利用岩石物理相“甜点”筛选特低渗储层含油有利区（之六）

利用岩石物理相 “ 甜点 ” 筛选特低渗储层含油有利区 汇报人 :宋子齐 西安石油大学 测井地质综合解释系列报告之六 利用岩石物理相 “ 甜点 ” 筛选特低渗储层含油有利区 摘要： 针对陕北斜坡中部特低渗透储层受沉积环境、成岩作用、构造等因素影响，储层宏观物性和微观孔隙类型多样、储集性能和渗流结构差异较大、流动层带复杂的特点，利用 岩石物理相流动单元 “ 甜点 ” 筛选特低渗储层含油有利区 。选用反映多孔介质地质特征的流动层带指标、储能参数、成岩综合系数、单渗砂层厚度、油层有效厚度、砂地比、渗透率、孔隙度、泥质含量及夹层的分布频率和分布密度等参数，建立起岩石物理相 “ 甜点 ” 综合评价指标体系。通过灰色理论集成和综合上述储层渗流、储集及含油气与非均质的多种信息，利用 、 类岩石物理相 “ 甜点 ” 圈定出含油有利区位置及分布范围。从而， 集中地反映出该区特低渗透储层含油有利区形成的地质特点，进一步深化了特低渗储层表征，提高了该区储层非均质性及其含油有利区的认识，为研究区特低渗透油田增储上产提供了有利目标及井区 。 关键词： 特低渗透；岩石物理相；有利流动单元 “ 甜点 ” ；指标体系；筛选； 含油有利区 岩石物理相 “ 甜点 ” 是多种地质作用的综合反映 ， 是沉积作用 、 成岩作用 、 后期构造作用和流体改造作用形成的有利岩石物理相流动单元 ， 它们具有相对优质储层的渗流 、 储集及含油气与非均质特征 ， 集中地反映该区特低渗透储层含油有利区形成的地质特点 1 为此 ， 笔者针对陕北斜坡中部三角洲前缘相带储层受沉积环境 、 成岩作用 、 构造因素等影响 ， 具有低孔隙度 、低渗透率 、 油层薄和非均质性强等特点 ， 摸索了一套利用岩石物理相流动单元 “ 甜点 ” 筛选含油有利区的方法和流程 ， 在储层沉积微相和小层对比的基础上 ， 从取心井和测井解释入手 ， 通过优选参数 ， 建立岩石物理相流动单元定量评价标准和研究模型 ， 利用灰色系统理论分析储层微观孔隙几何特征 、渗流特征 、 储集特征及其含油气能力 ， 有机地集成和综合多种信息 ， 并通过岩石物理相流动单元 “ 甜点 ” 的空间展布 ， 阐明含油有利区的分布 5 利用岩石物理相 “ 甜点 ” 筛选特低渗储层含油有利区 1 岩石物理相流动单元综合评价指标体系 利用岩石物理相 “ 甜点 ” 筛选特低渗储层含油有利区 岩石物理相流动单元综合评价参数 一平缓的西倾单斜构造，断层和褶皱不发育。长 3、长 4+5主要为三角洲前缘相沉积，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。在宏观物性上表现为孔隙度、渗透率分布范围宽，孔渗关系复杂，高孔低渗透、低孔高渗透和低孔低渗透并存 9在确定该区长 3、长 4+5储层岩石物理相流动单元评价标准的研究中，着重分析该区特低渗透 储层地质条件对储层岩石物理相流动单元及其 “ 甜点 ” 的控制作用 ，以及 非均质油藏的储层特征 ，把 、长 4+5储层岩石物理相流动单元划分为 ， ， 、 类 ，即按 渗流、储集能力和含油气 “ 甜点 ” 控制能力 分为 好、较好、较差及差 4类 13表 1） 1 岩石物理相流动单元综合评价指标体系 利用岩石物理相 “ 甜点 ” 筛选特低渗储层含油有利区 表 1 长 3、长 4+5储层岩石物理相流动单元特征分类表 参数 类 类 类 类 沉积微相 水下分流河道、水下分流河道叠置型河口坝 水下分流河道、河道叠置型河口坝 水下分流河道、河口坝、水下天然堤或水下决口扇 水下天然堤或水下决口扇、前缘席状砂 岩性 细粒长石砂岩（含部分中 细粒长石砂岩） 细粒长石砂岩（含部分微 细粒长石砂岩） 含钙质或泥质微 细粒长石砂岩（含部分粉砂岩） 含钙质或泥质粉砂岩 单渗砂层厚度 /m 隙度 /% 