陸梁油田白堊系低阻油層的地球化學識別

劉 卉陳世加路俊剛吳 燁

（1.中原油田分公司勘探開發(fā)科學研究院，河南 濮陽 457001；2.西南石油大學資源與環(huán)境學院，四川 成都 610500；3.中原石油勘探局勘察設計院，河南 濮陽457001）

陸梁油田白堊系低阻油層的地球化學識別

劉 卉1陳世加2路俊剛2吳 燁3

（1.中原油田分公司勘探開發(fā)科學研究院，河南 濮陽 457001；2.西南石油大學資源與環(huán)境學院，四川 成都 610500；3.中原石油勘探局勘察設計院，河南 濮陽457001）

低阻油氣層是指油氣層的電阻率指數(shù)小于3.0，含水飽和度大于50%，或者說油氣層的電阻率小于本油區(qū)正常油氣層電阻率的下限值，這類油氣層在我國很多油田均有發(fā)現(xiàn)。因引起低阻油氣層的因素很多，如儲層巖石中的導電礦物質(zhì)量分數(shù)、儲層孔隙結(jié)構(gòu)、地層水礦化度及泥漿侵入程度等，給測井解釋帶來很多困難。以準噶爾盆地腹部陸梁油田白堊系油層為例，利用地球化學方法，如飽和烴色譜、瀝青“A”質(zhì)量分數(shù)、儲層熒光及儲層物性來識別油氣層，它避開了上述因素的影響，只與儲層流體的化學性質(zhì)有關(guān)，可用于低阻油氣層及薄油層的識別。

低阻油氣層；儲層烴；地球化學識別；準噶爾盆地

低阻油氣層，是指油氣層的電阻率指數(shù)小于3.0，含水飽和度大于50%，或者電阻率小于本油區(qū)正常油氣層的電阻率下限值的油氣層［1-3］。這類油氣層在我國很多油田均有發(fā)現(xiàn)，如柴達木盆地南八仙油氣田某井1 341～1 354.5 m油層（砂巖儲層）的電阻率為1.2 Ω· m，與水層的電阻率相當；又如西部某井4 772～4 787 m砂巖儲層電阻率為1.2～1.5 Ω·m，而典型水層的電阻率為0.5 Ω·m，測試為高產(chǎn)油層。其他油田，如渤海灣盆地下第三系地層、準噶爾盆地、塔里木盆地及陜甘寧盆地，也存在這類油氣層。雖然測井上采用一些新方法，如核磁共振（NMR）［4］來解釋這類油氣層，但效果一直不很理想，這樣容易漏掉或錯判一些油氣層。因此要提高低阻油氣水層的識別率，需尋找一種不受儲層巖石組成（如導電礦物）及地層水高礦化度等因素影響的方法。地球化學方法是根據(jù)儲層烴的化學性質(zhì)來識別油、氣、水層，不受上述因素的影響，只與儲層流體的化學性質(zhì)有關(guān)，可彌補常規(guī)測井解釋方法的不足［5-7］。

準噶爾盆地腹部陸梁油田產(chǎn)油層為侏羅系和白堊系，侏羅系油層的電阻率大于10 Ω·m，白堊系油層的電阻率為3～7 Ω·m，同一地區(qū)不同層位的油層電阻率不同，給油層的識別增加難度。研究表明，油層、油水同層和水層的地球化學特征完全不同，可以用地球化學方法來識別這種低阻油氣層，為低阻油氣層的識別增加一種方法。

1 原理

油層、油水同層和水層的烴類質(zhì)量分數(shù)、烴化學性質(zhì)是不同的，因此可根據(jù)烴地球化學的差異來識別油氣水層。D K Baskin等［8］就用儲層烴飽和烴色譜碳數(shù)分布特征來識別油氣水層，并指出油層、氣層及水層抽提物的碳數(shù)分布存在明顯的差異。油層的碳數(shù)為C15—C32，氣層的碳數(shù)為C15—C25，水層的碳數(shù)為C15—C20。

該方法在美國海灣油田和尼日利亞油田取得良好的效果，解決了這些油田用測井方法難以識別的油氣水層；陳世加等［9］用儲層殘留烴的飽和烴色譜指紋識別油層、凝析氣層和干氣層，并指出用飽和烴色譜方法只適用于一次性成藏的油氣水層識別。

2 油氣水層識別

2.1 油氣水層的碳數(shù)分布特征

準噶爾盆地腹部某油田產(chǎn)層為侏羅系和白堊系，巖性為中細砂巖。侏羅系油層的電阻率高，為10～15 Ω·m，但白堊系油層的電阻率僅為3～7 Ω·m，常規(guī)測井方法很難將油層和油水同層區(qū)分開來。

