低級別錄井顯示形成機理及解釋評價技術

周 平

（中國石化華北石油局地質錄井公司，河南鄭州 450006）

目前陸上東部油田大部分已進入高成熟勘探階段，錄井、測井資料上具有傳統典型顯示特點的油層正在減少，低級別顯示油層日益增加。而在開發方面，陸上東部油田大部分主力油田已進入特高含水期開發階段，可供挖潛的是一些傳統方法沒有識別到的低品位油藏，使得開發井顯示級別普遍降低。面對這些低級別的油氣顯示層，用以前傳統的方法和標準很容易會出現漏層。因此目前對低級別顯示油層做出準確評價具有重要意義。

1 錄井低級別顯示影響因素

影響錄井顯示級別的主要因素是地層含油量、物性、原油性質、壓力等石油地質因素及鉆井參數等外在因素。

1.1 鉆井技術進步引起的低級別顯示

鉆井過程中PDC鉆頭及細齒三牙輪的應用，導致巖屑細碎，使得顯示級別下降。為了鉆井安全及提高鉆井液攜砂性，水平井、大斜度有機添加劑的加入，高粘度、高密度鉆井液使用，使氣測鉆井液背景值升高，氣測絕對值、相對值均降低，甚至沒有異常顯示。

1.2 油田開發引起的低級別顯示

進入開發后期，地層虧空、壓力下降、含油氣量下降、含水上升嚴重，錄井能夠檢測的烴類物質量、氣測全烴絕對值及相對幅度下降較大。部分原來技術條件下開發沒有產能的井層，通過新的工程技術進行開發，這些層也獲得工業油流。這些層的顯示級別與傳統經典油層的錄井顯示級別相比明顯偏低。

1.3 砂礫巖及致密砂巖層引起的低級別顯示

近源快速沉積的砂礫巖體、基巖、致密砂巖原油只粘附在巖石或裂縫表面，新鮮破碎巖屑表面因沒有原油粘附，使單位巖屑中油砂含量相對降低。由于鉆井液的沖刷作用，大部分粘附在裂縫、縫隙及巖石表面的原油會脫離巖屑進入鉆井液，導致巖屑含油量下降，油氣顯示非常微弱。深層地溫高，烴類物質裂解性較好，原油具有低密度、輕油質、低膠質的特點，同時滲透性差，地層中的烴類物質滲入鉆井液量少，后續流體補給不足，從而導致巖屑顯示級別低，地化、核磁、氣測值低。

2 低級別顯示異常的解釋評價技術

2.1 異常顯示恢復技術

除地下孔滲性影響外，由油氣逸散、鉆井液密度、粘度、屏蔽暫堵等因素造成的低級別顯示都可能通過恢復技術進行一定程度的顯示恢復。

2.1.1 氣測沖淡系數恢復

在石油地質條件、鉆井液性能一致的情況下，影響氣測值的主要因素包括鉆時與鉆頭直徑，其恢復公式為：

式中：CE——校正后氣測值；C——實測氣測值，%；Q——排量，m3／min；t——鉆時，min／m；D——鉆頭直徑，m；d——取心鉆頭內徑，非取心井段為0，m。

2.1.2 鉆井液密度、粘度影響的恢復

（1）鉆井液密度的影響因素校正。統計分析表明，壓差與油氣層產能具有相關性，可建立鉆井液密度變化對氣測顯示影響的關系曲線方程。鉆井液密度校正公式為：

式中：CJ——氣體校正含量值，%；C——實測氣體測量值，%；dP——區塊平均鉆井液相對密度；d——實鉆鉆井液相對密度；a、b——系數，通過統計區塊氣測值與密度關系求得。

