陳 真 王志超 符 強(qiáng) 羅 鵬 袁則名 賈 雍 張子明 李 偉

(中海油能源發(fā)展股份有限公司工程技術(shù)分公司)

0 引 言

利用氣測錄井判定儲(chǔ)集層流體性質(zhì)的方法主要基于烴組分氣測數(shù)據(jù)的分析，包括皮克斯勒法、三角圖板法、輕烷烴比值法(3H法)等，通過對(duì)已鉆井經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行總結(jié)，建立相應(yīng)的公式與圖板，在區(qū)域錄井作業(yè)推廣應(yīng)用。這種方法基于氣測錄井資料的統(tǒng)一性與準(zhǔn)確性，由于受到鉆井液性能復(fù)雜、機(jī)械鉆速快、巖屑返速快等因素影響，在同一區(qū)域上，氣測數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)往往不能保持一致，這就造成井間數(shù)據(jù)在儲(chǔ)集層性質(zhì)的判定上出現(xiàn)了偏差[1-3]。

現(xiàn)代錄井技術(shù)對(duì)于烴類物質(zhì)的檢測還有另一種方法就是地化錄井。隨著渤海油田勘探開發(fā)的深入，地化錄井技術(shù)得到了越來越多的應(yīng)用。該技術(shù)基于巖屑進(jìn)行分析，有效避免了工程因素對(duì)烴類物質(zhì)檢測造成的影響。因此，利用地化錄井所檢測的烴類數(shù)據(jù)進(jìn)行烴組分分析，理論上可以解決氣測錄井研究方法存在的問題，從而準(zhǔn)確識(shí)別儲(chǔ)集層流體性質(zhì)[4-5]。

1 技術(shù)背景分析

1.1 氣測錄井儲(chǔ)集層流體識(shí)別

氣測錄井是基于鉆井液進(jìn)行分析的一種常規(guī)錄井方法，目前渤海油田最常用的氣測檢測儀為Reserval色譜儀，其檢測的內(nèi)容為全烴、烴組分(C1-nC5)和非烴組分(CO2、H2S等)。

利用氣測錄井對(duì)儲(chǔ)集層流體進(jìn)行判定的主要方法包括皮克斯勒法、三角圖板法、3H法等。其中，3H法因具有分析全面、連續(xù)、直觀等特點(diǎn)而備受推崇，本文重點(diǎn)研究3H法。

氣測錄井3H法原理是利用3種烴組分的組合特征比值(烴濕度比、烴平衡比、烴特征比)來進(jìn)行儲(chǔ)集層流體判定。

烴濕度比：Wh=∑重?zé)N/全烴

烴平衡比：Bh=(C1+C2)/(C3+C4+C5)

烴特征比：Ch=(C4+C5)/C3

儲(chǔ)集層流體密度隨烴濕度比(Wh)增加而增大，傳統(tǒng)3H法解釋標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。

表1 傳統(tǒng)氣測3H法解釋標(biāo)準(zhǔn)

1.2 地化錄井儲(chǔ)集層流體識(shí)別

地化錄井技術(shù)主要包括巖石熱解技術(shù)、熱解氣相色譜技術(shù)與輕烴分析技術(shù)。氣相色譜分析技術(shù)能把混合烴分離成單一組分，所以得到較為廣泛的應(yīng)用，該技術(shù)主要開展飽和烴分析，可獲得熱解300℃以內(nèi)的飽和烴組分，利用氣相色譜分析技術(shù)可得到C8-C37的正構(gòu)烷烴、姥鮫烷及植烷色譜峰以及各組分的電信號(hào)強(qiáng)度，從而獲得其相對(duì)百分含量[6]。利用地化色譜技術(shù)檢測各組分的相對(duì)含量，再進(jìn)行烴組分研究，同樣可以達(dá)到識(shí)別儲(chǔ)集層流體性質(zhì)的目的[7-8]。

在傳統(tǒng)的氣測錄井3H法基礎(chǔ)上，筆者在渤海油田渤海A區(qū)塊進(jìn)行了創(chuàng)新研究，將3H法運(yùn)用于C12及以上的重?zé)N組分中，總結(jié)出適合渤海A區(qū)塊儲(chǔ)集層流體性質(zhì)識(shí)別的3H法，同時(shí)將研究成果在該構(gòu)造進(jìn)行了推廣應(yīng)用。

2 地化色譜3H法的建立

儲(chǔ)集層流體主要是油、氣、水，由于烴組分的差異，不同的儲(chǔ)集層流體呈現(xiàn)出不一樣的性質(zhì)。通常來說，含油氣的儲(chǔ)集層，地化色譜檢測到的烴組分含量較高，而水層則相反。對(duì)于油層與氣層的識(shí)別，主要是基于對(duì)烴組分進(jìn)行分析判定。

2.1 不同儲(chǔ)集層烴組分特征分析

將渤海A區(qū)塊不同儲(chǔ)集層的巖屑地化色譜資料與鉆后綜合解釋資料(綜合試油、取樣以及測井解釋結(jié)論)結(jié)合進(jìn)行分析，分別統(tǒng)計(jì)綜合解釋為氣層、中質(zhì)油層、重質(zhì)油層所檢測到的主要烴類物質(zhì)含量，從而區(qū)分不同儲(chǔ)集層烴組分特征。圖1為不同儲(chǔ)集層巖屑的地化色譜分析譜圖。

