陶红胜，刘绍光

(陕西延长石油(集团)有限责任公司研究院，陕西西安 710075)

鄂尔多斯盆地中部吴仓堡地区长61低阻油层成因分析

陶红胜，刘绍光

(陕西延长石油(集团)有限责任公司研究院，陕西西安710075)

鄂尔多斯盆地中部吴仓堡地区长61储层油层与水层电阻之比小于2，给测井解释带来一定困难。以大量岩石物理实验和生产数据为基础，将储层地质特征与地球物理特性相结合，从岩石特征、泥质含量、黏土类型、不动水饱和度、油水分异作用及地层水矿化度等方面，分析了吴仓堡油区长61油藏低阻的地质影响因素。该区油层低阻的控制因素以岩性因素、不动水饱和度及高地层水矿化度为主，泥质含量、黏土类型及油水分异作用为辅。根据低阻油层地球物理响应特征，引入三参数来降低岩性对储层电阻率的影响，建立低阻油层流体识别图版，生产应用效果显著，为后续储层评价奠定基础。

岩心分析；低阻成因；电阻率

吴仓堡油区位于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡中部，整体表现为西倾单斜。三角洲相砂体、三角洲前缘分流间湾泥岩，是本区形成大型三角洲前积复合砂体岩性油藏的基础。从2008年10月钻探工作开始以来，延长组勘探取得了较大突破，其中长61为其主力产层。试油成果显示，长61存在低阻油层，其油水层的电性差异非常小或无差别，部分油水同层与水层电阻之比小于2，为明显低阻油层(图1)；且长61普遍存在高放射性砂岩段，在低电阻发育时易判为干层，导致测井解释容易漏失油层。要解决这一难题，需认清油层低阻发育的主要影响因素，结合试油与地质资料，协同指导测井识别流体特性，为勘探开发提供有力指导。

图1 吴仓堡长61油水层电阻分布频率图Fig.1 esistivity frequency distribution for the Chang 61 oil formation of Wucangbao region

1 低阻成因分析

低阻油气藏成因复杂，类型多种多样，不仅可形成于储层沉积、油气成藏、成岩作用等不同的过程中，而且不同的地质条件导致低阻成因不同[1～4]。低阻油层的形成，有微观的岩石物理机理，也有构造、沉积相带等宏观的控制作用[5,6]。本文从吴仓堡地区地质特征出发，以大量的岩石物理实验、录井、试油资料为基础，以测井响应为对象，综合分析吴仓堡油区长61低阻油藏成因。

1.1 岩性对低阻的影响

吴仓堡地区长61岩心主要矿物及填隙物含量统计表明(图2)，本油区长61石英含量与长石、岩屑含量之和的比值小于1。根据沉积岩石学理论，该区砂岩成分成熟度较低，导致岩石比表面积大，形成大量微毛细管孔隙。微毛细管孔隙中的原生水易形成束缚水，本区原生地层水矿化度较高，大量高矿化度束缚水易导致油层电阻率较低。

图2 吴仓堡油区长61储层全岩分析图Fig 2 Whole rock analysis for the Chang 61 oil formation of Wucangbao region

从图2b可知，长61填隙物中云母含量高，能够降低岩石的电阻[1]，尤其是填隙物中黏土矿物+菱铁矿+泥铁质含量高达58%，对储层电阻降低贡献较大。通过岩心观察发现，长61碎屑颗粒磨圆为次棱，分选好，风化程度中—深，胶结类型主要为孔隙胶结、压嵌、薄膜胶结，颗粒之间多为点—线接触，表明砂岩储层结构成熟度较低。使岩石原生孔隙连通性变差，结构变得复杂，整体渗透性降低，易形成低孔、低渗、低阻油层。

不仅岩石的性质影响其电阻率的高低，其碎屑颗粒大小也对电阻有影响。碎屑颗粒的大小用粒度中值M表示，它与岩石的比表面积有直接关系，岩性细，岩石颗粒小，比表面积就大，岩石中非黏土颗粒表面吸附不动水的体积就大，导致储层具有较高的不动水含量(图3)。

图3 吴仓堡长61粒度中值与不动水饱和度交会图Fig.3 Cross plot of median grain diameter and immobile water saturation in Chang 61, Wuchangbao

图3反映了吴仓堡油区长61粒度中值和不动水饱和度具有一定的反比趋势，不动水饱和度随着粒度中值M减小而增大。长61粒度中值主要分布在0.06～0.20mm之间，岩性粒度整体较小。从粒度中值与电阻率交会图可见，随着岩石粒度中值的增加，岩石电阻率是明显增加的(图4)。由此可见，粒度大小对岩石电阻率的影响很大。

