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泥质砂岩含水饱和度的求法肖丽,范晓敏(吉林大学地球探测与信息技术学院,吉林长春 130026 ) 摘要:确定岩层的油气饱和度是测井解释的主要任务之一,砂泥岩储层是我国许多油田的主力产油层,研究砂泥岩储层的油气饱和度求取方法是非常有意义的。总结了主要应用于纯砂岩的阿尔奇公式,以及近年来比较通用、更能有效解决泥质导电问题的 Waxman— Smiths公式、双水模型、双孔隙度解释模型和三水模型等。关键词:泥质砂岩;阿尔奇公式;解释模型;饱和度中图分类号::A文章编号:10045589 (2002 )01008906 收稿日期:20010712 作者简介:肖丽(1976 ),女,黑龙江省大庆市人,硕士生,主要从事固体地球物理研究1 确定岩层的油、气饱和度是测井解释十分重要的任务。泥质砂岩地层的解释理论与分析方法,是由纯砂岩的模式演化过来的,更确切地说,是衍生自阿尔奇公式的解释模型,是这一经验与公式的扩展与延伸。随着科学技术的发展,不断有人在阿尔奇公式的基础上,建立新的求解砂岩饱和度的模型。本文介绍了阿尔奇公式及近年来的发展公式。 1阿尔奇公式 1941年,阿尔奇(Archie )提出以他命名的阿尔奇公式。公式的核心内容是把测量的岩石电阻率转换成饱和度,根据饱和度评价油气层。阿尔奇公式是以纯砂岩为基础建立起来的,同样它也主要应用于纯砂岩[1]。阿尔奇公式的基本假设是:在储层条件下,尤其运移没有进入储层以前,岩石孔隙度空间完全饱和着地层水。这时候,测量的岩石电阻率称为油气层岩石电阻率背景值。然而,当油气运移进入储层以后,岩石孔隙空间一部分饱和着油气,而另一部分饱和着地层水。这时候,测量的岩石电阻率称为油气层岩石电阻率。阿尔奇根据岩电实验研究,建立了岩石电阻率与含水饱和度的关系式: R tR o = 1S nw 。(1 ) 式中, R t为测量的油气层岩石电阻率(Ω· m ); R o为测量的油气层岩石电阻率背景值(Ω· m ); S w为含水饱和度(小数); n为饱和度指数(无因次)。在岩电实验室中, R o和 R t是在同一岩样中测量的,两者取比值定义为岩石电阻增大率 I,能消除岩石孔隙度与地层水电阻率变化的影响,只突出含水饱和度单一因素变化的贡献。为了把在实验室条件下建立的阿尔奇公式应用到实际测井解释油气层中,阿尔奇构思岩石孔隙和地层水电阻率转换成油气层岩石电阻率背景值,他根据岩电实验研究,建立了地层岩石电阻率因素与岩石孔隙度的关系式第 21卷第 1期 2002年 3月世界地质 WORLD GEOLOGY F= a φ m。(2 ) 式中, F为地层岩石电阻率因素(无因次); φ为岩石孔隙度(小数); m为胶结指数(无因次); a为常数(无因次)。由(2 )式可得到 R o= aR w φ m。(3 ) 由(1 )式和(3 )式,则得到了岩石含水饱和度的阿尔奇公式 S w= naR w φ mR t 。这是计算岩石含水饱和度的阿尔奇公式。分布在岩石孔隙中的含水饱和度与含油饱和度相加等于 1。于是,只要已知岩石含水饱和度大小,就能够确定它的含油饱和度。阿尔奇地层电阻率因子公式要求:①孔隙大小的分布形态是稳定的,且孔隙大小平均值与孔隙度成正比;②平均孔隙大小与平均孔喉大小具有固定的关系。但仅有一些