柴窝堡三维区储层特征与测井评价

牛晓燕

（中国石化胜利油田分公司西部新区研究中心，山东东营257000）

柴窝堡区块位于新疆乌鲁木齐市东南准噶尔盆地内，主体构造由达坂城次级凹陷构成，南北两侧分别为依林黑比尔根山和博格达山（图1）。根据前人研究，早二叠世时，由于伊林哈比尔尕有限洋盆于石炭纪末期的闭合，伊林哈比尔尕山开始崛起，并不断向北逆冲，准噶尔盆地南缘东段在该构造带的构造负荷作用下，形成南深北浅的箕状坳陷，自芦草沟组到三叠系，准噶尔盆地南缘东段陆相碎屑沉积的主要物源来自盆地西南的伊林哈比尔尕山，而且随着该造山带的不断北移，盆缘沉积不断变粗，并且常形成局部不整合。

图1 准噶尔盆地南缘柴窝堡地区构造单元划分

1 储层特征

1.1 物性特征

柴窝堡区块油气勘探的主要目的层是上二叠统红雁池组和芦草沟组，钻井、录井、实验室岩心分析和测井资料研究表明，柴窝堡地区二叠系储集层岩性复杂，主要为砾岩、砂砾岩、砂岩和粉砂岩等，通过研究红雁池组和芦草沟组孔隙度发现，整体物性自西南向东北逐渐变差（图2、图3）。

图2 柴窝堡三维区红雁池组孔隙度分布

1.2 影响储层物性要素

1.2.1 相带

通过对三维区的达1井和柴参1侧1红雁池组和芦草沟组进行单井相划分，得出柴窝堡三维区发育扇三角洲平原、扇三角洲前缘和前扇三角洲亚相，通过统计红雁池组和芦草沟组物性与亚相的关系、相带内岩性与物性数据，得出扇三角洲前缘砂砾岩物性相对较好。

1.2.2 裂缝

图3 柴窝堡三维区芦草沟组孔隙度分布

在钻井取心和野外露头都发现该地区裂缝相对发育。通过毛细管压力分析，裂缝对三维区储层物性改善起着重要作用，另外通过比较测井响应特征和岩心资料显示的裂缝段3 023～3 024 m 和未发育裂缝段3 007.2～3 021.0m 这组数据，发现发育裂缝的粉砂岩孔隙度为12.4%而未发育裂缝段砂砾岩孔隙度为9.65%。进而得出在一定深度，同一扇三角洲前缘相带，发育裂缝粉砂岩比未发育裂缝砂砾岩物性好，可见裂缝对该区储层物性起主要作用。

2 测井评价

本次测井评价主要以实验室岩心分析、录井和测试资料为基础，分析了不同岩性测井响应特征，制定出岩性判别标准［1］；选用对储层物性较为敏感的测井资料，建立储层物性测井解释模型；在岩电实验的基础上，建立含油气饱和度解释模型；根据物性分析和测试资料及建立的储层物性、含油性解释模型，合理制定出油层判别标准，并对储层物性及含油气性进行综合评价［2］。

2.1 岩性

根据达1和柴参1侧1岩电关系研究，柴窝堡地区不同岩性，其测井响应特征各异。泥岩具有高自然伽马的特征，砂砾岩具有低自然伽马的特征，通过分析红雁池组波阻抗和GR 数据，得出砂砾岩的GR 值均大于65，波阻抗大于9 500；而泥岩GR 小于65，波阻抗小于9 500，通过分析GR 和波阻抗把砂砾岩和泥岩区分开。

2.2 物性和电性

柴窝堡地区储层非均质性严重，测井曲线响应特征复杂，为了准确求出储层孔隙度，以岩心分析红雁池组孔隙度、密度数据为基础，采用回归拟合技术，建立密度测井值与储层孔隙度的关系模型图版［3-4］，得出回归直线关系式：

φ＝-31.47DEN＋84.71

式中：φ——孔隙度，%；DEN——密度，g／cm3。

柴窝堡地区二叠系红雁池组电阻率大部分在20 ～30Ω·m，为低阻，其次深感应测井受井眼和围岩的影响较小，能够较好地反映原状地层的电阻率，因此我们选用了深感应测井电阻率作为地层电阻率。通过做孔隙度与电阻率交会图了解气层、干层和水层的物性与电性差异。

