低阻油層是指電阻率比本地區(qū)正常油層的電阻率低，甚至和水層電阻率相近難于區(qū)分的油層，在當(dāng)今世界上廣泛分布，如美國的墨西哥灣地區(qū)、加拿大東部近海地區(qū)、中東地區(qū)、我國東部的勝利油田、華北油田、中原油田、南陽油田和西部的長慶油田、塔里木油田等多個(gè)油田均見到了低阻油層。在目前尚未發(fā)現(xiàn)油藏的有利地區(qū)也可能分布著低阻油藏，因此對低阻油層的研究有著非常重要的實(shí)踐意義。
延長油區(qū)的勘探歷經(jīng)100多年的歷史，隨著勘探認(rèn)識(shí)的加深、勘探程度的不斷提高，在一些地區(qū)的延長組陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了低阻油層。其中在延長組長2段發(fā)現(xiàn)低阻油層的地區(qū)有王家灣油區(qū)、天賜灣-馬寧油區(qū)、東仁溝-韓渠油區(qū)、樊學(xué)油區(qū)、姬塬油區(qū)、寨科油區(qū)、永寧油區(qū)、金丁油區(qū)等，長6段發(fā)現(xiàn)低阻油層的地區(qū)有川46井區(qū)、坪橋油田、樊川、義吳油區(qū)和勝利山油區(qū)。低阻油層的普遍存在，拓寬了延長油區(qū)的勘探開發(fā)領(lǐng)域，隨之又帶來了新的問題——低阻油層的識(shí)別和勘探問題。因此，本文通過低阻油層的表現(xiàn)特征及低阻油層形成的主要因素，對延長油區(qū)低阻油層的成因及其定性識(shí)別方法進(jìn)行研究，進(jìn)一步探討延長油區(qū)低阻油層的勘探問題。
低阻油層的表現(xiàn)
低阻油層一般出現(xiàn)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(xiàn)為高孔隙度和低滲透率;電性上表現(xiàn)為高時(shí)差、低電阻和高自然伽瑪;通常發(fā)育在構(gòu)造比較寬緩或地層產(chǎn)狀比較平緩的地層。研究區(qū)儲(chǔ)層非均質(zhì)性強(qiáng)，河道砂體變化較快，測井響應(yīng)特征變化復(fù)雜，有時(shí)與水層、干層的響應(yīng)特征極其相似，在油層識(shí)別中常常被遺漏。
前人對低阻油層形成機(jī)制的研究，認(rèn)為砂巖的親水性潤濕是形成低阻油層的基礎(chǔ)，低阻油層和高阻油層在本質(zhì)上是沒有一個(gè)截然的區(qū)分界限，只是隨含油飽和度變化而在測井響應(yīng)上，呈現(xiàn)出由高阻油層到低阻油層的連續(xù)變化現(xiàn)象，直到含油飽和度很小，變?yōu)樗畬訛橹�。由于油水的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，會(huì)使油層初期生產(chǎn)含水率較低，后期含水迅速上升成為低阻油層的一個(gè)本質(zhì)特征。本文通過巖心資料、錄井、測井以及試油資料的分析，認(rèn)為研究區(qū)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(qū)低阻油層的束縛水含量相對較高，使電阻率偏低。因?yàn)殡娮杪蕼y井響應(yīng)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(yīng)。造成研究區(qū)低阻油層高束縛水含量原因有：微孔隙發(fā)育。研究區(qū)低阻油層一般埋藏相對較深，隨著埋深的增加，壓實(shí)作用愈加強(qiáng)烈，部分脆性巖石顆粒破碎變形，充填在本已強(qiáng)烈受擠壓的孔隙中，導(dǎo)致大量微孔隙的形成。同時(shí)，石英次生加大現(xiàn)象愈發(fā)育，破壞了原生孔隙而導(dǎo)致大量微孔隙的形成，致使砂巖孔隙結(jié)構(gòu)復(fù)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(tài)：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(jié)果是進(jìn)一步改造儲(chǔ)層的粒間孔隙，引起孔隙直徑變小和微孔隙的發(fā)育。微孔隙使砂巖形成極大的內(nèi)表面積，加之伊/蒙混層中的蒙脫石具有強(qiáng)烈的吸水能力，導(dǎo)致大量水被吸附在顆粒及粘土表面，造成低阻儲(chǔ)層的束縛水含量較高。
親水性較強(qiáng)。自生粘土礦物綠泥石多呈針葉狀集合體沿碎屑顆粒環(huán)狀分布，形成薄膜式膠結(jié)。比如，定邊地區(qū)長21段砂巖的潤濕性檢測分析表明，其砂巖多為親水性質(zhì)，故在綠泥石表面形成了一層水膜，使儲(chǔ)層吸水能力強(qiáng)于其他油層或小層，導(dǎo)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(huì)造成侵入帶加深，導(dǎo)致測井儀器只能探測泥漿侵入帶以內(nèi)的地層屬性，測量電阻率降低,有時(shí)甚至接近水層水平。這是因?yàn)槟酀{濾液驅(qū)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(shí)儲(chǔ)層電阻率隨泥漿電阻率及浸泡時(shí)間而變，泥漿電阻率越低，浸泡時(shí)間越長，油氣層越不易識(shí)別。
