利用錄井資料簡(jiǎn)易相關(guān)性分析評(píng)價(jià)探井油氣顯示層

王志江

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利用錄井資料簡(jiǎn)易相關(guān)性分析評(píng)價(jià)探井油氣顯示層

王志江

（中國石化華北石油工程有限公司錄井分公司，河南南陽 473132）

目前油氣勘探開發(fā)對(duì)象日趨向復(fù)雜隱蔽性油氣藏方向發(fā)展，有時(shí)由于探井參照資料較少及各種特殊組分油氣層的存在，因此難以利用測(cè)錄井資料建立解釋圖版進(jìn)行解釋。在常規(guī)錄井技術(shù)的基礎(chǔ)上，提出了利用巖石熱解資料判斷油質(zhì)，將鉆時(shí)曲線與反映含油性的曲線進(jìn)行疊合，依據(jù)疊合面積大小判斷儲(chǔ)層流體性質(zhì)的新的油氣層解釋方法。應(yīng)用實(shí)例證實(shí)了利用探井常用錄井資料相關(guān)性分析評(píng)價(jià)油氣顯示層的方法具有可行性。

巖石熱解；氣測(cè)；鉆時(shí)；相關(guān)性分析；油氣層判斷

1 探井錄井基本資料分析

不同勘探階段探井的鉆探目的不同，錄井項(xiàng)目不同。在評(píng)價(jià)油氣顯示方面，滿足最低需要的是常規(guī)地質(zhì)、氣測(cè)、巖石熱解錄井等資料，具有評(píng)價(jià)油氣顯示層的基本功能。

1.1 常規(guī)地質(zhì)錄井分析

在傳統(tǒng)錄井中，巖屑（巖心）在判斷儲(chǔ)層流體性質(zhì)方面起著至關(guān)重要的作用，通常含油氣性好的儲(chǔ)層物性好、油砂含量高、油味重。但是隨著近年來新的鉆井技術(shù)不斷應(yīng)用，鉆井巖屑細(xì)碎，傳統(tǒng)方法發(fā)現(xiàn)油氣顯示難度不斷增大；同時(shí)隨著錄井技術(shù)的不斷發(fā)展，許多不具有傳統(tǒng)油氣顯示特征的油氣層不斷被發(fā)現(xiàn)，這導(dǎo)致常規(guī)錄井的功能不斷弱化[1]。

1.2 綜合錄井

綜合錄井包括氣測(cè)、鉆井液、工程參數(shù)三部分，油氣顯示層解釋評(píng)價(jià)方面主要采用氣測(cè)、鉆井液參數(shù)及鉆時(shí)參數(shù)（指數(shù)）。氣測(cè)是測(cè)量鉆井液中含氣量，當(dāng)?shù)貙游镄暂^好、壓力較大、含油氣豐富時(shí)，氣測(cè)值高，曲線呈“單根峰狀”，同時(shí)“后效”明顯。當(dāng)鉆遇裂縫地層時(shí)，氣測(cè)曲線呈“刺刀狀”、“單根峰狀”。如果裂縫發(fā)育，則常呈“梳狀”；如果裂縫中油氣豐富，地層能量強(qiáng)，則“后效”明顯[2]。鉆時(shí)反映地層的可鉆性，物性較好的地層鉆時(shí)降低系數(shù)高，鉆時(shí)曲線呈“箱形”、“三角形”。物性較差的地層鉆時(shí)降低系數(shù)低，鉆時(shí)曲線呈低幅“箱狀”、“微齒狀”、“刺刀狀”[3]。

1.3 巖石熱解分析

巖石熱解能夠獲取0、1、2，max等四個(gè)原生參數(shù)及氣測(cè)（g）、油氣產(chǎn)率（）等派生參數(shù)[4]。巖石熱解值反映地層含油氣量與油質(zhì)，地層含油氣量由少到多，巖石熱解值由低到高；原油密度由低到高，值由高到低。

2 簡(jiǎn)易相關(guān)性分析評(píng)價(jià)油氣顯示層

2.1 判斷油質(zhì)

除直接觀察外，判斷油質(zhì)最有效手段就是應(yīng)用巖石熱解資料。通常情況下，高0、1、低2的儲(chǔ)層油質(zhì)好，低0、1、高2的儲(chǔ)層油質(zhì)差，同時(shí)需要結(jié)合巖石熱解派生參數(shù)進(jìn)行油質(zhì)預(yù)測(cè)；高原油的密度低，低原油的密度高，通過鄰區(qū)試油資料和巖石熱解派生參數(shù)的對(duì)比回歸，可以建立回歸方程，應(yīng)用回歸方程與新鉆井巖石熱解資料，可以預(yù)測(cè)不同儲(chǔ)層油質(zhì)[5]。表1為巖石熱解錄井判別原油性質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)[5]。