透率 /10 驱压力 / 和度中值压力 / 大喉道半径 / m 值孔喉半径 / m 孔率 /% 径 / m 喉组合 中、小孔 中、细喉 中、小孔 细喉 小孔 细、微喉 小孔 微喉 孔隙类型 原生粒间孔 溶蚀粒间孔 溶蚀粒内孔 原生粒间孔 溶蚀粒间孔 溶蚀粒内孔 少量微孔隙 少量原生粒间孔 微孔隙 极少量原生粒间孔微孔隙 1 岩石物理相流动单元综合评价指标体系 利用岩石物理相 “ 甜点 ” 筛选特低渗储层含油有利区 类岩石物理相流动单元 主要分布在 水下分流河道和水下分流河道切割、叠置型河口砂坝上，岩性为细粒长石砂岩，含部分中 细粒长石砂岩 。此类砂岩毛细管压力特征为低排驱压力中、小喉道型，砂岩中普遍发育绿泥石膜胶结残余粒间孔隙、溶蚀粒间孔隙和溶蚀粒内孔隙，以残余粒间孔隙、溶蚀孔隙型孔隙组合关系或混合型孔隙组合关系为主。砂岩铸体薄片面孔率大于 5 %，孔隙分布均匀且连通性好。铸体薄片与扫描电镜显示，此类砂岩发生了广泛而强烈的溶蚀作用，填隙物含量低，以自生矿物胶结物为主，常见高岭石、绿泥石与自生石英，泥质杂基不发育。该类 砂体中各类岩石物理相参数分别反映出储层具有好的孔喉几何特征和渗流、储集能力及含油气能力（表 1），成为该区特低渗储层中控制主要类型含油有利区的 “ 甜点 ” 。 1 岩石物理相流动单元综合评价指标体系 利用岩石物理相 “ 甜点 ” 筛选特低渗储层含油有利区 类岩石物理相流动单元 主要分布在 水下分流河道及其河道叠置型河口坝砂体上，岩性为细粒长石砂岩，含部分微 细粒长石砂岩 。砂岩中毛细管压力特征为中排驱压力小喉道型，砂岩中分布缝状残余粒间孔隙、溶蚀粒间孔隙、溶蚀粒内孔隙和少量自生矿物晶间微孔隙，以溶蚀孔隙型孔隙组合关系或混合型孔隙组合关系为主。砂岩铸体薄片面孔率为 3 6 %，孔隙分布较均匀，连通性较好。铸体薄片与扫描电镜显示，此类砂岩溶蚀作用强度具有较强的不均一性，泥质杂基不发育，自生矿物胶结物含量较低，常见有绿泥石、方解石和石英。该类 砂体中各类岩石物理相参数分别反映出储层具有较好的渗流、储集能力及含油气能力（表 1），它们也成为该区特低渗储层中控制含油有利区的 “ 甜点 ” 。 1 岩石物理相流动单元综合评价指标体系 利用岩石物理相 “ 甜点 ” 筛选特低渗储层含油有利区 类岩石物理相流动单元 的各类岩石物理相参数反映储层渗流能力和储集能力较差，主要分布在 水下分流河道（分支河道）、河口坝、水下天然堤或水下决口扇上，岩性为含钙质或泥质的微 细粒长石砂岩，含部分粉砂岩 。砂岩毛细管压力特征为较高排驱压力 细、微喉道型，砂岩以填隙物内微孔隙和部分残余粒间孔隙为主，局部分布溶蚀长石粒内孔隙。砂岩中孔隙分布不均匀，连通性差，形成以致密型孔隙组合关系为主，局部存在裂缝 致密型孔隙组合关系。砂岩铸体薄片面孔率低于 3 %， 成岩压实和胶结作用强，溶蚀作用弱，物性较差、杂基含量高、非均质性强 （表 1）。 1 岩石物理相流动单元综合评价指标体系 利用岩石物理相 “ 甜点 ” 筛选特低渗储层含油有利区 类岩石物理相流动单元 的各类岩石物理相参数反映储层渗流能力和储集能力差，主要分布在 水下分流河道侧翼，处于水下天然堤的分流河道与分流间湾之间，以及水下决口扇延伸区域，岩性主要为含钙质或泥质粉砂岩 。砂层毛细管压力特征为高排驱压力 微喉道型，铸体薄片面孔率低于 1 %， 成岩压实和胶结作用很强，杂基含量高、物性极差 （表 1）。 上述 、 类岩石物理相流动单元 具有明显较好的渗流、储集能力及含油气能力，成为了该区 特低渗透储层控制和圈定含油有利区的 “ 甜点 ” 。 1 岩石物理相流动单元综合评价指标体系 利用岩石物理相 “ 甜点 ” 筛选特低渗储层含油有利区 岩石物理相流动单元综合评价参数 表征岩石物理相流动单元的参数要从不同角度反映该区特低渗透储层含油有利区形成的地质特点，采用岩石物理相流动单元及其 “ 甜点 ” 综合评价的分析方法，选用流动层带指标、储能参数、单渗砂层厚度、油层有效厚度、成岩综合系数、砂地比、渗透率、孔隙度、泥质含量及夹层的分布频率和分布密度等多种参数评价储层岩石物理相的基本特征。 