在中国东西部中、新生代陆相含油气盆地碎屑岩储层中，砂砾岩(含角砾岩)储层广泛分布(李嵘，2001；李丕龙等，2003；李运振等，2009).随着油气勘探开发的不断深入，砂砾岩体的油气勘探开发得到广泛重视，砂砾岩油藏埋深一般约为2500～4000 m.由于近物源快速堆积，储层岩性复杂、粒 径变化大、砂岩的成分成熟度及结构成熟度低、岩石分选差、非均质性强、物性变化大，这些特点给利用常规测井技术进行储层评价带来了较大的困难，储层难以划分，油层识别存在不确定性，直接影响了有效储层判别结果的准确性(李洪娟等，1998；张丽艳等，2002；谢然红等，2011；张金亮等，2011；赵永强等，2011；谭茂金等，2012；申本科等，2012；徐雷良等，2013；李虎等，2013；宋延杰等，2014).针对上述的特点和难点，在砂砾岩储层特征研究的基础上，总结砂砾岩不同岩性的测井响应特征，利用取心、试油、试采资料建立有效储层的划分标准，并对中国东部某盆地D凹陷S块沙四段上亚段复杂砂砾岩有效储层进行了划分与评价.

S块沙四段上亚段岩性以灰色细砾岩、砾状砂岩和含砾砂岩为主.石英含量平均为31％，长石含量为35％，岩屑含量为34％，岩石分选差，孔隙式胶结，砂岩的成分成熟度及 结构成熟度低.砂砾岩普遍发育原生孔隙(粒间孔隙)和次生孔隙(包括粒间溶孔、粒内溶孔、超大溶蚀孔洞)，有部分微裂缝存在(包括剪切缝、贴粒缝、构造缝).储层微观孔隙发育，局部发育少量微裂隙和粒间孔.据岩心观察，有利相带的岩性以砾状砂岩、含砾砂岩和细砂岩为主，含油级别为油浸和油斑，是有效储层，而致密的砾岩、泥岩为非有效储层.扇中 亚相储层孔隙度为6％～12％，平均为9．71％，渗透率为0.8×10^-3～15×10^-3 um^-2，平均为12.7×10^-3 um^-2，碳酸盐含量为10.2％～16.4％，平均为14.4％，平均泥质含量为2.38％，平均粒度中值为0.62 mm，分选系数为1.78.扇端亚相岩性、物性变差，岩性为泥岩、泥质粉砂岩夹 薄层砂砾岩，不含油，泥质含量高，为较差储层，不能作为有效储层.扇根亚相成分混杂，岩性粗、致密，不能作为有效储层.

砂砾岩厚度为100～250 m.其中泥岩隔层少，为多期扇体叠置.其上覆沙三段暗色油页岩、泥岩，下伏沙四段下亚段砂砾岩及暗色泥岩.该区块砂砾岩为沉积物滑塌再搬运而形成的近岸水下扇沉积体系.随着湖水范围的扩大，扇体也不断后退，随着扇体的产生、发育和消亡，平面各相带逐渐向凸起方向迁移，自下而上表现为扇根一扇中一扇端一深湖沉积，构成向上变细变薄的垂向层序列(胡复唐等，1997;袁静等，2011;赵红兵等，2012).不同亚相有不同电性特征，扇根亚相处的自然电位曲线基本无异常幅度，深侧向电阻率曲线峰值高(10～70 Ω·m).扇中亚相处的自然电位曲线多呈箱形或钟形，各期次间的泥岩隔层较明显，深侧向电阻率曲线峰值较扇根部位低(10～50 Ω·m).扇端亚相处自然电位曲线呈齿状，深侧向电阻率曲线峰值更低(10～30 Ω·m).

砂砾岩储层岩性的多样性和孔隙结构的复杂性，使得岩石骨架对测井响应的贡献往往掩盖了岩石中所含流体在电性上的差异，岩性的不同也使测井曲线特征存在明显的差异(罗水亮等，2008；陈钢花等，2009，2010；王昌学等，2013；郝振宪等，2013；潘克家等，2013；牛栓文等，2013；刘淑芬等，2014；陈雪莲等，2014；阎媛子等，2014).将砂砾岩储层的岩性大致分为砂砾岩(含砾砂岩为主)、致密砾岩(砾岩和砾状砂岩为主)、细砂岩和泥岩4类，并对不同岩性的测井响应特征进行了分析见表 1.

