鄂尔多斯盆地中生界属于河流-湖泊相沉积, 沉积砂体主要为分流河道砂、边滩、三角洲指状-鸟足状砂体, 油气藏以岩性油气藏为主, 其中三叠系、侏罗系是主要的含油层系, 属于典型的“ 三低” （低渗、低压、低产）油气藏。随着油气田勘探与开发进程不断加速, 对低孔低渗储层、隐蔽性岩性油气藏的发现和重新评价已成为迫切要求^{[1, 2, 3]}。核磁共振录井技术在长庆油田应用较多, 目前已完成长庆油田石油预探区域盐池西、三边、姬塬、环西、镇北-合水、平凉北等多区块样品分析工作, 积累了大量的现场数据。从应用效果来看, 核磁共振录井技术可以评价孔隙结构、储层物性^[4], 但在流体性质识别方面, 经过统计近些年测试井资料发现, 部分层解释结果与测试结果偏差较大, 分析原因为T₂截止值的准确确定与现场实际应用存在偏差^[5], 与T₂截止值划分相关联的核磁共振录井参数有渗透率、（初始）束缚水饱和度、（初始）可动水饱和度、可动流体饱和度等, 生产应用中利用以上参数分析流体性质直接影响了核磁共振录井解释评价方法的准确建立。为提高核磁共振录井资料应用价值, 笔者避开常规解释思路, 不划分T₂截止值, 而是利用核磁共振谱图分段技术对核磁谱图进行划分, 再利用计算机重新求取与计算每段谱图对应的含油饱和度、孔隙度等参数, 利用特征选择方法优选出对储层流体性质影响最大的1~10 ms段含油饱和度与孔隙度参数, 并建立了二维解释图板。该方法提高了核磁共振录井资料应用价值, 更利于满足现场核磁共振录井快速解释评价的需要。

核磁共振录井技术是利用核磁共振原理在现场对岩屑或岩心进行测量, 根据获取的储层T₂弛豫谱计算, 定量给出孔隙度、渗透率、可动流体饱和度、含油饱和度等参数, 对储层和流体性质进行快速分析与评价^[6]。

核磁共振录井T₂截止值的准确判识是评价储层孔隙流体的关键, 通过T₂截止值可区分自由流体孔隙度和束缚流体孔隙度。目前核磁共振T₂截止值的确定方法主要有离心标定法、谱图形态法、经验法等^{[7, 8]}。离心标定法是准确确定可动流体T₂截止值的有效方法, 但不同岩性的分离程度、分离效果不同, 并有一定的滞后性, 该方法不能满足现场核磁共振录井快速测量分析的需要。谱图形态法（单峰依据半幅点取值, 双峰取两峰凹点处值）与离心标定法进行对比分析, 单峰抽测砂样离心机T₂截止值为16 ms, 半幅点T₂截止值为18.19 ms（图1）, 双峰抽测砂样离心机T₂截止值为16 ms, 两峰凹点T₂截止值为16.43 ms（图2）, 均有一定的差异性, 另对于轻质油、稠油, 谱图形态法两峰之间的凹点处偏移程度更大。目前经验法是长庆油田求取T₂截止值的主要方法, 侏罗系采用T₂截止值30 ms, 延长组采用T₂截止值10 ms, 但后期统计不同层系的T₂截止值差异性也较大, 物性较好的长2段T₂截止值均值为15.91 ms（图3）, 物性差的长8段T₂截止值均值为8.16 ms（图4）, 没有统一的标准, 经验法也制约了核磁共振录井解释评价的精度。

图1

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	图1 抽测砂样（单峰）对比谱图

图2

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	图2 抽测砂样（双峰）对比谱图

图3

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	图3 长2段T2截止值统计柱状图

图4

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	图4 长8段T2截止值统计柱状图

核磁共振录井技术通过对岩样孔隙内的流体量、流体性质以及流体在岩石孔隙中的核磁共振特征等进行测试分析, 快速获得储层孔隙度、渗透率、含油饱和度、可动流体饱和度、可动水饱和度、束缚水饱和度等物性和流体参数, 为精准划分储层、识别油水层提供了有效的方法。核磁共振T₂截止值选择对流体孔隙和饱和度计算影响较大, 本文选取镇北-合水区块（致密油）具有代表性的延长组岩心核磁共振谱图进行总结分析, 研究应用新的解释评价方法, 以期推动核磁共振录井技术的发展与创新。

2.1 核磁共振谱图分段技术

核磁共振录井过程中, 获得的T₂谱中包含有丰富的油层物理信息, 据此, 可以计算孔隙度、含油饱和度、可动水饱和度、束缚水饱和度等参数, 按照经验法将T₂截止值优选为10 ms（图5）。为避免T₂截止值对核磁共振录井各项参数的影响, 引进核磁共振谱图分段技术, 将核磁共振谱图按照横向弛豫时间分为4段, 分别为0.1~1 ms、1~10 ms、10~100 ms、100~1 000 ms（图6）。依据重构的信号重新计算求取含油饱和度（简称油饱）, 分别求取0.1~1 ms油饱、1~10 ms油饱、10~100 ms油饱、100~1 000 ms油饱（表1）, 后期进一步优选出对储层流体性质影响较大的含油饱和度分段, 以便更有效地利用核磁共振录井技术进行解释。

