（地球探测与信息技术专业论文）巴彦塔拉油田测井资料综合解释方法研究.pdf

a b s t i u ( 了 摘要 海拉尔盆地巴彦塔拉油田是最近几年新发现的油藏，具有很大的石油开发潜力。其储层 具有岩性多样、储层孔隙复杂、测井参数难以确定等特点。因此，研究巴彦塔拉油田储层岩 性识别、储层参数计算以及有效厚度解释标准确定，形成一套适用的测井评价方法，对该油 田的开发具有重要意义。 本文通过研究统计岩心、测井、试油资料，对巴彦塔拉油田储层物性、含油性、岩性及 电性特征进行分析，系统描述了该油田储层的“四性关系”。在此基础上，总结了巴彦塔拉 油田各储层主要岩性和各种岩性的测井响应特征，以传统的交会图技术把该区岩性分为5 类。在实际应用中发现，传统的交会图技术，对过渡性岩性识别效果不好，因此，引入一种 名为支持向量机( s 、1 1 ) 的新的模式识别方法，该方法尤其对过渡性岩性识别准确，实际应 用符合率达到9 4 。计算储层参数是测井解释的基础，以巴彦塔拉油田岩性、物性、含油 性和电性之间的关系研究为基础，以压汞资料计算的饱和度为参照，依据巴彦塔拉油田实际 地质特征，研究地层因素f 和饱和度指数肝与孔隙度的关系。利用孔隙度来求取地层因素f 和饱和度指数疗，建立了适合该油田的饱和度计算方法。以四性关系研究为依据，在识别岩 性基础上，分别建立巴彦塔拉油田南屯组和铜钵庙组的物性和电性下限标准，建立储层有效 厚度解释标准。 关键词：地球探测与信息技术；巴彦塔拉；岩性识别；储层参数；有效厚度 支持向量机( s v m ) i i 大庆石油学院硕i ：研究生学位论文 s t u d y o nc o m p r e h e n s i v e l o g i n t e r p r e t a t i o nm e t h o d si nba y a n t a l a o i l f i e l d a b s t r a c t b a y a n t a l ao i l f i e t di nh a l a e rb a s i ni san e wo i lp o o lf o u n di nr e e c t l ty e a r s ，a n di th a sp o t e n t i a l o i lr e s e r v e s h o w e v e r , t h ef o l l o w i n gp r o b l e u me x i s t s ：c o m p l e xl i t h o l o g ya n dp o r e s a n di n a c c u r a t e c a l c u l a t i o no fr e s e r v o i rp a r a m e t e r s t h e r e f o r e , d e t e r m i n a t i n g l i t h o l o g y , c a l c u l a t i n gr e s e r v o i r p a r a m e t e r sa n de f f e c t i v et h i c k n e s sm u s tb es t u d i e d ，a n de s t a b l i s h i n gp r a c t i c a b l el o gi n t e r p r e t a t i o n m e t h o d si nt h er e s e r v o i r si ss i g n i f i c a n tf o rb a y a n t l ao i l f i l e dt od e v e l o p i nt h e p a p e rf o u r - p r o p e r t yr e l a t i o n s h i p h a sb e e ne s t a b l i s h e db a s e do n a n a l y s i s o f p e t r o p h y s i c a lp r o p e r t y , o i lb e a r i n gp r o p e r t y , l i t h o l o g y , e l e c t r i c a lp r o p e r t yo fr e s e r v o i r s ，a n d a n a l y s i so fl o g g i n gd a t a , c o r ed a t aa n dt h i ns e c t i o nd a t a t h e n , p r i m a r yl i t h o l o g ya n di t sl o g r e s p o n s ea r cs u m m a r i z e d l i t h o l o g i e si nt h er e s e r v o i r sh a v eb e e nc l a s s i f i e di n t o5k i n d sw i t h c r o s s p l o tm e t h o d h o w