表 1 (Table 1)

表 1 各种岩性的测井响应特征 Table 1 All kinds of lithologic logging response characteristics 主要岩性 测井类型 自然电位 电阻率(Ω·m) 中子孔隙度% 声波时差(μs/m) 密度(g/cm3) 孔隙度% 泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩 泥岩基线 2~12 15~45 256~367 2.23~2.52 ≈0 砂岩 负异常 15~30 9.8~14 223~256 2.43~2.52 7~16 含砾砂岩、少量砾状砂岩 负异常 20~40 5~12 194~223 2.49~2.6 5~12 砾岩、砾状砂岩 负异常 40~120 1~8 171~200 2.56~2.67 <7

表 1 各种岩性的测井响应特征 Table 1 All kinds of lithologic logging response characteristics

从目前勘探成果和测井解释评价看，砂砾岩体测井响应特征多种多样，主要有以下几种情况：

(1)在中高孔、中高渗透岩性较均匀的砂砾岩储层中、测井响应特征与砂层储层测井响应特征大体上相似，表现为含油气的油层，其测井电阻率表现为高值，即测井电阻率受流体性质变化影向明显，所不同的是，砂砾岩体通常沉积厚度变化大，沉积体间的非渗透性隔层厚度有时非常薄，并且类型多样，有致密的砾岩与泥岩等.

(2)在低孔、低渗透储层中，测井响应在很大程度受岩性控制，反映地层孔隙流体的信息普遍变弱，油、气、水层测井响应特征不明显，加互之间的差异变小.

(3)在陡坡沉积背景及近物源的高能沉积环境下，砂砾岩体沉积通常变化快，砾石和胶结物成分复杂，分选程度低，形成了砂砾岩体本身特点的一类储层.即储层内部岩性变化快，非均质性非常强，砾岩、砂砾岩、泥质砂砾及泥岩等多种岩层交替出现，形成了各岩石间的薄互层，岩层间的物性和含油性差异大，岩层单层沉积厚度有时非常薄，远远超过大多数的测井响应分辨率，就目前的测井方法和解释处理方法来说都难以适应.

由于砂砾岩沉积的特殊性和测井响应特征的多样性，使得利用测井资料进行储层评价、油气水层判别以及地质特征研究存在很多困难，主要表现为：

(1)砂砾岩体储层岩性复杂、非均匀质强，储层间非渗透性隔层类型多，储层基质孔隙度有时很低，从而使测井资料准确划分有效储层有很大的难度；

(2)砂砾岩体储层母岩类型变化大，岩石骨架很难确定，电阻率测量受岩石骨架和孔隙结构影响严重，反映储层孔隙流体性质的信息弱，使储层流体性质难以判断；

(3)储层非均质性强，裂缝、溶蚀孔发育使各向异性明显增强，孔隙结构复杂，储层参数计算模型存在困难，从而使利用测井资料计算孔隙度、渗透率、饱和度等地质参数的精度不高；

(4)受储层岩性、结构、黏土含量及含油性等各种因素的影响，使油、气、干层界限的电性特征极不明显，流体识别难度大.

经过近几年来的实践，利用测井资料，特别是成像测井和核磁共振测井等新技术，在储层评价、油气水层定性判别、构造和沉积相分析等方面有了明显进展，取得了较好的效果.但同时也还存在许多问题，尤其在储层的有效识别、测井“四性”关系研究、消除岩性影响的流体识别、利用岩心分析资料建立测井解释模型等方面还需要亟排解决.

储层是指具有储集能力的岩层，有效储层是具有相当产油、产气能力的储层.测井解释首先要划分储层与有效储层.通过研究岩性、含油性、物性和电性的相互关系，结合试油、试采资料进行综合分析，建立油、干、水层的识别标准，依据标准划分储层有效厚度.

在岩性、含油性标准的基础上，针对孔隙度和渗透率这2个参数，有效样品以正向累积，

非有效样品以逆向累积，每一区间的累积块数为这一区间与该区间前同类样品块数的总和，正逆累积曲线的交点即为有效样品与非有效样品的界限.对9口取心井样品实验室分析的孔隙度、渗透率数据，运用正逆累积的方法确定油层的物性标准，即S块沙四段孔隙度大于等于6％，渗透率大于等于0.85×10^-3 um²(图 1).

