低阻油层的表现

[加入收藏][字号: ] [时间:2013-02-28  来源:石油与装备杂志  关注度:0]
摘要:   低阻油层一般出现在河流相的顶部,三角洲水下分流河道的天然堤和三角洲前缘末端的朵状砂体等部位;物性一般表现为高孔隙度和低渗透率;电性上表现为高时差、低电阻和高自然伽玛;通常发育在构造比较宽缓或地层产状比较平缓的地层。研究区储层非均质...

  低阻油层一般出现在河流相的顶部,三角洲水下分流河道的天然堤和三角洲前缘末端的朵状砂体等部位;物性一般表现为高孔隙度和低渗透率;电性上表现为高时差、低电阻和高自然伽玛;通常发育在构造比较宽缓或地层产状比较平缓的地层。研究区储层非均质性强,河道砂体变化较快,测井响应特征变化复杂,有时与水层、干层的响应特征极其相似,在油层识别中常常被遗漏。

 

  前人对低阻油层形成机制的研究,认为砂岩的亲水性润湿是形成低阻油层的基础,低阻油层和高阻油层在本质上是没有一个截然的区分界限,只是随含油饱和度变化而在测井响应上,呈现出由高阻油层到低阻油层的连续变化现象,直到含油饱和度很小,变为水层为止。由于油水的运动规律,会使油层初期生产含水率较低,后期含水迅速上升成为低阻油层的一个本质特征。本文通过岩心资料、录井、测井以及试油资料的分析,认为研究区低阻油层的成因有:

 

  束缚水含量偏高。相渗特征分析表明,研究区低阻油层的束缚水含量相对较高,使电阻率偏低。因为电阻率测井响应是反映地层的总含水量(自由水+束缚水),它对自由水和束缚水都有相同的响应。造成研究区低阻油层高束缚水含量原因有:微孔隙发育。研究区低阻油层一般埋藏相对较深,随着埋深的增加,压实作用愈加强烈,部分脆性岩石颗粒破碎变形,充填在本已强烈受挤压的孔隙中,导致大量微孔隙的形成。同时,石英次生加大现象愈发育,破坏了原生孔隙而导致大量微孔隙的形成,致使砂岩孔隙结构复杂。

 

  粘土矿物中绿泥石、伊利石、伊/蒙混层、高岭石等随埋深增加,含量增加。这些粘土矿物具三种分布形态:a.局部包围或呈薄膜状完全包围岩石颗粒的表面;b.形成粘土桥连接岩石的颗粒或由颗粒呈断桥状向孔隙空间伸展;c.充填甚至填满粒间孔隙。其直接结果是进一步改造储层的粒间孔隙,引起孔隙直径变小和微孔隙的发育。微孔隙使砂岩形成极大的内表面积,加之伊/蒙混层中的蒙脱石具有强烈的吸水能力,导致大量水被吸附在颗粒及粘土表面,造成低阻储层的束缚水含量较高。

 

  亲水性较强。自生粘土矿物绿泥石多呈针叶状集合体沿碎屑颗粒环状分布,形成薄膜式胶结。比如,定边地区长21段砂岩的润湿性检测分析表明,其砂岩多为亲水性质,故在绿泥石表面形成了一层水膜,使储层吸水能力强于其他油层或小层,导致束缚水含量偏高。

 

  泥浆侵入。在低矿化度地层水背景下,钻井过程中泥浆的侵入会造成侵入带加深,导致测井仪器只能探测泥浆侵入带以内的地层属性,测量电阻率降低,有时甚至接近水层水平。这是因为泥浆滤液驱替地层中的油气,使气层电阻率测井值降低,形成低阻气层。此时储层电阻率随泥浆电阻率及浸泡时间而变,泥浆电阻率越低,浸泡时间越长,油气层越不易识别。

 

  地层水矿化度相对偏高。较高的地层水矿化度往往导致油层的电阻率降低。定边采油厂延长组长21地层水分析资料表明(表1),地层水离子以Na+(K+)和 Cl-为主,Ca2+、Mg2+、Ba2+,HCO3-则相对较少,水型为CaC12型水(苏林分类)。地层水的总矿化度 97502~123957mg/L,属于中高矿化度型地层水,这可能是造成其电阻率偏低的原因之一。表1为定边地区地层水分析结果。

 

  油水分异差。研究区大量生产、试油情况表明,大部分产层油水同出,整体上油水分异较差,因而造成部分油层含水量较高,电阻率相对低。

 

  粘土的附加导电性。低电阻率层段普遍存在伊利石粘土矿物,分散状混合粘土与地层孔隙中的盐水溶液进行离子交换,产生的附加导电性,使储层的电阻率降低。

 

  导电性矿物的存在。在含油层系里,铁方解石、铁白云石等导电性矿物在低阻油层中含量相对较高,绝对含量虽然较少,但其对地层的导电性影响却很大。

 

  特殊岩性段(高放射性砂岩)在延长区常见高放射性砂岩,在测井曲线上和分析测试数据上均有反应。在测井曲线上,其特征与泥岩较为相似,表现为自然伽马高值、声波时差增大、电阻率降低,但其自然电位曲线有明显的负异常,在扣除夹层是很容易当成泥岩段处理,因此造成有效储层的漏失。比如,从西区樊川油区放射性测定数据中可以看出该区的寨89、正298、正306、正312井U、Th含量较其他地区明显偏高K含量中等偏高。高自然伽马段常导致油层的电阻率的降低,这种情况在研究区的川46井区、坪桥油田、东仁沟-韩渠、樊学、姬塬、寨科等油区也同样存在。



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