e v e r , t h et r a n s i t i o n - l i t h o l o g yi d e n t i f i c a t i o nw i t hc r o s s p l o tm e t h o dc a l l t a e h i v eg o o dr e s u l t s h e r e ，an e wp a r e mr e c o g n i t i o nm e t h o dn a m e da ss u p p o r tv e c t o rm a c h i n e ( s v m ) h a sb e e ni n t r o d u c e d t h er e s u l t ss h o wt h a tv a l i d i t yo f l i t h o l o g yi d e n t i f i c a t i o ni s9 4 t o i m p r o v ec a l c u l a t i o na c c u r a c yo fr e s e r v o i rp a r a m e t e r s ，r e l a t i o n s h i po ff o r m a t i o nf a c t o r ( f ) ，o r s a t u r a t i o ne x p o n e n t ( 聍1w i t hp o r o s i t yh a sb e e ns t u d i e da n de s t a b l i s h e db a s e do ng e o l o g i c c h a r a c t e r i s t i co fb a y a n t l ao i l f i l e da n do i ls a t u r a t i o nm e a s u r e db ym e r c u r yi n t r u s i o nm e t h o d ，a n d f o u r - p r o p e r t yr e l a t i o n s h i p a p p l i c a b l em e t h o d st op r e d i c to i ls a t u r a t i o nf o rb a y a n t a l ao i l t i e l dh a v e b e e ne s t a b l i s h e da f t e rf o r m a t i o nf a c t o r ( f ) ，a n ds a t u r a t i o ne x p o n e n t ( h ) a r ec a l c u l a t e df i o m p o r o s i t y o nt h eb a s i so f l i t h o l o g yi d e n t i f i c a t i o na n df o u r - p m p e 啊r e l a t i o n s h i p t h el o w e rl i m i t so f r e s e r v o i rp e t r o p h y s i c a lp r o p e r t ya n de l e c t r i c a lr e s p o n s eh a v eb e e nd e d u c e dr e s p e c t i v e l yi nn a n t u n f o r m a t i o na n dt o n g b o m i a of o r m a t i o n , a n de f f e c t i v et h i c k n e s ss t a n d a r d sf o rt h er e s e r v o i r sh a v e b e e ne s t a b l i s h e d k e yw o r d s g e o d a t e c t i o na n di n f o r m a t i o nt e e h n o l o g y , b a y a n t e l ao i l f i e l d ，l i t h o l o g yi d e n t i f i c a t i o n , r e s e r v o i rp a r a m e t e r s , e f f e c t i v et h i c k n e s s ，s u p p o r tv e c t o rm a c h i n e ( s v m ) i i i 大庆石油学院顾l 研究生学位论文 学位论文独创性声明 本人所呈交的学位论文是我在指导教师的指导下进行的研究工作及取 得的研究成果据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其 他个人已经发表或撰写过的研究成果对本文的研究做出重要贡献的个人和 集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意 储础诫魄f 学位论文使用授权声明 本人完全了解大庆石油学院有关保留使用学位论文的规定，学校有权保 留学位论文并向国家主管部门或其指定机构送交论文的电子版和纸质版有权 将学位论文用于非赢利目的的少量复制并允许论文进入学校图书馆被查阅有 权将学位论文的内容编入有关数据库进行检索有权将学位论文的标题和摘要 汇编出版保密的学位论 学位论文作者 日期： 文在解盎后适用本规定 蝴l 粥导 。 