摘要:南陽凹陷白秋地區(qū)構(gòu)造運動強烈,形成一系列的斷塊油藏。地質(zhì)錄井資料表明,不同斷塊油層錄井資料特征不盡相同。為了更好地完成對該區(qū)油氣顯示綜合評價,在綜合分析、研究該區(qū)油水層錄井、測井、試油資料基礎(chǔ)上,總結(jié)出該區(qū)油水層錄井響應(yīng)特征,并運用常規(guī)地質(zhì)錄井、綜合(氣測)錄井、地化錄井等資料相結(jié)合,提出了該區(qū)油氣顯示綜合評價標準。
關(guān)鍵詞:白秋地區(qū);油水層;錄井響應(yīng)特征;評價標準
白秋地區(qū)位于南陽凹陷北部斜坡帶中部,面積近200Km2,是南陽凹陷較早的一個勘探區(qū)帶。該區(qū)構(gòu)造復(fù)雜、斷層發(fā)育,斷層相互交切形成一系列斷鼻、斷塊,油藏類型主要以斷鼻(塊)、斷層-巖性油藏為主[1]。該區(qū)油質(zhì)復(fù)雜多樣,氣測組分缺乏規(guī)律性,應(yīng)用傳統(tǒng)解釋方法難以滿足精細解釋評價需要。白秋地區(qū)常規(guī)地質(zhì)錄井、綜合(氣測)錄井、地化錄井是白秋地區(qū)基本錄井方法,為滿足精準解釋評價需要,對儲層不同流體的響應(yīng)特征進行探索。
1油層在錄井資料響應(yīng)特征
1.1常規(guī)地質(zhì)錄井響應(yīng)特征
常規(guī)地質(zhì)錄井主要包括巖屑錄井、巖心錄井、熒光錄井、鉆時錄井及鉆井液錄井等錄井項目,其特點是直觀、真實,是了解地層巖性及組合關(guān)系、油氣水顯示和建立地層剖面的重要手段。
1.1.1油層(同層)巖性
根據(jù)白秋地區(qū)試油及投產(chǎn)(油層和同層共46層)資料,其巖性統(tǒng)計結(jié)果為:粉砂巖7層33.5m,占15%;細砂巖33層216.3m,占72%;含礫細砂巖5層28.2m,占11%;礫狀砂巖1層5m,占2%。在4種巖性中,粒徑最細的粉砂巖所占比例為15%。因此,該區(qū)油層(同層)巖性主要為細砂巖,其次為粉砂巖、含礫細砂巖,礫狀砂巖則偶見。
1.1.2油層(同層)巖屑含油級別
(1)含油性分布情況
根據(jù)對白秋地區(qū)試油及投產(chǎn)層含油級別進行分析,試油為油層或同層的層段,除2層為熒光條帶,其余巖屑錄井均有顯示。其中,油層顯示以熒光級別為主,油跡及油斑顯示次之;油水同層顯示主要為熒光和油跡;水層和干層巖屑無顯示明顯增多(表1)。平面上,南108-張36井以北的油(同)層顯示以油跡為主,油斑、油浸次之;以南以熒光顯示為主,油跡顯示次之。該區(qū)由南向北隨著地層抬升,含油級別逐漸升高、原油密度逐漸升高(油質(zhì)變稠)(圖1-1)。
(2)含油級別下限
根據(jù)對白秋地區(qū)試油及投產(chǎn)為油(同)層含油級別分析,共46層283.0m,其中熒光條帶2層11.2m,占4%;熒光25層157.1m,占54%;油跡12層81.1m,占26%;油斑6層28.5m,占13%;油浸1層5.1m,占3%。通過對2層熒光條帶(張36井)巖性進行復(fù)查發(fā)現(xiàn)該段巖屑較細,呈散狀。分析原因是由于定向井鉆進過程中,鉆具研磨嚴重,加之泥漿沖洗,造成含油巖屑含量極少而呈偶見。而熒光顯示占試油為油層和同層總數(shù)的54%。因此,將白秋地區(qū)油層(同層)巖屑含油級別下限定為熒光級別。
總體來看,白秋地區(qū)油層巖性為粉砂巖-含礫細砂巖,以細砂巖為主;不同區(qū)塊,油質(zhì)不同,加上井型和鉆井方式的不同,導(dǎo)致油層含油級別熒光-油浸級均存在,以熒光級為主,油跡級次之。
