中国石油低阻油层岩石物理研究与测井识别评价技术进展

摘要油藏岩石和流体的物性参数是油田开发和油藏工程研究的重要基础数据，是编制油气田开发方案和计算储量、研究储层性质、进行油层对比、分析油田动态的重要依据。

油田开发实验是获取这些岩石、流体以及流体与岩石共同作用的物性参数的主要手段，而孔隙度、渗透率和相对渗透率的测量是开发实验中最基本的测量方法和技术。

本文通过文献的调研，总结了近年来国内外开发实验室对低渗和特低渗油藏岩心样品的孔隙度、渗透率以及相对渗透率曲线的测量方法和技术，归纳了实验测试过程中出现的问题，并提出了初步的解决方案，以增强低渗油气田开发实验技术对中国石油可持续发展的技术支撑力度。

0前言油藏岩石和流体的物性参数是油田开发和油藏工程研究的重要基础数据，是编制油气田开发方案和计算储量、研究储层性质、进行油层对比、分析油田动态的重要依据。

油田开发实验是获取这些岩石、流体以及流体与岩石共同作用的物性参数的主要手段，而渗透率和相对渗透率的测量是开发实验中最基本的测量方法和技术。

渗透率是表征流体在储层中流动特性的一个重要参数, 因此准确测定储层的渗透率参数对正确认识储层特性、制定油气藏的开发方案都具有非常重要的意义。

可能受测试手段和解释方法的限制, 目前国内实验室仍主要用达西稳定流的方法对渗透率进行测定。

1渗透率的基本概念对于石油工程师来说,渗透率无疑是一项必须加以重点关注的地层参数。

它是确定一口井是否应当完井和投产的依据。

在确定储层渗透率之前，我们需要先了解渗透率的基本概念以及它对油气储层的意义。

1.1渗透率在有压力差的条件下，岩层允许流体流过其孔隙孔道的性质称为渗透率。

岩石的渗透率的大小是决定油气藏能否形成和油气层产能大小的重要因素。

常用渗透率来定量表示岩石的渗透性。

根据达西定律，岩层孔隙中的不可压缩流体，在一定压力差条件下发生的流动，可由下式表示：（式1-1）式中，—流体的流量，；A—垂直于流体流动方向的岩石横截面积，；L—流体渗滤路径的长度，；∆P—压力差，；μ—流体的粘度，mPa•s；K—岩石的渗透率，。

石油勘探中的岩石物理技术石油是现代社会发展中不可或缺的能源，而石油勘探则是提取这一重要资源的关键步骤。

岩石物理技术在石油勘探过程中起着至关重要的作用。

本文将探讨岩石物理技术在石油勘探中的应用与意义。

岩石物理技术是一种基于地球物理学和岩石力学原理的技术，通过相关的测量和分析手段，以获取关于井口附近地层性质的信息。

这些信息对于判断石油藏区域的储层状况以及油气的分布情况至关重要。

岩石物理技术主要包括测井和地震勘探两大方面。

测井是在井下进行的一项技术，通过测量油井中不同深度的各项物理参数来判断地层的性质。

最常用的测井技术包括测井电阻率测量、自然伽马射线测量、声波测量以及密度测量等。

这些测井数据可以提供油气藏的储集层孔隙度、渗透率、岩性、含油气饱和度等关键参数。

通过对这些参数的评估，勘探人员能够对潜在油气藏的规模和质量进行初步判断，从而为后续工作提供重要参考。

而地震勘探是一种通过分析地震波在地下介质中传播和反射的特性来判断地下结构的技术。

地震勘探技术主要包括震源激发、接收地震波以及对地震数据的处理与解释等环节。

通过分析地震波在地下岩石中传播时所遇到的不同介质的反射、折射和散射等现象，可以推断出地下岩石的分布、类型、裂缝、孔隙度等重要信息。

地震勘探在判断石油藏区的边界、构造、油气运移通道等方面具有重要意义。

岩石物理技术的应用使得石油勘探能够更加准确地判断潜在油气藏的储量和质量。

通过测井和地震勘探技术，勘探人员可以获得地层的物理特征参数，如波速、电阻率、密度等，并结合岩性解释，以获取地层的渗透率、孔隙度和饱和度等关键信息。

这些信息对于评估油田的可开发性和经济性非常重要，为石油企业做出决策提供了可靠的科学依据。

岩石物理技术的发展也为石油勘探带来了更多的机遇。

随着技术的进步，岩石物理技术已经从传统的二维地震勘探发展到了三维地震勘探，为石油藏的细致勘探提供了重要手段。

同时，岩石物理技术在非常规油气资源的勘探开发中也发挥着重要作用。

低电阻率油层成因类型及特征韩书权马雪团(胜利钻井工艺研究院胜利测井公司山东东营 257000)摘要：低电阻率油层成因复杂，类型繁多，测井响应特征不明显，是测井油气评价的一大难题。