v p 师签名：宝她点、 日期：3 叼j 卸 创新点摘要 创新点摘要 巴彦塔拉油田储层岩性较复杂，传统的交会图技术无法较准确的识别岩性，尤其对过渡 性岩性识别效果较差，神经网络、聚类分析等方法由于其自身的局限性，在复杂岩性识别过 程中取得的效果也不是很理想。 本文在仔细分析巴彦塔拉油田复杂岩性的基础上，采用了一种近年来在其它领域得到广 泛应用的新的模式识别方法一支持向量机，可以克服岩性复杂及样本少所带来的困难，取 得较好的识别效果。 i v 丈庆石油学院硕上研究生学位论文 文献综述 复杂岩性一般是指两种或两种以上的矿物加上粘土组成的岩性。复杂岩性 储层一般岩性复杂多样、孔隙结构复杂，而且由于复杂岩性的影响，使其测井评 价过程遇到很多难题，在应用声波时差、中子、伽马、电阻率测井时要考虑复杂 岩性的多种矿物的影响”，。 复杂岩性储层测井解释评价主要包括两方面的内容：一方面要对储层的岩性 进行识别；另一方面要对储层的参数确定方法进行研究。 ( 1 ) 岩性识别方法研究现状 在地层评价中首要的一方面就是岩性识别。岩性识另l j 除了依靠测井家和地质 家的经验进行岩性定性划分之外，随着现代技术的发展，也出现了很多定量划分 的方法。2 0 世纪六十年代，人们提出了利用岩石骨架参数( 骨架密度和骨架声 波时差等) 识别岩性，这种方法只有对厚的纯岩层才适用，具有很大的局限性。 后来人们又提出了交会图( m n ，a 一k 等) 方法，这对岩性识别起到了很大 作用。但是由于非均质多油层砂岩油减地质条件及沉积环境的复杂性等各方面的 因素，对测井的岩性识别提出了更高的要求。 随着测井新技术与数学方法的应用，岩性识别技术有了很大发展，并取得了 良好的效果，自从1 9 8 2 年w o l i f 等人首次提出根据测井资料自动判定地层岩相 以来，利用计算机自动进行岩性识别已成为测井识别岩性发展的重要方向。李汉 林等( 1 9 8 9 年) 提出了聚类分析方法。b a l d w i n 等人( 1 9 8 9 年) 提出了用k o h o n e n 有组织特征映射( s o m ) 神经网络识别岩性的方法，取得了初步效果。周成当等人 ( 1 9 9 3 年) 采用一种与s 0 5 f i 神经网络具有相似结构的模糊神经网络进行岩性分 类，该方法把模糊集合论中隶属度的概念引入网络学习过程中，用“走着瞧”的 分类策略代替了s o m 网络的“一步定终身”的做法，避免了一步决策带来的分类 不当和分类过程中模糊性难以表达的困难。范训礼等人( 1 9 9 9 年) 及卢新卫等 人( 1 9 9 9 年) 采用误差反向传播b p 网络，利用测井资料进行岩性的自动识别， 该方法为有导师的学习网络，网络具有较强的容错性，但该网络存在易陷入局部 极小和收敛速度慢的问题。周家纪等人( 1 9 9 8 年) 提出遗传神经网络及其在 岩性识别中应用的方法，该方法是将遗传算法引入到了b p 网络的权值的调整过 程中，使得该网络在寻找全局最优上具有明显的能力，但是同样具有神经网络样 本选取困难的缺点。2 0 世纪6 0 年代，v n v a p n i k 提出的支持向量机( s v m ) ，以 其运算速度快、所需样本少、不容易陷入局部最小而在模式识别领域获得了极广 文献综述 泛的应用“。本选题在岩性识别中使用支持向量机，取得了很好的识别效果。 ( 2 ) 储层参数解释方法研究现状 泥质含量计算大多数仍然采用传统的方法，如自然伽马法、自然伽马能谱法、 自然电位法、中子一密度组合法等。蔺景龙、宋延杰等( 1 9 9 7 年) 提出了一种 利用合成见技术确定泥质含量的方法，具有很好的效果“。孔隙度的计算一直 以三孔隙度测井的其中一种或者两种及三种的组合来计算。自从上世纪九十年代 初人工神经网络在石油行业中应用开始，该项技术也应用到了孔隙度的预测中 ( 王朋岩，2 0 0 3 年) ，取得了一定的效果”。核磁共振技术基于其与岩石骨架没 有关系的优点，在孔隙度的计算中发挥了良好的作用”1 。渗透率一般由孔隙度统 计来求取，往往误差很大，而且区域局限性很强。贾文玉等( 2 0 0 0 年) 运用地 层因素、孑l 隙从理论上计算渗透率，有一定适用性“1 。近年来，随着核磁共振技 术的发展，该项技术也应用到了渗透率的计算中来。周灿灿等( 2 0 0 2 年) 提出 了用核磁共振回波串计算渗透率的新方法，在很大程度上克服了截至值选取存 在的误差阳1 。夏宏泉等( 2 0 0 1 年) 提出了基于神经网络法的逐点计算渗透率的 方法，也取得了一定的效果 1 0 l 。 目前，国内外确定含油饱和度的方法主要有：利用油基泥浆或密闭取心井 直接测定岩心含油饱和度；用毛管压力曲线解释( 半渗透隔板法、压汞法、离 心法) 计算饱和度；相渗资料计算饱和度”。