1.2 氣測錄井參數(shù)響應(yīng)特征
氣測錄井是應(yīng)用專業(yè)氣體檢測系統(tǒng),測定鉆井液中烴類及組份含量,以及氫氣、硫化氫等非烴含量的一種錄井方法,它具有靈敏度高的優(yōu)勢,是錄井現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)油氣顯示的主要方法之一。白秋地區(qū)完井76口井,其中69口井完成氣測錄井。通過對已試油、投產(chǎn)38口井103層氣測異常資料進行綜合研究,發(fā)現(xiàn)白秋地區(qū)氣測全烴異常值、氣測組份、全烴異常倍數(shù)、全烴灌滿系數(shù)等參數(shù),在評價油水層方面,特征明顯。
1.2.1全烴異常絕對值和組份
根據(jù)對白秋地區(qū)氣測錄井資料分析,認為氣測錄井全烴絕對值大小、氣測組份是否齊全,可以間接反映地層(儲層)流體性質(zhì)。在白秋地區(qū),經(jīng)試油證實為油層或油水同層共46層,其中32層氣測全烴含量在0.5-5%之間,約占70%;14層氣測全烴含量小于0.5%,約占30%;而50層證實為非價值層(含油水層、水層、干層)中,僅有10層的氣測全烴含量大于0.5%,占20%;其余40層的氣測全烴含量小于0.5%,占80%。
通過研究發(fā)現(xiàn),平面上,白秋地區(qū)南部(南79、南99)至北部(張36、南107)等區(qū)塊,油層氣測異常全烴絕對值,存在明顯的由高到低的變化規(guī)律。表明白秋地區(qū)由南向北,由于油質(zhì)變稠,氣測異常明顯變差。
全烴異常值受到影響因素較多。雖然白秋地區(qū)總體油層(油水同層)氣測全烴絕對值較高,但仍有少量井油層全烴異常絕對值較低;同樣,該區(qū)水層氣測全烴絕對值總體較低,也存在個別全烴異常絕對值較高的現(xiàn)象。另外,該區(qū)部分油層(油水同層)氣測組分不全,而部分水層(干層)氣測組分齊全。因此,單一使用全烴絕對值參數(shù)進行油氣顯示解釋評價,往往導(dǎo)致較大偏差。
1.2.2 全烴異常倍數(shù)(全烴比值)
全烴異常倍數(shù)即全烴異常值與全烴基值的比值,是反映氣測異常幅度的指標。根據(jù)白秋地區(qū)氣測錄井全烴異常倍數(shù)規(guī)律,將該區(qū)全烴異常倍數(shù)值分為三類:全烴異常倍數(shù)>4為氣測異常明顯;全烴異常倍數(shù)2-4,則氣測異常微弱;全烴異常倍數(shù)值<2為氣測無異常。
總體來看,白秋地區(qū),油層氣測異常明顯,約占油(同)層的80%。而非價值層(含油水層、水層、干層)氣測異常明顯僅占13%。表明白秋地區(qū)油(同)層氣測全烴,均有異常顯示,而水層(含油)、干層氣測異常不明顯。因此,可以將此項參數(shù)作為油水層評價標準之一。
1.2.3全烴灌滿系數(shù)
全烴灌滿系數(shù)即單層全烴異常厚度與該儲層厚度的比值,是反映油氣富集程度的標志之一。在試油或投產(chǎn)為油(同)層中,46層的灌滿系數(shù)均≥0.65,占100%;而53層證實為含油水層、水層、干層中僅有12層的灌滿系數(shù)≥0.65,約占非價值層的23%,其余41層的灌滿系數(shù)均<0.65,占非價值層的77%。白秋地區(qū)油(同)層全烴曲線的特點是形態(tài)較飽滿,特征較為明顯。
總體來看,白秋地區(qū)油(同)層全烴異常倍數(shù)(全烴比值)、全烴灌滿系數(shù)高;水層、干層全烴異常倍數(shù)(全烴比值)、全烴灌滿系數(shù)低。因此,能夠利用以上參數(shù)建立圖版進行油水層評價。
1.3地化錄井參數(shù)響應(yīng)特征
