兰书琪，麻宇杰，赵军辉，赵振兴，狄晓磊，徐占军

(1.西北大学 大陆动力学国家重点实验室/地质学系，陕西 西安 710069；2.中国石油天然气股份有限公司 长庆油田分公司第八采油厂，陕西 西安 710021)

岩石的电性是由岩性、物性、含油性和水性来共同表现的，它受多种因素影响，包括岩性、物性、含油性及孔隙结构等[1]。多种因素对于电阻率的影响非常大，导致各层测井电阻率差别减小，从而使得很难识别。

1 研究区概况

本次研究将鄂尔多斯盆地姬塬油田东南缘铁边城地区三叠系延长组长6油层组作为研究对象。铁边城地区构造位置属于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡和天环坳陷的过渡带，主要含油开发层系为中侏罗延安组及上三叠统延长组，油层组基底地层产状平缓，地层起伏角度<1.0°(图1)。

图1 研究工区位置图

2 低阻油层特征及其成因

2.1 低阻油层特征

低阻油层与邻近水层的岩性和孔隙度测井响应特征基本一致，与相邻水层有相差很小甚至一致的电阻率，这导致油层与水层区分界线非常模糊。

Y48区长6油藏平均砂层厚度 14.2 m，有效厚度 7.9 m，孔隙度11.1%，渗透率 1.1 mD，预测含油面积 20.0 km2，地质储量600万t。单采长612层井21口，初期日产油 0.5 t，含水63.2%。W552井、Y329井、X72-060井、J12井等4口井试油获得20吨以上高产工业油流。

与Y214长6油藏对比，Y48长6与Y214长6油藏属于同一沉积体系，对比典型井(表1)：X65-064平均砂层厚度 7.4 m，有效厚度 7.4 m，孔隙度14.51%，渗透率 4.5 mD，含油饱和度41.94%，电阻率 9.02 Ωm，泥质含量22.63%，声波时差 240.26 μs/m；T93-100平均砂层厚度 18.6 m，有效厚度 10.8 m，孔隙度14.31%，渗透率 3.5 mD，含油饱和度40.91%，电阻率 13.02 Ωm，泥质含量22.49%，声波时差 238.26 μs/m。可以看出，Y48长6油层与Y214长6储层电性物性相当(图2、图3)，投产后Y48长6含水整体较高，效果差。

表1 Y48区与Y214区典型井参数统计表

2.2 低阻油层成因分析

有许多影响因素使得油层的电阻率值比较低，机理也比较复杂，与沉积、油气成藏、后期的成岩作用、水下动力和钻井液侵入等因素相关，许多原因都导致人们在识别低阻油藏时有很大困难[2]。

2.2.1 构造因素

铁边城地区处于鄂尔多斯盆地姬塬油田东南缘的位置，其具有<1°的地层倾角，具有平缓的构造。平缓的构造形成了油水界面难以识别的情况，这样会减少该层的含油饱和度，会造成油层电阻率变小，或者造成油层电阻率小于水层的现象，同时由于海拔的增加，含油饱和度不会有大幅度增大。

2.2.2 地层水矿化度

铁边城地区地层水性复杂、地层水矿化度平面变化大，局部区域的部分邻井之间都会出现地层水矿化度的较大差异。使用现有的地层水矿化度评价方法，通过采集地层水样，开展实际地层水样品测试分析的方法，能准确、高效地给出地层水矿化度。本次研究收集整理了地层水分析资料，开展地层水性研究[3]。

1)地层水类型。通常地层水类型的命名方式，取决于某种化合物的出现趋势，目前通常按照苏林地层水分类标准(表2)进行分类[4]。

表2 苏林地层水分类标准

CaCl2型在铁边城地区长6层地层水中占主要，占80.4%，其次为Na2SO4型和NaHCO3型，各占9.8%(图4)，是一种在地壳深部的沉积埋藏水。

图4 铁边城地区长6层水型分布图

地层水的分类标准目前主要依据博雅尔斯基的研究成果(表3)。统计地层水资料中的[Na+]、[Cl-]之比，铁边城地区长6地层水型为第IV类的CaCl2型，其指示处于封闭中隔绝的残余水。铁边城地区地层水矿化度参数显示(表4)：钠氯系数越小、脱硫系数越小，变质系数越大，指示地层水封闭性整体较好，保存条件有利[5]。