其中第一种方法所获得的结 果是现场第一手资料，可作为第二、第三种方法的解释基准，但是往往由于成本 太高，不可能普遍使用。因此在现场普遍将第二、第三种方法相结合，用毛管压 力曲线解释的结果来检验测井解释的结果，进而提高测井解释的精度。 另外，根据储层的物性、岩性及其测井响应曲线，建立油气储层的导电模型， 然后根据导电模型也可以计算含油饱和度。阿尔奇( 1 9 4 2 年) 建立了解释纯地 层电阻率测井的基本关系“”。h i l l 等人( 1 9 5 6 年) 发表了大量的泥质砂岩电导 率和电化学电位的实验资料，并提出根据粘土具有阳离子交换能力这一特性来研 究泥质砂岩的导电性。w a x m a n 和s m i t h s ( 1 9 6 8 年) 在大量实验研究的基础上， 提出了含泥质砂岩地层电导率模型。c l a v i e r 等人( 1 9 7 7 年) 研究w a x m a n s m i t h s 模型时，认为w - s 模型存在的问题是由于模型中没有考虑到带电的粘土晶体对 周围地层水中的盐离子所产生的排斥作用，提出了“双水模型”。b e r g ( 1 9 9 5 ，1 9 9 6 ， 1 9 9 8 ) 建立了只含分散或层状泥质的有效介质h b 电阻率模型“”。莫修文( 2 0 0 1 ) 在分析低阻油层导电机理的基础上，提蹬了一个考虑了孔隙水、微毛细水和粘土 吸附水的三水导电模型。宋延杰( 2 0 0 4 ) 对d ek u i j p e r ( 1 9 9 6 年) 建立的只含 分散或层状泥质的有效介质s a t o r i ，模型进行了改进，建立了适用于混合泥质 砂岩的通用有效介质电阻率模型1 1 5 1 0 2 大庆石油学院硕士研究生学位论文 本文研究巴彦塔拉油田岩性、物性、含油性和电性之间的关系，并分析岩心、 试油以及岩电实验资料，以压汞资料计算的饱和度为参照，依据巴彦塔拉油田实 际地质特征，研究地层因素f 和饱和度指数一与孔隙度的关系，进一步利用孔隙 度来求取地层因素f 和饱和度指数力，建立了适合该油田的饱和度计算方法，并 与临近油田具有相近地质特征的相同层位的饱和度对比，符合程度较高，充分说 明所建立的饱和度模型符合巴彦塔拉油田。 3 引言 引言 目前，大庆油田主力油田己进入高含水期阶段，油田面临着能源接替不足的 问题。经过勘探人员的多年不懈努力和攻关，在海拉尔盆地的复杂断块内，先后 发现了巴彦塔拉油田、贝3 0 1 等油田，特别是在巴彦塔拉油田南屯组和铜钵庙组 发现工业油气藏，揭示了海拉尔贫地具有广阔的石油勘探开发前景，巴彦塔拉油 田已成为增储上产的重要地区。 巴彦塔拉油田位于海拉尔盆地贝尔凹陷与乌尔逊凹陷的结合部位，该区地层 岩性主要以砂砾岩、砂岩以及安山岩为主，储层类型较为复杂。虽然在巴彦塔拉 发现了大量工业油气藏，但是，在该地区还没有一套完整的岩性识别方法和储层参 数计算方法，建立一套适合该油田的岩性识别方法和参数计算方法，具有非常重要 的理论意义，并对今后的开发调整将具有重要的实际应用价值。 针对巴彦塔拉油田的实际开发需要，在充分分析现有的测井、岩心、试油等 资料的基础上，本文建立针对该油田复杂岩性的岩性识别方法，并建立储层参数 计算方法，为巴彦塔拉油田的开发提供一套有实际应用价值的解释方案。 本文收集巴彦塔拉油田测井、地质、试油、岩心和录井等资料，并对所收集 的资料进行关键井选择和曲线归一化，研究储层岩性、物性、含油性和电性之间 的关系，分别建立南屯组二段、南屯组一段和铜钵庙组储层的典型“四性关系”， 确定岩性、物性、含油性和电性下限，为后续研究奠定基础。 在研究“四性关系”基础上，本着测井可以识别的原则，利用传统的交会图 把该区岩性分为5 类，但是，传统的交会图对过渡性岩性识别效果不好，因此， 本文引入支持向量机( s v m ) 方法，支持向量机其自身不容易陷入局部最小， 并且在小样本的情况下可以取得较好的识别效果，因此，采用支持向量机模式识 别方法作为巴彦塔拉油田复杂岩性识别方法。 储层参数计算是储层测井解释的重点和最终目的，利用岩心、试油等资料， 采用交会图、数理统计等方法，建立泥质含量模型以及孔隙度、渗透率解释模型。 以压汞资料计算的饱和度为参照，依据巴彦塔拉油田物性差、孔渗变化大的 实际地质特征，研究地层因素f 和饱和度指数n 与孔隙度的关系，利用孔隙度来 求取地层因素f 和饱和度指数挖，建立适合该油田的饱和度计算方法。 海拉尔盆地是一个新的勘探区块，没有一套成型的测井解释模型用于开发方 案编制，巴彦塔拉油田作为海拉尔盆地的部份，同样面l 临着这个问题。另外， 4 大庆石油学院硕士研究生学位论文 巴彦塔拉油田岩性较为复杂，物性差并且变化大。本文把巴彦塔拉油田这两个解 释难点作为重点研究对象。地层岩性复杂，常规的识别手段效果较差，本文力争 建立一个适合该油田的复杂岩性识别方法，并对海拉尔盆地其它油田以及具有类 似复杂岩性识别提供参考；地层物性差并且变化范围大，地层原始含油饱和度计 算较为困难，本文针对阿尔奇公式参数确定困难，建立了孔隙度和阿尔奇公式参 数之间的函数关系，直接用孔隙度来确定参数，能够取得较准确的计算值，对物 性差的地层有一定的借鉴作用。 