录井工程 2019 , 30 (3): 99-105 https://doi.org/10.3969/j.issn.1672-9803.2019.03.018

解释评价

歧北斜坡区中深层碎屑岩有利储集层测井评价

颜崇安^①^,, 汪晓敏^②, 郭青松^①, 胡秀军^①, 吴永利^①, 张玉峰^①, 王智^①

中图分类号: TE132.1

文献标识码: A

收稿日期: 2019-07-3

网络出版日期: 2019-09-25

作者简介:

作者简介：颜崇安工程师,1986年生,2007年毕业于东北石油大学地球化学专业,现在中国石油渤海钻探第一录井公司从事国际录井现场安全管理工作。通信地址:300280 天津市滨海新区海滨街团结路8号。电话:(022)25926031。E-mail:yanchongan@cnpc.com.cn

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摘要

随着石油勘探精细化进程的加快,如何寻找碎屑岩中的优质储集层,已成为现阶段勘探开发要解决的首要问题,由于常规储集层分析仅注重对分析化验资料的统计归纳,受分析化验资料的精度所限,预测的有利储集区带范围较大,无法达到精细勘探的要求。为此,以歧北斜坡区沙三2亚段为例,将分析化验数据与测井资料相结合,依据分析化验资料确定不同类型储集层,通过归纳不同类型储集层的测井响应特征,形成满足精细勘探需求的储集层评价标准,进而实现利用测井资料完成多井碎屑岩储集层识别评价。最终研究认为,歧北中高斜坡扇三角洲与辫状河三角洲前缘砂体是优质储集体发育带,低斜坡区远岸水下扇主沟道砂体也是优质储集体发育带,从而为歧北斜坡区下步精细勘探开发提供了有力依据。

关键词： 碎屑岩储集层 ; 沙三2亚段 ; 测井评价 ; 歧口凹陷

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颜崇安, 汪晓敏, 郭青松, 胡秀军, 吴永利, 张玉峰, 王智. 歧北斜坡区中深层碎屑岩有利储集层测井评价[J]. 录井工程, 2019, 30(3): 99-105 https://doi.org/10.3969/j.issn.1672-9803.2019.03.018

0 引言

近年来,在精细勘探的进程中,歧北斜坡区已经成为歧口凹陷油气勘探规模增储最重要的区带之一,如何有效并准确开展碎屑岩有利储集层预测成为该区目前研究重点^[1]。常规储集层分析仅注重对分析化验资料的统计归纳,受分析化验资料的精度所限,预测的有利储集区带范围较大,无法达到精细勘探的要求。为此,采用测井资料与实测分析化验资料相结合的方法,开展了歧北斜坡区沙三2(E ${s_{3}}^{2}$ )亚段碎屑岩储集层测井评价,解决了常规储集层研究受实测物性资料所限,不能精确描述有利储集砂体空间展布特征的难题,从而为歧北斜坡区下步精细勘探提供了可靠的指引。

1 区域概况

歧北斜坡区位于大港油田歧口主凹与孔店凸起之间,北低南高、东低西高,由南西向北东方向倾伏,受基底形态控制和新生代断裂影响总体呈三阶坡-折特征,可分为歧北高斜坡区、歧北中斜坡区和歧北低斜坡区,其中高斜坡可分为歧北北斜披、歧北南斜坡和六间房断鼻^[2]。歧北斜坡区E ${s_{3}}^{2}$ 亚段沉积时期主要受孔店凸起、港西凸起、羊三木凸起等盆内物源控制,发育有小型近岸扇三角洲、辫状河三角洲、滨浅湖滩坝及远岸水下扇几种沉积体系类型,埋藏深度介于1 5005 500 m之间,砂岩累计厚度较大,与构造匹配可形成多类型圈闭,且紧邻歧口生油凹陷,油气资源丰富,充沛的油源与有利的圈闭相结合,具备形成油气区块的条件,是歧口凹陷的主力勘探区块之一。

