低阻油层测井识别方法研究

唐杨 1*

（ 1.长江大学地球物理与石油资源学院，湖北武汉， 430100）

[摘要]低阻油层分为2种:一种是绝对低阻油层，电阻率的绝对值一般较低(＜4Ω·m);另一种是相对的，指在同一油水系统内，油层电阻率相对于纯水层电阻率的增大率，即油层电阻率增大率一般较低。低阻油层是一类电性上较特殊的油层, 电阻率小于或接近围岩电阻率, 与水层电阻率相当, 含油饱和度一般小于50%的油层。随着勘探开发技术的进步, 国内外低阻油层的识别程度逐渐提高。针对低阻油层的研究，由于核磁共振等新技术的成本较高，因此目前仍以分析测井资料为主，结合岩芯观察、薄片鉴定、扫描电镜等实验分析。低阻油层的成因较为复杂，与沉积、油气成藏、后期成岩作用、水动力以及钻井液入侵等有关，从而使低阻油藏识别更加困难。近年来，由于研究地区油层组内一些油层的电阻率比较低，很多被遗漏或者被误判为水层，从而使大量油气资源被忽视。本文提出了低阻油层的三种识别方法，可快速而直观地识别低阻油层。

[关键词]低阻油层；油藏识别；交会图法

1 引言

近年来，国内外各含油盆地相继发现了低阻油层，例如印度尼西亚纳土纳盆地、鄂尔多斯盆地、松辽盆地、塔里木盆地等。而此前的研究主要集中于低阻油层或高阻水层的成因机理，且都仅限于低阻油层单方面的研究，对于二者之间存在的联系和差异尚没有认真研究。研究地区储层属于低孔、低渗储层，砂岩粒度细，成岩作用强烈，孔隙结构复杂，非均质性强，常规油层、水层与低阻油层、高阻水层并存，增加了油、水层识别难度。运用测井、录井、试油试采、分析测试等资料，结合测井、岩性、物性等特征，建立了一套有效的油水层识别方法，为储层勘探开发提供了可靠的理论指导^[1]。目前低阻油层并没有比较统一的定义，国内外学者看法不一。因此，仅从电阻率大小来识别低阻油层存在片面性，需结合其他地质参数进一步探讨。

2 低阻油层的特征和形成机理

近年来，我国对低阻油层的研究取得了很大进步，低阻油层已在辽河、大港、胜利等油田相继发现，并作为挖潜研究的对象之一。本文在前人研究的基础上，利用化验分析资料、测井资料、油气试采资料等对研究区低阻油层的特征进行了总结。低阻油层主要分布于三角洲、沼泽、河漫滩等区域，介于砂岩和粘土矿物的过渡带，与粘土矿物形成互层，呈正旋回或反旋回特征。岩性主要为灰色细粒长石砂岩，次为粉细粒长石砂岩或中细粒长石砂岩。具结构成熟度高，矿物成熟度低，成岩作用强烈的岩石学特征，为致密砂岩储集层^[2]。砂岩碎屑成分以长石为主(平均56%)，次为石英(平均38%)。粒度以细粒、粉细粒为主，占60%以上，胶结类型有孔隙式、接触式和薄膜-孔隙式等。孔隙以小孔隙为主，中孔隙次之，大孔隙发育较少；喉道以微细喉道为主，细喉道次之，储层孔喉组合为小孔微细喉型；毛细管压力曲线的排驱压力普遍较大，一般超过 2 MPa。亲水性是低电阻油层的普遍特征，低束缚水饱和度的高电阻率油层一般表现为亲油性，反之高束缚水饱和度的油层多数表现为亲水性。研究区储层的束缚水饱和度高，润湿性表现为亲水性，这与储层中发育的粘土矿物伊利石和蒙脱石有关，它们会吸附大量水份，导致储层束缚水含量增加，油层电阻率降低。油层电阻率多数小于 10 Ω·m，与相邻水层电阻率接近，有时低于水层电阻率；声波时差高，一般为 240~260 μs/m，常规油层为 220~245 μs/m。