图4 粒度中值和电阻率关系图Fig.4 Relationship between cross plot of median grain diameter and resistivity

为进一步认识吴仓堡长61岩石粒度差异对电阻率的影响，挑选长61高阻水层和低阻水层岩心做了粒度中值对比直方图(图5)。

图5 高阻水层与低阻水层粒度中值对比直方图Fig.5 Histogram of median grain diameter for low resistivity water layer and high resistivity water layer

从图5中可知，高阻水层粒度中值明显大于低阻水层，说明本区岩石粒度中值对电阻率的影响非常大。岩性粒度粗细是吴仓堡油区形成高、低阻油层互层的重要原因。

1.2 泥质含量及黏土类型对低阻的影响

泥质成分包括黏土及粉砂中的细粉砂成分。泥质对储层电阻率起主要影响的是黏土的类型和含量。黏土含量的增加不仅堵塞了孔喉，增加了颗粒表面积，同时黏土的吸水膨胀特性及矿物成分也大大增加了储层的束缚水含量，降低了储层电阻率。

黏土矿物成分中阳离子交换能力较强的伊利石和伊/蒙混层比重较大(图6)，这两种矿物会降低电阻率。另外，虽然高岭石和绿泥石因阳离子交换引起的泥质附加导电性很小，但高岭石局部富集可使储层具有双孔隙结构，一方面增大不动水含量，另一方面保留连通的大孔隙网络，使储层的渗透性转好，产液量较高。

图6 长61储层黏土矿物含量图Fig.6 Reservoir sandstones clay mineralcontent of Chang 61

储层显微观测结果(图7)显示，绿泥石多以薄膜边的形式分布于颗粒的表面，形成绿泥石薄膜，导致岩石颗粒表面易形成水膜，增加了颗粒的比表面积，有利于导电，降低电阻率。

图7 吴71井长61储层特征图(×800)Fig.7 Microscopic features of Chang 61 oil formation in Wu 71 Well(×800)

利用吴仓堡油区长61粒度分析资料和测井资料建立了泥质含量和电阻率关系图(图8)。由图8可见，本区泥质含量分布范围较宽，普遍为10%～30%，且随着泥质含量增多，电阻率明显降低，说明本区泥质含量高低对电阻率的影响不容忽视。

图8 长61泥质含量与电阻率交会图Fig.8 Cross plot of shale content andresistivity in Chang 61

1.3 不动水含量的影响

油气层导电性很大程度上取决于其孔隙中不动水的导电性。不动水的含量及矿化度直接控制油气层电阻率的高低。储层不动水含量高，会使储层导电路径增加，导电能力增强，从而使储层电阻率大大降低。

吴仓堡长61的157块岩心压汞分析资料表明，本区储层不动水含量较高，主要为60%～90%(图9)。

图9 吴仓堡长61不动水饱和度分布图Fig.9 Frequency distribution of immobile water saturation of Chang 61 in Wuchangbao

从对应的吴仓堡长61不动水饱和度和电阻率交会图(图10)上看，单井电阻率随着不动水饱和度增加明显降低，但多井对比趋势比较复杂，说明该地区不动水饱和度对电阻率有较大影响；但电阻率的影响因素很复杂，是多因素共同影响的结果。本区不动水饱和度对低电阻率的贡献主要来源于：①高泥质含量和黏土类型；②复杂的孔隙结构；③岩石成分和结构成熟度。

图10 不动水饱和度和电阻率交会图Fig.10 Cross plot of immobile water saturation and resistivity

1.4 油水分异作用对低阻的影响

油水正常分异时，油藏垂向流体分布特征为上油下水，中间为油水同层。如果油水分异作用较弱，就不能形成纯油气层，而形成油水同层。根据吴仓堡油区长61试油成果统计，本区以油水同层为主，纯油层很少，截至2012年12月，研究区油水同层和含油水层数占试油总层数的95%以上(图11)。

图11 吴仓堡长61试油结果统计图Fig.11 Statistics well testing Results of Chang 61in Wuchangbao

图12 吴仓堡长61含油饱和度统计图Fig.12 Statistics of core oil saturation for the Chang 61 in Wucangbao

岩心分析数据表明，长61含油饱和度较低，平均仅有8.4%，绝大多数在40%以下(图12)。储层含油饱和度低，导致储层电阻率降低，有利于产生低阻油气藏。试油成果表明，本区油水分异作用较弱，是发育低阻油藏的重要原因。

1.5 地层水矿化度对低阻的影响

地层水的性质及含量变化大大增加油气层识别的难度。吴仓堡地区76口井长61地层水矿化度统计显示，本区地层水矿化度范围为(4.0～8.0) ×104mg/L，水型为CaCl2，地层水矿化度较高且变化范围大(图13)。