地化錄井是現(xiàn)場利用地化分析儀,對巖石樣品進行分析,進而快速評價烴源巖和儲層的一種錄井方法。其分析參數(shù)主要包括S0、S1、S2和Tmax,其派生參數(shù)主要包括Pg(含油氣總量)、GPI(氣產(chǎn)率指數(shù))、OPI(油產(chǎn)率指數(shù))、TPI(油氣總產(chǎn)率指數(shù))等,利用地化錄井參數(shù)及其之間的關(guān)系,進行油氣水層劃分,判別原油性質(zhì),從而達到評價儲層目的。
目前,白秋地區(qū)共有41口井進行了地化錄井,試油或投產(chǎn)55層。根據(jù)地化錄井資料,結(jié)合白秋地區(qū)油水層在地化錄井參數(shù)的響應(yīng)特征,優(yōu)選S1、S1/S2及TPI等參數(shù)對其進行分析。
1.3.1 S1值的大小
通過對白秋地區(qū)試獲油層、同層、含油水層和水層的S1值大小,進行統(tǒng)計分析。17層試獲油層中有13層S1值在8-15mg/g之間,占76%;4層S1值在1.5-4mg/g之間,占24%。16層試獲同層中有7層S1值在3-8mg/g之間,占44%;7層S1值在1-3mg/g之間,占44%;2層S1值大于8mg/g,占12%。分析是油(同)層地化分析S1值低的原因,是由于該區(qū)油砂含量低,巖屑代表性差,造成挑樣困難,分析的地化參數(shù)S1不能完全反映儲層所含油氣的真實情況。20層水層(包括含油水層)中有18層S1值小于3mg/g,占72%;1層大于8mg/g,占4%;6層S1值在3-5mg/g之間,占24%。
1.3.2 S1與S2值的相對大小
通過對白秋地區(qū)試獲油層、同層、水層的地化分析S1與S2大小進行比較,17層試獲油層中有14層S1>S2,占油層的82%;3層S1 1.3.3油氣總產(chǎn)率指數(shù)TPI TPI=(S0+S1)/(S0+S1+S2),即氣態(tài)烴、液態(tài)烴之和與總烴的比值,TPI值越大反映儲層含油氣越豐富。對白秋地區(qū)試獲油層、同層、水層的地化分析TPI值進行比較分析,31層試獲油層和同層中有22層的TPI值在0.5-0.8之間,占油(同)層的71%,有9層TPI值小于0.5,占油(同)層的29%;而25層含油水層和水層中有16層的TPI值小于0.5,占水(含油)層的74%;有9層TPI值大于0.5,占水(含油)層的26%。反映該區(qū)油水層TPI值的差異性。 地化分析數(shù)據(jù),受油質(zhì)、儲層物性及巖樣代表性影響較大,特別是油質(zhì)輕、儲層疏松及巖樣代表性差時,影響尤為明顯。但對同一區(qū)塊來說,油水層的地化分析數(shù)據(jù),仍然具備各自特征而加以區(qū)分。 2錄井油氣顯示評價技術(shù) 目前現(xiàn)場錄井解釋方法多樣,但不同地區(qū)、不同地層,由于地質(zhì)情況不同,很多解釋方法并不適用。針對白秋地區(qū)地質(zhì)特點,結(jié)合該區(qū)油水層在地質(zhì)、氣測和地化分析錄井響應(yīng)特征以及試油或投產(chǎn)結(jié)論,建立了適合于白秋地區(qū)的油氣層評價圖版,主要有氣測參數(shù)交匯圖版、地化分析參數(shù)交匯圖版、地化分析與氣測參數(shù)交匯圖版等。 2.1氣測參數(shù)交匯圖版 通過對白秋地區(qū)試油或試采層氣測異常數(shù)據(jù)進行研究,結(jié)合油氣層在氣測參數(shù)的響應(yīng)特征,對氣測各個參數(shù)作了多個交匯圖版。