E1油组低阻油层识别技术方法研究

E1油组低阻油层识别技术方法研究

张永涛

中国石油大港油田公司，天津 300280

摘要：尼日尔一期油田普遍发育一套低阻油层，在开发过程中对其成因、识别方法以及产能认识不足。为系统识别、评价低阻油层，深化低阻油层成因认识，以E1油组系统取心及化验分析资料数据为基础，分析E1油组低阻油层与常规油层在岩性、物性、孔喉结构等方面的特征及差异，明确低阻油层成因及分布。通过不同成因因素、不同含油级别油层电性关系对比研究，建立低阻油层的电性识别模板。基于储层构型研究，并结合沉积、测井曲线形态差异对比分析，形成低阻油层精细识别方法。综合运用以上成果，对低阻油层进行储层质量和产能定量评价，进一步深化低阻油层认识，为一期油田稳产和低阻油层有效开发奠定基础。

关键词：低阻油层；成因机理；控制因素；识别技术

引言：为了系统认识尼日尔一期油田E1油组低阻油层与常规油层，通过Agadi S-5井E1油组系统取心，发现在相对厚层的束缚水偏高低阻油层、岩心描述为油迹-油浸的粉细砂岩岩心段中，发现有单层厚约0.5-1.2m不等的富含油-饱含油低阻油层，收获该类低阻油层总厚度为4.7m/5层，因其岩性、含油性与常规油层相近，因此又称该类低阻油层为隐形“常规”油层。由于其测井显示与上下围岩差别不大，不易识别，但其物性好、含油性好、产能高，在前期的测井综合解释中未能有效识别，多被解释为差油层甚至干层。因此，探索此类低阻油层的识别方法和评价研究，对一期油田的稳产上产具有重要意义。

1 低阻油层成因分析

通过综合地质、测井、取心分析化验等资料，对储层厚度、岩性、粘土矿物、孔隙结构、束缚水饱和度等方面进行分析，对原成因认识进行判别、完善与深化，明确E1油组低阻油层为受薄层和束缚水饱和度两种成因影响。

1.1薄层砂夹泥质条带成因

该区低阻层段属于砂泥间互沉积，厚度小于2m的具有薄层围岩效应的低阻储层数量占比例较大（65.3%），且常规油层（电阻率>15Ω•m）厚度均大于2m；在储层岩心特征方面，通过Agadi S-5井和Agadi-2井岩心段薄砂层段内部发育有较多泥质条带，条带厚度在0.5cm-2cm不等。结合测井原理，进一步确定低阻油层的薄层效应（厚度一般<2m）和内部发育泥质条带所具有的围岩效应，是导致本区油层低阻的主要原因之一。

1.2束缚水饱和度偏高成因

岩石高束缚水是岩石内部细岩性和毛细孔吼结构复杂综合作用的结果。通过Agadi S-5井取心资料综合分析，低阻油层在岩性和孔吼结构方面均具备明显的成因条件。

① 细岩性致束缚水饱和度偏高

重点对厚度较大的（一般>2m）的低阻差油层段进行分析。从低阻差油层段岩石铸体薄片和粒度数据分析，粒径主要分布在0.125mm-0.25mm，为极细-细砂岩。从岩石物理束缚水饱和度原理上分析，岩性偏细，比表面积增大，岩石亲水，则导致岩石束缚水偏高。

② 毛细孔吼致束缚水饱和度偏高

从压汞资料对比分析，低阻差油层段孔喉结构为毛细管孔吼级别，中值孔喉半径为0.051μm，排驱压力为0.207MPa，压力值较常规油层段明显偏高，中值孔喉半径较常规油层段明显偏小。从岩石孔吼内部流动原理上分析，毛细管孔吼级别内流体需达到一定的排替压力方可自由流动，喉道排驱压力大易形成高束缚水。

2 低阻油层分类及识别

2.1低阻油层分类

在低阻油层成因的基础上，根据两种低阻油层成因因素电性响应特征，发现存在三种成因类型的低阻油层。一种是储层厚度薄、岩性相对粗的单一薄层成因低阻油层，即隐形“常规”低阻油层；一种是储层厚度相对大、岩性相对细的单一束缚水偏高成因低阻油层；一种是受薄层和细岩性双重影响的双重成因低阻油层。将后两种统称为束缚水偏高成因低阻油层，因其含油性较常规油层和隐形“常规”低阻油层差，因此也称之为低阻差油层。

2.2不同类型油层测井相模板的建立

通过Agadi S-5井取心段不同类型油层岩心和电性特征对比分析，建立了不同类型油层、不同含油性与电性关系图版（表2.2-1）。通过图版分析可以看出，密度曲线对含油级别敏感性较强，储层物性越好，含油级别越高，密度值越低，因此确定密度曲线为主导参数，指导不同油层识别。