5 第1 章区域地质概况 第1 章区域地质概况 本文主要统计巴彦塔拉油田地层的实际资料。包括该油田储层岩性、储层流 体特征、储层温度和压力特征等。 1 1 区域地理、构造位置及勘探历程 巴彦塔拉地区位于内蒙古自治区呼伦贝尔市新巴尔虎左旗巴彦塔拉乡境内 ( 局部属于新巴尔虎右旗贝尔乡) ，勘探面积约4 0 0 k x n 2 ，区内地势平坦，为广阔 草原，地面海拔为5 8 0 6 0 0 米，图1 1 所示。 巴彦塔拉构造带位于海拉尔盆地乌尔逊凹陷与贝尔凹陷结合部位，横跨贝尔 凹陷和乌尔逊凹陷两个构造单元，西北与嵯岗隆起相连，东部以近单斜的形式向 巴彦山隆起过渡。 图卜1 巴彦塔拉油田构造位置图 f i g l im a po fs t r u c t u r el o c a t i o n ，b a y a n t a l ao i l f i e l d 巴彦塔拉地区地质勘查工作开始于1 9 8 2 年，在该地区完成了1 2 k m 测网的 地震详查工作，1 9 8 5 年在构造带西部部署了该区的第一口探井乌4 并，对该井 大二段油层1 5 8 8 1 5 9 1 2 米井段射开厚度为3 0 米，压后气举获3 8 t d 的工业油 流，从而展示了巴彦塔拉构造带的勘探前景。1 9 9 1 年先后部署了乌1 0 、乌1 l 、 乌1 3 井，其中乌l l 井在铜钵庙组获得了工业油流。2 0 0 4 年，在该区先后部署 6 大庆石油学院硕士研究生学位论文 了巴8 、巴1 0 、巴5 和巴x l 井，其中巴1 0 井于南二段披覆背斜构造上获得了 o 6 3 t d 的工业油流。2 0 0 5 年，加快了勘探步伐，先后部署了7 口预探井。其中 巴x 2 井于南一段综合解释油层、差油层共4 9 层1 0 4 1 m ，有效厚度8 9 9m ，铜 钵庙组解释油层、差油层共6 层6 4 6 m ，该地区进入油藏评价阶段。 1 2 油田地质特征 1 2 1 地层与沉积特征 海拉尔毓地基底为古生界和前古生界地层，其沉积盖层为中生界自垩系和新 生界上第三系和第四系。目前，海拉尔盆地沉积地层系统分为4 个群、6 个组、 1 3 个岩性段，自下而上为：布达特群、兴安岭群( 含3 个岩性段) 、扎赉诺尔群 ( 分为铜钵庙组、南屯组、大磨拐河组、伊敏组) 、贝尔湖群( 上白垩统青元岗 组、第三系呼查山组、第四系) ，各群间均有不同程度的沉积间断，其中以兴安 岭顶、底，南屯组与铜钵庙组之间，青元岗组与伊敏组之间的不整合接触最为明 显。由于海拉尔盆地为断陷笳地，因此，各组段地层在各断陷中的分布差异较大。 海拉尔盆地勘探主要目的层为扎赉诺尔群。由上到下岩性特征如下： 1 伊敏组( k l y ) 该组全区分布，以湖沼相沉积为主，岩性为砂泥岩、煤层呈不等厚互层。一 般厚度为6 0 0 1 4 0 0 。视电阻率值低，曲线呈平小起伏或小棒状异常形态。 2 大磨拐河组( k l d ) 大磨拐河组二段( k l d 2 ) 地层在全盆地均有分布，以湖相沉积为主，岩性为 黑灰色泥岩、细砂岩、泥质粉砂岩互层。视电阻率低平，间夹锯齿，厚1 4 0 3 0 0 m ， 与大一段呈不整合接触。大磨拐河组一段( k l d l ) 以半深湖相沉积为主，岩性以 厚层黑灰色泥岩为主，夹泥质粉砂岩、中、薄层细砂岩。视电阻率曲线低平，夹 小锯齿及块状较高阻层，一般厚度为2 0 0 3 5 0 m 。 3 南屯组( k l m 南屯组以半深湖和深湖相沉积为主，南二段( k l n 2 ) 岩性为黑色泥岩夹浅灰 色砂泥岩，或与浅灰色粉砂岩、泥质粉砂岩互层，部分地区有含油砂岩，边部粗 砂岩含量增高。双侧向曲线高阻，般厚度为2 0 0 3 0 0 m ，与南一段呈不整合接 触。南屯组一段( k l n l ) 岩性以黑色泥岩为主，夹深灰色粉砂质泥岩、浅灰色泥 质粉砂岩和粉砂岩，局部含油页岩、泥灰岩等特殊岩性及砂岩。在湖盆边部岩性 交粗，出现泥岩夹粗砂岩或砂砾岩，与铜钵庙组或基底呈不整合接触。视电阻率 曲线高阻，厚度一般为2 0 0 4 0 0 m 。 4 铜钵庙( k 】t ) 7 第1 章区域地质概况 主要以冲积扇和扇三角洲平原沉积为主，伴有火山喷发作用，岩性为杂色砂 砾岩、砂岩、角砾岩夹凝灰岩，夹少量泥灰岩、黑色泥岩，局部夹有安山岩，地 层一般厚度约为5 0 0 8 0 0 m 。 1 2 。2 砂层组划分 巴彦塔拉地区含油层系纵向上主要分布在南二段、南段和铜钵庙组，大二 段和基岩风化壳也有不同程度的含油气显示。 大磨拐河组二段地层厚度一般为3 0 0 4 0 0 米，该套地层分布广泛，厚度变 化平稳。岩性为深灰色泥岩、粉砂质泥岩与泥质粉砂岩、粉砂岩、细砂岩呈不等 厚互层，是本区次要储集层位。 南二段地层厚度一般为2 0 0 3 0 0 米，岩性为灰黑色泥岩、粉砂质泥岩夹灰 色泥质粉砂岩、粉砂岩、细砂岩，是本区的次要储集层位。 南一段地层厚度一般为2 0 0 3 0 0 米，岩性为灰黑色泥岩、粉砂质泥岩夹灰 黑色泥质粉砂岩、粉砂岩、细砂岩。南一段下部储层发育，岩性为灰白色砂砾岩、 杂色砂砾岩、粉砂岩、细砂岩与灰黑色泥岩互层，是本区主要储层。 