根據(jù)各個圖版對油水層的解釋符合率,氣測解釋圖版優(yōu)選了全烴異常倍數(shù)-全烴灌滿系數(shù)圖版、全烴異常倍數(shù)-甲烷異常倍數(shù)圖版。 2.1.1全烴比值-全烴灌滿系數(shù)圖版 利用白秋地區(qū)共98層氣測全烴異常倍數(shù)(全烴比值)和全烴灌滿系數(shù)建立的交匯圖版,可以有效地對油水層進行了區(qū)分(圖2-1)。從圖版可得出白秋地區(qū)油層、同層和非價值層全烴異常倍數(shù)和全烴灌滿系數(shù)區(qū)間值: 油層:全烴比值≥7,全烴灌滿系數(shù)≥0.65; 同層:3≤全烴比值<7,全烴灌滿系數(shù)≥0.65; 非價值層:全烴比值<3,全烴灌滿系數(shù)<0.65; 2.1.2全烴比值-甲烷比值圖版 白秋地區(qū)由于構(gòu)造及儲層產(chǎn)狀的影響,為了單井鉆遇更多油層,井型多為定向井。為保證鉆井施工安全,在鉆井過程中,常常向鉆井液中添加潤滑劑。該藥品對全烴曲線有一定的影響,但對輕烴(甲烷)無影響。而甲烷異常倍數(shù)即甲烷異常值與甲烷基值的比值,能有效地反映地下儲層中輕烴的變化,從而排除泥漿藥品的干擾。因此,引用全烴比值與甲烷比值建立的交匯圖版(圖2-2),能較好地評價儲層的含油性。 從圖版可得出白秋地區(qū)油層、同層和非價值層全烴比值和甲烷比值區(qū)間值: 油層:全烴比值≥7,甲烷比值≥3; 油水同層:3≤全烴比值<7,甲烷比值≥3; 非價值層:全烴比值<3,甲烷比值<3; 2.2地化分析參數(shù)交匯圖版 通過對白秋地區(qū)試油或投產(chǎn)55層地化分析參數(shù)進行分析,結(jié)合油氣層在地化分析參數(shù)的響應(yīng)特征,對地化分析各個參數(shù)作了多個交匯圖版,根據(jù)各個圖版對油水層的解釋符合率,地化分析圖版優(yōu)選了地化分析S1-S1/S2圖版和地化分析TPI-地化分析含油飽和度圖版。 2.2.1地化分析S1-S1/S2解釋圖版 地化分析參數(shù)S1 代表的單位質(zhì)量儲油巖中的烴含量。一般而言,S1含量越高,表明地層中液態(tài)烴含量就越高;S1/S2是原油輕重比參數(shù),可以判別儲層中的原油性質(zhì)。因此利用S1-S1/S2交匯圖版能較好地確定儲集層流體性質(zhì),從而達到評價儲層目的(圖2-3)。 從以上圖版可得出白秋地區(qū)油層、同層和非價值層地化分析S1和S1/S2不同儲層區(qū)間值: 油層:S1≥8mg/g,S1/S2≥0.7; 油水同層:3mg/g≤S1<8mg/g,S1/S2≥0.7; 非價值層:S1<3mg/g,S1/S2<0.7; 該圖版有部份油水同層點落在非價值區(qū)。分析原因是由于采用定向井鉆探技術(shù),部份巖屑由于研磨較細,造成挑樣困難,加之油砂含量低,所挑的樣有的為混合樣,分析的地化分析參數(shù)S1不能完全代表地下儲層的真實情況。 2.2.2地化分析TPI-地化分析含油飽和度(S0)圖版 為了更好地對儲集層作出綜合評價,當評價層落在地化分析S1-S1/S2圖版的非價值區(qū)時,不要立即作出判斷,此時可引入地化分析TPI-地化分析含油飽和度(S0)圖版,可減少誤判。 地化分析含油飽和度的計算公式: 通過以上公式對55層地化分析參數(shù)進行計算,得出的地化分析含油飽和度與油氣總產(chǎn)率指數(shù)所建立的圖版,有效地對儲集層作出綜合評價(圖2-4)。 從解釋圖版可得出白秋地區(qū)油層、同層和非價值層地化分析TPI-地化分析含油飽和度不同儲層區(qū)間值: 油層:含油飽和度S0≥20%,TPI≥0.4; 油水同層:10%≤含油飽和度S0<20%,TPI≥0.4; 含油水層及水層:含油飽和度S0<10%,TPI<0.4; 2.3氣測-地化資料交匯圖版 為了提高油氣顯示層解釋符合率,對各項資料進行充分利用,將氣測與地化分析參數(shù)、全烴異常倍數(shù)—地化分析含油飽和度交匯圖版,以便對油氣顯示層作出有效評價。 