侯慶杰，劉顯太，韓宏偉，劉浩杰，魏國(guó)華，陳雨茂，于文政，王奇韻

1.中國(guó)石油化工股份有限公司勝利油田分公司物探研究院，山東東營(yíng) 257022

2.勝利石油管理局博士后科研工作站，山東東營(yíng) 257000

3.中國(guó)石油化工股份有限公司勝利油田分公司，山東東營(yíng) 257000

0 引言

致密油是繼頁(yè)巖氣之后全球非常規(guī)油氣勘探開(kāi)發(fā)的新熱點(diǎn)[1-3]，被石油工業(yè)界譽(yù)為“黑金”[4]。美國(guó)Bakken 致密油已實(shí)現(xiàn)規(guī)?；_(kāi)發(fā)，扭轉(zhuǎn)了北美石油產(chǎn)量遞減趨勢(shì)，改變了全球能源格局，成為全球重要油氣接替能源[5]。中國(guó)致密油勘探近兩年在渤海灣、鄂爾多斯、準(zhǔn)噶爾和塔里木等盆地相繼取得了一定突破，以勝利油田為例，致密油控制儲(chǔ)量高達(dá)2.7×108t，是常規(guī)油氣藏接替能源[6]，其中，致密灘壩砂儲(chǔ)量為1.7×108t，占致密油藏儲(chǔ)量的63%，為最主要的致密油儲(chǔ)層類(lèi)型。灘壩砂體是發(fā)育于陸相湖盆濱淺湖地區(qū)非常重要的一種沉積砂體，多分布在湖泊邊緣、湖灣、湖中局部隆起的緩坡一側(cè)，是波浪和湖流將各處帶來(lái)的砂質(zhì)組分再改造后在有利場(chǎng)所堆積而成[7]。沉積物粒度細(xì)，一般為細(xì)砂巖、粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖等[8]，總體具有薄互層特征。由于非均質(zhì)性強(qiáng)，儲(chǔ)量動(dòng)用難度較大，動(dòng)用率較低，如何實(shí)現(xiàn)在致密灘壩砂儲(chǔ)層中“差中選優(yōu)”是提高致密油儲(chǔ)量動(dòng)用率的關(guān)鍵問(wèn)題之一。從其他地區(qū)致密油藏開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)來(lái)看[9-10]，孔隙結(jié)構(gòu)不僅決定了儲(chǔ)集層儲(chǔ)集和滲流能力，也影響著最終可動(dòng)油氣總量[11]。

中高滲透儲(chǔ)層通常物性較好，開(kāi)發(fā)難度低，儲(chǔ)層評(píng)價(jià)參數(shù)通常以孔隙度、滲透率及豐度為主，評(píng)價(jià)參數(shù)簡(jiǎn)單。與常規(guī)砂巖儲(chǔ)層相比，致密砂巖儲(chǔ)層具有孔喉尺度小、非均質(zhì)性強(qiáng)和孔隙結(jié)構(gòu)復(fù)雜的特點(diǎn)[12-14]，評(píng)價(jià)時(shí)需要加入孔喉半徑、分選系數(shù)和退汞效率等孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)。然而，根據(jù)致密儲(chǔ)層的特點(diǎn)，僅僅使用有限的樣品實(shí)驗(yàn)參數(shù)表示整個(gè)評(píng)價(jià)層段和區(qū)域，忽略致密儲(chǔ)層非均質(zhì)性，使評(píng)價(jià)結(jié)果與實(shí)際情況有很大的偏差；如果使用測(cè)井資料預(yù)測(cè)各個(gè)評(píng)價(jià)參數(shù)，參數(shù)種類(lèi)繁多導(dǎo)致工作量巨大，均無(wú)法綜合全面地評(píng)價(jià)儲(chǔ)層優(yōu)劣?？紫斗中胃拍畹某霈F(xiàn)在一定程度上解決了這些困難。前人研究表明，砂巖的微觀孔隙結(jié)構(gòu)具有很好的統(tǒng)計(jì)自相似性[15-16]。與經(jīng)典的歐式幾何相比，利用分形幾何能夠?qū)紫督Y(jié)構(gòu)的非均質(zhì)性和復(fù)雜性進(jìn)行更真實(shí)地表征，而分形維數(shù)即為定量表征孔隙分形程度的參數(shù)?？紫斗中闻c儲(chǔ)層物性、孔隙結(jié)構(gòu)的關(guān)系已有相關(guān)討論，但是孔隙分形如何影響開(kāi)發(fā)效果，如何利用孔隙分形評(píng)價(jià)儲(chǔ)層優(yōu)劣還少見(jiàn)討論。此外，目前對(duì)于孔隙分形維數(shù)的計(jì)算多停留在單點(diǎn)實(shí)驗(yàn)測(cè)試分析的層面上，無(wú)法形成單井或者平面上連續(xù)性的預(yù)測(cè)。因此，針對(duì)以上問(wèn)題，本文以東營(yíng)凹陷沙四上純下次亞段的致密灘壩砂儲(chǔ)集層為例，利用薄片、物性及壓汞等相關(guān)測(cè)試數(shù)據(jù)，計(jì)算致密灘壩砂孔喉分形維數(shù)，并探討分形維數(shù)與儲(chǔ)層物性、孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)之間的關(guān)系，然后優(yōu)選測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)，建立了一種致密灘壩砂儲(chǔ)層孔隙分形維數(shù)的測(cè)井預(yù)測(cè)模型，對(duì)東營(yíng)凹陷西部地區(qū)致密灘壩砂儲(chǔ)集層分形維數(shù)的平面分布進(jìn)行了預(yù)測(cè)?；诜中尉S數(shù)儲(chǔ)層評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)典型區(qū)的致密灘壩砂儲(chǔ)層進(jìn)行了分類(lèi)與評(píng)價(jià)，優(yōu)選出有利儲(chǔ)層分布區(qū)域，為確定開(kāi)發(fā)區(qū)域動(dòng)用次序提供依據(jù)。