本文针对低电阻率油层形成原因和特点，分析总结了低电阻率油层的成因类型和地质特征，为电阻率油层成因分析和储层综合评价奠定了基础。

关键词：低电阻率油层成因类型地质特征中图分类号：文献标识码：文章编号：收稿日期：作者简介：韩书权（1965—），男，河南伊川人，胜利钻井工艺研究院高级经济师，从事钻井工程信息技术研究工作。

责任编辑：随着油气勘探与开发工作的不断深化和各种勘探技术综合应用能力的不断提高，一些复杂的隐蔽性油气藏逐渐被发现和认识。

低电阻率油层即是其中非常重要的一种。

这些低电阻率油气藏的发现，扩大了勘探领域，同时对利用测井资料识别和评价这类油气层提出了更高的要求。

而对于低电阻率油层成因类型的认识和识别，则是不同类型低电阻率油层评价的重要基础。

对于低电阻率油层的认识，需要从成因类型电性特征和储层地质特征着手分析。

一、低电阻率油层定义所谓低电阻率油层，是指油层电阻率相对于邻近水层电阻率而言，电阻率值偏低并引起油水层解释困难，或者油层电阻率小于或接近于围岩电阻率的一类油气层。

一般从以下三个方面来认识和描述低电阻率油层：①从油气层电阻率绝对值考虑。

国内大多数油田的油层电阻率范围在3～100Ω·m之间，小于这一电阻率“下限”的油层即可称之为低电阻率油层。

但不同地区、不同层位，其标准也不一样。

②与邻近水层比较。

此类低电阻率油层通常不以电阻率绝对值的大小来定义，而以电阻率指数小于3进行定义。

这就意味着，其电阻率与邻近水层十分接近，甚至出现相互交叉的现象。

③与相邻围岩层比较。

与上下泥岩电阻率相比，油层电阻率明显偏低或相同。

二、低电阻率油层的成因类型及特征根据低电阻率油层的形成因素，可大致将低电阻率油层分为以下几类：1、高－极高地层水矿化度条件下的低电阻率油层。

高、低阻油层特征及低阻油层识别方法研究作者：张玲来源：《科协论坛·下半月》2012年第11期摘要：根据岩心物性分析、粒度分析、薄片分析、扫描电镜分析、压汞等资料，对常规储层与低阻储层做了岩性、物性、孔隙结构等方面的对比分析，发现岩性细，粘土含量较高，高粘土附加导电性是导致研究区部分油层呈现低电阻率特征的主要原因。

针对这一低阻成因，在研究区利用自然电位相对幅度法识别低阻储层效果较好。

关键词：低阻油层成因识别粘土附加导电自然电位相对幅度中图分类号：TE122.2 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2012）011-017-031 引言研究区由于受断裂带的右旋张扭活动，断层极为发育，发育多套油水系统，主力产油层以曲流河和浅水三角洲沉积为主，储层岩性以细砂岩为主，中细砂岩、粉砂岩为辅，兼有少量含砾粗砂岩、含砾中砂岩、含砾细砂岩及泥质粉砂岩；总体为中高孔渗储层；大部分油层测井响应明显，深探测电阻率为明显高值，但有些储层虽经取样测试证实为油层，然而其电阻率测井值与邻近水层相仿，电阻率测井响应特征不明显，为低阻储层。

从常规储层和低阻储层两种不同储集层特征的岩石物理分析、测井响应分析等入手，有利于找出研究区低阻储层成因，并有针对性的找出研究区低阻油层识别方法。

2 研究区低阻油层成因分析研究区标准水层深探测电阻率大多为3～6 .m，而低阻储层的深探测电阻率为4～6m，与水层难以区分。

根据岩心物性分析、粒度分析、薄片分析、扫描电镜分析、压汞等资料，对研究区低阻油层和常规油层做了综合分析和对比，以便找到低阻油层成因及识别方法。

2.1 孔、渗特征2.2 岩性、粒度特征研究区储层岩性以细砂岩为主，中细砂岩、粉砂岩为辅，兼有少量含砾粗砂岩、含砾中砂岩、含砾细砂岩及泥质粉砂岩。

其中粉砂岩特别是泥质粉砂岩容易发育为低阻储层，如某井1747m取心处的岩性为油斑泥质粉砂岩，该层测井解释结果为油层并经测压、取样证实，但该层地层电阻率极低，平均为3.5m，低于邻近水层的电阻率，为典型的低阻油层。

