测井地质综合解释系列报告之十——利用注聚合物泥浆伤害岩电实验参数变化评价特低渗透储层VIP

报告人 :宋子齐 （西安石油大学，陕西 西安 710065） 利用注聚合物泥浆伤害岩电实验 参数变化评价特低渗透储层 测井地质综合解释系列报告之十 摘要： 针对鄂尔多斯盆地陕北斜坡长 6特低渗透储层受聚合物泥浆伤害，微电极电阻率曲线在渗透层上的正幅度差异不明显，直观指示油气层和水层的深、中、浅探测电阻率在常规储层的有序排列基本消失。通过注聚合物泥浆驱替前后岩石电阻率与孔隙度及含水饱和度实验关系分析， 驱替后岩样电阻率显著增大 ，岩样电阻率随含水饱和度增大而减小的基本规律不复存在。归纳其 岩性系数 a、电阻率系数 饱和度指数 反映出注聚合物泥浆驱替破坏了储层孔隙结构及其基本特征，测井中 造成了范围较小的高侵和特高侵地层电阻率带 。从而 提出在较为致密的低渗砂、致密砂聚合物泥浆伤害储层中，利用微电极负差异及其电阻率曲线不规则增高变化划分特低渗透油层有效厚度 ，并以实例阐明了利用岩电实验参数变化评价特低渗透储层的方法。 关键词： 测井响应；聚合物泥浆；驱替；含水饱和度增大；电阻率增大； 微电极负差异；特低渗透储层 利用注聚合物泥浆伤害岩电实验参数变化评价特低渗透储层 安塞油田沿河湾地区长 6油藏位于鄂尔多斯盆地的陕北斜坡中部，为一平缓的西倾单斜构造（倾角仅半度左右），断层和褶皱不发育。该区长 6油层主要为三角洲前缘相沉积，发育水下分流河道及其河道叠置型河口坝微相，储层受沉积环境、成岩作用、构造等因素影响，具有低孔隙度、低渗透率、油层薄、非均质性强等特点，属典型的特低渗透非均质岩性油藏。区内储层微观孔隙类型多样，结构复杂，残余粒间孔、溶孔及微孔的不同组合交织搭配，储集性能相差悬殊。在宏观物性上则表现为孔隙度、渗透率分布范围宽，孔渗关系复杂 1高孔低渗、低孔高渗、低孔低渗并存，流动层带复杂。特别是该区特低渗透储层泥浆对地层侵入作用弱，泥饼难于形成，微电极电阻率曲线在渗透层上的正幅度差异不明显；直观指示油气层和水层的深、中、浅电阻率在常规储层的有序排列基本消失；发育在储层中的微裂缝呈现的不规则扩径使测井曲线背景值失真。其综合效应反映出测井响应来自油气成分少，有生产能力的低孔隙度储层与无效层段之间差异很小 6因此， 有必要研究特低渗透储层注聚合物泥浆前后岩电实验关系，阐明贴近井眼和临近井眼聚合物泥浆对井壁地层伤害特征，分析该区粘度大、矿化度低、电阻率较高聚合物泥浆钻井过程中，微电极电阻率曲线和差异，结合自然伽马、自然电位及密度等测井曲线，研究精细评价特低渗透储层的方法 11 。 利用注聚合物泥浆伤害岩电实验参数变化评价特低渗透储层 引 言 1 注聚合物泥浆前后岩电实验参数变化研究 岩石储集物性的好坏取决岩石的有效孔隙度，孔隙度中完全充满水的岩石电阻率 R 隙度 及岩性有关， R o=f（ 、 岩性）。为得到 R 的直接关系，可对给定含水砂岩岩样进行实验测试。 通过实验， 无论怎样改变地层水电阻率 水岩石电阻率与所含地层水电阻率比值总是一个常数 ，即： O 1 o 2 o w 2 w R 这个 比值只与岩样孔隙度、胶结情况和孔隙形状有关 ，而与饱含在岩样孔隙中的地层水电阻率无关。