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1、第 11 卷第 34 期2011 年 12 月16711815(2011)34-8444-04科学技术与工程Science Technology and EngineeringVol.11No.34Dec 20112011Sci.Tech.Engrg.大情字井油田高阻水层成因分析与识别方法张庆国1王硕2冯小东2赵金环2高华美2(大庆东北石油大学 29 信箱1，地球科学学院2，大庆 163318)摘要大情字井砂体发育、厚度大、岩心大，都有油斑，测井电性为中高电阻率，常规解释结论多为油层或油水层。但压裂改造后试油结果却大都产水，测井解释符合率极低。通过对高电阻水层进行微观地质特征研究和岩电实验研究
2、，探讨了高电阻水层形成的机理及影响因素，认为地层水矿化度的变化和泥质含量是形成高阻水层的主要成因。建立合理的地质和测井解释模型，从而形成一套符合研究区地质规律的高电阻水层的测井解释和判别方法。关键词高阻水层地层水矿化度泥质含量中图法分类号TE135 2;文献标志码A2011 年 9 月 13 日收到，9 月 21 日修改第一作者简介:张庆国(1969)，男，博士，研究方向:测井资料综合解释及地质应用。E-mail:zhangqg1969163 com。大情字井油田位于松辽盆地南部中央坳陷区南部，处于长岭富油凹陷的中部，东西为大安 红岗和华字井 2 个阶地所夹持，位于乾安次凹陷(北)和黑帝庙次凹
3、陷(南)之间的相对隆起部位。大情字井油田在存在大量因储层岩性发生变化而形成的低电阻率油层的同时，同样也存在因储层岩性发生变化而形成的高电阻率水层。其储层特点是在同一储层、水层和油层的电性十分接近，甚至好于油层，致使油层计算的含有饱和度明显增高1。大情字井油田青二段地层水矿化度总体较高，但是变化范围大 5 000 ppm30 000 106ppm。由于这些高电阻率水层的广泛存在，严重影响了石油勘探和开发，使测井解释常常出现失误，因此需要分析高阻水层的成因，正确认识和识别这类储层。1高阻水层成因分析1 1地层水矿化度的影响地层水矿化度的变化使地层水电阻率发生变化而相应的降低或者增高的储层测井电阻率
4、，模糊了油层和水层的电阻率差异，造成测井识别的困难。地层水矿化度变化的成因主要有几个方面:首先，沉积成岩过程中泥质重、岩性细的储层比表面大、吸附能力强，可吸附水中的离子而在颗粒表面形成矿化度较高的水膜，使地层水具有较高的矿化度，这种地层水为束缚水;其次，青二段储层物性差，孔喉结构复杂，微孔隙发育，油气运聚成藏过程中只能驱走大孔喉的自由水，而在微小孔喉中相当一部分的地层水难以驱替，保留了不同矿化度的不动水;再次，后期频繁的构造活动(如东斜坡的构造反转)，对油气藏进行调整，圈闭破坏的同时，油藏的边底水或者成岩过程中岩石矿物流失的水再次向储层中运移，甚至地表水的渗滤作用都可以使储层流体性质发生变化
5、2。大情字井地区青二段地层水矿化度总体较高，但其变化范围大 5 000 30 000 106(ppm)，可以使储层电阻率发生变化而影响油、水层电阻率的倍增关系。图 1大情字井地区青二段储层泥质含量电阻率交会图1 2泥质含量的影响大情字井地区青二段为三角洲前缘沉积相，储层泥质含量高，泥质的分布一般吸附在岩石的颗粒上而不能脱离岩石颗粒随流体流动的流动，因此泥质含量的变化对储层本身电阻率的影响使油层的电阻率降低相对较高，而产生低阻油层3。图 1 表明，随着泥质含量的增高，储层电阻率降低，特别是泥质 含 量 大 于 26%时，储 层 电 阻 率 下 降 大 于50 m。这使油层电阻率降低而难以与水层和
6、油水层相区别。1 3构造幅度的影响构造幅度低、隔夹层发育致使油水分异不明显:在低幅度圈闭中形成的油藏，由于毛管压力的作用，油柱向上运移并驱替水时，所排出的水量取决于油水的性质和岩石孔隙结构。油气在圈闭内运移及聚集的过程，是毛管压力与油水密度差影响油柱重力的平衡过程。因此，油藏中油气层距自由水平面越高，毛细管压力越大，相应的含油饱和度越高，圈闭内的储层要产纯油，必须具有一定的闭合高度。构造幅度低和隔夹层发育所导致的油水不明显分异是低阻油层和高阻水层的重要原因。大情字井地区青二段圈闭构造幅度差一般 (2030)m，而储层物性很差，形成纯油层存在一定的困难。1 4后期构造活动的影响早期形成的油气藏受
7、后期构造活动的影响发生了再次运移而破坏了原本较好的油水关系，致使大量的油滞留在水层中而使水层电阻率相应增高4。大情字井地区青二段受后期构造反转的影响，东南斜坡带地层反转而致使油水关系复杂，但西斜坡没有受构造反转影响而保持良好的油水关系。图 2 为西斜坡油水层的深度和电阻率交会图，该图表明受低孔低渗储集层的影响，油气较难长距离侧向运移，因此在工区西斜坡高部位存在大量的水层，但其油水关系明确，油水层电阻率存在明显分异:水层电阻率 35 m;油水层电阻率为(7095)m;油层电阻率除日产油仅 4 14 t 的花 30 井为 60 m 外，其余井都 139 m。而东斜坡则由于受到了构造反转对早期油藏的
