氣測資料在區(qū)分含油砂層和煤層中的應(yīng)用

李同輝

摘要：由于現(xiàn)場錄井的限制因素很多，造成對于伴生的含油砂層和煤層在錄井期間難以區(qū)分，通過現(xiàn)場分析以及后期論證，發(fā)現(xiàn)氣測數(shù)據(jù)有助于區(qū)分含油砂層和煤層。通過皮克斯勒圖版、三角形圖版、輕烴比值法以及烴氣比值法等方法依次論證氣測資料在區(qū)分含油砂層和煤層中的意義，通過縱向和橫向的比較，找出合適的方法加以推廣應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：皮克斯勒圖版;三角形圖版;輕烴比值法;含油砂層;煤層

1.問題的提出

近年來，隨著鉆井技術(shù)的發(fā)展，鉆井速度得到了極大的提高;同時由于遼河地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造、儲層物性較為復(fù)雜，區(qū)內(nèi)油氣藏類型多、差異大，使得錄井現(xiàn)場人員對油氣層的判別難度加大，特別是在煤層和砂體伴生的地層。在鉆時、巖屑、點滴實驗區(qū)別不明顯的情況下，如何運用氣測資料對其進(jìn)行區(qū)分就顯得非常重要。下面，我們以Y68-1井為例，淺談氣測資料在區(qū)分含油砂層和煤層中的應(yīng)用：

1.1在工程因素（鉆壓、鉆頭、轉(zhuǎn)速、排量等）穩(wěn)定的情況下，煤層和砂體的鉆時區(qū)別不大。

1.2 在煤層的顏色比較深、砂體的粒級比較細(xì)的情況下，混雜在一起的巖屑分辨不明顯。

（3072-3074m為黑色煤層;3074-3076m為黃灰色油斑粉砂巖）

1.3有些煤層中含有的有機(jī)質(zhì)成分導(dǎo)致其在點滴實驗中同樣發(fā)光。

綜上所述，如何保證在地質(zhì)資料取全、取準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，利用現(xiàn)場資料快速、準(zhǔn)確的區(qū)分和評價油氣層與煤層，向甲方和井隊提出建設(shè)性意見，合理安排下步作業(yè)，降低油氣田勘探開發(fā)的成本將成為今后研究重點。

2.問題的解決

在現(xiàn)場錄井期間，通過觀察和分析，我發(fā)現(xiàn)：雖然油氣層和煤層的全烴值都比較高，但是它們的重組分存在較大區(qū)別：

從圖中可以直觀的看出，油層的全烴與C1之間有較大的間隔，各重組分之間

離散不明顯。

從圖中也可以看出，煤層的全烴與C1基本沒有間隔，各組分（特別是C1/C2與IC4/NC4間）有明顯間隔。

在感性認(rèn)識的基礎(chǔ)上，我們可以利用全烴數(shù)據(jù)，通過三角圖版法、皮克斯勒法、3H法等方法尋找油氣層和煤層的區(qū)別。

2.1 皮克斯勒法

這種方法是先求出甲烷（C1）與各重?zé)N（C2、C3、C4）的比值，標(biāo)在單對數(shù)紙上（橫坐標(biāo)等距，代表各組分比值的名稱;縱坐標(biāo)為對數(shù)坐標(biāo)，表示氣體組分的比值），將同一測點的各組分比值連成線段。如表1及圖8所示，我們可以很清楚的看出該方法是如何定量評價油層、天然氣層以及非生產(chǎn)性的儲層的。（表中僅是遼河地區(qū)的規(guī)律性數(shù)據(jù)，不代表所有區(qū)域）

通過皮克斯勒法對Y68-1井所有氣測異常層進(jìn)行統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，該方法對大部分油氣顯示層和煤層能夠區(qū)分，并有以下規(guī)律：

但是，這種方法對于煤層和砂層伴生的情況區(qū)分不是很明顯，比如：Y68-1井3074-3078m這一層，利用皮克斯勒圖版計算的數(shù)據(jù)分別是：C1/ C2=27、C1/ C3=43、C1/ C4=57，并不滿足以上規(guī)律。所以，這種圖版在使用時會有一定限制。

2.2 輕烴（3H）比值法

這種方法主要利用以下三個參數(shù)來確定儲層的流體性質(zhì)：

（1）烴濕度比WH=（C2+C3+C4+C5）/（C1+C2+C3+C4+C5）*100

即重?zé)N與全烴之比，其大小是烴的相對密度的近似值，是指示油氣基本特征類型的指標(biāo)。

（2）烴平衡比BH=（C1+C2）/（C3+C4+C5）

反映氣體組分的平衡特征，可以幫助識別煤層效應(yīng)。

（3）烴特征比CH=（C4+C5）/ C3

是對以上兩種比值的補(bǔ)充，用于解決使用以上兩種比值時出現(xiàn)的模糊顯示。

利用3H法對本井所有氣測異常層進(jìn)行統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)：油氣層的烴濕度比WH（13-20之間）以及烴平衡比BH（BH<2WH，BH<100）均能夠滿足標(biāo)準(zhǔn)，但是烴特征比CH一般要大于0.65;煤層的WH、BH以及CH具有典型的煤層氣的特征（WH<12.5，2WH