这个 比值定义为岩石的地层因素 F（相对电阻率）： R式中 00%含水地层电阻率； 岩石电阻率与孔隙度实验关系研究 利用注聚合物泥浆伤害岩电实验参数变化评价特低渗透储层 我们采集沿河湾地区长 61同类型岩石的 10块岩样，包括沿 12648 865121925313492 7931111别 测定孔隙度（ ）和注聚合物泥浆伤害前后岩样电阻率（ 并根据地层水电阻率（ 求出地层因素 F= 表 1）。 表 1 岩石电阻率与孔隙度实验关系数据表 伤害前 伤害后 伤害前 伤害后86 温 6 温 6 0 温 6 温 6 温 6 温 6 温 6 温 6 温 6 温 层因素样长(直径(隙度(%)渗透率(101 26- 18沿1 34- 22实验温度( ) 井号 样号 层位井深(m)1 注聚合物泥浆前后岩电实验参数变化研究 利用注聚合物泥浆伤害岩电实验参数变化评价特低渗透储层 利用表 1中 为横坐标，作出注聚合物泥浆伤害前后地层因素（ F）与孔隙度（ ）关系图（图 1、图 2）。 岩样伤害前地层因素与孔隙度关系图 岩样伤害后地层因素与孔隙度关系图 图 1、图 2中 注聚合物泥浆伤害前后地层因素与孔隙度关系基本上分布于一条直线 ， 但伤害后曲线幅度明显增高 。由此归纳出泥浆伤害前后 关系式： 伤害前 1 1 . 4 5 5 42 . 3 8 8 6F 伤害后 2 1 . 1 7 6 48 . 8 2 8 1F 1 注聚合物泥浆前后岩电实验参数变化研究 利用注聚合物泥浆伤害岩电实验参数变化评价特低渗透储层 图中伤害前后岩性系数 实验数据列于表 2中。 表 2 砂岩岩样伤害前后 a、 系数值 泥浆伤害前 泥浆伤害后 岩性系数（ a） 结指数（ m） 表中可以看出，注聚合物泥浆前后地层因素与岩心电阻率变化规律相似。但 驱替后岩心电阻率幅度显著增大 ， 岩性系数 胶结指数 反映驱替破坏了储层孔隙结构和胶结形式，造成 泥浆高侵，致使近井带地层电阻率很高 。 1 注聚合物泥浆前后岩电实验参数变化研究 利用注聚合物泥浆伤害岩电实验参数变化评价特低渗透储层 岩石电阻率与含水饱和度实验关系研究 在亲水岩石孔隙中含有水和油时，油水在孔隙中的分布特点，以水包围在岩石颗粒的表面，其孔隙中央部分充填石油。由于石油电阻率很高，几乎是不导电的，所以含油岩石电阻率比该岩石完全含水时电阻率高。含油岩石电阻率 ）饱和度 层水电阻率 。在给定岩样中，地层水电阻率和孔隙度都一定时，岩石电阻率随着含水饱和度增高而减小。 在自然界中地层水电阻率和孔隙度都是变量，并且对 消除影响， 引入电阻增大率系数 ，即 用含油岩石电阻率 ： t R1 注聚合物泥浆前后岩电实验参数变化研究 利用注聚合物泥浆伤害岩电实验参数变化评价特低渗透储层 在同样岩石中， 电阻增大率 ）饱和度 而与地层水电阻率、岩石的孔隙度和孔隙形状等因素无关。这给研究岩石电阻率和含油饱和度定量关系奠定了基础。 该区岩石电阻率和含水饱和度的定量关系是通过实验得到的。通过选用该区沿 126测出其完全含水时 电阻率 后向岩样内逐渐压入石油，改变岩样含水饱和度，同时测量其 到一组 表 3）。 