高阻油层和低阻油层本质上没有截然的分界线，砂岩的亲水润湿性是形成低阻油层的基础。地层水矿化度、束缚水饱和度、油水分异，钻井液浸入等因素对油层电阻率的高低有显著影响。通过对测井、录井、岩心和试油试采等资料的分析研究，认为研究区低阻油层的形成主要受储集条件、地层水矿化度高、孔隙结构复杂和束缚水饱和度高的影响。

3 低阻油层的识别

低阻油层的识别有一定的难度。通过对低阻油层的成因分析，根据其物性特征，结合测井及试油资料，提出了低阻油层的三种识别方法，即交会图版法、实测自然电位与计算自然电位曲线重叠法、电阻率差异法，可快速而直观地识别低阻油层。

3.1 交会图法

利用本区油层的取心、测井、试油等资料，绘制了声波时差与自然电位比值的交会图(图2)、深感应电阻率与声波时差交会图、测井解释孔隙度与含水饱和度交会图和自然伽马与深感应电阻率交会图，可得研究区低阻油层测井参数下限值：孔隙度≥8.8%，含水饱和度≤56%，深感应电阻率≥6 Ω·m；声波时差≥220 μs/m，自然电位比值≥0.5。由于研究区油层埋藏深度较大，且地层水矿化度高，地层温度高，导致地层水电阻率低，电阻率曲线除受含油性影响外，受储层物性影响也较大，为方便后期应用，分区间制定了油层的电阻率下限。即声波时差为 220~230 μs/m 时，深感应电阻率≥30 Ω·m；声波时差为230~240 μs/m时，深感应电阻率≥15 Ω·m；声波时差为240~250 μs/m时，深感应电阻率≥10 Ω·m；声波时差为≥250 μs/m时，深感应电阻率≥6 Ω·m。将深感应电阻率与声波时差交会图和自然伽马与深感应电阻率交会图相结合可有效划分水层和油层。

3.2 实测自然电位与计算自然电位曲线重叠法

根据双侧向电阻率与深感应电阻率测井值，计算径向电阻率比值，依据研究区的温度资料，结合自然电位测井原理，确定K的值，计算自然电位。将实测自然电位曲线U_sp与计算自然电位曲线P_SP重叠，若储层含油，当Rxo 小于 Rt 时，实测自然电位曲线 Usp的异常幅度较计算的自然电位曲线PSP 偏高，二者存在一定的幅度差，含油性越好，则幅度差越大，水层两条曲线基本重合。根据上述特征，可定性判断低阻油层，某井井深 1 721.5~1 724.5 m，采用上述方法重叠后幅度差明显，因此，判断其为油层，试油后日产油 2 t，含水率 21%，说明此方法在研究区适用。

3.3 电阻率差异法

分析低阻油层的成因，油水层的电阻率差异由岩性、物性、含油性等因素共同作用而引起。因此，要利用控制变量法进行研究，也就是在岩性、物性等因素基本相同的情况下，含油性的差异才会显现出来，从而引起电阻率的差异^[5]。当目的层的物性和岩性与邻近水层接近，且其电阻率与邻近水层电阻率的比值小于2时，可以将其解释为油水同层或油层。

4 结论

（1）低阻油层以三角洲平源、沼泽、河漫滩等沉积环境为主。储集条件、高地层水矿化度、复杂的孔隙结构、高束缚水饱和度、油水分异性差等是低电阻率油层形成的主要因素。采用交会图法可较清晰地划分低阻油层与高阻水层的声波时差、密度和电阻率下限值，但二者重叠性较高，容易造成混淆。同时，结合岩性、物性方面的差异性，对低阻油层与高阻水层进行更有效的识别。

（2）应用声波时差与自然电位比值交会图、实测自然电位与计算自然电位曲线的重叠等方法，结合地质、录井、试油等资料进行综合评价，可高效识别低阻油层。在识别低阻油层时，宜采用几种方法共同确定，相互印证，相互补充，使推断结果更为可靠。

参考文献

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[6]欧阳健,王贵文,毛志强,等.测井地质分析与油气层定量评价[M].北京：石油工业出版社，1999

作者简介：唐杨（1997-），男，在读硕士，现主要从事测井相关工作。

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