油層有效厚度

油層有效厚度指儲集層中具有工業產油能力的那部分厚度。具工業產油能力不能理解為任意打開一個單層，產量都要求達到某個工業產量標準，而是要求該層產量在全井達到工業油井標準中有貢獻，這種貢獻不論大小，只要有可動的油流流出即可。

基本介紹

• 中文名：油層有效厚度
• 外文名：pay-zone thickness
• 學科：石油與天然氣地質學
• 條件：有可動油、可開發
• 研究方法：岩心、試油和地球物理測井資料
• 物性標準：孔隙率、滲透率和含油飽和度

條件

作為有效厚度必須具備2個條件：一是油層內具有可動油，二是在現有工藝技術條件下可提供開發。因此，在產量達到工業油流標準的油井內無貢獻的儲層厚度不是有效厚度，產量未達到工業油流標準的探井不能圈在含油麵積內，不劃分有效厚度。

油層是否具有產油能力，取決於2個因素；一是岩層具有一定的儲油能力，即有一定的孔隙度和含油飽和度；二是儲集層中的原油在目前可能達到的生產壓差下，能從岩石中流出，這就要求岩石具有一定的滲透率、原油地下粘度和油層壓力。儲油能力是油藏的天然條件，是物質基礎。產油能力與現代工藝技術密切相關，例如，壓裂酸化可以加大原油流動的通道；熱力降粘措施可增加原油流動能力；油井內採用下水力活塞泵等抽油措施可加大生產壓差等。所以油層是否具有產油能力，最根本的因素是儲集層必須儲有油，而現代工藝技術又能使它流出，成為工業油流。當儲集層的孔隙度、含油飽和度和滲透率達到一定數值後，油層便具有開採價值，而在一定數值以下，油層便失去了開採價值，這些參數值就是油層有效厚度的物性下限值。

研究方法

研究有效厚度的基礎資料有岩心、試油和地球物理測井資料，三者均有局限性，必須綜合利用。試油是了解油層產油能力的直接資料，但僅有試油資料，即使單層試油也說不清單層內什麼部位出油，什麼部位不出油。岩心是認識儲集空間的直接資料，可以直觀地看見儲集層內的原油。通過實驗室分析可以算出含油體積。但岩心提供的靜態資料，不能說明原油是否能產出。油田上試油井和取心井畢竟為數不多，它們不能確定所有井的有效厚度。而地球物理測井資料每口井都能取得，它能從儲油層的機械的、電學的和放射性性質等方面，間接反映儲集層的儲油能力和產油能力。所以，我國總結了一套地質、地球物理的綜合研究方法。研究有效厚度一般以單層試油資料為依據，對岩心資料進行充分試驗和研究，制定出有效厚度的岩性、物性、含油性下限標準，並以測井解釋為手段，廣泛套用測井定性、定量解釋方法，制定出油氣層的取捨標準(包括油、水層標準和油、乾層標準)和夾層扣除標準，用測井曲線及其解釋參數具體確定油、氣層有效厚度。

物性標準

有效厚度下限標準，主要指物性標準，包括孔隙率、滲透率和含油飽和度3個參數的下限。其中，含油飽和度是基礎。根據相滲透率原理，油層只要有一定含油飽和度就具有產油能力。由於一般岩心資料難以求準油層原始含油飽和度，通常用孔隙度和滲透率參數反映物性下限。

確定有效厚度物性下限的方法有測試法、經驗統計法、含油產狀法和泥漿侵入法等多種方法。各油田可根據本油田地質條件和取資料情況選擇使用。

(1)測試法。單層試油成果是儲集層物性、流體飽和度、流體性質和採油工藝技術水平的綜合反映，是研究儲油層中原油流動與不流動的直接資料。將單層試油成果反映到岩心的物性參數上就可確定油層滲透率下限。

對於原油性質變化不大、單層試油資料較多的大油田，可直接做每米採油指數和空氣滲透率的關係曲線。每米採油指數大於零時，所對應的空氣滲透率值，即為油層有效厚度的滲透率下限。

對於單層試油資料不多，原油性質又有差別的地區，可以合起來做每米採油指數和流動度(空氣滲透率除以地下原油粘度)的關係曲線。每米採油指數大於零時(即關係曲線與流動度坐標的交點)，所對應的流動度即為原油流動與不流動的界限。然後再用每一地區的地下原油粘度，乘以該流動度，即得出相應地區的具有效厚度油層的滲透率下限。