石油地质与工程2022年1月PETROLEUM GEOLOGY AND ENGINEERING 第36卷第1期文章编号：1673–8217（2022）01–0072–06渤海新近系高束缚水低阻油层饱和度计算方法陆云龙，崔云江，张建升，齐奕（中海石油（中国）有限公司天津分公司，天津300459）摘要：渤海新近系油田发育大量低阻油层，低阻成因复杂，为了解决传统电性饱和度模型计算精度较差的问题，开展了低阻油层成因机理分析及相适用的饱和度计算方法研究。

结果表明，复杂孔隙结构中小孔隙导致的高束缚水饱和度是低阻油层形成的一种重要因素；针对高束缚水饱和度引起的低阻油层，通过核磁共振与常规测井建立的核磁–双孔隙介质高束缚水饱和度计算方法，适用于孔隙结构导致的高束缚水低阻油层饱和度评价。

应用效果表明，核磁–双孔隙介质模型岩电参数拟合精度更高，计算的饱和度更为精确，为渤海新近系油田及类似油田低阻油层饱和度评价提供了一种新的、有效的方法。

关键词：低阻油层；束缚水；核磁共振测井；双孔隙介质；饱和度中图分类号：TE53 文献标识码：ACalculation method of saturation of Neogene reservoirs with high irreducible water andlow resistivity in Bohai SeaLU Yunlong, CUI Yunjiang, ZHANG Jiansheng, QI Yi(Tianjin Company, CNOOC (China) Co., Ltd., Tianjin 300459, China)Abstract: A large number of low resistivity reservoirs are developed in Neogene oil fields in Bohai Sea, and the genesis of low resistivity is complex. In order to solve the problem of poor calculation accuracy of traditional electrical saturation model, the genetic mechanism of low resistivity reservoir and the applicable saturation calculation method are studied. The results show the high irreducible water saturation caused by small pores in complex pore structure is an important factor in the formation of low resistivity reservoir. In view of the low resistivity reservoir caused by high irreducible water saturation, a calculation model based on nuclear magnetic dual porosity medium theory is established, which is suitable for saturation evaluation of high irreducible water and low resistivity reservoirs caused by pore structure. The application results show the fitting accuracy of petro-electric parameters of NMR (Nuclear Magnetic Resonance) dual pore medium model is higher and the calculated saturation is more accurate, which provides a new and effective method for saturation evaluation of low resistivity reservoirs in Neogene oilfields and similar oilfields in Bohai Sea.Key words: low resistivity reservoir; irreducible water; nuclear magnetic resonance logging; double porosity medium; saturation低阻油气藏广泛分布于渤海新近系各大油田中，是渤海油藏的重要组成部分。

低电阻率油层的成因类型与测井响应周宗良;王义军;肖建玲;池永红【摘要】低电阻率油层根据其成因影响因素可划分5种类型:岩石骨架导电型、高束缚水饱和度型、高矿化度地层水型、双孔隙度结构与裂缝并存型、咸水泥浆侵入型.导致油层电阻率降低的主要内在因素包括:储层岩石骨架中含有导电物质如含黄铁矿等金属矿物时,是导致低电阻油层形成原因之一；岩石中黏土矿物阳离子交换性与平衡阳离子的附加导电作用可以造成油层电阻率的明显降低,形成低电阻率油层；岩性细、泥质含量高、储层孔隙结构复杂化,孔隙吼道变小,微孔隙增多为束缚水提供了储存空间,形成高束缚水饱和度储层,导电能力增强,使油层电阻率变低.咸水泥浆侵入是油层电阻率变低的外在因素.【期刊名称】《工程地球物理学报》【年(卷),期】2013(010)004【总页数】9页(P512-520)【关键词】低电阻率油层;岩石骨架;黏土矿物;高束缚水饱和度;咸水泥浆侵入【作者】周宗良;王义军;肖建玲;池永红【作者单位】中国石油大港油田勘探开发研究院,天津300280;中国石油大港油田第三采油厂,天津300280;中国石油大港油田勘探开发研究院,天津300280;中国石油大港油田勘探开发研究院,天津300280【正文语种】中文【中图分类】P631.81 引言关于低电阻率(或低阻)油层的概念最早是由Schlumberger公司的Tixier等人根据美国墨西哥湾砂岩油气层的电阻率测井特征提出来的，该地区砂岩油气层和水层的电阻率在0.2～1.0Ω·m之间[1]。