（2）鉆井液粘度的影響因素校正。通過模擬實驗方法，建立不同鉆井液體系粘度變化的校正系數。校正公式為：

式中：a、b——校正系數，通過統計區塊氣測值與粘度關系求得。

2.1.3 油氣逸散

油氣逸散對地化、定量熒光等到分析錄井影響較大，油氣逸散受制于樣品顆粒大小及分析時間，通過模擬實驗相關數據，擬合油氣層烴類恢復系數［1］：

式中：K——烴類恢復系數；P4——原油性質系數；WK——樣品顆粒質量；B0——原油體積系數；KJ——膠結系數；T——干置時間，h。

2.1.4 高背景值

主要方法有氣測最小值與隨機值相疊加法（見楊明清《降低氣測錄井背景值影響方法探討》［1］）和扣背景值法。

2.2 低顯示級別評價技術方法

2.2.1 選擇受鉆井液性能影響小的參數建立氣測解釋圖版

通常認為，鉆井液加入有機添加劑對氣測C1值的影響很輕微，C1對比系數（C1異常值與基值之比）由于同一層對比，其鉆井液密度一致，因此C1對比系數受鉆井液影響輕微，能較好地反映地層能量。而氣測灌滿系數則主要取決于儲層流體性質和儲層物性，不受鉆井液性能的影響，因此采用氣測C1對比系數與氣測灌滿系數建立解釋圖版可以消除鉆井液有機添加劑及鉆井液高密度、高粘度的影響。

2.2.2 選擇敏感性參數建立一體化解釋圖版

不同錄井技術的資料采集方式不同，對儲層反映不同。在總體呈低級別顯示的情況下，仍有部分敏感性參數能較好地反映地層特征，采用這些參數建立一體化解釋圖版能夠較好地識別儲層流體性質。

（1）氣測C1／C2地化Pg一體化解釋圖版。C1／C2不受氣測脫氣效率、地層壓力、地層烴類物質滲入鉆井液量的影響，而地化地層含烴量Pg只與樣品含烴量相關，不受鉆井液性能的影響。因此本圖版適應低孔、低滲、低壓、高鉆液密度、高粘度條件下低全烴異常相對幅度、低C1對比系數的油氣層解釋，同時由于C1、C2受鉆井液加入有機添加劑影響很小，因此該圖版也在一定程度上適應鉆井液加入有機添加劑條件下的錄井油氣層解釋評價。

（2）氣測C2／C3地化S1一體化解釋圖版。C2／C3作為油氣層解釋評價中一個十分重要的參數，不同地區有不同的特征，一些區塊C2／C3必須大于1才能獲得工業油流，而另一些區塊則與此完全相反，必須小于1才能獲得工業油流，因此該參數得到較為廣泛的應用。S1反映液態烴含量的一個參數，受鉆井液影響較小。因此利用氣測C2／C3、地化S1建立的圖版能夠解決高鉆井液密度、粘度鉆井條件及深層低孔低滲地層低氣測異常顯示層的解釋評價。

2.2.3 地層烴類物質含量及油質解釋

（1）地化Pg－B：將地化地層含烴總量Pg與反映油質的輕重比B結合起來，可以克服因油質變化而對Pg值的影響，定量化的數據可以克服肉眼觀察所帶來的偏差，適應中質、輕質油層解釋評價。

（2）定量熒光C－Oc：將定量熒光地層含油總濃度C與反映油質的油性指數Oc結合起來，可以克服因油質變化而對含油總濃度C的影響。由于定量熒光在識別微弱顯示方面有優勢，因此這兩個參數建立的解釋圖版能夠較好地解決深層揮發性油層、凝析油層、低孔低滲油層低級別顯示的問題。

2.2.4 錄井曲線“幅差形態法”解釋評價［1－2］

不同錄井曲線圖從不同側面反映儲層信息，將不同錄井曲線進行迭加，可以發揮不同錄井資料的長處，提高解釋的準確度。通常油層地化、氣測曲線與鉆時曲線之間呈現“正相關”（低鉆時、高氣測C1、地化S0＋S1＞S2），水層呈現“負相關”（低鉆時低地化、低氣測C1或高地化Pg、低地化TPI.S0，S1，S2一般值較低）、油水同層呈現三角形形態，干層呈現高鉆時、低氣測C1、低地化。