图13 地层水矿化度直方图Fig.13 Histogram of formation water salinity

图14 地层水氯离子与含水率关系图Fig.14 Cross plot of chloride ions in formate and water content

进一步对单层试油成果分析发现，储层产水量与水中氯离子(Cl-)含量存在明显反比关系，即地层产水量越高，地层水氯离子含量越低(图14)。由此可推断，本区水层由于其地层水矿化度相对较低，电阻率则相对较高；而油层由于地层水矿化度高导致电阻率降低，形成低阻油藏，油层与水层的电阻率值接近，甚至水层电阻率高于油层电阻率。

根据油气运移理论，吴仓堡地区长61为三角洲前缘亚相沉积，在成岩过程中泥质含量高，岩性细的储层由于其比表面积大、吸附力强，可吸附水中的离子而在颗粒表面形成高地层水矿化度的水膜，油气运聚成藏过程中，大孔喉中自由水被驱替，微小孔喉中高矿化度不动水保留下来，导致水层矿化度低于油层水的矿化度。

2 解释标准

通过对吴仓堡地区长61低阻油藏成因分析可知，岩性对本区低阻贡献较大。根据试油成果统计，长61纯油层与纯水层较少，绝大多数为油水同层。为达到测井精细解释目的，对油水同层以含水率50%为界，分为偏油同层和偏水同层进行半定量解释，以期对油水同层的含油性准确认识，为油田生产开发提供指导。由于长61储层电阻率差异较小，仅用两项测井参数达不到流体识别目的。根据测井曲线响应特征，考虑地质特性，引入三参数来建立解释图版。横坐标选择代表物性的声波时差，纵坐标选择经泥质校正后的深感应电阻率与ΔGR之比来建立解释图版(图15)。图15中纵坐标降低了岩性干扰，相对扩大了流体特性，所以可以将偏油同层、偏水同层与水层(含油水层)区分开。经生产验证，图版解释符合率为89.8%，应用效果较好。

图15 吴仓堡长61油层组流体识别图Fig.15 Cross plot of fluid discrimination for the Chang 61 oil formation of wucangbao region

3 结 论

通过吴仓堡地区井史、测井和各类岩心资料对比总结分析，认为吴仓堡地区长61低阻油藏成因较复杂，是岩性因素、泥质含量、黏土类型、不动水饱和度、油水分异作用及高地层水矿化度共同作用的结果；起主导作用的是岩石颗粒大小、不动水饱和度及高地层水矿化度，泥质含量、黏土类型及油水分异差起辅助作用。通过低阻油藏的成因分析，建立了解释图版，为该区长61测井精细评价提供了指导，满足了生产需求。

[1] 中国石油勘探与生产公司.低阻油气藏测井识别评价方法与技术[M].北京：石油工业出版社，2006.

[2] 中国石油勘探与生产分公司.低阻油气藏测井评价技术及应用[M].北京：石油工业出版社，2009.

[3] 陈华，陈小强，孙雷，等.低阻油气层地质成因分析[J]. 重庆科技学院学报(自然科学版)，2009,11(4):38-40.

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[6] 丁悦宽，景成杰，杨振庭，等.松辽盆地南部低阻油气层成因机理及控制因素[J].中国石油勘探，2009,14(4):29-33.

MechanismsAnalysingofLowResistivityOilLayer,ofChang61inWuchangbao,MiddleRegionofOrdosBasin

Tao Hongsheng, Liu Shaoguang

(ResearohInstituteofShaanxiYanchangPetroleum(Group)Co.Ltd.,Xi’an,Shaanxi710075,China)

It is difficult to interpret the formation as the rate of oil resistance and water resistance is less than 2 in Wuchangbao,central part of Ordos Basin. Based on a plant of the rock physics experiments and production data, we analyzed the geologic factors of the Chang61oil formation of Wuchangbao from the lithology, shale, clay types, immovability water saturation, oil-water separation affect, water salinity and so on. We thought main causes of low resistivity are the lithology, immovability water saturation and water salinity. The secondary causes are shale, clay types, oil/water separation affect. Referred to geologic feature and geophysical signature, we used three parameters to reduce the impact of the introduction of the reservoir rock resistivity, expanding fluid properties to establish low resistivity reservoir fluid identification plates. The production and application of the effect is significant, and lay the foundation for subsequent reservoir evaluation.

core analysis, low resistivity factors, resistivity

国家科技支撑计划项目(2012BAC26B00)。

陶红胜(1967年生)，男，高级工程师，从事油气地质工程方面的科研、生产及管理工作。邮箱:taohongsheng1967@163.com。

TE122.1

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