1 研究區(qū)地質(zhì)概況

研究區(qū)東營(yíng)凹陷為渤海灣盆地中受陳南斷裂控制的一個(gè)二級(jí)構(gòu)造單元，是總體呈“北斷南超”的中新生代箕狀斷陷盆地，南接廣饒凸起，北部與陳家莊、林樊家和濱縣凸起相接，東部為青坨子凸起，西部跨過(guò)青城凸起與惠民洼陷相接，面積約為5 850 km2（圖1）[17-20]。古近系沙四段，主要分為沙四上亞段和沙四下亞段，其中，沙四上亞段又可進(jìn)一步分為純上和純下兩個(gè)次亞段。根據(jù)前人研究成果，致密灘壩砂儲(chǔ)層主要分布于純下次亞段，其中，壩砂單層厚度相對(duì)較大，一般大于2 m，灘砂單層厚度通常小于2 m，壩砂整體物性?xún)?yōu)于灘砂，分布區(qū)域如圖1所示。

圖1 東營(yíng)凹陷沙四上純下次亞段灘壩沉積體系分布圖（據(jù)唐東[17]）Fig.1 Map of EsU4 beach-bar deposition system (after Tang[17])

1.1 巖石學(xué)特征

本次研究選取了12塊東營(yíng)凹陷沙四上純下次亞段致密灘壩砂儲(chǔ)集層樣品進(jìn)行巖石鑄體薄片觀察、物性和高壓壓汞測(cè)試，并基于壓汞實(shí)驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行孔喉分形計(jì)算。根據(jù)薄片統(tǒng)計(jì)顯示（表1），灘砂與壩砂的礦物碎屑組成近似，無(wú)明顯差別。12 個(gè)樣品巖性主要為巖屑質(zhì)長(zhǎng)石砂巖。石英含量為37%～51%，平均值為46.25%；長(zhǎng)石含量為30%～38%，平均值為34%；巖屑類(lèi)型主要為變質(zhì)巖、沉積巖和巖漿巖為主，含量為16%～25%，平均值為19.67%。填隙物以泥質(zhì)雜基為主，含量為2%～8%，平均值為5.5%。膠結(jié)物含量為4%～21%（平均值為9.42%），主要為方解石和白云石（平均含量分別為5.08%和3.42%），其次為硅質(zhì)膠結(jié)（平均含量為0.92%）。砂巖中碎屑顆粒粒徑為0.06～0.32 mm，平均值為0.15 mm，主要為粉砂和細(xì)砂，成分成熟度中等，分選中等，碎屑磨圓度主要為次棱角狀。