2.2 相關(guān)性分析判斷儲(chǔ)層流體性質(zhì)

2.2.1 相關(guān)性分析方法

表1 巖石熱解錄井判別原油性質(zhì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

相關(guān)性分析解釋評(píng)價(jià)是對(duì)反映物性的鉆時(shí)曲線與反映含油氣性的氣測(cè)曲線、巖石熱解曲線及不同錄井參數(shù)之間進(jìn)行相關(guān)性分析來判斷地層流體性質(zhì)的方法技術(shù)。氣測(cè)、巖石熱解及鉆時(shí)資料為定量化數(shù)據(jù)，主要采用曲線的形式進(jìn)行相關(guān)性對(duì)比分析。為更加直觀地反映不同錄井曲線之間的關(guān)系，在進(jìn)行相關(guān)性分析判斷儲(chǔ)層流體性質(zhì)時(shí)將曲線進(jìn)行疊加。疊加方法是將反映儲(chǔ)層含油氣量曲線與反映物性的曲線采用頂?shù)装寤抵睾匣虬敕c(diǎn)重合選擇合適的橫向比例。同是反映地層含油氣性的曲線則采用半幅點(diǎn)重合的方法選擇合適比例。

2.2.2 解釋評(píng)價(jià)方法

油層：油層的特點(diǎn)是儲(chǔ)層孔滲性好，含油飽和度高。反映物性的鉆時(shí)曲線與反映含油性的氣測(cè)、巖石熱解1曲線呈“箱狀”、“三角形”形態(tài)[6]，兩者之間呈“鏡像”（圖1），儲(chǔ)層含油性越好，物性越好，鉆時(shí)曲線與g、1曲線疊加后所包含的面積越大。

圖1 典型油層錄井曲線特征（D3井）

油水同層：鉆時(shí)曲線呈“箱狀”、“三角形”形態(tài)，g、1曲線呈 “三角形”形態(tài)，兩類曲線從層頂部的“鏡像”、到層底的非“鏡像”，自淺到深，鉆時(shí)曲線與g、1曲線疊加所包含的面積由大到小（圖2）。

差油層：差油層的特點(diǎn)是儲(chǔ)層含有較多的烴類物質(zhì)，但儲(chǔ)層孔滲能力較差。當(dāng)物性相對(duì)較差時(shí)，鉆時(shí)曲線高低不一，氣測(cè)曲線常呈低幅、低值，兩者呈“鏡像”關(guān)系，但與油層相比，兩類曲線疊加后所包含的面積小。但鉆時(shí)曲線與1曲線不僅呈“鏡像”，且曲線疊加所包含的面積與油層相接近（圖3），氣測(cè)曲線與巖石熱解1曲線疊合后所包含的面積遠(yuǎn)小于油層。對(duì)于依靠微裂縫作為儲(chǔ)滲空間的致密地層，通常需要改造才能獲得工業(yè)油流，這種地層鉆時(shí)曲線、氣測(cè)曲線常呈“鋸齒狀”，鉆時(shí)曲線與氣測(cè)曲線對(duì)應(yīng)性好，低鉆時(shí)處高全烴，低鉆時(shí)處“鏡像”疊合面積大，高鉆時(shí)處“鏡像”疊合面積小。

圖2 典型油水同層錄井曲線特征（C8井）

圖3 典型差油層錄井曲線特征（B408井）

水層：水層的特點(diǎn)是儲(chǔ)層孔滲性好，含水飽和度高。水層與干層的區(qū)別是前者物性好，因此其反映物性的錄井曲線類同于油層。由于地層含烴量不同，相關(guān)性不同：純水層中巖石熱解1曲線呈低值、低幅，與鉆時(shí)曲線不具有“鏡像”關(guān)系。含溶解氣水層的氣測(cè)曲線與鉆時(shí)曲線的關(guān)系類似油層，并且C1含量占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)；但巖石熱解曲線、含油飽和度曲線呈低值、低幅，與反映物性的錄井曲線不具“鏡像”關(guān)系。氧化或殘余油水層反映物性的錄井曲線與巖石熱解1、氣測(cè)曲線關(guān)系類似于油層，并且2含量占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)；但氣測(cè)曲線呈低值、低幅，與鉆時(shí)曲線不具“鏡像”關(guān)系（圖4）。

圖4 典型水層錄井曲線特征(N114井)