表 3 岩样电阻率与含水饱和度实验关系数据表（伤害前） 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5沿1 2 6 - 1 8 8品R o( m )R t( m )注聚合物泥浆前后岩电实验参数变化研究 利用注聚合物泥浆伤害岩电实验参数变化评价特低渗透储层 利用表 3制作注聚合物 泥浆伤害前电阻增大率（ I）与含水饱和度（ 关系图（图 3）。 岩样伤害前电阻增大率与含水饱和度关系图 1 注聚合物泥浆前后岩电实验参数变化研究 利用注聚合物泥浆伤害岩电实验参数变化评价特低渗透储层 利用该区上述沿 126 1341储层的 10个岩样，测定注聚合物泥浆伤害后的电阻率（ 电阻增大率（ I）及含水饱和度（ （表 4）。 表 4 不同岩样电阻率与含水饱和度实验关系数据表（伤害后） 井号 样号 (m) (m) I %) 沿 1262951 134 注聚合物泥浆前后岩电实验参数变化研究 利用注聚合物泥浆伤害岩电实验参数变化评价特低渗透储层 利用表 4制作注聚合物 泥浆伤害后电阻增大率（ I）与含水饱和度 （ 系图 （图 4）。 岩样伤害后电阻增大率与含水饱和度关系图 1 注聚合物泥浆前后岩电实验参数变化研究 利用注聚合物泥浆伤害岩电实验参数变化评价特低渗透储层 图 3、图 4注聚合物泥浆伤害前后电阻增大率与含水饱和度关系相反， 伤害后曲线幅度增高，且随含水饱和度增大而呈不规则增大变化 。由此归纳出泥浆伤害前后 伤害前 伤害后 0 . 6 6 2 41I 1 . 7 4 9 . 1 8 3 12I 7 . 9 8 2 5 砂岩岩样伤害前后 b、 系数值 泥浆伤害前 泥浆伤害后 电阻率系数（ b） 和度指数（ n） 注聚合物泥浆前后岩电实验参数变化研究 利用注聚合物泥浆伤害岩电实验参数变化评价特低渗透储层 图表中注聚合物 泥浆伤害前后岩样电阻增大率与含水饱和度关系相反 ，驱替后岩样电阻率随含水饱和度增大而减小的基本规律不复存在，其 电阻率系数 饱和度指数 反映出驱替后岩样电阻率不规则增高的反常现象（图 3、图 4、表 5）。从而，在 测井中造成聚合物泥浆伤害后近井带储层电阻率幅度增高及其波动起伏变化，特别明显的提高了微电极电阻率和八侧向电阻率幅度、差异及性质 。 通过该区特低渗透储层注聚合物泥浆岩电实验参数变化，造成该区特低渗透储层近井带泥浆高侵和特高侵电阻率变化带。在聚合物泥浆驱替过程中， 聚合物泥浆粘度大，矿化度低，电阻率很高 ，残留聚合物在 储层粒间呈薄膜附着、堵塞遮挡，岩心孔隙度减小 ，储层泥质和粒度中值不断变化， 孔隙曲析度加大，造成胶结致密、孔隙结构特差，电阻率显著增大 ，出现岩层电阻率随泥浆侵入含水饱和度增加而明显升高变化。这种特低渗透储层 注聚合物泥浆的高侵过程 ， 测井中造成范围较小的高侵和特高侵地层电阻率带 ，它们不同程度地 提高八侧向、微电位、微梯度测井电阻率 。特别对于较为致密的低渗砂或致密砂油层，砂层渗透性差且泥浆侵入不足以形成泥饼（侵入量小）， 极板直接贴在井壁上，由于极板与贴壁致密砂层镶嵌接触状况变化 ，不同程度的泥浆高侵和特高侵造成微梯度 贴近井眼造成特高侵 ）读数大于探测相对较深的微电位 临近井眼造成高侵 ）读数， 微电极曲线呈现 阻率幅度明显增高，且波动起伏变化较大 。 利用注聚合物泥浆伤害岩电实验参数变化评价特低渗透储层 2 利用岩电实验参数变化评价特低渗透储层 图 5是沿河湾地区沿 25井长 611中 井 原解释主要干层 ，底部有部分油水层。