（1. 利比亞蘇爾特大學工程學院石油工程系；2. 埃及蘇伊士運河大學石油與礦物工程學院地質系；3. 埃及石油研究院（EPRI）勘探部；4. 埃及蘇伊士運河大學科學學院地質系；5. 加拿大西安大略大學科學學院地球科學系）

1 研究區(qū)概況

尼羅河三角洲是巨型天然氣產區(qū)。自1966年Abu Madi-1井證實上中新統(tǒng)Abu Madi砂巖[1]的油氣資源潛力以來，漸新統(tǒng)/下中新統(tǒng)—更新統(tǒng)碎屑巖儲集層一直是尼羅河三角洲的重點勘探層位。El-Wastani氣田是尼羅河三角洲最重要的陸上氣田之一（見圖 1），上中新統(tǒng)Qawasim組和Abu Madi組[2-5]碎屑巖儲集層是該氣田主要產層，本文利用該氣田10口氣井的測井數據，基于測井參數交會圖對Qawasim組和Abu Madi組進行巖性分析，并評估泥質含量、孔隙度、含水飽和度、含油氣孔隙體積等巖石物理參數。

圖1 研究區(qū)位置圖

2 數據和方法

本文評價了El-Wastani氣田10口井（EW-4、EW-5、EW-6、EW-7、EW-8、EW-9、EW-10、EW-12、EW-13和EW-15）上中新統(tǒng)Abu Madi組下部和Qawasim組碎屑巖儲集層的油氣資源潛力。儲集層油氣資源潛力評估的基礎是各油井鉆遇目的層的巖石物理分析，包括巖石物理參數的縱向分布分析、測井交會圖巖性解釋及各參數等值線圖繪制。

收集了各井的裸眼測井數據，包括深淺側向電阻率測井（陣列側向RLA5、RLA3測井系列和沖洗帶電阻率）、中子孔隙度、地層密度、聲波時差以及無鈾伽馬測井曲線。利用斯倫貝謝交互式測井分析軟件IP3.5進行井眼環(huán)境校正和解釋，包括根據測井圖頭識別鉆井液和井眼性能，從而消除沖蝕對頁巖層段及粗糙井壁的影響[6]。對比原始測井數據和校正后測井數據發(fā)現，兩者間的差異可以忽略不計。

利用測井交會圖（包括中子孔隙度-密度交會圖和中子孔隙度-無鈾伽馬交會圖等）研究各井 Abu Madi組和Qawasim組巖性組成及各組分含量，由不同交會圖得到的結果略有差異。泥質含量增加會使圖中的交會點從凈砂層基準線向右方或右下方偏移[7]。

泥質含量為單位體積儲集巖石中濕黏土的體積。黏土用“濕”來描述是因為水被束縛在黏土（即顆粒環(huán)邊型、孔隙襯邊型及孔隙填充型黏土）表面，形成水化層。對于泥質砂巖儲集層，泥質含量增加將導致儲集層有效儲集空間的減少，且導電黏土會使地層電阻率降低，因而需要用巖石物理方法考慮束縛水層的影響。對泥質含量進行校正時，考慮無效束縛水組分的影響，校正孔隙度和含水飽和度測井解釋結果[8]，從而對油氣儲量計算產生很大影響?？梢圆捎觅ゑR、中子孔隙度、電阻率以及中子孔隙度/密度（雙黏土體積指標）等不同指標來計算泥質含量，取各種方法（單一指標或雙重指標）求得的泥質含量的算術平均數，將其視為與實際值相近的泥質含量。

本文結合密度和中子測井數據，采用中子/密度/孔隙度模型[9]校正孔隙度，采用泥質地層雙水模型[10]計算有效含水飽和度。

3 交會圖巖性解釋

3.1 中子孔隙度-密度交會圖

分析各井的中子孔隙度-密度交會圖（圖2為EW-4井的中子孔隙度-密度交會圖）發(fā)現，Abu Madi組下部主要為砂巖，夾頁巖：在 EW-4井、EW-5井、EW-6井、EW-9井、EW-12井、EW-13井及EW-15井中，Abu Madi組下部主要巖性為砂巖，偶夾頁巖，EW-7井、EW-8井及EW-10井Abu Madi組下部頁巖增多。Qawasim組主要巖性為頁巖，偶夾砂巖，EW-7井、EW-8井及EW-13井Qawasim組中部砂巖增多。