图 1

Fig. 1

图 1 中国东部某盆地D凹陷S块沙四段砂砾岩物性标准图版(据张清) Fig. 1 The sandy conglomerate reservoir property crossplot of SHA-4 Segment of Block S of D Depression in China Eastern X Basin(By Zhang Qing)

通过区块内油层、油水同层、干层和水层等的相应测井信息之间的关系建立了沙四段上亚段有效储层电性标准.依据S块的试油、试采及岩心资料绘制的声波时差和补偿密度与深侧向电阻率关系图版可看出(图 2)，有效储层声波时差大于等于197 us/m，补偿密度小于等于2.57 g/cm³，深侧向电阻率大于等于15 Ω·m.

图 2

Fig. 2

图 2 中国东部某盆地D凹陷S块沙四段储层有效厚度电性图版(据张清) Fig. 2 The net pay thickness electrical crossplot of SHA-4 Segment of Block S of D Depression in China Eastern X Basin(By Zhang Qing)

油干界限：油层声波时差大于等于197 us/m，补偿密度小于等于2．57 g/cm³；干层声波时差小于197 us/m，补偿密度大于2.5 g/cm³.S22—22井在3552～3600 m处压裂后自喷，初期产油量为25 t/d，产水量为9.5 m³/d，累积产油量为2768 t，累积产水量为476 m³/d，深侧向电阻率为60 Ω·m，声波时差为197 s/m，补偿密度为2．57 g/cm³；S22—22井33946～3395．9 m处取心显示为不含油砾状砂岩，测井响应声波时差为180 us/m，补偿密度为2．65 g/cm³，深侧向电阻率为88 Ω·m，岩心证实为干层.

油水界限：S22-X8井3071.2～3110 m处的产油量为0，产水量为24 m³/d，深侧向电阻率为11 Ω·m，声波时差为243 us/m，补偿密度为2.42 g/cm³，为水层；当声波时差大于230 us/m，不含油时，水层深侧向电阻率一般小于11 Ω·m，当物性变差或含油时，水层电阻率可高于11 Ω·m.

砂砾岩储层的测井曲线受岩性、物性、含油性和地层水等多方面的影响，由于储层岩性、物性变化大、岩石骨架电阻率高，电阻率对流体的反映没有砂岩储层那样敏感.就目前常规的测井技术和研究程度，有效储层厚度电性标准尚有一定局限性.如S22井3212～3223 m处的深侧向电阻率为12 Ω·m，声波时差为228 us/m，补偿密度为2.46 g/cm³，产油量为12.6 t/d，产水量为0.86 m³/d，累积产油量为111 t，累积产水量为10.2 m，为油层，但低于有效储层的电性标准；S 22-X45井3595～3610 m处的深侧向电阻率为16 Ω·m，声波时差为210 us/m，补偿密度为2．54 g/cm³，压裂后，产油量为12 t/d，产水量为35.4 m³/d，累积产油量为2083 t，累积产水量为1593 m³，为油水同层，也低于有效储层的电性标准.为此，油水层的判别须由微电极、声波时差、补偿密度、深侧向电阻率、岩心和录井等资料综合确定.

该井构造位置位于中国东部某盆地D凹陷北部陡坡带(孙焕泉等，2008)，井别为评价井，完钻井深为3225 m，于2006年1月30日完钻，完钻层位下第三系沙河街组沙四段.钻探目的：了解W扇体沙三－沙四段砂砾岩体含油气情况，在完成常规测井项目基础上，增加了核磁共振测井.

储层特征及解释难点：该井研究的目的层为沙三、沙四段砂砾岩地层，为近岸水下扇砂砾岩体沉积.油藏类型属于地层－岩性油藏.该井的油层集中在沙四段，理深为2652.5～3150 m.储层岩性以砾岩、含砾砂岩、细砂岩为主，见少量的含泥质砂岩.储层的孔隙度为4.1%～11.8%，平均为6％，渗透率平均为 1×10^-3 um²，属于特低孔隙、特低渗透储层.

评价难点一是储层内岩石结构复杂，非均质性强，砾岩、含砾砂岩、细砂岩呈薄互层分布，受测井曲线固有分辩能力的限制，有效储层的划分精度不高.评价难点二是分析井段的孔隙度低，有效孔隙度在6％左右，该区带过去一直把8%作为油层孔隙度下限值，小于8%，一般解释为干层，所以评价有效的油层难度大.