2 储集性能特征

歧北斜坡区E ${s_{3}}^{2}$ 亚段主要发育长石岩屑砂岩、岩屑长石砂岩、长石砂岩、石英砂岩等几种岩石类型,储集空间多以次生粒间溶孔、粒内溶孔为主,可见少量残余原生孔及裂缝,喉道多以中-细喉道为主,可见少量粗喉道及微喉道,储集类型总体上以中低孔低渗、特低渗为主,实测孔隙度介于5.7%32.2%之间,平均为17.8%,实测渗透率平均为2.1 mD。纵向分布显示,歧北斜坡区E ${s_{3}}^{2}$ 亚段碎屑岩储集性能受埋深影响明显,随埋深增加,储集性能总体降低,同时受建设性成岩作用影响,发育多期异常孔隙段^[3]。2 500 m以上主要为中高孔-高渗带,属原生孔隙发育段;2 800~3 200 m受溶蚀作用影响,出现中高孔-中高渗带,为第一个次生孔隙发育段; 3 600~3 800 m为中孔-中低渗储集层,为第二个次生孔隙发育段; 4 500~4 700 m为中低孔-特低渗储集层,为第三个次生孔隙发育段(图1)。

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图1 歧北斜坡区E $s 3 2$ 亚段孔隙度、渗透率随深度变化

上述分析结果表明,常规储集层研究受实测分析化验数据丰度所限,仅可以得到储集层分布的粗略概况,无法准确精细描述出单井储集性能纵向变化和区块储集层平面展布特征,为此提出了碎屑岩储集层测井评价方法。

3 储集层测井评价

储集层测井评价以实测分析化验资料为基础,利用同一岩性储集层测井响应数值一致的结论,归纳不同储集类型的测井响应特征,并由此开展多井碎屑岩储集层测井评价,达到精准预测有利储集区块的目的。

3.1 测井曲线标准化

为消除非地质因素造成的误差,储集层测井评价首先要进行测井曲线标准化处理,主要为井间校正,即利用区域内标准井和标准层的测井曲线参数,对区域各单井的测井曲线进行标准化校正。本次研究以沙三段时期广泛分布且电性稳定的E ${s_{3}}^{2}$ 顶部厚层泥岩为校正标准岩性层^[4,5,6,7],以W 1井为标准井,最终确定标准井标准层井深3 200 m处GR(自然伽马)均值为85 API,AC(声波时差)均值为310 μs/m,并进一步开展了GR和AC曲线标准化处理。

GR曲线标准化:由于GR曲线数值不受埋深影响,本次研究采用了曲线均值平移法进行校正,标准化后歧北斜坡区各单井标准层GR值正态分布在7595 API之间,主峰值为85 API,符合GR曲线标准化原则。

AC曲线标准化:由于AC曲线受压实作用影响,随埋深增大AC数值减小,本次研究采用趋势面校正法对AC曲线进行校正,校正后各井标准层AC曲线数值多在275335 μs/m之间,并随构造由高部位向低部位延伸,AC数值逐渐减小,趋势面规律明显。

3.2 储集层测井响应特征

3.2.1 储集层评价标准

为适用于本次研究,重新拟定了储集层评价标准,将研究区储集层划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四种类型,从Ⅰ-Ⅳ类型储集性能逐渐变差,并据此开展碎屑岩储集层评价(表1)。

表1 歧北斜坡区E $s 3 2$ 亚段碎屑岩储集层类型划分

储集层类型	亚类	粒度	渗透率/ mD	孔隙度/ %	排驱压力/MPa	最大连通孔喉半径/μm	储集性能
	a	细-粗	≥2 000	≥25	<0.2	>7.5	非常好
Ⅰ	b	细-中	5002 000	2035	0.20.5	2.57.5	好
	a	极细-中	50500	2535	0.50.7	1.52.5	中-好
Ⅱ	b	极细-细	1050	1530	0.70.9	1.01.5	中
	a	极细-细	1050	1025	0.70.9	0.71.0	中-差
Ⅲ	b	粉-细	110	1020	0.91.1	0.50.7	中-差
	a	粉-细	0.1 1	1020	1.11.5	0.30.5	差
Ⅳ	b	粉-极细	0.1 1	610	1.53.0	0.10.3	很差
	c	粉-极细	<0.1	<6	>3	<0.1	极差

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3.2.2 各储集层类型测井响应特征

储集层评价标准建立后,对各单井具有压汞、物性、薄片、扫描电镜等资料取样点进行储集类型评价,同时读出该点所对应的测井响应数值,以建立储集层类型-测井曲线关系^[8],下面分别以不同类型储集层进行举例说明。