表2.2-1不同成因类型油层含油性与电性关系表

2.3低阻油层识别

基于低阻油层成因分析和类型划分，通过有效电性参数筛选和气测录井油气显示参数分析，对不同成因低阻油层进行判定与识别，形成了多因素逐步剥离识别三步法。

①第一步——判断有效储层

具有有效孔渗是有效储层和无效储层的根本区别。在电性曲线特征上，声波时差和补偿密度能敏感的反映储层孔渗特征，因此利用声波时差和补偿密度交会图版，可清晰区分油气水层区与干层，确定有效储层下限标准为：260 us/m<声波时差<330us>，2.2g/cm

³<补偿密度<2.42g/cm³。

②第二步——识别不同成因类型低阻油层

从电性特征上分析，束缚水偏高成因低阻层的自然伽马值要高于岩性偏粗的单一薄层成因低阻油层和粗岩性的水层，利用自然伽马相对值（△GR）（式1）消除泥质影响，电阻率值可直接区分常规油层和低阻油层。所以采用自然伽马相对值和电阻率交会图版可有效识别常规油层和不同成因低阻油层，从而确定不同成因低阻油层下限：单一薄层成因，即隐形“常规”低阻油层，△GR<0.35，14Ω·m< LLD<15Ω·m；束缚水偏高成因，即低阻差油层，△GR>0.35，8Ω·m< LLD<15Ω·m。

式（1）

（GRmin：纯砂岩地层GR值； GRmax：泥岩层GR值）

③第三步——识别夹于束缚水偏高低阻油层段中的隐形“常规”低阻油层

通过岩心观察隐形“常规”低阻油层含油显示主要为富含油、饱含油，与常规油层一致，束缚水高成因低阻油层含油显示主要为油迹、油斑、油浸。通过密度和电阻率交会图版，确定本区油浸-饱含油低阻油层，即隐形“常规”低阻油层下限标准为：2.15g/cm³<补偿密度<2.32g/cm³，油迹-油斑低阻油层，即束缚水偏高低阻油层即低阻差油层，下限标准为： 2.30g/cm³<补偿密度<2.42g/cm³。

3 低阻油层综合评价研究

为合理有效动用低阻油层、提高低阻油层开发效果，需对不同成因低阻油层开展储层质量评价，明确不同质量储层的渗流能力、含油性以及产能潜力，并通过储层质量定量评价，建立油层分类评价标准，为低阻油层有效动用提供精细的地质依据。

3.1储层质量定量评价

通过储层质量研究方法调研，结合研究储层质量与孔喉结构所反映的渗流特征关系，可利用单一参数来定量表征储层质量,选择储层质量指数(RQI)作为物性表征参数．Amaefule et al．(1993)提出该参数可用于表征储层质量,当K 的单位为10^-3μm²时,储层质量指数的定义为式(2),并可用于划分储层流动单元．一般来说,储层质量指数越大,储层的储集性与流动性越好。

式（2）

式中：RQI为储层质量指数，μm；K为(克式)渗透率，10^-3μm²；

φ为孔隙度,％。

应用Agadi S-5井取心段16块压汞样品实验分析数据，计算各样品储层质量指数RQI，并分不同含油级别，建立平均孔喉半径与储层质量指数RQI的相关性关系。结果表明平均孔喉半径与储层质量指数具有很强的正相关性，相关系数达0.9792，平均孔喉半径越大，储层质量指数越大，含油性越好。

3.2产能评价

在储层质量定量评价的基础上，根据E1油组各单独试油层段，所对应的试油产液量、测井解释储层物性等数据，计算出各深度段储层质量指数RQI、米采油指数，从而分析不同类型油层厚度、RQI与产能的关系。

从计算结果发现厚度和产能不具备常规油层的正比例关系，储层质量指数RQI与米采油指数整体呈正相关。常规油层储层质量和米采油指数均呈高值；隐形“常规”低阻油层，因其渗透性好、储层质量高，米采油指数与常规油层相差不大，其产能潜力明显高于束缚水偏高成因低阻油层。

3.3油层综合评价

通过不同类型油层储层质量、产能评价，证实常规油层产能最好，隐形“常规”低阻油层产能较常规油层接近，明显好于低阻差油层。为更好的动用各类油层，根据各类油层在储层质量、含油性、产能方面的差异，结合电性曲线，建立了油层综合评价标准（表3.3-1）以提高低阻油层识别的有效性，为低阻油层有效动用提供依据。

表3.3-1 E1油组油层分类综合评价参数表

4 低阻油层识别结果

在油层识别标准和分类参数综合评价参数表的指导下，依托储层构型研究，结合沉积、邻井油层特征、生产特征、曲线形态幅度差异，通过对研究区62口井重新开展油层综合识别，共解释低阻油层971.8米/777层,其中重新解释升级油层共计301.1米/223层（表2.4-4），其中，升级隐形“常规” 58.7米/49层，共增加地质储量1259.0万吨。通过油层识别评价，一期油田E1油组共有隐形“常规”低阻油层297.2米/221层，占油层（不含差油层）总厚度34.6%。

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