2.3三角圖版法

三角圖版是由C2/∑C、C3/∑C和C4/∑C三個參數(shù)構(gòu)成，其中∑C為各烴類組份之和，∑C =C1+C2+C3+C4。把三個參數(shù)的零值作為一個正三角形的三個頂點（A.B.C），然后做夾角為60°的三組線，分別代表三個參數(shù)的不同比值，即建立了三角形的坐標(biāo)系（如圖9所示）。

然后對所測得的各烴類組份進(jìn)行校正，并計算出各烴類組份之和∑C，分別求得各參數(shù)的百分比值：C2/∑C、C3/∑C和C4/∑C。根據(jù)三個參數(shù)比值的大小，分別點在相應(yīng)的比例線上，然后通過三點位置分別做出相應(yīng)參數(shù)值的平行線，便可以得到另一個Δabc，解釋原則是根據(jù)三角形頂點的指向和大小來判斷。

1.Δabc的大小以占ΔABC的邊長的百分?jǐn)?shù)區(qū)分：大于75%為大三角形，25%—75%為中三角形，小于25%的為小三角形。

2.三角形的倒正以外三角為準(zhǔn)，與外三角形同向者的正，反向者為倒。

然后圈定生產(chǎn)能力區(qū)域，根據(jù)遼河地區(qū)已被證實的具有生產(chǎn)能力的油氣層的氣體色譜分析資料，圈出生產(chǎn)能力區(qū)（圖中實線圈定的橢圓部分）。得出生產(chǎn)能力區(qū)域后，我們可以按以下標(biāo)準(zhǔn)解釋評價：

1.正三角形解釋為氣層;

2.倒三角形解釋為油氣層;

3.大三角形，表示氣體來自干氣層或低油氣比油層;

4.小三角形，表示氣體來自濕氣層或高油氣比油層;

5.連接內(nèi)外三角形相應(yīng)的頂點，交點在生產(chǎn)能力區(qū)內(nèi)，即認(rèn)為有生產(chǎn)能力，否則無生產(chǎn)能力。

該方法在現(xiàn)場應(yīng)用中的優(yōu)點是直觀，觀察三角形的正反大小就可以判斷儲層流體的性質(zhì)。但通過這種方法對Y68-1井所有的氣測異常層分析發(fā)現(xiàn)，利用三角形圖版解釋出來多為氣層，適應(yīng)性較差。

2.4烴氣比值法

由以上三種方法可以看出，皮克斯勒法和3H法能夠區(qū)分比較明顯的含油砂層和煤層，但是對于煤層和砂層伴生的情況應(yīng)用不好，而三角形圖版應(yīng)用性普遍較差。前文已經(jīng)提到了含油砂層和煤層的全烴值在視覺上的區(qū)分，下面通過一種新的圖版，可以很明顯的將煤層和含油砂層的氣測值的區(qū)別展現(xiàn)出來。

前文已經(jīng)提到過含油砂層和煤層的全烴值在重組分的離散上不同，因此我們利用C2/IC4和C3/NC4的兩組值，點繪在雙對數(shù)交繪評價圖上，通過離散點的分布區(qū)域，能夠看出它們的區(qū)別，如圖10所示：

得到以下重復(fù)性規(guī)律：

3、結(jié)束語

根據(jù)以上的分析可以發(fā)現(xiàn)，氣測解釋方法雖然很多，但其本質(zhì)是都是通過組分之間的比值建立數(shù)學(xué)關(guān)系，從而區(qū)分油氣層和煤層。

通過對Y68-1井的分析發(fā)現(xiàn)：皮克斯勒法和3H法能夠在一定程度上對煤層和含油砂層加以區(qū)分，但是限制因素比較多;烴比值法可以比較明顯的區(qū)分油氣層和煤層，適用于現(xiàn)場的解釋。但是這只是在一個區(qū)塊、針對一口井而言的，若要得到普遍性規(guī)律，我們還應(yīng)通過在不同的區(qū)塊利用不同井的氣測數(shù)據(jù)對解釋圖版進(jìn)行修正，以其適應(yīng)于整個遼河地區(qū)。

參考文獻(xiàn)：

[1]韓國生 李雙龍 張繼德等 氣測錄井在遼河坳陷非常規(guī)儲集層解釋評價中的應(yīng)用 錄井工程 2010.21（4）：24-29

[2]李進(jìn)興 雷軍 侯向輝 氣測綜合解釋方法在塔里木盆地應(yīng)用探討 錄井技術(shù) 2003.6

[3]支麗菊 提高遼河外圍盆地氣測解釋符合率的探索與實踐 錄井工程 2011.22（2）：9-11

[4]邢志哲 陳宏民 馮蓓華等 氣測解釋新方法探討 青海石油 2010.3 28-1