铜钵庙组地层厚度约为2 0 0 6 0 0 米，该地层在本区未被钻穿，从钻井揭示 看，岩性主要为杂色砂砾岩、灰色粉一细砂岩与灰黑色泥岩互层，是本区的另一 套主要储层。根据铜钵庙的沉积的特点，可划分为两大套砂层组，油层主要发育 在气上部砂层组。上部主要为砂砾岩与泥岩互层，下部主要为大套厚层的砂砾岩。 1 2 3 储层特征 1 储层岩性特征 南屯组段：长石岩屑砂岩，为陆源岩屑。主要岩性类型为：不等粒长石岩 屑砂岩、含碳酸盐凝灰质( 含砾) 不等粒砂岩、砂砾岩、中砂岩，沉凝灰岩，碳 酸盐化沉凝灰岩，局部有凝灰岩。胶结方式为泥质胶结、碳酸盐胶结，以孔隙式 胶结为主。 铜钵庙组：主要为砂质砾岩、砂砾岩和不等粒长石岩屑砂岩。分选性差，颗 粒排列中等紧密，孔隙发育差，大小颗粒杂乱分布。另外，巴x 2 井显示铜钵庙 组上部地层为火山岩，主要岩性为碳酸盐化安山岩、安山岩。 2 储层物性特征 影响储层物性的主要因素是砂岩沉积类型和沉积母岩区岩性。 南屯组一段；孔隙类型为原生粒间孔、缩小粒阃孔、长石粒内溶孔，铸模孔。 属于低孔特低渗透储层。 8 大庆石油学院硕士研究生学位论文 铜钵庙组：孔隙类型主要为原生粒问孔，其次为长石、岩屑粒内孔，缩小粒 间孔。属于低孔特低渗透储层。 1 3 压力、温度、流体特征 1 3 1 油藏温度 根据巴彦塔拉地区8 口井2 1 个层段的实测地层温度资料，对地层温度特征 进行了分析( 表卜1 ，) 。由实测资料可知地层温度在3 1 7 c 8 9 0 2 m 8 2 2 c 2 3 0 5 5 m 之间变化，地温梯度变化范围是3 7 3 4 7 4 1 0 0 m ，平均地温梯度为 4 o o l o o m ，属较高地温梯度。回归温度一深度关系式为： t = o 0 3 3 9 日+ 5 5 8 2 ( i - i ) 式中：7 地层温度，； 日测试深度，m ；。 表i - 1 巴彦塔拉油田温度一深度数据统计表 t a b l c l - it c m p c r a t u r c - d c p t hs t a t i s t i c so f b a y a n t a l ao i l f i c l d 并 深度 温度温度梯度 井号深度 温度 温度梯度 号 ( )( 1 0 0 m ) ( )( 1 0 0 m ) 2 0 3 4 5 07 2 2 0 3 ，7 4 1 7 9 40 06 5 0 0 3 ，8 4 巴l1 9 0 6 9 06 8 9 03 8 21 8 1 7 5 06 6 o o3 8 4 乌l o 1 8 0 8 ，4 06 5 6 03 8 48 9 0 ，2 03 1 7 0重0 0 1 3 8 9 7 05 1 1 03 9 61 9 0 2 8 07 0 0 03 8 8 巴2 j 1 9 t 4 04 7 7 04 3 3 1 3 7 54 05 0 0 0 39 2 乌1 2 2 3 0 55 0 8 2 2 0 3 7 31 1 7 8 9 04 3 9 04 0 6 巴32 2 5 8 4 0副7 0 3 7 91 7 5 08 07 1 1 04 2 9 乌1 3 1 4 9 9 ，3 05 3 3 03 8 l1 6 9 0 ，7 06 7 8 04 2 4 8 1 2 3 03 4 4 04 7 41 5 9 4 2 05 7 2 03 8 3 巴4 1 4 2 0 1 05 6 7 04 2 7 乌1 5 1 1 6 0 7 0 4 2 2 03 9 7 1 4 0 s 7 0 5 4 4 04 1 4 1 3 2 油藏压力 根据巴彦塔拉地区实测的2 3 个地层压力资料，对地层压力进行研究( 表卜2 ) ， 9 第1 章区域地质概况 可看出地层压力变化范围5 4 5 m p a 5 7 8 4 1 8 1 8 m p a 1 9 0 6 9 m ，压力系数变化范 围是0 9 2 1 0 7 ，平均压力系数为0 9 7 ，为正常压力油藏。通过回归可得压力 深度关系式为： p = o 0 0 9 2 h + 0 6 9 3 ( 1 - 2 ) 式中：只地层压力，m p a ； 日深度，n l 。 表1 - 2 巴彦塔拉油田深度一压力数据统计表 t a b l c l - 2 t e m p e r a t u r e - i p r c s s u r cs t a t i s t i c s o f b a v 加t a l a o i l f i c l d 测压深度静压 测压深度静压 井号压力系数 井号压力系数 ( m ) ( m p a )( m )( m p a ) 巴l1 9 0 6 9 01 8 1 80 9 5 乌1 31 7 5 0 8 01 7 2 60 9 9 1 3 8 9 7 01 3 4 50 9 7 乌1 51 1 6 0 7 01 1 6 01 0 0 巴2 6 2 3 1 0 6 4 91 0 4乌1 71 6 6 4 6 01 5 7 2 0 9 4 l l l 9 4 01 1 9 8i 0 7 1 7 0 1 1 01 5 6 40 9 2 乌4 巴31 4 