测井响应特征分析和综合解释结论：主要分析井段为2870~2916 m(图 3).该段地层是厚度不等的砂砾岩与泥岩交互.微电极曲线的差异、数值的大小反映了储层岩性粗细的变化(砾岩、含砾，细砂岩等)，自然电位的幅度受到物性差异明显的薄互层的影响，因而界面不清楚、含油的层段呈现高阻的特征，电阻率在5～20 Ω·m，纯岩性(以细砾为主的均质砾岩)电阻率达到20 Ω·m，而物性差的泥质砾岩，含油性变差，电阻率则小于10 Ω·m.核磁共振的T₂谱和计算的总孔隙度、可动流体孔隙度、自然电位、微电极、电阻率对应性较好.地质录井、气测受孔隙度及薄互层的影响，显示微弱，最高级别为油斑，主要以荧光为主.根据测井响应特征和计算的含油饱和度评价两个差油层，即39、40号层.

图 3

Fig. 3

图 3 中国东部某盆地D凹陷T174井油层测井响应特征(2870～2916 m) Fig. 3 The log response characteristics of dry and oil-bearing of T174 well in china eastern x oilfield(2870~2916 m)

试油结论：对39、40号层，2层10.8 m，进行完井测试，日产油0.37 t，采取压裂储层改造后，求产，日产油14.7 t，水0.49 m³.试油结论为油层.通过试油，突破了传统认为孔隙度小于8％即为干层的认识.一是核磁共振测井在分析储层的渗流能力和优势得到了进一步的论证；二是压裂改造工艺的大幅度提升，解放了油气层，同时带来了储量的增长.

该井构造位置位于中国东部某盆地D凹陷Y陡坡带，井别为预探井，完钻井深为3305 m，于2005年8月11日顺利完钻，完钻层位沙四段.钻探目的：了解S22井区沙河街组砂砾岩体含油气情况，在目的层井段除完成常规测井项目外，增加了核磁共振(MRIL-Prime型)测井.

该井目的层段为沙四段近岸水下扇砂砾岩体，该井砂砾岩体由多期沉积叠加形成，沉积厚度大，纵向上形成多套油水关系.油层埋深在3096～3305 m井段，储层岩性主要为含砾砂岩和砾状砂岩等.砂砾成分主要为石英、长石次之，见片麻岩岩块.储层的孔隙度为7.1～10.2%，渗透率为 1.2×103～6.3×10³ um²

本井砂砾岩体储层岩性复杂，低孔、低渗透，地层水矿化度变化大，油水关系复杂，油质轻，录井和井壁取心见油迹和荧光油气显示、测井电阻率受流体性质变化影响不明显，难以对储层的流体性质作出正确评价.

S22井完井后，为了解决油水层识别的问题，由下往上分别对初步解释的A、B、C 层进行测试(图 4)A 、B 、C层原解释为含油水层，水层，上油层、中油水同层、下含油水层，由则试的结果证实A、B两层解释结果是正确的，而C层是错误地.

图 4

Fig. 4

图 4 中国东部某油田S22井油水层测井响应特征(2870～3275 m) Fig. 4 The log response characteristics of oil and water-bearing of S22 well in china eastern x oilfield(2870~3275 m)

A、B、C层测井响应为，其平均电阻率分别为30 Ω·m 、10 Ω·m和20 Ω·m.平均孔隙度为10.5％、12％和9％，其电阻率值受多种因素影响而表现不同的数值.从试油结果上看，A层与B、C层之间，地层水矿化度差异大，总矿化度分别为5244 mg/L和18008 mg/L，导致电阻率之间的差异.

C储层顶部核磁共振T2谱有明显拖曳现象，整段T2谱分布范围较宽，显示出含轻质油特征，而A、B储层T2谱分布较集中，无拖曳现象，显示水层特征.录井和井壁取心油气显示级别不高，为油迹和荧光显示.

对Y22井再评价，提升油层7层82.5 m，提升油水同层单层31.4 m，再评价结果对Y22井区沙四段油藏的认识和发现起到了重要作用.

通过对中国东部某盆地D凹陷S块砂砾岩储层特征的研究，利用常规测井资料，结合岩心、试油和试采结果确定了有效储层的岩性、物性和电性标准，实现了对砂砾岩有效储层的判断.由于砂砾岩储层岩性和物性变化大、岩石骨架电阻率高，电阻率对流体的反映没有砂岩储层那样敏感，利用常规的测井技术进行有效储层的判断尚有一定局限性，而核磁共振测井对于储集物性的反映具有直接性，地层微电阻率扫描成像测井对于岩性的识别具有直观性.

致 谢 韩晗对图件进行了清绘，在此表示衷心的感谢！