该层段 微电极电阻率明显跳动增高并出现负差异变化 ；加之自然伽马减小幅度大，自然电位减小幅度相对较小，密度减小，反映储层是一个 渗透性较差的低渗砂油水层 。在注聚合物泥浆驱替中，自然伽马与自然电位幅度差反映储层为渗透性较差（较为致密）的低渗砂层，砂层 渗透性差不足以形成泥饼 ， 油层泥浆高侵和特高侵造成微电极曲线呈现的负差异 ， 电阻率读数不规则增大变化 ，且在泥浆高侵带造成密度测井值降低。通过 该层段在 产油 d，日出水 d（与 证实了评价划分特低渗透油层有效厚度的可靠性（图 5）。 沿 33井长 611 试油结果： 油： d 水： d (与 904段合试 ) 2 利用岩电实验参数变化评价特低渗透储层 利用注聚合物泥浆伤害岩电实验参数变化评价特低渗透储层 通过注聚合物泥浆 驱替前后岩石电阻率与孔隙度实验关系分析 ，驱替后岩样电阻率显著增大，归纳其 岩性系数 胶结指数 反映出 注聚合物泥浆破坏了储层孔隙结构及胶结形式，造成泥浆高侵 ，近井带地层电阻率很高。 通过注聚合物泥浆驱替前后 岩石电阻率与含水饱和度实验关系分析 ，驱替后岩样电阻率随含水饱和度增大而减小的基本规律不复存在，归纳其 电阻率系数 饱和度指数 反映出 注聚合物泥浆驱替伤害储层基本结构及基本特征，造成泥浆驱替后地层电阻率不规则增高变化的反常现象 。 利用特低渗储层注聚合物泥浆高侵过程，分析 砂层渗透性差泥浆侵入不足以形成泥饼 ，测井极板与贴壁砂层接触急剧变化 ，造成 井壁较小范围的高侵和特高侵地层电阻率带 。从而，提出在较为致密的低渗砂、致密砂聚合物泥浆驱替油层中，利用 微电极负差异及其电阻率曲线不规则增高变化特征，有效地划分特低渗透油层的有效厚度 。 3 结 论 利用注聚合物泥浆伤害岩电实验参数变化评价特低渗透储层 外 文 翻 译 利用注聚合物泥浆伤害岩电实验参数变化评价特低渗透储层 1 宋子齐 ,程国建 ,王静 ,等 J2006,27(6):1032 赵群 ,郭建 ,郝守玲 ,耿建华 地球物理学报 J,2005,48(3):6493 朱益华 ,陶果 ,方伟 ,王胜奎 J2007,22(5):15914 宋子齐 ,王桂成 ,赵宏宇 ,等 J26(3):1005 蒋凌志 ,顾家裕 ,郭斌程 J2004,22(1):136 宋子齐 ,程国建 ,杨立雷 ,等 J2006,28(6):5957 谭茂金 ,张庚骥 ,运华云 ,赵文杰 地球物理学报 ,2007, 50(3):9398 李剑浩 地球物理学报 ,2005,48(6):14069 吴小平 地球物理学报 ,2005,48(4):93210 范晓敏 J2007,22(1):14211 殷艳玲 ,王建 ,曲岩涛 J2008,32(1):1512 魏宝君 地球物理学报 ,2007,50(2):63213李斌凯 ,马海州 ,谭红兵 J2007,22(5):149314 宋延杰 ,石颖 J2007,22(5):153315 钟大康 ,朱筱敏 ,张琴 J2004,78(6):863外 文 翻 译 利用注聚合物泥浆伤害岩电实验参数变化评价特低渗透储层 16 钟蕴紫 ,孙耀庭 ,张俊杰 ,等 J2005,29(5)