摘要：T38区块沙一段为典型的复杂稠油层，因储层岩性、物性非均质性等强，致使电阻率反映储层流体性质不明显，传统的测井解释方法难以实现对储层的正确评价。在对储层的岩性、物性、含油性、敏感性、测井响应等特征进行描述和解析的基础上，深入剖析不同岩性稠油层的测井响应特征，建立测井判别分析识别砂岩、灰岩、砾岩等岩性的方法，分岩性建立泥质、灰质含量等参数的计算模型，结合试油试采等资料，利用交会图和多参数分析技术，确定稠油层有效厚度的物性下限和电性评价标准，解决了岩性识别、地质参数计算、储层划分及流体判识等一系列难题，形成复杂稠油层测井评价方法。该方法在T38块28口开发井中得到应用，为稠油藏的开发提供了准确的测井解释参数和成果。
关键词：沙一段；稠油层；储层特征；岩性识别；参数计算；解释标准；应用实例
1 引言
T38块沙一段稠油藏构造上位于济阳坳陷东营凹陷南斜坡金家—柳桥缓坡构造带上，与上覆馆陶组呈角度不整合接触。沙一段油藏属于滨浅湖相滩坝砂沉积，沉积物主要为泥岩、生物灰岩夹碎屑岩互层。储层主要岩性为砂岩、玄武质砂岩、砾岩和生物灰岩等，相比均质砂岩储层，具有岩性、物性非均质性强，视电阻率反映流体性质的能力相对减弱等特点。造成测井信息识别岩性、计算储层参数以及评价流体性质、划分油层有效厚度具有较大难度，导致测井解释结论偏低，储层通常被认为是高电阻率的淡水层或干层。另外，油藏具强水敏或强酸敏的特点，加之油质重的影响，加大了油层的开采难度，长期以来一致未得到有效动用。因此，认识目标区不同岩性油层的测井响应特征，形成各类岩性判识及泥质含量等参数的方法，建立流体性质评价模板，形成复杂稠油储层测井评价方法，可提高测井评价精度，解释成果指导开发设计和工艺措施优化，对提高稠油层采收率具有重要的指导意义。
2 储层特征及测井敏感性参数解析
测井响应特征是岩层岩性、物性、含油性的综合反映，剖析储层岩性、物性和含油性的非均质，研究岩性、物性、含油性及测井属性间的相互关系和形成机理，是复杂稠油层测井评价的基础。
2.1岩性和物性
沙一段共分为4个砂层组，主力油层为二砂组和四砂组，具有埋藏浅、成岩作用差、粘土及束缚水含量高、地层水矿化度低等特点。主要岩性为粉砂岩、细砂岩、含砾砂岩、砾岩、玄武质砂岩和生物灰岩等，泥质含量高，岩石胶结类型为孔隙式—接触式胶结，分选、磨圆较差到中等；储油孔隙主要为粒间孔。
受岩性不均质的影响，储层物性变化大。二砂组平均孔隙度为22.5％，平均渗透率为467×10-3μm2；四砂组平均孔隙度为20％，平均渗透率为383×10-3μm2，属于中孔中渗透储层。资料统计表明，稠油层以油浸和油斑细砂岩、砾岩、玄武质细砂岩、生物灰岩为主。表1为4口井的试油参数统计，油藏为常温常压稠-特稠油藏，原油性质变化大，地层水矿化度低。平均原油密度为0.987g/cm3、粘度为5630mPa·s（50℃）；地层水矿化度平均为2084 mg/L，水型为NaHCO3型；静温59℃，温度梯度3.9℃/100m。
2.2含油性
研究结果表明，砂岩层的含油性最好，其次为砾岩和生物灰岩。砂岩段物性好，电阻率与声波时差曲线对应性好。孔隙度高的井段对应电阻率增高，说明含油饱和度高，反之则含水饱和度增加，储层含水；生物灰岩和砾岩段物性变差，电阻率数值升高呈锯齿状，显示岩层夹层较多、非均质性强的特征，含油饱和度明显下降，可能为干层或水层；储层评价要正确分析认识由岩性和含油性引起的电阻率升高现象，对该类储层做出准确评价。
2.3敏感性