储层 流动层带指标 层质量指标 准化孔隙度指标 16 0 3 1 4I （ 1） 标准化孔隙度指标 1 （ 2） 储层质量指标 1 岩石物理相流动单元综合评价指标体系 利用岩石物理相 “ 甜点 ” 筛选特低渗储层含油有利区 渗透率 2 （ 3） 式中： 由岩心分析及测井拟合数据获得； 柱体时， ） 为孔隙介质的迂曲度， 习惯上称 实际岩石中，该项值为 5 100； m 储层流动层带指标为 : s g I 0 . 0 3 1 4 F S其中 一个关于多孔介质地质特征的函数，随孔隙及其性质变化。 因此可以看出，储层 流动层带指标 喉结构特征结合起来确定储层储集特征、渗流特征及非均质特征的参数 。 （ 4） 1 岩石物理相流动单元综合评价指标体系 利用岩石物理相 “ 甜点 ” 筛选特低渗储层含油有利区 储能参数（ R） 是指每口井在储量计算取值层段内有效厚度、有效孔隙度和含油饱和度乘积，它反映储层中纯油层的厚度； 成岩综合系数（ P） 是各种成岩作用对储层储集空间变化的综合定量表征，表示为孔隙度占视压实率、视微孔率、视胶结率之和的百分比，反映储层经历各种成岩演化对储层孔隙空间的影响程度； 单渗砂层厚度（ h） 代表小层骨架砂体及其有利微相带的沉积能量；砂地比（ S）反映储层沉积特征及地层参数分布特征； 渗透率（ K）、孔隙度（ ） 反映储层物性特征； 泥质含量（ 反映储层岩性特征； 夹层的分布频率（ F）和分布密度（ D） 实质上就是储层内部流体被驱动过程中影响流体推动因素的不均一性。 这些参数从 不同角度显示该区储层渗流、储集及含油气与非均质性等岩石物理相特征，集中反映出该区特低渗储层中相对优质储层形成的地质特点， 它们组合起来成为 评价岩石物理相流动单元及其 “ 甜点 ” 的重要指标 。 1 岩石物理相流动单元综合评价指标体系 利用岩石物理相 “ 甜点 ” 筛选特低渗储层含油有利区 储层岩石物理相流动单元综合评价指标 利用上述各项单一参数值都不能准确表征储层岩石物理相流动单元，例如流动层带指标 透率参数决定的，同一地区相对的高孔高渗或低孔低渗韵律段储层都有可能导致同一 此，利用灰色理论集成，综合上述各项参数对油田长 3、长 4+5储层岩石物理相流动单元进行统计，采用 统计平均数据列为岩石物理相流动单元评价划分指标 ： 1 , 2 , . . . ,o i o i o i o X X n （ 5） 式中： 统计平均数据列； i 为 。 1, 2,., 岩石物理相流动单元综合评价指标体系 利用岩石物理相 “ 甜点 ” 筛选特低渗储层含油有利区 在计算上述各评价参数和划分指标后，根据该区储层岩石物理相流动单元及其 “ 甜点 ” 分析评价划分含油有利区，利用参数指标准确率与分辨率的组合分析，对 各项参数赋予不同的权值 22确定流动层带孔喉几何特征是评价特低渗储层岩石物理相 “ 甜点 ” 的首要指标，因此首先 赋予储层流动层带指标最大权值 ，反映储层纯油层厚度、沉积能量、工业油流的 储能参数、单渗砂层厚度、油层有效厚度赋予足够大的权值 ，影响储层沉积、成岩特征、渗流特征的砂地比、成岩综合系数和孔隙度、渗透率给予相对较大权值，并且给予泥质含量及非均质参数以相应权数，并 根据油田具体地质特征进行适当调整 ， 建立 起研究区长 3、长 4+5特低渗储层 岩石物理相 及其 “ 甜点 ” 综合评价的 11类参数指标及权值 （表 2）。 