圖2 EW-4井中子孔隙度-密度交會圖

3.2 中子孔隙度-無鈾伽馬交會圖

中子孔隙度-無鈾伽馬交會圖中，中等無鈾伽馬（40～55 API）、中等中子孔隙度代表泥質砂巖，而高無鈾伽馬（大于55 API）、高中子孔隙度代表頁巖發(fā)育程度高[11]，且各井均呈現中子孔隙度和無鈾伽馬值隨頁巖含量增加而增加的特征。分析各井中子孔隙度-無鈾伽馬交會圖（圖3為EW-8井的中子孔隙度-無鈾伽馬交會圖）發(fā)現：在EW-4井、EW-5井、EW-6井、EW-7井、EW-9井、EW-12井、EW-13井及EW-15井中，Abu Madi組下部主要巖性為砂巖，偶夾頁巖，而在EW-8井及EW-10井中，Abu Madi組下部頁巖含量增加；除了 EW-8井和 EW-9井、EW-12井、EW-13井的部分層段，其他各井Qawasim組頁巖含量均較高。這與中子孔隙度-密度交會圖解釋結果基本一致。

圖3 EW-8井中子孔隙度-無鈾伽馬交會圖

3.3 巖性-飽和度交會圖

巖性-飽和度交會圖顯示了巖性、含水飽和度以及油氣含量在縱向上的不規(guī)則變化，利用無鈾伽馬、密度、聲波時差、中子孔隙度、電阻率及光電吸收系數測井評價各儲集層段。分析各井巖性-飽和度交會圖（圖4為 EW-13井巖性-飽和度交會圖）發(fā)現：Abu Madi組下部頂、底均為發(fā)育砂巖夾層的頁巖，中部大部分為砂巖，各井（除EW-7井、EW-8井、EW-9井頁巖夾層稍有增加、EW-10井發(fā)育大量頁巖夾層外）明顯具此特征，這一規(guī)律從伽馬曲線上清晰可見。Qawasim組主要為頁巖，含少量砂巖，EW-8井中該組砂巖含量上升。

由連井巖性剖面圖（見圖5）可見：EW-9井和EW-10井Abu Madi組下部厚度最小，分別約為106 m和105 m；EW-15井Abu Madi組下部厚度最大，約為195 m。

圖4 EW-13井巖性-飽和度交會圖

4 參數臨界值確定

4.1 泥質含量臨界值

泥質含量臨界值用于區(qū)分砂巖和頁巖層以及識別整個砂層段。泥質含量臨界值可根據多井泥質含量-有效孔隙度關系圖，結合伽馬測井來確定。圖 6為用于確定泥質含量臨界值的泥質含量-孔隙度交會圖及伽馬測井結果，可以看出：儲集巖與非儲集巖的泥質含量臨界值為50%。

4.2 孔隙度臨界值

孔隙度臨界值用于區(qū)分整個砂層段中具孔滲性的砂層段和致密砂層段，相當于允許油氣流動的最小滲透率對應的孔隙度?？紫抖扰R界值可根據多井常規(guī)巖心孔隙度-滲透率交會圖，結合伽馬測井來確定。圖 7為用于確定孔隙度臨界值的孔隙度-滲透率交會圖及伽馬測井結果，可以看出：孔隙度 10%（對應滲透率約為1×10-3μm2）可作為儲集層與非儲集層的臨界值。

4.3 含水飽和度臨界值

含水飽和度臨界值用于區(qū)分具孔滲性層段中的產層和非產層。含水飽和度臨界值可根據多井有效含水飽和度-有效孔隙度交會圖及伽馬測井來確定。圖8為用于確定含水飽和度臨界值的含水飽和度-孔隙度交會圖及伽馬測井結果，認為含水飽和度小于等于 70%的層段為產層，含水飽和度大于70%的層段為非產層。