8、影响油水关系复杂化，很难找到明确的油水界线(图 3)。岩心和录井显示如黑 113 井、黑 121 井和黑 44 井等都在岩心显示油斑和油浸的井段试油为水层，其电阻率为(8592)m，远远超过正常水层油水层甚至油层的电阻率。这显然是高阻水层产生的一个不容忽视的原因。图 2大情字井地区西斜坡油、水层深度和电阻率交会图图 3大情字井地区东斜坡油、水层深度和电阻率交会图2高阻水层交会图识别方法采用电阻率与声波时差、电阻率和密度交会图法确定油水层判别标准。由图 4图 5 可以得到，油层的电阻率大于 89 4 m，声波时差大于206 6 s/m，密度大于 2 31 gcm3;水层的电阻率大于 32 9 m
9、，声波时差大于 210 9 s/m，密度大于 2 314 gcm3;油水同层的电阻率大于32 m，声波时差大于 195 1 s/m，密度大于2 317 gcm3;水层和油水同层较难区分，但是区分油层和水层具有较好的效果。3高阻水层综合解释方法储层的“四性”关系是识别油气水层的基础，通过开展交会图版研究，可以将多因素综合控制的复杂流体识别问题简化为具有不同“四性”关系的储544834 期张庆国，等:大情字井油田高阻水层成因分析与识别方法图 4声波时差与电阻率交会图图 5密度与电阻率交会图层评价问题，充分利用各种信息，从而达到提高油水层解释符合率的目的。曲线形态对应性分析法，主要是应用反映储层岩性
10、、物性、含油性变化的自然伽马、自然电位、密度、声波、深侧向、深感应曲线的对应关系变化来综合识别油气水层的方法，该方法主要考虑曲线形态的变化，是对交会图版法的补充。对于油层，随着储层岩性、物性变好，含有饱和度增加，反映在测井曲线上就是自然伽马值变小、自然电位幅度增大、密度减小、声波增大、深侧向、深感应幅值相应增高;对于水层，则有相反变化过程5。图 6 为乾 1385 井 k1qn2 层位 36、37 号小层的测井曲线综合图，很明显，应用交会图版将该层解释为水层，但是从曲线对应形态分析来看应为油层。该层的射孔井段为(1 952 41 955 2)m，日产水3 7 t，累产水13 6 t。该层取心显
11、示为油层，而试油产水，说明是残余油的存在，残余油的存在使储层电阻率升高。另外，由于泥质含量的增高导致储层电阻率的降低和声波时差的增大，而含钙会造成电阻率的增大和声波时差的降低。因此在综合判断过程中，要充分考图 6乾 1385 测井资料综合解释图虑泥质含量、含钙等因素对测井响应特征的影响，同时需要结合有试油资料的邻井或邻层的电性特征进行类比，并且具体分析油藏所处部位的地质特征。4结论大情字井地区油水关系复杂，高阻水层的形成主要是由于构造幅度低、沉积物粒度细、成岩作用强、早期形成的油气藏受后期构造活动破坏、储层泥质含量高、地层水矿化度的变化等因素综合作用所致。钙质胶结形成的致密储层、黄铁矿等导电矿
12、物胶结以及残余油型高阻水层的储层对电阻率都有一定的影响，而地层水矿化度是高电阻率水层成因的主要因素。对于大情字井油层岩性、物性、含油性非常复杂的油水层解释，除了应用常规的交会图版分析，更应注意曲线形态的变化，综合运用多种信息，不断提高解释符合率。参考文献1雍世和，洪有密 测井资料综合解释与数字处理 北京:石油工业出版社，19822欧阳健 油藏中饱和度-电阻率分布规律研究 北京:石油勘探与开发，2002;29(3):44473周荣安，雷广才，李彩云 低电阻率油层解释方法 测井技术，2003;3:2012044周荣安，王智斌，汤晓丹 低渗、特低渗透率储层测井解释中的一些固有特征 第十三届测井年会优
13、秀论文集 西安:西安地图出版社，2003:91955郑淑芬，杜文胜，刘平英，等 四川飞仙关鲕滩储层高电阻率成因分析 测井技术2004;28(6):537539(下转第 8451 页)6448科学技术与工程11 卷参考文献1徐正顺，庞彦明，王渝明，等 火山岩气藏开发技术 北京:石油工业出版社，20102庄惠农 气藏动态描述和试井 北京:石油工业出版社，20093徐正顺，王渝明，庞彦明，等 大庆徐深气田火山岩气藏储集层识别与评价 石油勘探与开发，2006;33(5):5215314邵锐，唐亚会，毕晓明，等 徐深气田火山岩气藏开发早期试井评价 石油学报，2006;27(增刊):1421465刘能强
14、实用现代试井解释方法 第五版 北京:石油工业出版社，2008Dynamic Description of Volcanic Gas Pools in Xushen Deep Gas FieldZHANG Hao-nan1，TANG Ya-hui2(Northeast Petrolum University1，Daqing 163318，P R China;Exploration andDevelopment Research Institute，Daqing Oilfield Company Limited2，Daqing 163513，P R China)AbstractBased on s
