EZRA地区复杂岩性储层油水识别方法

傅强

(中国石油集团测井有限公司生产测井中心，陕西 西安 710200)

EZRA地区复杂岩性储层油水识别方法

傅强

(中国石油集团测井有限公司生产测井中心，陕西 西安 710200)

EZRA地区储层沉积环境较复杂，储层胶结物种类及含量差异明显，主要有硅质胶结、泥质胶结和凝灰质胶结3种。受胶结类型影响，导致研究区储层孔隙度差异大，孔隙结构复杂，油水层划分困难。首先借助薄片资料分析了不同胶结物类型储层的微观孔隙结构特征；再利用三孔隙测井资料建立了岩性划分方法；最后在岩性分类基础上，通过电阻率归一化方法，建立了适用于研究区的油水层划分方法。

硅质胶结；凝灰质胶结；泥质胶结；复杂岩性；油水层识别

胶结物的种类和含量对于储层成岩作用有着明显影响。填充于孔隙中的胶结物降低了储层孔隙度并堵塞了部分喉道，具有破坏性成岩作用；发生于成岩早期的胶结物增强了岩石的抗压能力，具有保持性成岩作用；易发生溶蚀作用的胶结物增大岩石的次生孔隙，有增强性成岩作用[1]。上述现象导致不同胶结类型储层孔隙度及孔隙结构差异较大，导电路径复杂，难以直接根据电阻率测井值高低进行油水层划分。交会图岩性识别方法是复杂岩性测井评价中的一个重要方法，该方法被广泛应用于火山岩测井评价中[2～5]。

EZRA地区储层沉积环境较复杂，储层胶结物种类及含量差异明显，导致储层孔隙度差异大、孔隙结构复杂，油水层划分困难。为此，笔者沿用交会图法测井评价思路，从薄片资料入手，首先分析了研究区的主要胶结物类型和含量，据此将储层分为了凝灰质砂岩储层、泥质砂岩储层、普通砂岩(硅质胶结为主)储层、沉凝灰岩和泥岩储层；分别分析了各类储层中的不同胶结物成分，及对储层孔隙度和微观孔隙结构，即导电路径的影响；再通过三孔隙度测井资料，利用交会图法建立图版进行储层岩性划分；最后在岩性划分的基础上，建立了研究区的油水层划分方法。

1 储层特征分析

依据储层凝灰质和泥质含量，将研究区储层分成5类：凝灰质体积分数大于70%为沉凝灰岩储层，凝灰质体积分数20%～50%为凝灰质砂岩储层；泥质体积分数大于50%为泥岩储层，泥质体积分数20%～50%为泥质砂岩储层；凝灰质体积分数小于20%且泥质体积分数小于20%的为普通砂岩储层(研究区普通砂岩以硅质胶结为主，故统称为“硅质砂岩”)。不同类型的胶结物以不同方式填充于地层中，对岩石成岩作用产生了不同影响，使得各类储层在储层特征和测井响应特征上产生明显差异。

从储层发育演化关系来说，砂岩储层成岩作用可以分为加强性成岩作用、破坏性成岩作用和保持性成岩作用。通过对研究区599～2999m井段中的53块(其中凝灰质砂岩18块，泥质砂岩20块，硅质砂岩15块)单偏光蓝色铸体薄片资料的观察，来判断不同储层类型中哪种成岩作用占主导，进而分析不同类型胶结物在成岩过程中对岩石导电路径的影响。

凝灰质砂岩储层典型蓝色铸体薄片如图1(a)所示，凝灰质在薄片中呈黄绿色多孔状(图中箭头所指)，凝灰质胶结物多填充于孔隙和喉道中或大量包裹于颗粒外，降低了储层的储集能力和导电能力，以破坏性成岩作用为主。即便部分凝灰质胶结物在溶蚀作用下生成次生孔隙，对储集性能有利，但同时其溶蚀产物发生的异地胶结作用却明显降低了储层的渗流和导电能力。该类储层孔隙度为5%～14%，渗透率在0.1mD以内，电阻率较高在22.1～176.3Ω·m之间，且因凝灰质胶结堵塞导电孔道，导致水层高电阻率响应，成为研究区用电阻率测井方法识别油气层的最大干扰因素。

泥质砂岩储层典型蓝色铸体薄片如图1(b)所示，泥质胶结物在薄片中呈淡绿色(图中箭头所指)，部分填充于孔隙中，对储层储集性和渗流性有一定破坏作用；部分胶结于岩石颗粒之间起支撑作用，一定程度上保护储集层孔隙，起保持性成岩作用。泥质胶结物具有一定的附加导电性，对储层导电能力的影响要小于凝灰质胶结物。该类储层孔隙度为7%～15%，渗透率为0.1～10mD，电阻率在15～80.7Ω·m之间。

硅质胶结砂岩储层典型蓝色铸体薄片如图1(c)所示，硅质胶结物在薄片中多出现于石英颗粒边缘呈“脏线”状(图中箭头所指)，呈点接触或漂浮状于颗粒间，研究区硅质胶结作用主要发生在成岩早期[6]，增强了岩石的抗压能力，对储层主要起保持性成岩作用。该类储层孔隙度为10%～20%，渗透率为0.1～100mD，电阻率在15.8～75.7Ω·m之间，略低于泥质砂岩储层。