9 9 3 01 4 6 2o 9 8 1 7 1 6 4 01 3 2 00 7 7 8 1 2 3 08 0 00 9 86 5 7 9 06 9 9t 0 6 巴4 1 4 2 0 1 01 3 8 40 9 7 乌95 7 8 4 05 4 50 9 4 1 4 0 8 7 01 36 60 9 71 0 8 1 9 01 1 0 91 巴67 2 8 3 07 6 01 0 4 2 7 3 3 2 01 2 7 00 4 6 乌i o8 9 0 2 0 8 7 9 0 9 91 9 3 7 0 01 2 6 0o 6 5 新乌4 1 3 符4 01 4 0 9l0 21 5 6 1 5 0 1 4 9 60 9 6 乌1 2 1 1 7 8 9 01 1 4 90 9 7 1 3 3 流体性质 巴彦塔拉地区南屯组原油具有密度低一高、粘度低一高的特点，原油地面密 度在0 8 0 9 0 9 4 4g c m 3 2 _ f , q ，平均为0 8 6 9 9 c m 3 ，凝固点平均为2 5 5 c ，含 1 0 大庆石油学院硕士研究生学位论文 蜡量平均2 2 5 5 ，含胶量平均为9 3 ；铜钵庙组原油具有密度低、粘度低中等 的特点，原油地面密度在0 8 3 7 0 8 7 3g c m 4 之间，平均为0 8 4 9 9 c m 3 ，凝固点 平均为2 8 5 ，含蜡量平均1 7 7 ，含胶量平均为1 2 0 3 ( 表1 - 3 ) 。 水型为n a h c o ，矿化度3 0 0 6 5 0 0 m g l 左右，平均为3 0 0 0m g l 左右，氯离 子l o 8 0 0 m g l ，平均为3 0 0 m g l 左右。p h 值平均为8 5 8 。 表1 - 3 巴彦塔拉油田原油性质统计表 t a b l c l - 3c r u d eo i lc h a r a c t e rs t a t i s t i c so f b a y a n t a l ao i l f i e l d 地面原油密度粘度含蜡台胶凝固点 ( t m 3 ) ( m p as ) ( )( 蚴( ) 层位 萋盔：量尘量盘盘尘量盘：熊尘量盔生坐 量盘堡坐 平均数量平均数量平均数量 平均数量平均数量 0 9 4 4 - 0 8 0 9 0 丝l 坠4 ：3 2 5 4 1 9 7 3 j ：立= l ：q 南屯组9 3 i 0 8 6 9 31 1 3 6 7 32 2 5 5 ，2 2 5 耽 0 8 7 3 3 0 8 3 7 24 5 0 - 8s2 04 1 4 5 1 9 4 90 22 90 - 2 7 o 铜钵庙组 0 8 4 9 51 6 6 “s1 7 7 1 41 2 0 3 ，42 85 ，4 第2 章储层“叫性关系”研究及岩件识别 第2 章储层“四性关系”研究及岩性识别 2 1 “四性关系”研究 储层的“四性关系”是指岩性、物性、含油性和电性四者之间的关系。研究 “四性关系”的主要目的是确定储层的岩性、物性、含油性和电性下限，进而为 储层有效厚度划分标准的建立和有效孔隙度等参数的确定奠定基础“。储层的 岩性特征是指钻井取心( 包括井壁取心) 和岩屑录井对岩石的粒度大小、分选程 度高低的描述；储层的含油性特征一般是指定性描述岩石含油级别( 饱含油、含 油、油浸、油斑、油迹和荧光) 的高低和定量确定含油饱和度值大小；储层的物 性特征是指岩石的孔隙度、渗透率和泥质含量等参数；储层的电性特征是指储层 的测井响应特征，包括常规电阻率系列曲线、三孔隙度曲线、自然伽马、自然电 位和井径以及测井新技术等资料。 研究储层“四性关系”的目的就是利用储层岩性、含油性、物性的特征资料， 建立三者与电性特征的关系模型，然后依据各自特征关系确定储层的测井描述方 法，实现储层有效孔隙度、空气渗透率、含油饱和度和泥质含量等参数的精细解 释及储层油气水层识别、储层有效厚度物性、电性解释标准的建立、以及测井地 质学应用等储层评价工作。 本文针对测井评价目的层南屯组二段、南屯组一段和铜钵庙组油层，分 别研究储层的“四性关系”。 2 1 1 南屯组二段油层储层“四性关系”研究 ( 1 ) 南屯组二段油层岩性、含油性与物性关系 南屯组二段岩性为黑色泥岩夹浅灰色砂泥岩，或黑色泥岩与浅灰色粉砂岩、 泥质粉砂岩互层，部分地区有含油砂岩，边部粗砂岩含量增高。通过对南屯组二 段6 口井2 4 7 块取心样品统计分析，储层岩心分析的有效孔隙度主要在5 3 2 4 6 之间，平均值为1 5 8 ( 图2 - 1 ) ，岩心分析渗透率主要分布在0 0 l 5 0 1 1 0 。 p 矗，平均值为2 4 4 x 1 0 - 3 pm 2 ( 图2 - 2 ) ，储层内岩性主要为砂砾岩、砂岩、含 钙砂( 砾) 岩、含泥砂( 砾) 岩、粉砂质泥岩( 图2 - 3 ) ；储层内含油性主要为 含油、油浸、油斑、油迹和荧光( 图2 - 4 ) 。从图2 3 和2 - 4 可看出，随着岩石 样品孔隙度和渗透率的增大，岩石颗粒由细变粗，由泥岩、砂岩到砂砾岩，含油 均由荧光、油迹到油斑、油浸和含油。