关于低电阻率油层的含义不同地区有不同的定义，根据油气层电阻率变化一般规律，低电阻率油层是指油层电阻率远低于同条件下常规油气层的电阻率，与水层电阻率值相接近，“低”只是一个相对量，不同的学者给出了不同的定义[2]。

目前较流行的为电阻增大系数I法：I＝R／Ro。

式中：I为电阻增大系数；R为含油气岩石电阻率，Ω·m；Ro为岩石完全含水时电阻率，Ω·m。

南堡油田东营组低阻油气层识别技术研究摘要：南堡油田东营组发育低阻油层，与邻近水层或泥岩层的电阻率极为接近。

通过对低阻油层的成因机制分析，确定储层岩性细、泥质含量高、束缚水饱合度高、构造幅度低以及大部分井使用盐水泥浆钻井是形成低电阻率的主要原因。

通过对低阻油气层测井解释方法的研究，形成了一套有效的油气层综合识别技术，提高了东营组低电阻率油层的识别能力，从而开发出南堡油田低阻油层的潜在储量，以保证油区增储上产。

关键词：南堡油田东营组低阻油层油水层识别束缚水饱和度低阻油层是指深探测电阻率低、油水层电阻率差别小、油气层与泥岩电阻率差别小的一类油层。

随着油气勘探开发的深入，低电阻率油层越来越受到人们的重视，这类产层在石油勘探寻找新的油气藏和油田开发中寻找剩余油的潜力层分布中有十分重要的地位。

南堡油田区域构造隶属渤海湾盆地黄骅坳陷北部的南堡凹陷，地下条件极其复杂，储层岩性、物性变化较大，油、气、水层电性特征紊乱。

在勘探开发工作中，由于主力含油层系东营组储层电阻率普遍较低，油气层电阻率主要分布在3～10·m之间，而水层电阻率主要分布在3～8·m 之间，油、水层电阻率差异非常小，甚至无差异，油气层识别难度大。

如此小的差异从测井资料很难区分，而且由于海上勘探开发成本较高，因此，建立行之有效的东营组低阻油气层识别技术，保障南堡油田海上钻井、开发高效运行非常必要。

1 低阻油层的成因南堡油田东营组为辫状河三角洲相砂泥岩沉积，根据其旋回特征可分为东一段、东二段和东三段，低阻油气层多位于三角洲前缘的河口坝、远砂坝、席状砂等沉积微相中，其储层特点、钻井使用的盐水泥浆是形成低阻的主要原因。

1.1 储层岩性颗粒细、泥质含量高东一段含油气储层多为中低渗透细砂岩或细分砂岩，泥质含量集中分布在8%～18%之间，通过岩心观察层状泥质、结构状泥质在低电阻率油气层中普遍存在，这类储层的微孔隙发育，岩石普遍亲水性较强，束缚水含量高达30%～50%，使得油气层电阻率与周围水层十分接近，导致油层视电阻率降低。

２０世纪９０年代以来，渤海湾盆地已进入高成熟精细勘探阶段，在各富油凹陷中，复杂断裂带、构造—岩性油藏与岩性油藏等已成为主要勘探目标［１］。

近十年来，仅中国石油仍持续在该盆地平均每年获得探明石油地质储量１×１０８ｔ左右。

实践表明，渤海湾盆地尤其是中浅层存在为数众多的低阻油层（即油层测井电阻率与相邻水层的比值小于２，甚至与水层相近，也可称为低对比度油层，当然也包括那些电阻率值低于地区经验性标准的油层），这类油层以往大多被遗漏。

从１９９８年开始，中国石油组织渤海湾四家油田对低阻油层进行研究与攻关，据对七个研究目标区块的统计，它们约占油层总数的３０％～５０％。

据１９９８—２００２年勘探部门不完全统计，在４０个区块中，通过老井复查就找到了数千万吨低阻油层储量［２～４］。

２０００年以来，新疆、吐哈油田的浅层（白垩系）与长庆油田也陆续发现低阻油层，特别是新疆陆９井区总的储量规模已达亿吨以上。

近年来，渤海湾滩海的勘探也进一步表明了低阻油层解释的重要。

可见，低阻油层已成为中浅层隐蔽油藏的重要勘探领域，同时它也成为老井复查的主要目标。

多年的研究表明，蒙脱石等粘土附加导电与电化学束缚水、盐水钻井液侵入或淡水钻井液深侵入、复杂孔隙结构包括岩性变细与极薄互层等因素皆可使油层测井电阻率降低，甚至成倍下降［２，３］，但是，这些因素并不一定是影响测井识别油层的主要难题。