表1 致密灘壩砂樣品巖石學(xué)特征Table 1 Petrological properties of tight beach-bar sand samples

1.2 物性特征

灘壩砂儲(chǔ)集層孔隙度和滲透率的統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明（圖2）：壩砂儲(chǔ)集層孔隙度為1.0%～30.1%（主體分布在5%～18%，平均值為11.8%）；滲透率主體分布在0.1×10-3μm2～10×10-3μm2（平均值為0.92×10-3μm2）；灘砂儲(chǔ)集層孔隙度為0.8%～26%（主體分布在3%～16%，平均值為8.9%），滲透率主體分布在0.01×10-3μm2～1×10-3μm2（平均值為0.67×10-3μm2），其孔隙度和滲透率均小于壩砂儲(chǔ)集層。從整體上看，73%的樣品孔隙度小于15%，滲透率小于10×10-3μm2，孔隙度平均值小于12%，滲透率平均值小于1×10-3μm2，為典型的致密砂巖儲(chǔ)集層。

圖2 灘壩砂儲(chǔ)集層孔隙度和滲透率分布直方圖Fig.2 Porosity and permeability histograms for beach-bar sand reservoir

1.3 壓汞特征

12個(gè)樣品的壓汞曲線特征如圖3所示，其中，樣品編號(hào)1、2、4、9、10和11為壩砂樣品，樣品編號(hào)3、5、6、7、8和12為灘砂樣品。壓汞參數(shù)如表2所示，壩砂樣品整體體現(xiàn)為粗歪度、分選較好的特點(diǎn)，排驅(qū)壓力0.131～0.881 MPa（平均值為0.375 MPa），最大孔喉半徑0.834～5.611μm（平均值為2.954μm），飽和度中值壓力0.83～4.59 MPa（平均值為1.87 MPa），飽和度中值喉道半徑0.16～0.886μm（平均值為0.541μm）；灘砂樣品整體體現(xiàn)為細(xì)歪度、分選較差的特點(diǎn)，排驅(qū)壓力0.334～3.562 MPa（平均值為1.753 MPa），最大孔喉半徑0.206～2.201μm（平均值為0.752μm），飽和度中值壓力1.95～21.09 MPa（平均值為11.82 MPa），飽和度中值喉道半徑0.035～0.377 μm（平均值為0.117 μm）。灘砂樣品孔喉半徑整體小于壩砂樣品。

表2 樣品壓汞參數(shù)表Table 2 Mercury intrusion parameters for 12 samples

圖3 研究樣品壓汞曲線特征Fig.3 Mercury intrusion curves for 12 samples

根據(jù)壓汞曲線可以獲得孔喉半徑頻率分布圖（圖4），如圖所示，孔喉半徑多呈單峰分布，主要分布區(qū)間為0.1～1μm，但壩砂與灘砂的孔喉峰值半徑（分布頻率最高對(duì)應(yīng)的孔喉半徑）有一定的區(qū)別，其中，壩砂孔喉峰值半徑為0.183～1.529 μm，平均值為0.8μm；灘砂孔喉峰值半徑明顯小于壩砂，為0.059～0.189 μm，平均值為0.119 μm。隨孔喉峰值半徑增加，孔隙度相應(yīng)增大，當(dāng)孔喉峰值半徑小于0.4 μm時(shí)，孔隙度均小于10%。

圖4 不同孔隙度灘壩砂樣品的孔喉半徑分布圖Fig.4 Pore throat radius graphs for beach-bar sand samples with different porosity

2 孔隙結(jié)構(gòu)分形特征與預(yù)測(cè)

2.1 孔喉結(jié)構(gòu)分形特征

分形通常被定義為“一個(gè)粗糙或零碎的幾何形狀，可以分成數(shù)個(gè)部分，且每一部分都（或近似）是整體縮小后的形狀”，即具有“自相似或標(biāo)度不變性”[21]。前人的研究表明，致密砂巖的孔隙結(jié)構(gòu)存在分形特征，分形理論可用于表征致密砂巖儲(chǔ)集層的結(jié)構(gòu)特征及其非均質(zhì)性[22-24]；多孔巖石的分形維數(shù)通常介于2～3[25-27]，分形維數(shù)越小，儲(chǔ)層孔喉分布越均勻，均質(zhì)性越強(qiáng)[28-29]。