圖1 不同儲(chǔ)集層地化色譜譜圖

統(tǒng)計(jì)分析表明，地化色譜技術(shù)能檢測到的烴類物質(zhì)主要介于nC12-nC33之間，其中：

氣層檢測到的烴組分主要為nC12-nC30，主峰碳位于nC19-nC22之間，特征烴組分為nC12-nC18。

中質(zhì)油層的烴組分主要為nC12-nC32，主峰碳位于nC20-nC23之間，特征烴組分為nC19-nC26。

重質(zhì)油層的烴組分主要為nC15-nC33，主峰碳位于nC27-nC31之間，特征烴組分為nC27-nC33。

2.2 地化色譜3H參數(shù)

參照傳統(tǒng)的輕烷烴比值法，利用不同儲(chǔ)集層所檢測特征烴組分的相對(duì)含量，得出基于地化色譜技術(shù)的3H參數(shù)。

Wh′=∑(nC27-nC33)/∑(nC12-nC33)

Bh′=∑(nC12-nC18)/∑(nC19-nC33)

Ch′=∑(nC27-nC33)/∑(nC19-nC26)

式中：Wh′為濕度比；Bh′為平衡比；Ch′為特征比。

2.3 區(qū)域解釋標(biāo)準(zhǔn)

基于渤海A區(qū)塊5口已鉆探井的綜合解釋資料與地化色譜資料，分類統(tǒng)計(jì)該區(qū)域?qū)?yīng)不同儲(chǔ)集層(氣層、中質(zhì)油層、重質(zhì)油層)的地化色譜Wh′、Bh′與Ch′值，同時(shí)排除少量散點(diǎn)干擾數(shù)據(jù)，最終建立區(qū)域地化色譜3H解釋標(biāo)準(zhǔn)(表2)。

表2 渤海A區(qū)塊地化色譜3H解釋標(biāo)準(zhǔn)%

3 現(xiàn)場應(yīng)用

3.1 應(yīng)用效果

將地化色譜技術(shù)的3H法研究成果在渤海A區(qū)塊后續(xù)4口井進(jìn)行了現(xiàn)場應(yīng)用，旨在提高現(xiàn)場儲(chǔ)集層評(píng)價(jià)準(zhǔn)確率，同時(shí)進(jìn)一步優(yōu)化區(qū)域解釋模板。

在該區(qū)塊4口井的主要目的層進(jìn)行了地化色譜3H法應(yīng)用，現(xiàn)場共進(jìn)行了52層油氣層識(shí)別，將地化色譜3H法解釋結(jié)論與鉆后綜合解釋結(jié)論(取樣結(jié)果+試油結(jié)果+測井解釋綜合分析)進(jìn)行對(duì)比，其中41層的解釋結(jié)論與綜合解釋結(jié)論相符。結(jié)果顯示：以綜合解釋結(jié)論為基準(zhǔn)，渤海A區(qū)塊地化色譜3H法儲(chǔ)集層評(píng)價(jià)準(zhǔn)確率達(dá)到78.85%。

本文以該區(qū)塊A 6井為例，闡述其應(yīng)用效果。

A 6井位于渤海A區(qū)塊西斜坡中部，從鉆后認(rèn)識(shí)來看，主要目的層為東營組三段的氣層與中質(zhì)油層，局部水層與干層發(fā)育，此外在館陶組并未鉆遇油氣顯示。將A 6井主要目的層現(xiàn)場地化色譜3H法解釋結(jié)論與綜合解釋結(jié)論進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果如表3所示。

表3 A 6井地化3H法解釋結(jié)論與綜合解釋結(jié)論對(duì)比

從A 6井的鉆后分析來看，部分儲(chǔ)集層的Bh′、Wh′值與解釋標(biāo)準(zhǔn)存在較小偏差，主要目的層地化3H法解釋符合率為75%，這說明區(qū)域解釋標(biāo)準(zhǔn)需進(jìn)一步豐富完善。

3.2 改進(jìn)方向

現(xiàn)場應(yīng)用表明，基于渤海A區(qū)塊的地化色譜3H法研究成果對(duì)現(xiàn)場鉆井過程中的儲(chǔ)集層評(píng)價(jià)具有一定的指導(dǎo)意義。另一方面，受限于井?dāng)?shù)與樣本量較小，本方法還需進(jìn)一步完善。與此同時(shí)，當(dāng)前本方法評(píng)價(jià)對(duì)象主要是氣層與油層，對(duì)于含油水層、干層等次要鉆遇層未做研究。結(jié)合以上認(rèn)識(shí)，隨著渤海A區(qū)塊鉆井量的增加與經(jīng)驗(yàn)的積累，后續(xù)要從兩個(gè)方面對(duì)區(qū)域解釋標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行改進(jìn)：一是增加含油水層、干層等次要鉆遇層的解釋標(biāo)準(zhǔn)研究；二是進(jìn)一步剔除異常數(shù)據(jù)，優(yōu)化解釋范圍，完善區(qū)域解釋標(biāo)準(zhǔn)。

4 結(jié) 論

(1)工程實(shí)踐表明，基于地化色譜技術(shù)的3H法研究成果在區(qū)域上對(duì)于主要目的層評(píng)價(jià)具有一定的指導(dǎo)意義，在渤海A區(qū)塊后續(xù)井作業(yè)過程中可以進(jìn)行推廣應(yīng)用。

(2)隨著研究樣本量的增加，本方法具備進(jìn)一步改進(jìn)的價(jià)值，增加含油水層、干層等解釋對(duì)象，將有助于提高現(xiàn)場儲(chǔ)集層評(píng)價(jià)的全面性與準(zhǔn)確性。