Ⅰ类储集层:如W 2井,井深2 820.76 m,长石岩屑细砂岩,颗粒点-线接触,分选好,磨圆为次圆,孔隙度为21.2%,渗透率为590 mD,岩心密度为2.12 g/cm³,溶解作用强,多为粒间溶孔,孔隙连通性好,排驱压力为0.090 5 MPa,最大连通孔隙半径为8.121 6 μm,孔隙结构分选好,喉道以中-粗孔喉为主。综合研究认为该砂岩为Ⅰ类储集类型(图2),其测井响应数值AC为293 μs/m,GR为46 API,DEN(补偿密度)为2.10 g/cm³,CN(补偿中子孔隙度)为25%。

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图2 W 2井井深2 820.76 m处铸体薄片、扫描电镜、压汞特征

Ⅱ类储集层:如W 3井,井深3 322.33 m,岩屑长石细砂岩,颗粒线性接触,分选较好,磨圆为次尖-次圆,孔隙度为15.6%,渗透率为6.78 mD,溶解作用较强,可见粒间溶孔,孔隙连通性较好,排驱压力为0.615 3 MPa,最大连通孔隙半径为1.194 6 μm,孔隙结构分选较一般,喉道以中-细孔喉为主。综合研究认为该砂岩为Ⅱ类储集类型(图3),测井响应数值AC为255 μs/m,GR为64 API,DEN为2.32 g/cm³,CN为15%。

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图3 W 3井井深3 322.33 m处铸体薄片、扫描电镜、压汞特征

Ⅲ类储集层:如W 4井,井深3 012.45 m,钙质岩屑细砂岩,颗粒点-线接触,分选较好,磨圆为次圆,孔隙度为11.3%,渗透率为3.86 mD,岩心密度为2.36 g/cm³,溶解作用一般,多为粒间溶孔,孔隙连通性较差,排驱压力为0.889 4 MPa,最大连通孔隙半径为0.826 4 μm,孔隙结构分选一般,喉道以细孔喉为主。综合研究认为该砂岩为Ⅲ类储集类型(图4),测井响应数值AC为235 μs/m,GR为69 API,DEN为2.44 g/cm³,CN为12.3%。

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图4 W 4井井深3 012.45 m处铸体薄片、扫描电镜、压汞特征

Ⅳ类储集层:如W 5井,井深3 795.2 m,含钙质岩屑长石细砂岩,颗粒线性接触,分选一般,磨圆为次尖,孔隙度为11.7%,渗透率为0.21 mD,岩心密度为2.42 g/cm³,溶解作用较弱,可见粒间溶孔,孔隙连通性较差,排驱压力为2.196 MPa,最大连通孔隙半径为0.335 μm,孔隙结构分选较差,喉道以极细孔喉为主。综合研究认为该砂岩为Ⅳ类储集类型(图5),测井响应数值AC为229 μs/m,GR为77 API,DEN为2.5 g/cm³,CN为11.6%。

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图5 W 5井井深3 795.2 m处薄片、铸体薄片、压汞特征

归纳歧北斜坡区E ${s_{3}}^{2}$ 亚段19口井分析化验资料,将各单井具有物性、压汞、薄片、扫描电镜的平行样品点资料合并,共得377块样品,同时输出平行样品点处的测井数据数值,整理得到相应数据表格,并绘制不同储集层类型与测井曲线数值交会图(图6)。通过分析交会图中不同储集类型散点分布特征,综合总结出不同储集层类型的测井响应特征(表2)。根据不同储集层类型的测井响应特征,研究编制了相应碎屑岩储集层测井识别程序,并初步对歧北斜坡区10口井进行测井储集层识别,通过单井分析化验资料进行检验,符合率达99.4%。因此,采用该方法对歧北斜坡钻遇E ${s_{3}}^{2}$ 亚段单井开展储集层测井评价。

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图6 歧北斜坡区E $s 3 2$ 亚段各储集类型测井曲线数值交会图