15、tatic study of volcanic reservoir in XuShen gas field，combined with the reservoir classifi-cation，dynamic information of the test，well testing is full used，and developed，analysed pressure and productionchanges of various types reservoir，which achieve a new interpretation of dynamic characteristics o
16、f volcanic reser-voir in Xushen gas field In the study reservoir heterogeneity and the interference between are considered wells，which is an effective method to understand production of gas reservoir development and predict production dynamicin future reliably Key wordsvolcanicgas poolpressure build
17、up test檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸gas pool appraisal(上接第 8446 页)On Genesis of High Resistivity Water Formation andIdentification in Daqingzi OilfieldZHANG Qing-guo1，WANG Shuo2，FENG Xiao-dong2，ZHAO Jin-huan2，GAO Hua-mei2(Northeast Petroleum University，Mailbox No291，Academy of Earth
18、 Sciences2，Northeast Petroleum University，Daqing 163318，P R China)Abstract Drilling result of Qingjing formation in a district，showed that the formation was characterized withmatured sand body，large thickness，and oil-spotted core，and its logging electricity showed medium or high resis-tivity，so that
19、 conventional interpretation conclusion would like to be as oil bearing zone or oil-water bearing zoneBut after fracturing，most of the reservoirs produced water in well testing，the interpretation accordant rate was verylow By conducting microscopic study of geologic structures and experiment of lith
20、o-resistivity on high resistive wa-ter-bearing formation，the mechanism of the formation and its influencing factors are discussed Showing that the or-igin of water layers with high resistivity is mainly due to the formation water salinity in local areas and the shale con-tent Proper geologic and log
21、ging interpreting models are established，thus a set of logging interpreting and discrimi-nating methods are put forward，which are conformed with the law of regional geology and high resistive water-bear-ing formation of the study Key wordshigh resistivity water zoneformation water salinityshale content154834 期张浩男，等:徐深气田火山岩气藏动态分析