2.3 含油气性

根据阿尔奇公式可知，含气饱和度Sg与a、b、m、n、Sw、Rw、Rt八个参数有关。

2.3.1 求取a、b、m、n

根据达1井岩电实验图版确定出（图4、图5）：m＝1.3271，n＝2.0301，a＝1.2867，b＝0.983。

a、b——与岩性有关的常数；m——胶结指数，与孔隙结构有关；n——饱和度指数。

图4 柴窝堡三维区地层因素与孔隙度交汇图

图5 柴窝堡三维区电阻率指数与含水饱和度图

2.3.2 求取Rw

式中：SSP——静自然电位，mV；Ed——扩散电动势，V；Eda——扩散吸附电动势，V；Kd——扩散电动势系数；Kda——扩散吸附电动势系数；Rmf——泥浆滤液电阻率，Ω·m；Rw——地层水电阻率，Ω·m。

由于该区尚无地层水分析资料得出，根据柴参1侧1井自然电位测井曲线全井段近似于直线的特点，判断地层水电阻率与泥浆电阻率基本相当［5］。

根据达1井的试油资料得出：温度74.1℃，矿化度12 000～14 000 mg／L，按照斯伦贝谢电阻率与矿化度和温度关系图版，泥浆电阻率为0.2Ω·m。根据泥浆滤液电阻率与密度和泥浆电阻率关系图版，泥浆密度为1.1～1.33 g／cm3，泥浆电阻率为0.2Ω·m 情况下，泥浆滤液电阻率为0.25Ω·m，进而得出Rmf＝Rw＝0.25Ω·m［6］。

2.3.3 求取Sg

阿尔奇公式：式中：Sw——含水饱和度，%；Sg——含气饱和度，%；Rt——地层电阻率，Ω·m；φ——孔隙度，%。

对上式两边取对数得：

令： y ＝lgRtx ＝lgφ

通过阿尔奇公式换算得出Rt、φ的直线斜率为-1.3271，把达1井的试油气层、干层、水层点投在红雁池组孔隙度与电阻率交会图上，进一步得出Sg与Rt、φ的关系，并用测井解释的气层点来验证，均落在区间内，验证模型的合理性。

通过阿尔奇公式和试油、试水结果，算出含油气饱和度（图6、图7），从而初步制定出柴窝堡三维区红雁池组油气层、水层和干层判别标准（见表1）。通过油气层识别预测储层，通过研究储层物性及影响因素选择好的储层发育段［7］。

表1 柴窝堡三维区红雁池组油气层判别标准指标

3 主要认识

（1）重新对红雁池组和芦草沟组储层特征及其影响因素进行了分析，为下步有利储层预测奠定了基础。

图6 柴窝堡三维区红雁池组孔隙度与电阻率交会图

图7 柴窝堡三维区红雁池组孔隙度与电阻率交会图（验证）

（2）通过对红雁池组岩心的取样分析，建立了密度和孔隙度的拟合曲线，为储层物性检验提供了可靠的科学依据；根据达1井的岩电实验结果，结合阿尔奇公式建立了红雁池组含油气饱和度的解释模型及油气层判别标准，为流体识别提供依据。

［1］ 雍世和，张超谟.测井数据处理与综合解释［M］.北京：石油工业出版社，2004.

［2］ 黄华，何希鹏.准噶尔盆地柴窝堡区块储层油气识别与应用［J］.江汉石油职工大学学报，2006，19（6）：21-24.

［3］ 张凡磊，张曙振.沙埝油田阜三段测井储层评价研究［J］.石油地质与工程，2009，23（3）：44-46.

［4］ 王利华，黄伟强，彭通曙，等.准噶尔盆地九区低渗火山岩储层测井评价方法研究及提高开发效果实践［J］.石油地质与工程，2008，22（6）：7-10.

［5］ 王显金，谢新生.核磁共振岩石物理实验及在D 区测井评价中的应用［J］.石油地质与工程，2008，22（2）：47-52.

［6］ 崔晓娟.大民屯凹陷太古界潜山储层测井评价方法研究［J］.石油地质与工程，2008，22（4）：45-48.

［7］ 耿锋，顾伟欣.江陵凹陷西南缘烃源岩测井评价——以谢凤桥油田鄂深4井为例［J］.石油地质与工程，2009，23（1）：49-51.