表3 博雅尔斯基的 CaCl型地层水分类标准

表4 低阻油层矿化度特征参数统计表

2)地层水矿化度

研究区延长组长6地层水矿化度分布范围广(图5)，其数值介于2.1～247.7 g/L。其中，Y48区长6层地层水矿化度平面分布情况与试油结论分布较为吻合(图6)，试油结果为纯产油井矿化度大于 40 g/L，纯产水井、高含水井矿化度小于 40 g/L，主要集中在 20 g/L 以内。电阻率低的油层的地层水矿化度偏高，介于43.4～107.6 g/L。

图5 铁边城地区长6矿化度平面图

2.2.3 束缚水饱和度

通过分析电阻率低的油藏区地层的束缚水饱和度，发现其数值较高，高含量束缚水充填小孔中，束缚水会产生附加导电作用，这个导电作用会导致该地区油层电阻率减小。

如典型井Y327井(图7)，其岩性主要为砂岩，且砂岩的粒度为细粒，含有溶蚀孔和粒间孔，多以小孔为主，核磁共振可动流体测试其束缚水饱和度为80.84%(图8)，电阻率仅为10.93，为低阻油层(表5)。

图6 Y48区长6矿化度等值线图

图7 Y327井核磁共振T2谱分布图

图8 Y327井长61测井解释成果图

表5 Y327井储层特征统计表

造成束缚水饱和度较高的成因较多，主要有三点：

1)粒度

低阻油层分布区岩石颗粒以细砂岩为主，含很少粉砂细砂岩，岩石颗粒粒度较小，比表面积较大，吸附能力较强，即吸附的薄膜水变多，因此细粒岩石可以吸附大量地层水而使其成为束缚水。另一方面，岩石颗粒度小，使得微孔隙增多，孔隙的弯曲度增大，使毛管压力增大，毛管滞水含量升高。两方面因素使得束缚水含量增加[2](图9)。

图9 低阻油层粒级分布频率图

2)泥质含量

高含量的泥质充填孔隙中(图10)，填隙物主要为褐色的泥质，未见喉道连通，孔隙结构较差，孔隙、喉道变小，增强了吸附水溶液中离子能力，增大了束缚水饱和度，降低了电阻率；泥质含量增多，电阻率逐渐降低(图11)。

图10 泥质填隙物

图11 泥质含量分数与电阻率的关系

3)孔隙结构

低阻油层典型样品表现出以小孔喉为主，孔隙结构复杂，连通性较差，孔喉配置关系较差(图12)，渗流能力较差，微孔隙发育，会储集束缚水，储层束缚水饱和度从而变大[6]，这也是低阻油层的影响原因之一。

a.少量溶蚀孔，孔隙结构差 b.未见喉道连通

c.孔隙发育较差，连通性较差 d.层间微孔隙发育

2.2.4 黏土矿物

致使黏土具有附加导电性的原因是其具有阳离子交换的特性。另外，其独特的结构和微粒性而具有吸附、膨胀，但是黏土矿物种类不同，就会具有不同的阳离子交换能力，其中导电性最高得是蒙脱石，其次是伊利石和高岭石[7]。低阻油层分布区黏土矿物含量平均值为18%，以伊利石为主，伊/蒙混层次之(图13)，阳离子交换得性质黏土矿物具有附加导电性，进而影响电阻率，是低阻油层成因之一[8](图14、图15)。

图13 低阻油层黏土矿物含量分布图

图14 粒间粒表伊蒙混层

图15 粒间孔充填片状、丝缕状伊利石

3 结论

1)铁边城地区不同砂带含油情况也不同，具有复杂的油水关系，同时存在低阻油层与高阻水层。

2)铁边城低阻油层有4个主要成因：①构造圈闭幅度低；②地层水矿化度较高；③高束缚水饱和度；④黏土矿物具有附加导电性，进而影响电阻率。

3)造成束缚水饱和度较高的成因较多，主要有：低阻油层分布区岩石颗粒粒度小；泥质含量高，会充填与孔隙中；低阻油层典型样品表现出以小孔喉为主，孔隙结构复杂。