总体表现为岩性越均匀、孔隙度和渗透率 大庆石油学院硕士研究生学位论文 越大、含油级别越高：反之岩性越细、孔隙度和渗透率越小；对于含钙储层表现 为含钙程度越高，含油级别越低，孔隙度和渗透率越小；同样，对于含泥地层表 现为含泥程度越高，含油级别越低，孔隙度和渗透率越小。由此可见，该油田南 屯组二段岩性、含油性与物性之间具有较好的相关性。 x 们 i t 2 凰圈圈图 ( 5扣l o1 0 一1 5l 卜2 0 - 西 有效孔l 度 图2 - 1 南屯组二段有效孔隙度频率分布图 f i g2 - ir e s e r v o i re f f e d i v ep o r o s i t yf r e q u e n c y h i s t o g r a m ，m e m b e r2o f n a n t u nf o r m a t i o n 图2 - 2 南屯组二段空气渗透率频率分布图 f i g2 - 2r e s e r v o i ra i r - p e r m e a b i l i t yf r e q u e n c y h i s t o g r a m ，m e m b e r2o f n a n m nf o r m a t i o n 图2 - 3 南屯组二段岩性与物性关系图图2 - 4 南屯组二段物性与产状关系图 f g2 - 3r e l a t i o n s h i po f l i t h o l o g ya n dp a r o p h y s i c a lf i g2 - 4r e l a t i o n s h i po f o i lo c c u r t c n c ca n dp c t r o p h y s i c a t p r o p e r t y , m e m b e r2o f n a n t u nf o r m a t i o n p r o p e r t y , m e m b e r2o f n a n t u nf o r m a t i o n ( 2 ) 南屯组二段油层岩性、含油性、物性与电性关系 图2 5 为巴彦塔拉油田巴1 0 井南屯组二段储层典型油层特征综合图。从钻 井取心资料来看，岩性以砂砾岩为主，含油产状有含油、油浸和荧光，其中含油 厚度为4 1 4 m 、油浸厚度为4 1 m 。从实验室岩心分析数据看，单元层厚度范围内 有效孔隙度变化在8 2 4 2 9 ，平均有效孔隙度为1 6 8 ，空气渗透率变化在 o 3 2 5 0 i 1 0 u m 2 ，平均空气渗透率为1 0 5 5 x1 0 一h i t l 2 。从测井响应曲线来看， 7 6 号横向层的深侧向电阻率为5 7 2 q m 、深感应电阻率为6 1 7 q n l 、岩性密度为 第2 章储层“叫忭关系”研究及岩性识别 2 4 4 9 c m 3 、中子孔隙度为2 8 o 、自然伽马为7 8 2 a p i 、自然电位异常幅度值为 1 8 5 m v ，储层具有较好的渗透性，测井综合响应具有油层特征。从试油结果看， 7 号横向层射孔并段8 9 5 0 9 0 4 0 m ，射开厚度为9 0 m ，试油方式为压后m f e i i + 抽汲，日产油o 6 3 t ，试油结论为工业油层。 5 爹喜 o i 8， ， 一 丁 霪 ( 上 卜：。：“ 一 了 一蝼 ” 、0 1 墨= ：二 了 恁 e 卜 ： 黟 8 0 图2 - 5 南屯组二段储层典型油层特征综合图( 巴1 0 井) f i g2 - 5p l o to f t y p i c a lo i lz o n oc h a r a c t e r i s t i c s , m e m b e r2o f n a n m nf o r m a t i o n ( w e l lb a1 0 ) 图2 - 6 为乌2 3 井南屯组二段储层典型水层特征综合图。从测井曲线看，5 3 号层深侧向视电阻率为2 5 0 q m 、深感应视电阻率为2 1 0 q - m 、声波时差为 7 8 0 u s f t 、岩性密度为2 5 0 9 c m 3 、中子孔隙度为1 9 0 、自然伽马为7 1 a p i 、自 然电位负异常幅度值为9 5 m y ，测井综合响应具有水层特征。从试油结果看，5 3 号横向层射孔井段为1 4 8 5 0 m 1 4 8 7 0 m ，射开厚度为2 0 m ，试油方式为m f e i i + 抽汲，日产水1 0 5 m 3 ，氯离子含量为1 0 9 4 m g l 、总矿化度为4 0 4 6 m g l ，水型 为n a h c 0 3 ，试油结论为水层。 图2 7 为乌1 5 井南屯组二段储层典型干层特征综合图。从测井曲线看，1 6 号横向层的深侧向视电阻率为7 5 o q m 、深感应视电阻率为4 6 0 f 2 i n 、声波时差 为6 7 0 u s f t 、岩性密度为2 6 3 9 c m 3 、自然伽马为7 0 a p i 、自然电位负异常幅度值 为1 1 3 m v ，相对来说储层较为致密，测井综合响应具有干层特征。从试油结果 看，1 6 号横向层射孔井段为1 5 7 3 4 m 1 5 9 0 6 m ，