1 研究背景

地层水，通常指的是饱含在岩石孔隙中未被泥浆污染的水，地层水电阻率是计算含水饱和度的重要参数，其值取决于地层水的含盐成分、矿化度和温度。最常见的确定地层水电阻率方法为水分析资料法^[1]和纯水层反算法。

本探区位于北部湾盆地，从A1井到A2井，B1井到B6井，陆陆续续已经打了8口井，除B4、B6井有重大油气发现外，其他井都没有发现工业价值的油气流。虽然在B3井进行了钻杆测试，但是没有取得有效的地层水样，B4井也进行了钻杆测试，但是由于都是在纯油层进行射孔，所以也没有取得地层水样。B6井进行了测压取样，但是取得的水样受泥浆的污染，无法准确判断地层水的矿化度。综上所述，目前还无法用水样分析实验法得到地层水的矿化度。鉴于目前所取得的常规测井资料较全，本文试着利用典型纯水层来反算地层水电阻率。而PICKETT交会图法只需地层的孔隙度和电阻率值，就可以得到地层水电阻率，可操作性强。

2 研究方法

本探区目的层主要为W组和L组，为了精确得到地层水电阻率值，本文利用测井资料，分层位统计了典型纯水层的电阻率和孔隙度。

以下是阿尔奇公式^[2]：

$ F = \frac{a}{{{\phi ^m}}} = \frac{{{R_{\rm{o}}}}}{{{R_{\rm{w}}}}} $

(1)

$ I = \frac{b}{{S_{\rm{w}}^{\rm{n}}}} = \frac{{{R_{\rm{t}}}}}{{{R_{\rm{o}}}}} $

(2)

由（1）、（2）两式可以得

$ {R_{\rm{w}}} = \frac{{{R_{\rm{t}}}{\phi ^{\rm{m}}}}}{{ab}} $

(3)

式中：F为地层因素；I为电阻率增大系数；R_o为地层完全含水时的电阻率；R_w为地层水电阻率；φ为孔隙度；a、b为与岩性有关的系数；m为胶结指数；n为饱和度指数。S_w为地层含水饱和度；R_t为地层电阻率。

由式（3）可得，假定典型纯水层的含水饱和度为100%，只要得到纯水层的孔隙度和地层电阻率，还有岩电参数，就可以算出地层水电阻率。

在调研了本探区和周围相关井的资料后发现，附近有一口Z井DST测试后出水，但是由于没有此井的精确测井资料和水样，只能通过测井资料查找典型纯水层。图 1和图 2的红色框内是B4井的典型纯水层。

在充分调研了本区探井的测井资料后，对部分典型的纯水层进行了汇总，如表 1所示。

利用表 1的数据，用PICKETT交会图法可以求地层水电阻率。下面介绍PICKETT交会图法。

由阿尔奇公式可以得到

$ S_{\rm{w}}^{\rm{n}} = \frac{{ab{R_{\rm{w}}}}}{{{\phi ^m}{R_{\rm{t}}}}} $

(4)

令b=1，并对两边取对数得：

$ \lg {R_{\rm{t}}} =-m{\rm{lg}}\phi {\rm{ + lg}}\left( {a{R_{\rm{w}}}} \right)-n\lg {S_{\rm{w}}} $

(5)

在纯水层，令S_w=100%，则：

$ \lg {R_{\rm{t}}} =-m{\rm{lg}}\phi {\rm{ + lg}}\left( {a{R_{\rm{w}}}} \right) $

(6)

由式（6）可以看出，当孔隙度φ无限接近于100%时，aR_w无限接近于R_t，令a=1，即R_w=R_t ^[3]。

3 研究结果和认识

利用以上方法，我们得到了本探区纯水层的孔隙度和电阻率的交会图，如图 3所示。

由图 3可以得出L2、L3、CL组的地层水电阻率的值比较接近，为0.18 Ω · m，W组地层水电阻率为0.1 Ω · m左右，而L1段地层水电阻率接近W组，但由于样本数据较少，还需要进一步验证。

此方法的最大优点是在没有得到岩电参数和水样分析资料时，即可求得地层水电阻率^[4]，但是此方法要求相对丰富的典型纯水层样本，水层的孔隙度变化大，岩性不变，泥浆侵入不深。

4 应用效果检验

得到了以上地层水电阻率分布规律后，在后期流体识别和地层评价中，得到了广泛的应用。图 4是B4井W3段的某地层测井解释成果图，应用已经得到的地层水电阻率和地层深电阻率，再利用孔隙度曲线，可以求得该层的含水饱和度较低，气测全烃值非常高，属于典型的油层^[5]。后期测试证实此层为高产油层，与另一层合试，全井段射孔，19.05 mm油嘴，日产油1 349.2 m³，日产气75 928 m³，不出水。

图 5是B6井W3段的某地层的测井解释成果图，应用获得的地层水电阻率，再根据测得的电阻率曲线，以及物性曲线，可以计算得到此层段含水饱和度较低，再结合气测异常情况，可以基本判断为油层。后期对该层进行了钻杆测试，12.7mm油嘴，日产原油161.4 m³，日产气4 164 m³，不产水。

由以上两个例子可以看出，利用PICKETT方法求得的地层水电阻率在判断流体性质时，具有良好的适用性。

5 结论

在油田勘探初期，没用水样资料或者水样资料少的情况下，PICKETT交会图法可以准确地计算出地层水电阻率，对于计算含水饱和度是有极大的帮助。利用此方法计算地层水电阻率的前提是取得大量的纯水层的测井资料，纯水层数量越丰富，计算得到的地层水电阻率值越精确。