低阻油層的表現

[加入收藏][字號: ] [時間:2013-02-25  來源:石油與裝備雜志  關注度:0]
摘要:   低阻油層一般出現在河流相的頂部,三角洲水下分流河道的天然堤和三角洲前緣末端的朵狀砂體等部位;物性一般表現為高孔隙度和低滲透率;電性上表現為高時差、低電阻和高自然伽瑪;通常發育在構造比較寬緩或地層產狀比較平緩的地層。...


 

  低阻油層一般出現在河流相的頂部,三角洲水下分流河道的天然堤和三角洲前緣末端的朵狀砂體等部位;物性一般表現為高孔隙度和低滲透率;電性上表現為高時差、低電阻和高自然伽瑪;通常發育在構造比較寬緩或地層產狀比較平緩的地層。研究區儲層非均質性強,河道砂體變化較快,測井響應特征變化復雜,有時與水層、干層的響應特征極其相似,在油層識別中常常被遺漏。

 

  前人對低阻油層形成機制的研究,認為砂巖的親水性潤濕是形成低阻油層的基礎,低阻油層和高阻油層在本質上是沒有一個截然的區分界限,只是隨含油飽和度變化而在測井響應上,呈現出由高阻油層到低阻油層的連續變化現象,直到含油飽和度很小,變為水層為止。由于油水的運動規律,會使油層初期生產含水率較低,后期含水迅速上升成為低阻油層的一個本質特征。本文通過巖心資料、錄井、測井以及試油資料的分析,認為研究區低阻油層的成因有:

 

  束縛水含量偏高。相滲特征分析表明,研究區低阻油層的束縛水含量相對較高,使電阻率偏低。因為電阻率測井響應是反映地層的總含水量(自由水+束縛水),它對自由水和束縛水都有相同的響應。造成研究區低阻油層高束縛水含量原因有:微孔隙發育。研究區低阻油層一般埋藏相對較深,隨著埋深的增加,壓實作用愈加強烈,部分脆性巖石顆粒破碎變形,充填在本已強烈受擠壓的孔隙中,導致大量微孔隙的形成。同時,石英次生加大現象愈發育,破壞了原生孔隙而導致大量微孔隙的形成,致使砂巖孔隙結構復雜。

 

  粘土礦物中綠泥石、伊利石、伊/蒙混層、高嶺石等隨埋深增加,含量增加。這些粘土礦物具三種分布形態:a.局部包圍或呈薄膜狀完全包圍巖石顆粒的表面;b.形成粘土橋連接巖石的顆粒或由顆粒呈斷橋狀向孔隙空間伸展;c.充填甚至填滿粒間孔隙。其直接結果是進一步改造儲層的粒間孔隙,引起孔隙直徑變小和微孔隙的發育。微孔隙使砂巖形成極大的內表面積,加之伊/蒙混層中的蒙脫石具有強烈的吸水能力,導致大量水被吸附在顆粒及粘土表面,造成低阻儲層的束縛水含量較高。

 

  親水性較強。自生粘土礦物綠泥石多呈針葉狀集合體沿碎屑顆粒環狀分布,形成薄膜式膠結。比如,定邊地區長21段砂巖的潤濕性檢測分析表明,其砂巖多為親水性質,故在綠泥石表面形成了一層水膜,使儲層吸水能力強于其他油層或小層,導致束縛水含量偏高。

 

  泥漿侵入。在低礦化度地層水背景下,鉆井過程中泥漿的侵入會造成侵入帶加深,導致測井儀器只能探測泥漿侵入帶以內的地層屬性,測量電阻率降低,有時甚至接近水層水平。這是因為泥漿濾液驅替地層中的油氣,使氣層電阻率測井值降低,形成低阻氣層。此時儲層電阻率隨泥漿電阻率及浸泡時間而變,泥漿電阻率越低,浸泡時間越長,油氣層越不易識別。

 

  地層水礦化度相對偏高。較高的地層水礦化度往往導致油層的電阻率降低。定邊采油廠延長組長21地層水分析資料表明(表1),地層水離子以Na+(K+)和 Cl-為主,Ca2+、Mg2+、Ba2+,HCO3-則相對較少,水型為CaC12型水(蘇林分類)。地層水的總礦化度 97502~123957mg/L,屬于中高礦化度型地層水,這可能是造成其電阻率偏低的原因之一。表1為定邊地區地層水分析結果。

 

  油水分異差。研究區大量生產、試油情況表明,大部分產層油水同出,整體上油水分異較差,因而造成部分油層含水量較高,電阻率相對低。

 

  粘土的附加導電性。低電阻率層段普遍存在伊利石粘土礦物,分散狀混合粘土與地層孔隙中的鹽水溶液進行離子交換,產生的附加導電性,使儲層的電阻率降低。

 

  導電性礦物的存在。在含油層系里,鐵方解石、鐵白云石等導電性礦物在低阻油層中含量相對較高,絕對含量雖然較少,但其對地層的導電性影響卻很大。

 

  特殊巖性段(高放射性砂巖)在延長區常見高放射性砂巖,在測井曲線上和分析測試數據上均有反應。在測井曲線上,其特征與泥巖較為相似,表現為自然伽馬高值、聲波時差增大、電阻率降低,但其自然電位曲線有明顯的負異常,在扣除夾層是很容易當成泥巖段處理,因此造成有效儲層的漏失。比如,從西區樊川油區放射性測定數據中可以看出該區的寨89、正298、正306、正312井U、Th含量較其他地區明顯偏高K含量中等偏高。高自然伽馬段常導致油層的電阻率的降低,這種情況在研究區的川46井區、坪橋油田、東仁溝-韓渠、樊學、姬塬、寨科等油區也同樣存在。



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