地層水礦化度相對偏高。較高的地層水礦化度往往導(dǎo)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(qū)地層水分析結(jié)果。
油水分異差。研究區(qū)大量生產(chǎn)、試油情況表明，大部分產(chǎn)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(dǎo)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(jìn)行離子交換，產(chǎn)生的附加導(dǎo)電性，使儲(chǔ)層的電阻率降低。
導(dǎo)電性礦物的存在。在含油層系里，鐵方解石、鐵白云石等導(dǎo)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(dǎo)電性影響卻很大。
特殊巖性段(高放射性砂巖)在延長區(qū)常見高放射性砂巖，在測井曲線上和分析測試數(shù)據(jù)上均有反應(yīng)。在測井曲線上，其特征與泥巖較為相似，表現(xiàn)為自然伽馬高值、聲波時(shí)差增大、電阻率降低，但其自然電位曲線有明顯的負(fù)異常，在扣除夾層是很容易當(dāng)成泥巖段處理，因此造成有效儲(chǔ)層的漏失。比如，從西區(qū)樊川油區(qū)放射性測定數(shù)據(jù)中可以看出該區(qū)的寨89、正298、正306、正312井U、Th含量較其他地區(qū)明顯偏高K含量中等偏高。高自然伽馬段常導(dǎo)致油層的電阻率的降低，這種情況在研究區(qū)的川46井區(qū)、坪橋油田、東仁溝-韓渠、樊學(xué)、姬塬、寨科等油區(qū)也同樣存在。
低阻油層的定性識(shí)別
由于鄂爾多斯盆地延長組沉積具有多物源、沉積相帶變化快、巖性、孔隙結(jié)構(gòu)等儲(chǔ)層非均質(zhì)性強(qiáng)的特征，加之主要以巖性油藏為主，部分為構(gòu)造-巖性油藏，使得油藏中油水分異差，油水關(guān)系復(fù)雜，高阻油層、低阻油層、水層、干層，甚至高阻水層同時(shí)存在，致使低阻油層的識(shí)別有一定困難。通過對研究區(qū)低阻油層儲(chǔ)層特征的深入研究，結(jié)合前人研究成果，探索出以下定性識(shí)別低電阻油層的方法：巖性相同的條件下，低阻油層自然電位明顯小于水層;在淡水泥漿條件下，低阻油層深測向和淺側(cè)向電阻率測井曲線重合或?yàn)樨?fù)差異，呈低侵或無侵顯示，電阻增大率大于3;低阻油層測井曲線橫向?qū)?yīng)性好，在研究區(qū)內(nèi)的低阻油層，雙測向呈低阻顯示，自然電位曲線呈明顯的分異常，微側(cè)向和微電極曲線與自然電位曲線具有較好的對應(yīng)性;錄井資料表明，在低阻油層段均有油氣顯示。
低阻油層的勘探
對于低阻油層具有電阻率低值、與水層相近、難以識(shí)別的特點(diǎn)，在勘探方法上應(yīng)注重非測井方法的勘探手段。比如，在鉆井現(xiàn)場地質(zhì)錄井要求準(zhǔn)確、詳細(xì);取心手段不能只限于傳統(tǒng)的鉆井取心，還可采用井壁取心;試油時(shí)要大排量,高措施試油;還要結(jié)合油藏地質(zhì)綜合分析來尋找和識(shí)別低阻油層。對一個(gè)油藏來說其油水界面海拔大致相同，因此可以把每一個(gè)低阻油層都作為一個(gè)油藏，根據(jù)油藏屬性來確定和預(yù)測低阻油層的分布范圍。
由于低阻油層含油飽和度較低，測井響應(yīng)很容易受到巖性、物性、地層水礦化度變化的影響。還可以通過多井對比，對儲(chǔ)層巖性、物性和地層水礦化度方面的變化進(jìn)行分析，從而降低這些變化對低阻油層識(shí)別的干擾。
研究區(qū)儲(chǔ)層非均質(zhì)性強(qiáng)，河道砂體變化較快，測井響應(yīng)特征變化復(fù)雜，有時(shí)與水層、干層的響應(yīng)特征極其相似,應(yīng)采用多種方法綜和分析。高束縛水飽和度是形成相對低電阻率油層的主控因素，高礦化度泥漿侵入和導(dǎo)電性礦物的存在也是低阻油層形成的主要因素，泥質(zhì)附加導(dǎo)電性和高放射砂巖的存在對地層電阻率也有一定影響。由于研究區(qū)內(nèi)低阻油層普遍存在，具有電阻率低值、與水層相近、難以識(shí)別的特點(diǎn)，因此在勘探方法上要注重非測井方法的勘探手段。
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