干層：干層的特點(diǎn)是地層孔滲性差。由于物性差，鉆時(shí)曲線呈高值低幅，鉆時(shí)降低倍數(shù)小。地層滲入鉆井液中的流體少，地層含烴量低。反映物性錄井曲線與反映含油氣性的錄井曲線缺乏“鏡像”關(guān)系（圖5），甚至出現(xiàn)高鉆時(shí)低氣測(cè)值反相關(guān)現(xiàn)象。物性較差地層由于滲透性及泥質(zhì)的吸附作用，0值也可能較高，因此當(dāng)0值較高時(shí)，在利用相關(guān)資料排除輕質(zhì)油或氣層的因素后，可以判斷為干層或差油層[7–9]。

3 相關(guān)分析評(píng)價(jià)實(shí)例

3.1 Z50井“高產(chǎn)水層”產(chǎn)純油

Z50井1 170.5～1 173.4 m測(cè)錄井均解釋為油層（圖6），但試采結(jié)果卻為高產(chǎn)水層，采用工程方法及測(cè)井方法驗(yàn)證“固井質(zhì)量好，未竄層”。重新分析錄井資料表明，氣測(cè)g：0.280%↑1.27%，C1：0.009% ↑0.358%，異常相對(duì)幅度高，反映地層具有一定能量，并且鉆時(shí)曲線呈 “箱形”形態(tài)，鉆時(shí)曲線與氣測(cè)曲線呈“鏡像”，正相關(guān)，為油層特征。結(jié)合縱向錄井、測(cè)井資料對(duì)比分析，判斷本層為油層，而試采產(chǎn)水來自相鄰水層。經(jīng)過采取工程措施，證實(shí)存在“水竄層”的認(rèn)識(shí)。對(duì)該井堵水成功以后，投入正常生產(chǎn)，產(chǎn)油3.2 t/d，產(chǎn)水0.4 m3/d，開發(fā)兩年后仍保持產(chǎn)油2.8 t/d的水平。

圖5 典型干層錄井曲線特征（EW25井）

圖6 Z50井試采井段錄井曲線特征

3.2 D11井隨鉆分析發(fā)現(xiàn)高產(chǎn)薄油層

D11井是一口勘探評(píng)價(jià)井，在該井完鉆口袋內(nèi)接近完鉆井深的2 038～2 039 m井段發(fā)現(xiàn)良好的油氣顯示，巖性為褐灰色油斑細(xì)砂巖，氣測(cè)g曲線呈“單尖峰狀”（圖7），這種形態(tài)通常是單裂縫層或薄油層的特征。現(xiàn)場(chǎng)錄井人員認(rèn)為雖然鉆時(shí)降低系數(shù)低，但氣測(cè)g絕對(duì)增量為5.25%，異常相對(duì)幅度達(dá)到13.8%，說明破碎巖層后井壁中有流體侵入鉆井液中，說明地層具有一定孔滲性。同時(shí)鉆時(shí)曲線也與氣測(cè)g曲線、巖石熱解1曲線呈“鏡像”，兩類曲線疊合后有面積。而巖石熱解1值為9.217 mg/g，表明地層液態(tài)烴含量高；值達(dá)到0.924 g/cm3，則充分說明油質(zhì)較好，流動(dòng)性較強(qiáng)。基于以上分析，現(xiàn)場(chǎng)解釋為油層，提出加深鉆進(jìn)的建議被甲方采納。雖然完井電測(cè)孔隙度為6.32%，電性具有典型干層特征，但完井討論時(shí)甲方仍決定下套管直接投產(chǎn)試采，結(jié)果產(chǎn)油13.3 t/d，拓展了勘探空間。

圖7 D11井試采井段錄井曲線特征

4 結(jié)論與建議

在現(xiàn)有錄井技術(shù)下，錄井油氣層解釋主要解決儲(chǔ)層是否為產(chǎn)層及產(chǎn)出物的問題。儲(chǔ)層是否為干層主要通過分析反映儲(chǔ)層物性的資料來識(shí)別，而儲(chǔ)層產(chǎn)出物類型則主要通過分析反映儲(chǔ)層含油性的資料來識(shí)別；但含油性與物性資料不是絕對(duì)分割的，兩者存在一定的相關(guān)性，通過對(duì)反映物性錄井資料與反映含油性錄井資料的相關(guān)性分析，可更加準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)油氣顯示層。

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編輯：蒲洪果

2017–11–23

王志江，工程師，1967年出生，1991年畢業(yè)于西北大學(xué)地質(zhì)系石油地質(zhì)專業(yè)，現(xiàn)從事石油錄井技術(shù)及錄井工程管理工作。

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