图5

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	图5 延长组岩心样品获得含油样T2谱

图6

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	图6 核磁共振谱图分段表示示意图

表1

表1

表1 谱图重构后计算机求取不同弛豫时间段油饱数据 井号 井深/m 孔隙度/% 含油饱和度/% 0.1~1 ms油饱/% 1~10 ms油饱/% 10~100 ms油饱/% 100~1 000 ms油饱/% 测试结论 B 203 2 195.65 6.47 36.68 6.67 23.81 5.72 0.48 油层 L 62 1 356.12 7.32 18.47 1.39 11.56 5.20 0.33 含油水层 L 143 2 683.38 6.54 34.8 9.99 18.61 5.99 0.22 油水同层 M 71 24 94.50 8.32 33.57 7.36 17.77 8.21 0.23 油层 M 100 2 385.48 7.65 26.75 6.27 18.91 1.58 0.00 油水同层

表1 谱图重构后计算机求取不同弛豫时间段油饱数据

2.2 特征选择

统计研究区36口井核磁共振录井56个测试层资料, 分别对谱图进行分段处理, 对重构后的数据进行统计分析, 并利用柱状分布图对敏感参数进行优选, 其中横坐标为井深, 纵坐标为不同横向弛豫时间段求取的含油饱和度（图7）。核磁分段数据分析结果表明, 0.1~1 ms油饱与1~10 ms油饱对流体性质区分较为明显, 具有一定的规律性, 进一步精细对比分析可知, 0.1~1 ms油饱对应的油层与油水同层均值相近, 无差异性, 由此最终优选1~10 ms油饱对流体性质进行划分。通过区域地质条件分析, 鄂尔多斯盆地储层发育较为致密, 岩性多为细砂岩、粉细砂岩, 泥质含量较高, 孔隙连通复杂, 中小孔隙相对发育, 处于0.1~1 ms之间储层段多为毛细孔隙, 不利于后期开采。依照之前T₂截止值经验法划分（延长组10 ms）规律, 虽与10~100 ms油饱选值接近, 但规律性明显较差。核磁共振谱图分段技术为划分和评价有效储层、识别油水层提供了更新、更有效的方法。

图7

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	图7 核磁分段数据分析结果柱状分布图

2.3 核磁共振定量解释图板

为满足生产需求, 建立定量解释评价方法来提高核磁共振录井资料的应用价值, 利用现场原始资料和试油资料, 从获取的敏感参数中利用1~10 ms油饱、孔隙度建立了新的二维解释评价图板（图8）。从图板划分结果来看, 不同流体性质之间有明显的划分界限, 其规律性良好, 具有很好的指示作用。

图8

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	图8 核磁共振录井二维解释评价图板

鄂尔多斯盆地低渗透储层核磁共振技术是建立在相关研究分析与实践的基础上, 与国内其他油田储层解释评价方法不同。在实际生产应用中, 运用新建立的核磁共振录井解释评价方法对长庆油田2023年生产井进行验证, 综合解释符合率由75.6%提高到81.6%。通过该方法, 对流体进行微观评价分析, 可为认识新层系、重新认识老层系、分析疑难层系提供技术支撑。

3.1 含油水层

镇北-合水区块M 78井延长组长8₁段, 井段2 338.7~2 348.5 m, 岩性描述为灰褐色油斑细砂岩。成分以长石为主, 石英次之, 见少量暗色矿物及白云母碎片, 荧光直照暗黄色, 荧光面积10%~15%。电性特征表现为平均电阻率57.61 Ω · m, 电阻率较高, 孔隙度8.90%, 渗透率0.25 mD, 储层物性较差, 测井解释为油层。

核磁共振录井采集岩屑样品17个, 所测参数孔隙度平均为7.62%, 渗透率平均为0.15 mD, 储层物性较差, 对核磁共振谱图再处理（图9）, 计算1~10 ms油饱均值为13.68%, 图板分析数据点均值落在含油水层区域（图8）, 核磁共振解释为含油水层。最终测试井段2 337.39 ~2 348.21 m, 产油1.45 m³/d, 产水6.0 m³/d, 测试结论为含油水层, 核磁共振谱图分段技术解释结果与测试结果相符。

图9

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	图9 M 78井核磁共振谱图分段表示T2谱

3.2 油层

姬塬区块J 152井延长组长7₃段, 井段2 202.0~2 204.45 m, 岩性描述为灰色油迹细砂岩。成分以长石为主, 石英次之, 见少量暗色矿物及白云母碎片, 荧光直照黄白色, 荧光面积3%~4%。电性特征表现为平均电阻率83.66 Ω · m, 电阻率较高, 孔隙度8.90%, 渗透率0.10 mD, 储层物性一般, 测井解释为差油层-干层。

核磁共振录井采集岩屑样品8个, 所测参数孔隙度平均为7.2%, 渗透率平均为0.29 mD, 储层物性一般, 对核磁共振谱图再处理（图10）, 计算1~10 ms油饱均值为20.72%, 图板分析数据点均值落在油层区域（图8）, 核磁共振解释为油层。最终测试井段2 202.0~2 204.0m, 产油10.8 m³/d, 不产水, 测试结论为油层, 核磁共振谱图分段技术解释结果与测试结果相符。

图10

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	图10 J 152井核磁共振谱图分段表示T2谱

对比常规的T₂截止值经验法, 对核磁共振谱图数据重新整理, 按照横向弛豫时间进行分段, 应用1~10 ms段含油饱和度与孔隙度建立二维解释评价图板能够更好地对储层进行细化评价, 分离效果明显, 解释结果更加准确与精细。该方法具有较好的推广应用价值, 更加适用于现场快速解释评价, 方法简单, 其他油田均可借鉴使用。

编辑 卜丽媛