根據(jù)前人的研究成果[30]，儲(chǔ)層孔隙分布表示式為：

根據(jù)油層物理學(xué)中對(duì)于飽和度的定義，孔徑小于r的累積體積分?jǐn)?shù)s即為潤(rùn)濕相飽和度[31]，且對(duì)于致密儲(chǔ)層，孔喉半徑的非均質(zhì)性強(qiáng)，因此，rmin＜＜rmax，則有下式：

式中：Sw為潤(rùn)濕相飽和度，%；rmax為最大孔喉半徑，μm。

對(duì)式6兩邊取對(duì)數(shù)可得：

式中：SHg為累積進(jìn)汞飽和度，%。

根據(jù)12 塊樣品的lg（1-SHg）-lgr關(guān)系圖（圖5），可以計(jì)算出樣品的分形維數(shù)。從圖中可以看出，12 塊致密灘壩砂樣品的lg（1-SHg）-lgr關(guān)系圖具有明顯兩段性，將lg（1-SHg）-lgr關(guān)系圖中分段點(diǎn)對(duì)應(yīng)的孔喉半徑命名為孔喉轉(zhuǎn)折半徑，大于孔喉轉(zhuǎn)折半徑對(duì)應(yīng)的孔隙為大孔喉，用?1表示，小于孔喉轉(zhuǎn)折半徑對(duì)應(yīng)的孔隙為小孔喉，用?2表示。根據(jù)各孔隙空間的孔隙度加權(quán)平均得到整個(gè)孔喉的總分形維數(shù)D[27,32]，為

圖5 12 塊樣品的lg（1-SHg）-lgr 關(guān)系圖Fig.5 Diagrams of log(1-SHg) vs. logr for 12 samples

根據(jù)計(jì)算結(jié)果，兩段分形維數(shù)D1、D2以及總分形維數(shù)D均在2～3范圍內(nèi)（表3），對(duì)壩砂和灘砂的分形維數(shù)分別統(tǒng)計(jì)，壩砂分形維數(shù)為2.222 4～2.531 9，平均值為2.441 2，而灘砂分形維數(shù)為2.585 0～2.742 4，平均值為2.650 9，明顯高于壩砂。

表3 物性參數(shù)與分形維數(shù)Table 3 Physical properties and fractal dimensions

2.2 分形維數(shù)、儲(chǔ)層物性和孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)間的關(guān)系

2.2.1 分形維數(shù)與儲(chǔ)層物性關(guān)系

分別建立分形維數(shù)與儲(chǔ)層孔隙度和滲透率的關(guān)系。根據(jù)樣品物性統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)（表3），總分形維數(shù)D與儲(chǔ)層孔隙度?和滲透率k之間呈負(fù)向關(guān)關(guān)系（圖6），R2分別為0.819和0.902，相關(guān)程度高。說(shuō)明分形維數(shù)可以有效表征儲(chǔ)層孔滲性能，即隨著分形維數(shù)增大，儲(chǔ)層的孔隙度與滲透率均變小，儲(chǔ)層的孔滲性變差。

圖6 分形維數(shù)D-孔隙度? 和分形維數(shù)D-滲透率k 交會(huì)圖Fig.6 Plots of (a) fractal dimension D vs. porosity ? and (b) D vs. permeability k

2.2.2 分形維數(shù)與孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)關(guān)系

孔隙結(jié)構(gòu)包含孔喉大小、分選性和連通性等信息，排驅(qū)壓力PT、最大孔喉半徑rmax、飽和度中值壓力Pc50及孔喉中值半徑r50表示孔喉大小，分選系數(shù)Sp表示孔喉分選性，退汞效率WE可表示孔喉連通性。根據(jù)分形維數(shù)與孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)（圖7），分形維數(shù)D與PT、rmax、Pc50、r50、Pc50、Sp和WE均具有較強(qiáng)相關(guān)性，其中，D與PT和Pc50呈正相關(guān)關(guān)系，與rmax和r50呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，R2分別為0.566、0.519、0.823 和0.785，表明隨著分形維數(shù)升高，孔喉半徑有減小的趨勢(shì)；D與Sp呈正相關(guān)關(guān)系，R2為0.732，表明隨著分形維數(shù)升高，孔喉的分選性變差；D與WE呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，R2為0.656，表明隨著分形維數(shù)升高，孔喉的連通性變差。因此，分形維數(shù)可以作為綜合反映儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)特征的指標(biāo)，分形維數(shù)越大，儲(chǔ)層的儲(chǔ)集條件越差。

