 ，油 层点 对 应 的 测井 含水 饱和度 都小 于 6 5 ，而水层 点对 应 的含水 饱 和度 都 大 于 6 5 ，因此 ，珠 海 组 油层 的含 水饱 和 度上 限可 定为 6 5 。 3 最大曲率半径法作岩心压汞试验资料的饱和度 中值压力 P 。与岩心孑 L 隙度 的拟合曲线关系图。 通过拟合曲线可以计算得到最大曲率半径处 的 P 。 压力值 ， 其对应 的岩心孔隙度可作为确定孔隙度下限 的综合 参考 依据 。 4 含 油产状 法岩心 含油产 状趋 势分 析表 明 ，孑 L 隙度 越 大 ，含 油 产状 级 别 就越 高 。因此 ，在 取心 井段比较齐全且又具各类储层代表性时，作岩心覆压孔隙度、渗透率与含油产状关系图。从图中可分析 获 得岩 心含油 产状 为饱含 油 、富含 油 、含油 、油 浸样 品与 油斑 、油迹 、不 含油 样 品之 间的 区域 界 限 。区 域 界 限所对应 的孔 隙度 、渗 透率可 作 为确定 孔 隙度 、渗透 率下 限 的综 合参 考依 据 。 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 O 1 O年 1 0 月 5 岩 心孔渗 关 系法一 般而 言 ，碎 屑岩储 集层 的岩心 覆压 孔 渗 关 系较 好 ，因此 ，当采 用 各 种方 式 确定孑 L 隙度 的下 限后 ，渗透率 下 限也就 随之确 定 。通 常将 孔 隙度下 限值代 人岩 心覆 压孔 渗关 系式 即可得 到渗透 率 的下限 。 6 相对渗透率法 分析储层岩心的相对渗透率曲线特征可知 ，随着含水饱 和度 的升高 ，油 气 相渗透率下降，当含水饱和度达到一定值后，水相开始渗流 ，此时的含水饱和度称为临界含水饱和度 。 如果含水饱和度进一步增高 ，达到两相交点 即油和水相相对渗透率相等时对应的含水饱和度时 ，表 明地层具备了两相同出的条件 ，两相交点对应的含 表1 区域有效厚度下限表 水 饱和度 可作 为含 水饱 和度上 限 的参 考依 据[ 4 ] 。 5 ． 2 储 层 区域 有效 厚度 下 限 应用 上述 各种 有效厚 度下 限分 析方法 ，对珠 江 口盆地油气 田群 的各个层组进行 了综合研 究和分 析 ，确定 了各 油气 田群 的储 层 区域 有 效 厚 度 下 限 表 1 。 6 结 语 南海 西部海 域珠 江 口盆地珠 三 凹陷油气 田测 井 区域 储层 经过 近三 年持续 而 系统地研 究 ，取得 了 区域 测井 四性 关系 、区域 孔 、渗覆压 校正模 型 、 区域 孔渗 关系模 型 、区域 岩 电参 数 、区域地 层水 矿化 度变化 规律 、区域测井 有效 厚度 下 限等 方 面的研究 成果 。 通过 上述研 究工 作 的展开 ，已在珠 江 口盆地 初步建 立 了油 气储 集 层 的 区域 有效 厚 度 下 限判 别标 准 。 这些 标准 可 以作 为滚 动勘 探开发 时测 井解 释评价 及储层 参数 研究 的依据 ，也 可 以作为新 区勘 探时 测井解 释评 价 的借鉴 实例 。同时 ，南海 西部 海域各 盆地 油气储 集层 区域 有效 厚度下 限研 究成果 的取 得 ，必将进 一 步促 进海 上油 气 田测 井储 层参数 评价 规范 的建立 和进 一步 完善 。 [ 参考文献] E 1 ]袁祖贵 ，楚泽涵 ．低 电阻率油气层评 价技术研究 E J 3．特种油气藏，2 0 0 3 ，1 0 5 9 8 ～1 0 2 E 2 3耿全喜 ，钟兴水 ．油 田开发测井技术 E M]．东营石油 大学 出版社 ，1 9 9 2 ． E 3 3尚作源 ，欧阳健 ．测井新技术与油气层评价进展 [ M]．北京 石油工业出版社 ，l 9 9 7 ． [ 4 3雍世和 ，张超谟 ．测井数据处 理与综合解释 E M]．东 营石油大学出版社 ，1 9 9 6 ． [ 编辑] 龚丹 上接 第 1 0页 2 基于 3 D地层面和断面约束下的地层对 比，能够快速识别地层对 比中的错误 ，结合 2 D剖面和单 井划分 结果 ，能 够准确 建立 地层精 细格 架 ，为储层 精细 描述 奠定坚 实基 础 。 3 基于 3 D的新井和新区地层对 比，通过面约束的快速检验 ，可辅助标志层 的确定 ，大大提高工 作效率 。 [ 参考文献] E J 3裘怿楠 ．裘怿楠石油开发地质文集 [ M]．北京 石油工业出版社，1 9 9 7 ． 2 4 8 ． 、 E 2 3陈恭洋 ．油气田地下地质 学 E M]．北京 石油工业 出版社 ，2 0 0 7 ． 1 5 4 ～1 6 2 ． E 3 3陈蓉 ，张传宝，杨卫东 ，等 ．三维可视化技术在吉和油 田开发中的应用 E J ]．石油勘探与开发 ，2 O O l ，2 8 6 8 7 8 9 ． E 4 3邓宏文 ，王洪亮 ，李熙韶 ．层序地层地层基准面的识别、对比技术及应用 E J 3．石油与天然气地质，1 9 9 6 ，1 7 3 1 7 7 1 8 4 ． E 5 3郑荣才 ，彭军，吴朝容 ．陆相盆地基 准面旋 回的级次划分和研究意 义 [ J ]．沉积学报，2 0 0 1 ，1 9 2 2 4 9 --2 5 5 ． [ 6 ]尹太举 ，张昌民，李中超 ，等 ． 濮城油 田沙三 中 6 - 1 0砂组高分辨率层序地层研究 『 J ]．沉积学报 ，2 0 0 3 ，2 1 4 6 6 3 ～6 6 9 ． [ 7 3刘波，赵翰卿 ，于会宇 ． 储集层 的两种精细对 比方法讨论[ J ]．石油勘探与开发 ，2 0 0 1 ，2 8 6 9 4 ～9 6 ． [ 编辑] 宋换新 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m