储层敏感性评价是通过分析某种外来流体对岩层渗透率造成的伤害程度，评价储层中各种敏感性特征及其程度，对于保护油层，提高油层的最终采收率具有十分重要的意义[1-3]。由实验测试可知，储层敏感性与岩性密切相关，岩性为生物灰岩，表现为极强酸敏、中等偏弱水敏、弱速敏、弱碱敏；碎屑岩层表现为强水敏、中等偏弱速敏、弱酸敏、弱碱敏。疏松砂岩、粘土矿物的强水敏与致密灰岩夹层极强酸敏导致储层渗流非均质愈加严重，渗透性变差。
3 测井评价方法
稠油层的测井评价方法是：首先细分储层岩性，评价物性非均质性，区分储层和致密夹层；岩心分析数据刻度测井信息，建立泥质含量等参数的计算模型；在层内岩性细分和参数计算的基础上，建立储层内部流体性质解释标准，提供测井解释成果。
3.1 判别分析法识别岩性
采用自然伽马（GR）、声波时差（AC）、井径（CAL）等对岩性较为敏感的测井参数值作为输入参数，采用判别分析法得到不同岩性的判别函数。在这个计算过程中，Y1、Y2、Y3分别对应砂岩、生物灰岩、砾岩。对未知样本，将其测井参数输入三个岩性判别函数中，Y1～Y3中判别函数值最大的就对应着其岩性。
当输入GR、AC、CAL等三个参数时，对应的砂岩、生物灰岩、砾岩的判别函数如下：
Y1=-0.588*GR +24.255*AC+11.537*CAL -3209 （3-1）
Y2=-0.469*GR+25.373*AC+11.422*CAL -3198 （3-2）
Y3=-0.748*GR +23.653*AC+10.772*CAL-3581 （3-3）
其中，AC的单位为μm/ft，GR的单位为API，CAL的单位为in。
根据岩性划分结果，结合微电极曲线、电阻率等测井信息，剔除致密灰岩、致密砾岩及泥岩夹层，精细划分储层有效厚度。
3.2 泥质及矿物含量计算方法
对于稠油层来讲，储层敏感性评价是提高采收率的基础，研究表明稠油层的敏感性与岩性密切相关，砂岩、砾岩等碎屑岩储层随泥质含量增高，与水敏成正相关；生物灰岩储层随钙质含量的增加，酸敏特征逐渐增强，因此，利用测井资料计算泥质含量、灰质含量是准确评价油层敏感性的重要方面。由于岩层物源和沉积的复杂性，自然伽马、自然电位等岩性曲线反映泥质含量的能力减弱，加之该区大部分完井仅采集了声波时差孔隙度曲线，因此，传统计算泥质含量、灰质含量的模型无法满足精度需求。图1表明，自然伽马和声波时差与泥质含量和灰质含量具有很好的相关性，因此，利用自然伽马和声波时差测井信息，回归计算泥质含量和灰质含量。模型如下：
Vcaly=-89.08 +0.24GR+0.413*AC （3-4）
Vcar=193.32-0.887*AC-0.34GR （3-5）
式中，Vcaly和Vcar分别为测井计算的泥质含量和灰质含量，单位%；AC的单位为μm/ft，GR的单位为API。
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图1 声波-自然伽马交会图
表1为T38-1井岩心分析与测井计算粘土和灰质含量对比情况统计表，通过对比可知，计算相对误差小于10%。其中泥质的平均相对误差为8.56%，灰质的平均相对误差为8.34%对比结果验证了计算模型的可靠性。
表1 T38-1井沙一段岩心分析与测井计算粘土和灰质组分含量统计表
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3.3 测井评价标准
对于非均质稠油油藏来说，储层测井评价在一个储层内不仅要研究岩性、物性非均质性[4]，还要精细评价流体非均质性，构建储层内部流体细分的精细测井评价模式。