圖7 分形維數(shù)與孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)交會(huì)圖Fig.7 Intersection graphs of fractal dimension D and pore structure parameters

2.3 分形維數(shù)的測(cè)井預(yù)測(cè)方法

致密灘壩砂儲(chǔ)層非均質(zhì)性強(qiáng)，連續(xù)系統(tǒng)的鉆井取心和實(shí)驗(yàn)分析費(fèi)用高昂且難以操作，以有限的樣品取其平均值代表整套砂體的做法不能反映細(xì)小差別，得到的結(jié)論很可能誤導(dǎo)開(kāi)發(fā)決策。測(cè)井信息可以間接地反映地層巖性、物性及其流體等特征，部分測(cè)井曲線與孔隙結(jié)構(gòu)具有很強(qiáng)的相關(guān)性，因此，可嘗試建立一種準(zhǔn)確定量的、易于操作的孔隙分形維數(shù)測(cè)井預(yù)測(cè)模型，預(yù)測(cè)孔隙分形維數(shù)的單井縱向分布，解決實(shí)驗(yàn)資料縱向連續(xù)性差的問(wèn)題，提高預(yù)測(cè)精度。

2.3.1 測(cè)井參數(shù)優(yōu)選

通過(guò)對(duì)致密灘壩砂樣品的分形維數(shù)與常用測(cè)井曲線進(jìn)行相關(guān)性分析（表4），發(fā)現(xiàn)微電位與微梯度差值的絕對(duì)值（|RLML-RNML|）、聲波時(shí)差（AC）、自然伽馬（GR）和電阻率（RT）相關(guān)程度較高，相關(guān)系數(shù)分別為-0.907、-0.896、0.877和-0.867，隨著分形維數(shù)D增大，|RLML-RNML|值減小、AC 值減小、GR 值增大、RT值減小。

表4 致密灘壩砂樣品分形維數(shù)與測(cè)井類(lèi)型相關(guān)系數(shù)Table 4 Correlation coefficient between fractal dimension and logging type for samples of dense beach-bar sand

（1）微電位與微梯度差值絕對(duì)值（|RLMLRNML|）和聲波時(shí)差（AC）主要反映物性變化，D值增大，孔隙度和滲透率均呈減小的趨勢(shì)（圖6），導(dǎo)致|RLML-RNML|和AC值減小。

（2）自然伽馬（GR）主要反映巖石的放射性。D為大值的樣品多為灘砂樣品，粒度較細(xì)，且泥質(zhì)含量較D為小值的壩砂樣品大，導(dǎo)致放射性增強(qiáng)，GR 值增大。

（3）電阻率（RT）主要反映含油性，隨著D升高，孔喉半徑減小，分選性變差（圖7），油氣運(yùn)移至儲(chǔ)層困難加大，導(dǎo)致含油量減小，RT值降低。

2.3.2 測(cè)井預(yù)測(cè)模型的建立與檢驗(yàn)

建立東營(yíng)凹陷致密灘壩砂測(cè)井預(yù)測(cè)模型的具體方法為：首先根據(jù)灘壩砂沉積相特點(diǎn)，剔除非灘壩砂層段；為了抵消各類(lèi)測(cè)井參數(shù)數(shù)量級(jí)不同帶來(lái)的影響，將優(yōu)選出的測(cè)井曲線（|RLML-RNML|、AC、GR 和RT），進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)歸一化處理，標(biāo)準(zhǔn)歸一化公式為：

式中：測(cè)井樣本數(shù)據(jù)為x，xmax=max{x}，xmin=min{x}，測(cè)井樣本歸一化數(shù)據(jù)為X；然后，將歸一化后的|RLMLRNML|、AC、GR和RT值對(duì)D進(jìn)行回歸擬合，得到D的測(cè)井預(yù)測(cè)公式：

式中：D為分形維數(shù)；|RLML-RNML|為微電極曲線差值絕對(duì)值，Ω·m；AC 為聲波時(shí)差值，μs/m；GR為自然伽馬值，API；RT為電阻率值，Ω·m。