2.2.5 應用核磁共振分析資料在特高含水區中尋找價值層

（1）利用T2譜評價：不同物性、含水性的樣品具有不同的T2譜，通過總結不同區塊油層、水層、干層的T2譜特征，建立標準模板，將實測圖譜與其對比解釋，能夠達到較好解釋評價效果。

（2）核磁共振油水系數與物性參數圖版解釋：用油水指數與物性參數結合建立解釋圖版，可以發揮各自的長處，提高解釋符合率。該圖版既然適應低孔低滲儲層，也適應特高含水區塊的儲層評價。

2.3 解釋評價實例

2.3.1 N109大斜度井綜合分析發現新含油區塊

該井所在地區是一個典型的高礦化度、高束縛水地區，且礦化度變化大，又沒有一定規律，錄井資料在確定完井意見、選擇試油層位具有較大的作用。如圖1所示，該井屬典型低級別顯示：氣測全烴絕對值低、異常相對幅度低、氣測組分只有C1且絕對值低，地化分析值低，巖屑錄井熒光濕、干照、氯仿普滴均無顯示。在鏡下精心挑選巖屑進行研碎滴照才發現微低級別顯示。具有此類特點的顯示層通常解釋為水層。但利用低級別顯示識別評價技術可以發現，1579～1582m、1587～1595mC1對比系數達到5.7、8.7，達到相關異常識別標準。1579～1582 m井段氣測曲線與鉆時曲線幅差較小，物性相對較差（結合巖屑資料判斷），解釋為差油層，1587～1595m鉆時曲線呈”箱形”，氣測全烴、C1曲線呈“倒三角形”形態，具有油水同層的典型特點，同時灌滿系數0.75，達到油水同層標準，因此從氣測資料方面應解釋為油水同層。而地化雖然平均值低，但個別點分析數據S1接近于8mg／g，且呈現上高下低變化的特點，具有明顯油水同層的特征。而在1599.0～1656.0m井段的三層顯示，輕重比B值低，達不到本區識別標準，因此分別解釋為含油水層、水層。完井后對1582.0～1604.0m井段進行試采，產油13.5t／d，產水4.5m3／d，發現一個新的含油區塊。

圖1 N109井錄井剖面

2.3.2 SK4511井核磁共振于強淹區挖出高產油層

SK4511井是為認識該層系水驅開發后期不同物性層段水洗特征以及剩余油分布特征的一口井，為井網重組及復合驅提供依據。對該井巖心進行了核磁共振分析，井區動態資料表明所試油4層均處于強水淹區，電性也為強水淹層特征。

從圖2可以看出，該井1635～1639.7 m井段T圖譜右半部分發育，說明是好的儲層，有效孔隙發育，孔隙中大多為可動流體，油信號右半部分發育，說明可動流體中以可動油為主，解釋為弱水淹層。本層可動油飽和度、油水比為全井最高（0.85～1.04），高于弱水淹層標準。因此盡管動態資料表現本層處于強水淹區，核磁共振仍解釋為弱水淹層，投產結果獲得高產工業油流，為老油田強水淹區挖潛提供一條新的思路。

圖2 核磁共振T2馳豫時間圖譜

3 結束語

（1）隨著勘探開發技術的進步，低級別顯示在各油田已廣泛出現，給錄井顯示識別與解釋帶來較大困難，通過對相關參數的恢復及尋找敏感性參數的建立可一定程度上解決識別的問題。

（2）將不同錄井資料相互結合，可以提高解釋評價的精度，這些方法包括建立一體化解釋圖版、錄井曲線“幅差形態法”等等。

（3）核磁共振資料具有物性及流體飽和度評價等定量化分析功能，在識別與評價低級別顯示方面已受到各方的關注。但對于細碎巖屑方面的分析評價方面仍存在著瓶頸，需要不斷探索和完善。

［1］周金堂，周生友，吳義平.地化錄井烴類恢復系數模擬實驗研究［J］.錄井技術，2002，13（3）：17－22.

［2］楊明清.降低氣測錄井背景值影響方法探討［J］.石油地質與工程，2010，24（2）：47－49.