表2 不同储集层类型的测井响应特征

储集层类型	AC/(μs·m^-1)	GR/API	DEN/(g·cm^-3)
Ⅰ类储集层	275310	4060	<2
Ⅱ类储集层	245275	6070	2.02.3
Ⅲ类储集层	230245	6575	2.22.5
Ⅳ类储集层	180230	7585	2.42.7

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4 有利储集层分析

4.1 单井储集层评价

利用碎屑岩储集层测井识别程序,对歧北斜坡区E ${s_{3}}^{2}$ 亚段107口单井进行测井储集层识别,并计算出所有井的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类储集层的厚度及百分比含量,明确了单井各类储集层纵向分布规律,指出了纵向优质储集层段发育的深度范围^[9,10,11]。如区内W 4井,储集层段发育的深度范围为2 8003 200 m,储集层砂岩厚度81.25 m,储集层类型以Ⅱ、Ⅲ类为主,其中:Ⅱ类储集层厚度20.25 m,占比24.92%;Ⅲ类储集层厚度44.5 m,占比54.77%(表3)。

表3 W 4井测井识别各类储集层数值

类别	响应值
地层厚度/m	408.50
砂岩厚度/m	81.25
砂岩占比/%	19.89
Ⅰ类储集层厚度/m	0.00
Ⅰ类储集层占比/%	0.00
Ⅱ类储集层厚度/m	20.25
Ⅱ类储集层占比/%	24.92
Ⅲ类储集层厚度/m	44.50
Ⅲ类储集层占比/%	54.77
Ⅳ类储集层厚度/m	16.50
Ⅳ类储集层占比/%	20.31
泥岩/m	327.25

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4.2 各类储集层纵向分布规律

利用单井纵向储集层演化规律,研究建立了沿羊三木凸起物源的辫状河三角洲的储集层演化剖面,分析显示同一沉积相带砂体储集性能受埋深、异常高压及溶蚀作用影响^[12]。埋深较浅时,如W 8井出油深度段在2 300 m左右,而埋深较深时,如W 10、W 11井出油深度分别在3 200 m、4 000 m深度,研究显示这两口井出油井段多处于异常高压区域内,同时镜下薄片鉴定显示出油井段溶蚀作用极为发育(图7)。

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图7 W 6井-W 11井各类储集层剖面变化

4.3 各类储集层平面展布规律

通过计算各类储集层厚度及砂岩所占百分比含量,分别绘制歧北斜坡区E ${s_{3}}^{2}$ 亚段Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类储集层厚度及砂岩所占百分比含量等值线图,并综合绘制了歧北斜坡区E ${s_{3}}^{2}$ 亚段各类储集层平面展布图(图8)。

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图8 歧北斜坡区E $s 3 2$ 亚段各类储集层平面展布

研究显示,歧北斜坡区E ${s_{3}}^{2}$ 亚段碎屑岩高斜坡区总体以Ⅲ类储集体为主,但仍存在Ⅰ+Ⅱ类储集体的相对富集区,主要集中在三角洲前缘相带,属优质储集砂体;而中低斜坡区受埋深影响,基本以Ⅳ类储集体为主,同时也发育相对较为优质的Ⅱ+Ⅲ类储集体,多集中在远岸水下扇主沟道微相,但由于该处砂体紧邻歧口生油主凹,仍可成为油气的优质储集体。

4.4 有利储集区带预测

通过绘制储集层类型平面展布特征分析,结合埋深、沉积相带、成岩作用等因素,绘制了歧北斜坡区E ${s_{3}}^{2}$ 亚段储集层预测评价图(图9),并通过有利储集区带预测范围与含油气范围叠合后发现,中高斜坡区基本与含油气面积相符,而低斜坡区的远岸水下扇主沟道相带砂体仍发育相对有利的储集砂体,是下步的有利勘探区块^[13]。

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图9 歧北斜坡区E $s 3 2$ 亚段碎屑岩有利储集区带预测图

5 结论

通过歧北斜坡区E ${s_{3}}^{2}$ 亚段碎屑岩储集层测井评价,实现了斜坡区107口单井纵向上储集层类型分布规律解剖,将纯岩性录井柱状图转变为储集层类型纵向变化图,明确了单井纵向上有利储集砂体的发育深度段,绘制了歧北斜坡区E ${s_{3}}^{2}$ 亚段各储集层类型平面展布特征,并指出,该区高斜坡内优质储集砂体集中分布在扇三角洲及辫状河三角洲前缘水下分支河道、河口坝相带,中低斜坡内优质储集砂体集中分布在远岸水下扇主沟道相带,基本明确了有利储集区带的分布范围和空间展布特征。