將通過(guò)測(cè)井預(yù)測(cè)模型預(yù)測(cè)的分形維數(shù)與通過(guò)壓汞數(shù)據(jù)計(jì)算得到的分形維數(shù)進(jìn)行比對(duì)（圖8），R2值達(dá)0.936，基本滿(mǎn)足實(shí)際生產(chǎn)和科研的需要。

圖8 分形維數(shù)D 測(cè)井預(yù)測(cè)值與壓汞數(shù)據(jù)計(jì)算值相關(guān)圖Fig.8 Correlation of fractal dimension D log predicted value and value calculated from mercury intrusion data

3 基于分形維數(shù)儲(chǔ)層評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)建立及有利儲(chǔ)層預(yù)測(cè)

3.1 儲(chǔ)層評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

分形維數(shù)D可以有效表征儲(chǔ)層孔滲性能，綜合反映儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)特征，因此，推測(cè)分形維數(shù)D值大小與油井產(chǎn)能具有一定的相關(guān)性。為了揭示分形維數(shù)D對(duì)儲(chǔ)層開(kāi)發(fā)效果的影響，本次研究選取已動(dòng)用區(qū)塊無(wú)壓裂措施下的日產(chǎn)油，累積產(chǎn)油與分形維數(shù)D之間的關(guān)系（圖9），建立了基于分形維數(shù)D的東營(yíng)凹陷致密灘壩砂儲(chǔ)層評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)（表5）。

圖9 分形維數(shù)D 值與日產(chǎn)油、累積產(chǎn)油關(guān)系Fig.9 Relationship between fractal dimension D and (a) daily oil production and (b) cumulative oil production

根據(jù)日產(chǎn)油、累積產(chǎn)油與分形維數(shù)D的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，以日產(chǎn)油量為主要分類(lèi)指標(biāo)，當(dāng)2＜D＜2.35 時(shí)，可以認(rèn)定為相對(duì)優(yōu)質(zhì)的儲(chǔ)層，此時(shí)，對(duì)應(yīng)層段的日產(chǎn)油量大于10 t/d，累積產(chǎn)油量大于90 t，孔隙度大于14%，滲透率大于0.9×10-3μm2，PT小于0.18 MPa，rmax大于4.1 μm，Pc50小于1.05 MPa，r50大于0.7μm，Sp小于0.19，WE大于33%；當(dāng)2.35＜D＜2.55 時(shí)，認(rèn)定為相對(duì)一般的儲(chǔ)層，日產(chǎn)油量為5～10 t/d，累積產(chǎn)油量為50～90 t，孔隙度為10%～14%，滲透率為0.4×10-3μm2～0.9×10-3μm2，PT介于0.18～0.37 MPa，rmax為2.0～4.1μm，Pc50為1.05～2.3 MPa，r50為0.32～0.7μm，Sp為0.19～0.39，WE為26%～33%；當(dāng)2.55＜D＜3 時(shí)，認(rèn)定為相對(duì)較差的儲(chǔ)層，日產(chǎn)油量小于5 t，累積產(chǎn)油小于50 t，孔隙度小于10%，滲透率小于0.4×10-3μm2，PT大于0.37 MPa，rmax小于2.0μm，Pc50大于2.3 MPa，r50小于0.32μm，Sp大于0.39，WE小于26%。

3.2 有利儲(chǔ)層預(yù)測(cè)

本次研究以東營(yíng)凹陷西部區(qū)塊沙四上純下次亞段的致密灘壩砂分布區(qū)域?yàn)槔梅中尉S數(shù)D測(cè)井預(yù)測(cè)結(jié)果對(duì)致密灘壩砂體進(jìn)行了儲(chǔ)層評(píng)價(jià)。根據(jù)分形維數(shù)D平面分布等值線圖（圖10），結(jié)合東營(yíng)凹陷致密灘壩砂儲(chǔ)層綜合評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)（表5），優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層的分形維數(shù)D為2～2.35，孔隙度大于14%，主要集中在兩個(gè)區(qū)域，分別為B424井區(qū)和C107-C66-B3井區(qū)，全部分布于壩砂，該區(qū)域單井日產(chǎn)能高，日產(chǎn)油量10 t以上，為最有利的開(kāi)發(fā)區(qū)域；一般儲(chǔ)層的分形維數(shù)D為2.35～2.55，孔隙度為10%～14%，主要集中在四個(gè)區(qū)域，分別為B424 井區(qū)、F119 井區(qū)、C108-L108-C44井區(qū)和F145-F144-F134井區(qū)，主要為壩砂，少量為灘砂，該區(qū)域的單井日產(chǎn)油量為5～10 t，為較好的開(kāi)發(fā)區(qū)域。利用分形維數(shù)D對(duì)致密灘壩砂儲(chǔ)層進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，為下一步有利開(kāi)發(fā)區(qū)域的選取及動(dòng)用次序的確定提供了理論依據(jù)。