1 岩石物理相流动单元综合评价指标体系 利用岩石物理相 “ 甜点 ” 筛选特低渗储层含油有利区 表 2 长 3、长 4 5储层岩石物理相及其 “ 甜点 ” 综合评价指标体系 特征性参数 储层岩石物理相流动单元评价标准 权值 类 （ “ 甜点 ” ） 类 （ “ 甜点 ” ） 类 类 流动层带指标 能参数（ m） 渗砂层厚度（ m） 0 层有效厚度（ m） 10 5 岩综合系数（ %） 10 地比 透率（ 10 隙度（ %） 质含量（ %） 层分布频率（层 /m） 层分布密度（ m/m） 中 、 类岩石物理相流动单元 明显反映特低渗储层微观孔喉几何特征、沉积、成岩、能量厚度特征和岩性、物性、含油性、地层参数分布及非均质特征，其 评价参数标准达到了相对高渗高产含油有利区预测指标 ，成为该区特低渗透储层 筛选含油有利区 “ 甜点 ” 的评价预测标准 。 2 利用岩石物理相 “ 甜点 ” 筛选特低渗储层含油有利区分布 利用岩石物理相 “ 甜点 ” 筛选特低渗储层含油有利区 特低渗储层含油有利区筛选的综合评价方法 利用上述反映特低渗储层微观孔喉几何特征、沉积、成岩特征和岩性、物性、含油性、地层参数分布及非均质性等参数建立的综合评价指标体系， 进行被评价数据的综合分析处理 。采用 矩阵分析、标准化、标准指标绝对差的极值加权组合放大技术，计算灰色多元加权系数 ： m i n m i n m a x m a xm a x m a k k A i k kP k Y kA i k k k （ 6） 其中 i o k X k （ 7） 式中 ( ) 数据 i在 数）的灰色多元加权系数； ii k k 标准指标两级最小差； ii k k 标准指标两级最大差； 第 i k ( )第 数）的权值； A 灰色分辨系数。 从而可以得出灰色加权系数序列： ( ) ( ) ( ) ( ) 1 , 2 , . . . ,i i i iP k P P P n= （ 8） 由于 系数较多 ， 信息过于分散 ， 不便于优选 ，采用 综合归一技术 ，将各点（参数）系数集中为一个值，其表达式： 111 式中 为灰色多元加权归一系数的行矩阵。 最后，利用矩阵作数据列处理后，采用最大隶属原则： m a x m a x 9） 作为灰色综合评价预测结论，并 根据数据列（行矩阵） 的数据值， 确定评价结论精度及可靠性 。 从而，利用 灰色理论集成和综合上述储层渗流、储集及含油气与非均质的多种信息 23 实现 对该区长 3、长 4+5特低渗储层 岩石物理相流动单元的灰色理论分析评价。 2 利用岩石物理相 “ 甜点 ” 筛选特低渗储层含油有利区分布 利用岩石物理相 “ 甜点 ” 筛选特低渗储层含油有利区 （ 10） 2 利用岩石物理相 “ 甜点 ” 筛选特低渗储层含油有利区分布 利用岩石物理相 “ 甜点 ” 筛选特低渗储层含油有利区 特低渗储层含油有利区的综合评价 该区特低渗储层 岩石物理相流动单元分布发育类型和规模均较差 ，反映储层渗流特性和储集特性总体较差，其 类 岩石物理相流动单元分布面积 占 ，有效 砂体尖灭面积达 ； 类 岩石物理相流动单元面积为 ； “ 甜点 ”的 类和 类 岩石物理相流动单元 和 （图 1）。但渗流、储集能力和含油气能力均较好，它们 圈 定的范围分别筛选出各层段特低渗透储层含油有利区 。其中各层段 “ 甜点 ” 范围以主力油层 长 4+511、长 332分布发育规模较大 ，面积达到 其余 长 32、长 4+512、长 31、长 4+52和长 331分布发育规模依次减小 （图 1）。 图 1 长 3、长 4+5储层岩石物理相流 动单元综合评价分类统计图 2 利用岩石物理相 “ 甜点 ” 筛选特低渗储层含油有利区分布 利用岩石物理相 “ 甜点 ” 筛选特低渗储层含油有利区 利用岩石物理相 “ 甜点 ” 圈定特低渗储层含油有利区分布 类岩石物理相 “ 甜点 ” 分布在单渗砂层厚度和孔隙度、渗透率、含油饱和度高的位置，其非均质程度低，但面积小、连续性差，多呈较小的团块、豆荚状分布在河道中下游中央、交汇、转折和叠置河口坝处。 