通过有利储集区带的分布范围与含油气分布范围叠加显示,碎屑岩储集层测井评价方法具有较高的准确性,具备实际应用价值,可以为精细勘探提供坚实可靠的技术指引。

参考文献

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2007

{s_{3}}^{2}

岩性地层油气藏地质理论与勘探技术

2007

{s_{3}}^{2}

碎屑岩储集层物性参考值评价法

1994

... 储集层评价标准建立后,对各单井具有压汞、物性、薄片、扫描电镜等资料取样点进行储集类型评价,同时读出该点所对应的测井响应数值,以建立储集层类型-测井曲线关系^[8],下面分别以不同类型储集层进行举例说明. ...

碎屑岩储集层物性参考值评价法

1994

2005

... 利用碎屑岩储集层测井识别程序,对歧北斜坡区E

{s_{3}}^{2}

亚段107口单井进行测井储集层识别,并计算出所有井的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类储集层的厚度及百分比含量,明确了单井各类储集层纵向分布规律,指出了纵向优质储集层段发育的深度范围^[9,10,11].如区内W 4井,储集层段发育的深度范围为2 8003 200 m,储集层砂岩厚度81.25 m,储集层类型以Ⅱ、Ⅲ类为主,其中:Ⅱ类储集层厚度20.25 m,占比24.92%;Ⅲ类储集层厚度44.5 m,占比54.77%(表3). ...

2005

... 利用碎屑岩储集层测井识别程序,对歧北斜坡区E

{s_{3}}^{2}

1986

... 利用碎屑岩储集层测井识别程序,对歧北斜坡区E

{s_{3}}^{2}

1986

... 利用碎屑岩储集层测井识别程序,对歧北斜坡区E

{s_{3}}^{2}

2006

... 利用碎屑岩储集层测井识别程序,对歧北斜坡区E

{s_{3}}^{2}

2006

... 利用碎屑岩储集层测井识别程序,对歧北斜坡区E

{s_{3}}^{2}

2004

... 利用单井纵向储集层演化规律,研究建立了沿羊三木凸起物源的辫状河三角洲的储集层演化剖面,分析显示同一沉积相带砂体储集性能受埋深、异常高压及溶蚀作用影响^[12].埋深较浅时,如W 8井出油深度段在2 300 m左右,而埋深较深时,如W 10、W 11井出油深度分别在3 200 m、4 000 m深度,研究显示这两口井出油井段多处于异常高压区域内,同时镜下薄片鉴定显示出油井段溶蚀作用极为发育(图7). ...

2004

歧北斜坡岩性油气藏成藏条件与有利区带优选

2010

... 通过绘制储集层类型平面展布特征分析,结合埋深、沉积相带、成岩作用等因素,绘制了歧北斜坡区E

{s_{3}}^{2}

亚段储集层预测评价图(图9),并通过有利储集区带预测范围与含油气范围叠合后发现,中高斜坡区基本与含油气面积相符,而低斜坡区的远岸水下扇主沟道相带砂体仍发育相对有利的储集砂体,是下步的有利勘探区块^[13]. ...

歧北斜坡岩性油气藏成藏条件与有利区带优选

2010

... 通过绘制储集层类型平面展布特征分析,结合埋深、沉积相带、成岩作用等因素,绘制了歧北斜坡区E

{s_{3}}^{2}

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歧北斜坡区中深层碎屑岩有利储集层测井评价

0 引 言

1 区域概况

2 储集性能特征

3 储集层测井评价

3.1 测井曲线标准化

3.2 储集层测井响应特征

4 有利储集层分析

4.1 单井储集层评价

4.2 各类储集层纵向分布规律

4.3 各类储集层平面展布规律

4.4 有利储集区带预测

5 结 论

参考文献 文献选项 原文顺序 文献年度倒序 文中引用次数倒序 被引期刊影响因子

0 引言

5 结论

参考文献

原文顺序

文献年度倒序

文中引用次数倒序

被引期刊影响因子