2.3.1全烴異常倍數(shù)(全烴比值)-地化S1交匯圖版 從地化S1-S1/S2交匯圖版中發(fā)現(xiàn),當S1小于3mg/g時,有部分油水同層被判為水層。為了有效地評價油氣層,建立全烴比值與地化S1解釋圖版(圖2-5)。根據(jù)圖版,可得出白秋地區(qū)不同儲層全烴異常倍數(shù)-地化S1相互關(guān)系區(qū)間值: 油層:全烴比值≥3,地化分析S1≥8 mg/g; 油水同層:全烴比值≥3,1 mg/g≤S1<8 mg/g; 含油水層及水層:全烴比值<3,S1<1 mg/g; 適用范圍:S1<3 mg/g,而全烴比值≥3時; 2.3.2全烴異常倍數(shù)(全烴比值)-地化分析含油飽和度交匯圖版 全烴異常倍數(shù)≥3時,建立全烴異常倍數(shù)與地化分析含油飽和度交匯圖版(圖2-6)。根據(jù)圖版可得出白秋地區(qū)油層、同層和非價值層全烴異常倍數(shù)-地化分析含油飽和度不同儲層區(qū)間值: 油層:全烴比值≥3,地化分析含油飽和度≥20%; 油水同層:全烴比值≥3,地化分析含油飽和度S0<20%; 含油水層及水層:全烴比值<3,地化分析含油飽和度S0<5%; 2.4 錄井油氣顯示層解釋標準 根據(jù)白秋地區(qū)油氣顯示層地質(zhì)、氣測和地化分析響應(yīng)特征,綜合巖性、物性、含油性下限以及氣測、地化分析以及氣測-地化分析交匯解釋圖版,所確定的油水層區(qū)間值,建立白秋地區(qū)錄井油氣顯示層解釋標準(表2)。 2.5應(yīng)用效果 根據(jù)油水層錄井參數(shù)特征,建立白秋地區(qū)錄井油水層解釋標準。利用新標準,對新鉆井共評價錄井顯示層82層。其中試油15層,13層符合,2層不符合,符合率86.7%,應(yīng)用獲得了良好效果。 3 結(jié)論與認識 (1)白秋地區(qū)油(同)層巖性為粉砂巖-礫狀砂巖,其中以細砂巖為主;含油級別為熒光-油浸級,其中以熒光為主; (2)白秋地區(qū)油(同)層氣測異常,總體明顯,由于該區(qū)發(fā)育多個斷塊油藏,平面上組分之間關(guān)系復(fù)雜,無規(guī)律性; (3)白秋地區(qū)油(同)層地化錄井異常明顯。油層地化分析值一般S1>S2,該區(qū)油質(zhì)主要為中質(zhì)。地化分析數(shù)據(jù),受油質(zhì)、儲層物性及巖樣代表性影響較大,當油質(zhì)輕、儲層疏松及巖樣代表性差時,分析數(shù)據(jù)明顯偏低。 (4)根據(jù)白秋地區(qū)油(同)層響應(yīng)特征及其特殊性,摒棄傳統(tǒng)現(xiàn)場錄井解釋方法,在優(yōu)選多種圖版的基礎(chǔ)上,建立了全新的氣測、地化分析、氣測-地化分析解釋圖版,提出了適合白秋地區(qū)油氣顯示解釋評價標準; (5)每種油氣顯示解釋方法,既有優(yōu)勢,也有不足。在進行油氣顯示綜合評價時,需結(jié)合不同解釋圖版解釋結(jié)果,統(tǒng)籌分析,得出最終評價結(jié)果; 參考文獻 [1]張帆,吳珊,等.南陽凹陷白秋地區(qū)有利目標評價,河南油田分公司石油勘探開發(fā)研究院,內(nèi)部資料,2009,12:5~6 作者簡介:楊春華,男,1969年出生,中國石油大學(xué)(華東)資源勘查專業(yè)畢業(yè),工程師。長期從事錄井技術(shù)管理及研究工作。