圖5 El-Wastani氣田連井巖性剖面

圖6 泥質含量-孔隙度交會圖及伽馬測井結果

圖7 巖心孔隙度-滲透率交會圖及伽馬測井結果

綜上，含水飽和度下降、有效孔隙度上升以及泥質含量較低是出現油氣產層的標志。

圖8 含水飽和度-孔隙度交會圖及伽馬測井結果

5 地層評價

從測井結果中提取Abu Madi組下部與Qawasim組儲集層參數數據并計算平均值（見表1），用Surfer v.8繪制各參數等值線圖。

5.1 產層有效厚度等值線圖

Abu Madi組下部砂巖總厚度由研究區(qū)東南方向（EW-10井為29 m）向西北方向（EW-4井為147 m）增加。根據各參數臨界值（有效孔隙度大于等于10%、泥質含量小于等于 50%以及含水飽和度小于等于70%）計算產層有效厚度。從Abu Madi組下部有效厚度等值線圖（見圖 9a）可以看出：有效產層厚度為 3（研究區(qū)東部EW-10井）～33 m（研究區(qū)中部EW-6井和東南部EW-9井），研究區(qū)被一北西向延伸的狹窄產層帶平分，該條帶是鉆探新生產井的最佳區(qū)域。從Qawasim組的有效厚度等值線圖（見圖9b）可以看出：研究區(qū)西北部EW-15井處有效厚度最小，為0.25 m，中部EW-8井處有效厚度高達69 m，為最大值。

表1 Abu Madi組下部與Qawasim組儲集層參數

圖9 Abu Madi組下部及Qawasim組有效厚度等值線圖

5.2 平均孔隙度等值線圖

從 Abu Madi組下部平均孔隙度等值線圖（見圖10a）可以看出：研究區(qū)中南部EW-12井處平均孔隙度達到最大值 17%，東南部 EW-9井處平均孔隙度為最小值12%。從Qawasim組的平均孔隙度等值線圖（見圖10b）可以看出：研究區(qū)中部EW-6井處平均孔隙度達到最大值18%，西北部EW-15井處平均孔隙度達到最小值11%。平均孔隙度較大的區(qū)域為研究區(qū)的中部、南部和中東部。

5.3 泥質含量等值線圖

從 Abu Madi組下部平均泥質含量等值線圖（見圖11a）可以看出：研究區(qū)中部EW-7井處平均泥質含量達到最大值 42%，西北部 EW-4井處平均泥質含量達到最小值14%。從Qawasim組平均泥質含量等值線圖（見圖11b）可以看出：研究區(qū)西南部EW-12井處泥質含量最大，超過 40%，中部 EW-6井處泥質含量最小，為 20%。泥質含量沿有效孔隙度和產層有效厚度增加的方向降低。

圖10 Abu Madi組下部及Qawasim組平均孔隙度等值線圖

圖11 Abu Madi組下部及Qawasim組平均泥質含量等值線圖

5.4 含水飽和度等值線圖

從 Abu Madi組下部含水飽和度等值線圖（見圖12a）可以看出：研究區(qū)東部EW-10井和中東部EW-8井處含水飽和度最大，超過 60%，中部 EW-6井處含水飽和度最低，為38%。從Qawasim組含水飽和度等值線圖（見圖12b）可以看出：東南部和中部含水飽和度低（EW-9井和EW-7井分別為42%、44%），向東、西方向含水飽和度升高，東部EW-10井處達64%，西部EW-12井處達63%，低含水飽和度區(qū)域呈北西—南東向展布。

圖12 Abu Madi組下部及Qawasim組平均含水飽和度等值線圖

5.5 φeSoh等值線圖

從Abu Madi組下部和Qawasim組φeSoh等值線圖（見圖13）可以看出：Abu Madi組下部φeSoh值在EW-6井處最大，在EW-10井處最??；Qawasim組φeSoh值在EW-8井最大，在EW-15井與EW-10井處最小。

圖13 Abu Madi組下部及Qawasim組φeSoh等值線圖

6 結論

采用埃及尼羅河三角洲El-Wastani氣田10口氣井測井數據，研究上中新統(tǒng)巖石地球物理參數及油氣資源潛力。測井曲線交會圖分析表明：Abu Madi組下部主要巖性為砂巖，偶夾頁巖；Qawasim組主要巖性為頁巖，偶夾砂巖。有效產層臨界值分別為：泥質含量50%、孔隙度 10%、含水飽和度70%。有效產層厚度、平均孔隙度、泥質含量、含水飽和度等參數的等值線圖表明，研究區(qū)Abu Madi組下部和Qawasim組（尤其下Abu Madi組）碎屑巖物性好，北西—南東向優(yōu)質儲集層展布區(qū)是天然氣聚集的有利地區(qū)，研究區(qū)中部尤為有利。

致謝：感謝埃及石油總公司（EGPC）以及埃及El-Wastani公司為本研究提供測井數據，也感謝在樣品準備和數據解釋過程中提供協助的所有工作人員。

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