利用交会图和多信息综合分析技术，建立储层流体性质测井解释标准。以T38块试油试采资料为依据，根据不同岩性的测井属性参数，绘制声波-电阻率等、孔隙度-渗透率等关系图，综合孔隙度、岩心的含油级别描述等多参数，建立了砂岩、砾岩和生物灰岩油层的物性下限和电性标准（表3）。在工区完钻井中应用，提高了测井解释结论的评价精度。
由表2可知，该区砂岩、砾岩及生物灰岩油层电阻率下限标准分别为7Ω•m、9Ω•m、12Ω•m，孔隙度下限分别为20％、19％、15％，渗透率下限则分别为30×10-3μ㎡、35×10-3μ㎡、15×10-3μ㎡。生物灰岩油层岩心及岩屑录井一般为油斑及以上级别显示，砂岩及砾岩油层则为油浸级别显示。
表2 T38井区沙一段有效厚度内的物性下限和电性解释标准
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4应用实例分析
研究建立的岩性划分、参数计算，以及流体性质判识标准，解决了T38区块稠油层测井评价中面临的一系列难题，在工区28口开发井测井评价中应用，为敏感性稠油油藏的开发提供了准确的解释成果。
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图2 T38-10井沙一段4砂组曲线图
T38-10井（见图2）设计主要开发目的层沙二和沙三段测井曲线上均未见油气显示，利用研究成果在沙一段发现了新的稠油藏。判别分析法识别沙一段四砂组的岩性为砾岩、生物灰岩，具水敏和酸敏特征，深感应电阻率下限值为9.5Ω•m，物性和电性匹配良好，数据点落在油层区域，经岩相细分、参数处理和流体细分，最终将综合评价为油干层2层，总厚度12.4m，油层有效厚度8.5m，根据解释成果，采用压裂防砂+注汽热采的工艺对751.0～763.4m稠油层进行试油，日产油8.5T，含水40.6％，累计产油2605T。
5结论
（1）工区目标层系稠油层主要岩性为砂岩、砾岩、玄武质砂岩和生物灰岩等，根据不同岩性的测井响应特征，将自然伽马、声波时差等测井参数值作为输入参数，建立了判别分析定量划分岩性的方法，结合微电极曲线，划分油层有效厚度；建立了泥质含量及灰质含量的计算公式，据此可分析产层的敏感性。
（2）工区沙一段稠油层因复杂岩石组分及高阻围岩的影响，致使反映流体性质的电阻率信息相对减弱。在层内岩性细分和参数计算的基础上，建立依据不同岩性细分储层内部流体性质的物性和电性标准，提高测井解释成果的可靠性。
（3）复杂稠油储层测井评价方法在T38块28口井中应用，取得较好的应用效果，为T38块沙一段稠油藏开发方案的部署和调整、产层设计的优化、开采工艺的选择等提供了高精度的测井评价成果。
参考文献：
[1]李转红，任晓娟，张宁生，等．特低渗储层应力敏感性及对油井产量的影响[J].西安石油大学学报：自然科学版，2005，20（4）：6-9.
[2]张绍槐，罗平亚．保护储集层技术【M】．北京：石油工业出版社．1991：63-91．
[3]党彝，赵虹，康晓燕等.鄂尔多斯盆地陕北斜坡中部延长组深部层系特低渗储层敏感性微观机理[J].中南大学学报（自然科学版），2013，44（3）：1100-1107.
[4]张晋言，李绍霞，谢云.胜利油气区中深层天然气测井评价技术及应用[C]//中石化天然气测井与测试技术论文集.北京：中国石化出版社，2006：1-11.
论文作者:董婷,宋慧莹,熊维,辛龙
论文发表刊物:《基层建设》2019年第30期
论文发表时间:2020/3/16
标签：油层论文; 砾岩论文; 砂岩论文; 物性论文; 评价论文; 含量论文; 电阻率论文; 《基层建设》2019年第30期论文;