低电阻率产油气层测井评价技术资料

1.低电阻率油气层类型及成因
国内不少油田存在低电阻率油气层，但导致油气层电阻率减小的因素各不相同，低电阻率油气层成因可归纳为内因、外因和复合成因。以下结合国内外油气田低阻油气层的实际情况，综述低电阻率油气层成因。
1.1内因
内因是指油气层本身岩性、结构、物性及地层水等因素的变化导致油气层电阻率减小。该类低阻油气层属于内因形成的低阻油气层。
值得注意的是，在高地层水矿化度的情况下，即使阳离子交换能力为中上的粘土对地层电阻率的影响也十分有限，所以粘土矿物的附加导电性可忽略不计。但在淡地层水背景下砂岩富含泥质时，这类地层由于地层水淡，泥质附加导电性上升，造成油气层低阻的主要因素，其电阻率降低的幅度随着地层水矿化度的减小而增加。当泥质含量足够多且构成产状连续分布时，该类低电阻率油气层转化形成复合成因的低阻油气层。其电阻率下降的数值取决于粘土含量、分布和阳离子交换能力。
2、微孔隙发育的低电阻率油气层
这类油气层主要是由于岩石细粒成分（粉砂）增多和粘土矿物的冲填富集，导致地层中微孔隙十分发育，微孔隙和渗流孔隙并存。显然这种微孔隙发育的地层，束缚水含量明显增大，再加上地层水矿化度的影响，其地层电阻率值可能极低，造成油水层解释困难。
3、富含泥质的低电阻率油气层
这类地层往往是淡水泥质砂岩地层，这时泥质的附加导电性表现十分突出，成为引起电阻率下降的主导因素，其降低的幅度随着地层水矿化度的减小而增加。当泥质含量足够多且构成产状连续分布时，可转化为第二类低电阻率油气层。其电阻率下降的数值取决于粘土的含量和阳离子交换能力。
一般情况下，粘土颗粒表面的负电荷吸附的阳离子是不能移动的，但这种吸附并不很紧密，在电场的作用下，吸附的阳离子可以与岩石中溶液的其他水合离子交换位置，引起导电现象，这种现象称为粘土矿物的阳离子交换(在泥质砂岩中，最常见的可交换阳离子是Na+，K+，Mg2+，Ca2+等离子。由粘土矿物的阳离子交换产生的导电性称为粘土矿物的附加导电性。
1.3复合成因
以上所述几种典型成因可能在某一具体油藏中同时遇到，这样形成的低阻油气层被认为是复合成因造成的。
总之，造成低电阻率的因素很多，因而低电阻率油气层的种类也很多，如水洗油藏、淡水破坏油藏等。从外在表观看，油气层电阻率低说明储集层中含水量大，地层水矿化度高和泥质附加导电性的存在。这意味着低电阻率油气层常常表现出束缚水饱和度高的特点。当地层水矿化度较低时，泥质中粘土的附加导电性才变得突出，成为与束缚水饱和度、地层水矿化度并列的影响因素，甚至成为主导因素。从骨架粒度分布来看，粒度中值一般不超过150。
1.2外因
外因是指外来因素导致油气层电阻率减小。该类低阻油气层属于外因形成的低阻油气层。
1、钻井液的侵入
当油气层为轻质油气层时，该类油气层具有比重小、粘度低、流动性好等特点。在钻井过程中，井眼周围地层的轻质油气层很容易被泥浆滤液驱赶走。这些泥浆的侵入，使轻质油气层的电阻率减小，降低了轻质油气层与水层的深探测电阻率差异。
4、粒间孔隙与裂缝并存时引起的低电阻率油气层
这类地层一般发生在中等偏低的孔隙性地层中，孔隙度一般在10%~20%的范围内。由于裂缝发育，在钻井过程中有相当的泥浆滤液渗入，驱赶并代替了裂缝中的油气，而使产层的电阻率下降，缩小了与水层的差别，甚至趋近于邻近水层的电阻率，导致解释上的困难。
5、表面和骨架导电引起的低电阻率油气层
7、粘土附加导电性
通常粘土颗粒表面均带负电荷，而岩石中的水分子是一种电荷不完全平衡的极性分子，对外可显正、负两个极性，使粘土颗粒表面的负电荷可直接吸附极性分子中的阳离子(如Na+)，这些被吸附的极性水分子称吸附水。被吸附的阳离子又可与极性水分子结合，成为水合离子，这些与阳离子结合的极性水分子称为结合水。这样，粘土颗粒表面的负电荷既可吸附极性分子中的阳离子，又可通过这些阳离子与极性水分子结合，在粘土颗粒表面形成一层薄水膜，这一过程称为粘土水化作用。
1、具有高—极高地层水矿化度的低电阻率油气层
这类地层往往是泥质含量较小的砂岩~粉砂岩地层。其特点是由于高矿化度地层水导致地层电阻率低，有时比周围的泥岩的电阻率还低，但电阻率指数仍很大，一般大于4。引起这类油气层呈低电阻率的原因是矿化度极高的地层水在孔隙中形成密度密布的导电网格，使油气层电阻率明油气层与水层中地层水不一样，而且差异很大时，降低了油气层与水层的电性差异。在冀东油田、渤海岐口油田、华北留路油田已发现这类油气层。通常遇到的水洗油藏、淡水破坏油藏均属此类。
3、侵入与测井探测范围有限
由于地层中存在裂缝等原因，泥浆侵入地层较深，泥浆滤液驱走井眼周围油气，使油气层电阻率降低(从测井结果上看是低阻)。
低电阻率产油气层测井评价技术
低电阻率油气层作为一种油藏模式，主要表现为与邻近水层相比电阻率值较低，造成应用电性曲线划分油、气、水层的困难，甚至不可能划分出油、水层，这一方面是因为尚缺乏更有效的识别低电阻率油气层的手段，另一方面是因为低电阻率油气层形成机理因地区而异，多种因素交织在一起，造成定量解释的困难。下面着重讨论低电阻率油气层的测井评价技术。
2．低电阻率油气层测井曲线特征
低电阻率油气层最为明显的特征就是其电阻率相对较低，孔隙度也不同，因此，我们一般首先从电阻率曲线的响应特征和孔隙度特征出发着手研究低阻油层的特征。
(1)感应测井曲线特征。从其感应测井值及形态来看，低电阻率曲线形态可以归纳成3种：①台阶型—表现为电阻率曲线上部高下部低，这种情况主要是由于储层为油水同层，上部含油饱和度高，下部含油饱和度低甚至为水层，上下部电阻率值一般相差1.5倍左右，主要分布于构造边部；②“山”字型—主要表现为电阻率曲线上、下部低，中间高，其上部电阻率值低主要原因是由于沉积环境发生变化，储层中泥质含量增加，物性变差，导致上部储层变差，从而引起电阻率值降低，下部电阻率值低是由于水层电阻率值的影响；③均匀型—主要表现为电阻率曲线呈现均匀低电阻型，上、中、下部没有明显的差异，主要分布于构造高部位，不受边底水的影响，为纯油层的典型代表。
这类储层较为少见，而且常与地层水矿化度、岩石粒度大小、泥质含量等影响因素交织在一起造成电阻率下降，通常比水层电阻率还要低。
6、岩石强亲水
在油水共存条件下，岩石表现为混合润湿，但部分岩石由于其表面的吸水性强(如蒙脱石附着颗粒表面)，而始终表现为强亲水的特点，为形成发达的导电网络提供了保障，从而造成低阻。