图1 研究区不同类型储层典型单偏光蓝色铸体薄片图

2 储层评价

凝灰质砂岩储层、泥质砂岩储层和硅质砂岩储层受胶结物种类及胶结方式差异影响，在储层物性和测井响应上都有着明显差异。要合理评价储层特征，首先要进行有效的岩性识别和划分。

三孔隙度测井交会图法是一种有效的岩性划分方法。以不同胶结物为主的3类储层在三孔隙测井响应上存在明显差异。相同孔隙度下泥质砂岩储层的声波时差要明显高于凝灰质砂岩储层和硅质砂岩储层；而凝灰质胶结物和泥质胶结物在孔隙中不仅起支撑作用，更多以填充物的形式存在，导致其储层密度比硅质砂岩高(硅质胶结物在EZRA地区以支撑作用为主)。图2中数据点为薄片数据对应深度点的三孔隙度测井响应交会图，可以看出：补偿中子孔隙度与密度交会图可以较好地区分出硅质砂岩，对凝灰质砂岩和泥质砂岩无法区分；声波时差与补偿中子孔隙度交会图可以较好地识别出3类储层。

图2 不同类型储层三孔隙测井响应交会图

3 归一化油水分析

受不同胶结种类、胶结方式及其对导电孔隙结构的影响，在EZRA地区电阻率与孔隙度的简单交会不能反映储层的含油性。由图3(a)可见油层和水层在相同孔隙度条件下电阻率响应混杂在一起，无法区分。

由薄片分析资料可知，不同胶结类型储层的电阻率响应值的分布范围不同，硅质砂岩和泥质砂岩储层的电阻率范围近似(约为15～80Ω·m)，而凝灰质砂岩储层的电阻率范围为20～175Ω·m。故采用归一化电阻率校正方法得到电阻率相对值，用于划分油水层，其计算公式为：

(1)

式中：ρ为电阻率相对值，1；ρt为实际测井电阻率值，Ω·m；ρtmax为电阻率最大值，硅质砂岩和泥质砂岩储层取80Ω·m，凝灰质砂岩储层取175Ω·m；ρtmin为电阻率最小值，硅质砂岩和泥质砂岩储层取15Ω·m，凝灰质砂岩储层取20Ω·m。

图3(b)为采用上述校正方法校正后的电阻率相对值，可见校正后的油水层有了较明确的界限。依据该图可以较为明确地划分EZRA地区的油水层。

图3 电阻率归一化前(a)、后(b)油水层划分图版

将图3(b)所示的油水层划分图版应用于研究区6个未参与建模的井的油水层识别中，结果如表1所示，该方法在EZRA地区的油水层识别中符合率达83.3%。

表1 电阻率归一化后的油水层识别符合率

4 结语

EZRA地区岩石胶结类型多样，并在成岩过程中对岩石孔隙度和孔隙结构产生了不同影响，导致研究区不同胶结类型储层的孔隙度和导电能力差异较大。部分水层受胶结类型影响，孔隙结构复杂，使得相同孔隙度条件下的电阻率高于油层电阻率，油水层划分困难。笔者依据薄片资料，从微观孔隙结构上分析了不同胶结类型储层的孔隙度和孔隙结构特征，并由此分析胶结类型对储层导电能力的影响；再结合测井资料，按照交会图法建立图版，对3类不同胶结类型储层进行了有效识别和划分；最后在岩性识别的基础上，通过电阻率归一化方法，建立了适用于EZRA地区的油水层划分方法。

[1]黄思静，黄培培，王庆东，等.胶结作用在深埋藏砂岩孔隙保存中的意义[J]. 岩性油气藏，2007，19(3)：8～13.

[2]范宜仁，黄隆基.交会图技术在火山岩岩性与裂缝识别中的应用[J].测井技术，1999，23(1)：53～6.

[3]赵建，高福红. 测井资料交会图法在火山岩岩性识别中的应用[J]. 世界地质，2003，22(2)：136～40.

[4]陶宏根，程日辉，赵小青，等. 海拉尔盆地火山碎屑岩的测井响应与应用[J]. 地球物理学报，2011，54(2)：534～44.

[5]张宪国，张涛，林承焰，等. 塔南凹陷复杂岩性低渗透储层测井岩性识别[J]. 西南石油大学学报 (自然科学版)，2015，37(1)：85～90.

[6]武文慧，黄思静，陈洪德，等.鄂尔多斯盆地上古生界碎屑岩硅质胶结物形成机制及其对储集层的影响[J].古地理学报，2011，13(2)：193～200.

[编辑] 龚丹

2016-07-21

傅强(1968-)，男，工程师，长期从事石油测井资料采集工作，1410699526@qq.com。

P631.84

A

1673-1409(2017)7-0037-03

[引著格式]傅强.EZRA地区复杂岩性储层油水识别方法[J].长江大学学报(自科版), 2017,14(7):37～39.