確定滲透率下限後，通過孔隙度與滲透率的關係曲線，即可查出相應的孔隙度下限。

本方法較全面地反映廠控制油層產油能力的因素。在單層試油資料多，能夠確定出產油下限的油田可以直接作為確定油層有效厚度物性下限的依據。

(2)經驗統計法。到目前為止，有效厚度下限尚無確切的物理定量界限。在美國通常使用經驗統計法。對於中低滲透性油田，將全油田的平均滲透率乘以5%，就可作為該油田的滲透率下限。對於高滲透性油田，或者遠離油水界面的含油層段，則應乘以比5%更小的數字作為滲透率下限。他們認為，滲透率下限值以下的砂層的產油能力很小，可以忽略。

(3)含油產狀法。岩心是認識地下油層最直接的靜態資料口通過大量的岩心觀察、試驗分析和試油、測井資料分析，發現在我國普遍存在的河流沉積的砂泥岩互層剖面中，儲油層的岩性、物性、含油能力好，則產油能力高;反之，則儲油能力差，產油能力低。當儲油層的岩性、物性和含油性差到一定程度後，試油則沒有油流。這就為用岩心的含油產狀確定有效厚度物性下限提供了依據。

(4)泥漿侵入法。在儲集層滲透率與原始含油飽和度有一致關係的油田，利用水基泥漿取心測定的含水飽和度可以確定有效厚度物性下限。水基泥漿取心過程中，由於泥漿柱壓力的作用，泥漿對儲油岩產生不同程度的侵入現象。滲透率較高的儲油砂岩，泥漿水驅替出部分原油，取出岩樣測定的含水飽和度增高;滲透性較差的儲油岩，泥漿水驅替出的原油較少;滲透率降低到一定程度，泥漿水不能侵入，取出岩樣測定的含水飽和度仍然是原始含水飽和度。因此，含水飽和度與空氣滲透率關係曲線上出現2條直線(如圖)，其拐點的滲透率值就是泥漿侵入與不侵入的界限。泥漿侵入的儲集層厚度，反映原油可以從儲集層中流出，因此為有效厚度。泥漿未侵入的儲集層的厚度，反映原油不能從儲集層中流出，因此是非有效厚度。拐點處的滲透率就是有效厚度下限。用同樣的方法，也可定出孔隙度下限。

3.確定有效層的起算厚度和夾層起扣厚度

起算厚度根據目前的技術條件確定。採用磁性定位跟蹤射孔技術後，射孔精度可達到0.2m。測井解釋梢度與地質條件有關，一般地區可準確解釋到0.4~0.6m的油層，沉積穩定的地區可解釋到0.2 m薄油層。所以，國內起算厚度為0.2~0.5m，層內起扣厚度為0.2m。

4.扣除夾層

扣除夾層是指扣除不能產油的那一部分岩層的厚度，它們包括泥質夾層、鈣質夾層和頂部漸變層。這些夾層泥質和鈣質含量高，物性差，不具備產出工業油流的條件，應該給予扣除。利用測井曲線結合不同範圍、不同層段的地質特點，扣除夾層。

(1)泥岩夾層。在自然電位曲線上偏負幅度較相鄰滲透層段為低或與基線一致。視電阻率或微電極曲線為低值，在微電極曲線上無幅度差;

(2)鈣質夾層。在自然電位曲線仁偏負幅度甚小或為正值，反映在視電阻率曲線或微電極曲線土均為高值，在微電極曲線上有明顯的尖刀高峰異常與油層截然分開;

(3)頂、底部鈣質層。自然電位曲線不對稱，在鈣質層部分曲線平直或偏負幅度甚小，油層部分偏負幅度大，視電阻率曲線與微電極曲線為高值，在微電極曲線上無幅度差。

(4 )頂、底部漸變層。由於泥質含量增加而形成一種過渡岩性，如泥質粉砂岩等。自然電位曲線不對稱;隨泥質含量增加偏負幅度變小，直到和泥岩基線一致;視電阻率曲線和微電極曲線呈斜坡狀，後者無幅度差或幅度差很小。