圖10 東營(yíng)凹陷西部區(qū)塊分形維數(shù)D 值平面分布及儲(chǔ)層分類(lèi)Fig.10 Plane distribution of fractal dimension D and reservoir classification in western block, Dongying Sag

表5 東營(yíng)凹陷致密灘壩砂儲(chǔ)層綜合評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)Table 5 Comprehensive evaluation criterion for tight beach-bar sand reservoirs in Dongying Sag

表5 所列的儲(chǔ)層評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)適用于東營(yíng)凹陷灘壩砂型致密儲(chǔ)層，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果顯著。本文所述基于分形維數(shù)的儲(chǔ)層評(píng)價(jià)方法也在東營(yíng)凹陷的砂礫巖和濁積巖型致密儲(chǔ)層中進(jìn)行了推廣和應(yīng)用，但是儲(chǔ)層的優(yōu)劣對(duì)應(yīng)的分形維數(shù)范圍與灘壩砂有一定的差異。因此，基于分形維數(shù)的儲(chǔ)層評(píng)價(jià)方法可以應(yīng)用于致密儲(chǔ)層評(píng)價(jià)，但是標(biāo)準(zhǔn)的制定還需要根據(jù)致密儲(chǔ)層的實(shí)際地質(zhì)特點(diǎn)作相應(yīng)的調(diào)整。

4 結(jié)論

（1）東營(yíng)凹陷沙四上純下次亞段分布典型的致密灘壩砂體沉積，利用壓汞曲線數(shù)據(jù)計(jì)算孔隙分形維數(shù)，分析其與表征儲(chǔ)層孔滲性能與孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)的相關(guān)性，發(fā)現(xiàn)分形維數(shù)與總孔隙度?、滲透率k、最大孔喉半徑rmax、中值喉道半徑r50、退汞效率WE呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，與排驅(qū)壓力PT、中值壓力Pc50、分選系數(shù)Sp呈正相關(guān)關(guān)系，表明隨著分形維數(shù)增大，儲(chǔ)層孔滲性能、孔喉半徑、分選性及連通性均變差。

（2）優(yōu)選微電位與微梯度差值的絕對(duì)值（|RLML-RNML|）、聲波時(shí)差（AC）、自然伽馬（GR）和電阻率（RT）測(cè)井曲線參數(shù)，標(biāo)準(zhǔn)歸一化擬合建立分形維數(shù)測(cè)井預(yù)測(cè)模型，將通過(guò)測(cè)井預(yù)測(cè)模型預(yù)測(cè)的分形維數(shù)與通過(guò)壓汞數(shù)據(jù)計(jì)算得到的分形維數(shù)進(jìn)行比對(duì)，R2值達(dá)0.936，基本滿(mǎn)足實(shí)際生產(chǎn)和科研的需要。

（3）選取已動(dòng)用區(qū)塊無(wú)壓裂措施下的日產(chǎn)油，累積產(chǎn)油與分形維數(shù)D之間的關(guān)系，建立基于分形維數(shù)D的東營(yíng)凹陷致密灘壩砂儲(chǔ)層評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)2＜D＜2.35 時(shí)為優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層，當(dāng)2.35＜D＜2.55 時(shí)為一般儲(chǔ)層，當(dāng)2.55＜D＜3時(shí)為差儲(chǔ)層。根據(jù)測(cè)井預(yù)測(cè)模型預(yù)測(cè)東營(yíng)凹陷西部區(qū)塊沙四上純下次亞段的致密灘壩砂有利儲(chǔ)層，認(rèn)為優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層主要集中在B424 井區(qū)和C107-C66-B3井區(qū)，為下一步儲(chǔ)層動(dòng)用次序的確定提供了理論依據(jù)。