类岩石物理相 “ 甜点 ” 在平面上分布面积增大，分布在 类岩石物理相 “ 甜点 ” 四周和单渗砂层厚度较大及孔隙度、渗透率、含油饱和度较高的位置，其非均质程度较低，但面积较小，多呈窄长条带、团块状分布在河道中下游主体部分和叠置河口坝处。 类岩石物理相流动单元 平面分布面积亦有增大，分布在 类岩石物理相 “ 甜点 ” 四周和单渗砂层厚度较小及孔隙度、渗透率、含油饱和度降低的位置，非均质程度增大，多呈镶边和窄长条带分散在河道主体的 、 类岩石物理相 “ 甜点 ” 四周及边侧部位。 类岩石物理相流动单元 平面分布面积大，它包括河道主体与河道间微相的过渡部位及边侧部位，其物性差、厚度薄，砂体延续性很差。 “ 甜点 ” 范围 类、 类 有利岩石物理相流动单元规模、范围较小，但它们的 综合评价参数指标和油气圈闭条件达到了特低渗储层相对高渗、高产的含油有利区预测标准 23 2 利用岩石物理相 “ 甜点 ” 筛选特低渗储层含油有利区分布 利用岩石物理相 “ 甜点 ” 筛选特低渗储层含油有利区 白 102井区 白 208井区 白 123井区 华 191井区 山 133井区 图 2 长 332期岩石物理相 “ 甜点 ” 圈定含油有利区分布图 利用岩石物理相流动单元的 “ 甜点 ” 预测评价并筛选出 5个含油有利区 ，它们处在由北东向南西发育的 5条水系水下分流河道 中下游主体带上，其中主要在 第 2水系 中游圈定 白 102井区 ， 第3水系 下游圈定 白 208井区 ，并在 第 3、第 4、第 5水系 中下游圈定出 白 123井区、华191井区、山 133井区 等 较大规模和范围的含油有利区 ，它们不仅反映出河道中部向南西方向含油有利区连片的规模和范围，而且 勾画出河道中部油藏与南西部华池油藏连片延伸趋势、形态和特征 。 3 结 论 利用岩石物理相 “ 甜点 ” 筛选特低渗储层含油有利区 选用反映多孔介质地质特征的 流动层带指标、储能参数、单渗砂层厚度、油层有效厚度、成岩综合系数、砂地比、渗透率、孔隙度、泥质含量和夹层的分布频率、分布密度 等多方面参数， 从不同角度显示该区储层渗流、储集及含油气与非均质性等岩石物理相特征，建立 起该区特低渗透储层岩石物理相流动单元 “ 甜点 ” 综合评价指标体系 。 通过该区特低渗透储层岩石物理相流动单元分布特征的综合分析，该区特低渗透储层 岩石物理相流动单元分布发育差 ，反映 储层 的渗流特征和储集 特征总体较差 。其中 、 类好的岩石物理相 流动单元分布发育的 规模 和 范围虽然较小 ，但它们 渗流 、 储集 能力和 含油气 能力评价指标 与 相应 含油有利区预测标准相一致 ， 形成 了该区 特低渗透储层 圈定含油有利区的 “ 甜点 ” 。 3 结 论 利用岩石物理相 “ 甜点 ” 筛选特低渗储层含油有利区 在特低渗透储层中圈定含油有利区分布，实质上是利用灰色理论从不同角度对储层孔喉几何特征、沉积、成岩、能量厚度特征和岩性、物性、含油性、地层参数及非均质性进行全面分析，通过 目的层段长 332层岩石物理相 “ 甜点 ” 筛选出白 102井区、白 208井区、白 123井区、华 191井区、山 133井区 等较大规模和范围的含油有利区，它们不仅反映出河道中部向南西方向含油有利区连片的规模和范围，而且勾画出河道中部油藏与南西部华池油藏连片延伸趋势、形态和特征。从而， 集中地反映 出该区 特低渗透储层含油有利区的分布规律、延伸方向及非均质特征 。 岩石物理相 “ 甜点 ” 是多种地质作用的综合反映，它们具有相对优质储层的渗流、储集及含油气与非均质特征。 利用岩石物理相 “ 甜点 ” 圈定出含油有利区 ， 进一步深化了特低渗透储层表征，提高了特低渗透储层沉积、成岩特征、分布规律及非均质性分布的认识，为该区特低渗透油田增储上产提供有利目标及井区 。 参考文献 1 宋子齐，程国建，王静，等 J2006， 27（ 6）： 1032