而对于那些圈闭幅度低（小于３０ｍ）、油水密度差小（小于０．２ｇ／ｃｍ３）的油藏，由于其驱替力较小，含油饱和度较低（一般约为４５％～６０％［４］），如果再加上上述因素的影响以及采用不当的电测井方法（如淡水钻井液用双侧向测井，盐水钻井液用感应测井），就可能形成识别更困难的低阻油层。

上述低幅度油藏的油、水层电测井对比度与十余年前勘探的中—较大型油藏比较明显减小，再采用常规测井与解释方法识别与评价这种低对比度油层已经十分困难。

为此，中国石油提出了“大力应用先进适用的测井新技术，强化油公司多学科一体化相结合的测井油气层精细评价方法”工作思路，即：针对具体勘探中国石油低阻油层岩石物理研究与测井识别评价技术进展李国欣１ 欧阳健２ 周灿灿２ 刘国强１（１中国石油勘探与生产公司，北京１０００１１；２中国石油勘探开发研究院，北京１０００８３）摘 要：自１９９８年至今，中国石油组织以渤海湾地区为代表的中浅层低阻油层的岩石物理研究与解释技术攻关，已取得了比较突出的成果，总结了较成熟的技术：低阻油层分布的油藏地质条件；粘土附加导电性质－粘土的电化学束缚水岩石物理实验与研究；盐水钻井液与淡水钻井液侵入不同饱和度油层的双侧向、双感应等电测井的数值分析与时间推移测井研究；相应的低阻油层的识别与评价解释方法等，并在渤海湾与西部皆获得较大的地质成果。

岩石物理技术在石油应用中的前景摘要：岩石物理学与地质学、地球物理学、地球化学、力学、流体力学、材料力学、地热学、环境科学、工程学等众多学科密切相关，是一个高度的交叉的边缘学科。

对油气资源的勘探开发而言，岩石物理将地质、地球物理、石油工程三个学科紧密联系在了一起。

近年来，我国石油勘探的主要目标已经转变为低幅度构造、低孔低渗储集层和裂缝性复杂岩性储集层。

利用岩石物理学结合现有技术在针对低电阻油层和复杂油气藏进行测井识别和油层评价时，能充分提高油气勘探效益。

岩石物理学未来在石油工业中将有广阔的应用前景。

关键词：岩石物理技术；应用前景；石油一、国内外研究和应用现状国内岩石物理学主要研究方向包括：岩石及流体性质对弹性波传播的影响、对导电率及岩石中电磁波传播的影响和对渗透率的影响；裂缝对岩石的弹性及孔渗参数的影响；断裂力学的应用等。

在石油行业的储层勘探和开发中，如何准确的找到并划分有效储层是关键。

岩石物理学是储层描述的一个重要工具，因为大多数进行储层描述的技术都是基于岩石的物理性质。

岩石的物理性质能够反映地下岩石和储层的有用信息。

岩石物理学具有可解释性，岩石物理是一门用来研究岩石物理参数和一些相关性质学科，其测量数据可以被解释。

因此，它不仅仅是储层描述的工具，也为所有的地学家提供了物理基础。

起到一个桥梁作用。

目前，在石油工业的主要服务对象是储层描述和采收率监测，岩石物理学主要服务有：地震和测井解释、储量估算、提高采收率。

对储层岩石物理特性的完全描述，意味着要确定各个储层、定义有关解释算法的所需岩石物理参数。

对于地学家来说这是一个新的方向。

储层描述技术的发展是石油工业中从勘探到开发的一个实质性的转变结果。

人们估计（mark,1995）地震监测在接下来的几年中会增长到每年二十亿美元。

实际研究中利用岩石物理建模模拟各种岩石弹性参数和储集层参数之间的联系。

近几年的进展包括了Karlsruhe 大学等几家研究机构利用X 射线层析成像技术模拟了部分饱和多孔隙岩石的纵波速度；Curtin 大学采用有限元建模方法进行了非均匀岩石的Gassmann 流体替代研究； Ikon 公司还联合其他研究机构在实验室测定了石炭系灰岩样品人造裂缝的法向柔量和剪切柔量。