油層、油水同層和含油水層巖石抽提物的碳數(shù)分布相似（見圖1），碳數(shù)分布為C14—C31，原因是只要儲層發(fā)生過油氣運移，就會在儲層中留下“痕跡”，使油層和油水同層和含油水層的飽和烴色譜相似。因此不能單用飽和烴色譜來區(qū)分，應采用儲層瀝青“A”質(zhì)量分數(shù)、儲層熒光及儲層物性來識別。

陸梁油田水層的碳數(shù)為C15—C30，C18以后質(zhì)量分數(shù)很低，明顯與油層和油水同層不同（見圖1a）。油層、油水同層和含油水層的儲層抽提物飽和烴相似，碳數(shù)為C14—C31（見圖1b—1d），并且儲層原油遭不同程度的生物降解，正構(gòu)烷烴分布不完整，顯然不能單用正構(gòu)烷烴碳數(shù)分布來識別油層和油水同層，應結(jié)合儲層烴質(zhì)量分數(shù)、儲層熒光及儲層的物性綜合識別。

2.2 瀝青“A”質(zhì)量分數(shù)

儲層抽提物質(zhì)量分數(shù)分析發(fā)現(xiàn)，油層、油水同層和含油水層抽提物質(zhì)量分數(shù)明顯不同，油層的瀝青“A”質(zhì)量分數(shù)大于1.0%，油水同層的瀝青“A”質(zhì)量分數(shù)為0.2%～1.0%，含油水層小于0.2%。

2.3 油氣水儲層的熒光特征

熒光顯微分析以紫外光為光源，紫外光激發(fā)儲層薄片中的瀝青產(chǎn)生熒光，根據(jù)熒光的強度可判斷薄片中的瀝青的質(zhì)量分數(shù)，也就是薄片代表的儲層的瀝青質(zhì)量分數(shù)。熒光越強，瀝青質(zhì)量分數(shù)越高，熒光越弱，瀝青的質(zhì)量分數(shù)越低，因此通過儲層薄片熒光強度可判斷油層、油水同層和含油水層。

油層、油水同層、含油水層和水層的熒光特征明顯不同。油層的熒光最強，孔隙或溶孔均被油充填，基質(zhì)被侵染（見圖2a、2b）；油水同層的熒光強度比油層弱一些，熒光的面積比油層?。ㄒ妶D2c），水層的熒光呈星點狀分布（見圖2d）。

2.4 儲層物性差異

儲層物性也是油層和油水同層判識的輔助方法。侏羅系儲層的含油性與儲層的物性，尤其是滲透率關(guān)系密切。在含油層段內(nèi)，孔隙度相同的情況下，滲透率的高低決定儲層的含油氣性。如1井和2井，油層和油水同層孔隙度相差不大，但滲透率相差甚遠，油水同層的滲透率一般低于10×10-3μm2，油層的滲透率高于10×10-3μm2，高產(chǎn)層的滲透率高于20×10-3μm2。

2.5 實例

2.5.1 油層的識別

用上述建立的油氣水層識別標準，對取心井A井進行了詳細地地球化學判識，解釋油層有1 158～1 164 m、1 176～1 182 m、1 236～1 240 m、1 387～1 398 m，與試油一致（見圖3），同時還識別出一些測錄井未識別到的薄油層。

2.5.2 可疑油層復查

可疑油氣層是指油氣顯示好、氣測和電測解釋均為油氣層，但試油效果差，只產(chǎn)少量油氣或只產(chǎn)水的儲層。測試效果差是儲層本身含油氣性差，屬于解釋原因還是工程原因，可用地球化學方法來查證。例如C井2 234～2 239 m，錄井解釋為油層，測井解釋為油水同層，測試只產(chǎn)油0.61 t，只產(chǎn)水21.6 m3。油產(chǎn)能低的原因現(xiàn)場認為是試油不徹底。地球化學分析結(jié)果是：該段儲層抽提物質(zhì)量分數(shù)低，為0.157%，儲層熒光弱，分布不均勻，與油層明顯不同，因此測試效果差的原因是儲層本身含油性差，而不是工程原因。

3 結(jié)論

1）陸梁油田白堊系油層電阻率偏低，為3～7 Ω·m，油層的氣測值也偏低，組分僅C2，缺乏C3和C4組分，測井和錄井解釋油層、油水同層和含油水層識別困難。地球化學方法利用儲層烴的化學性質(zhì)，避開地層水礦化度、泥漿侵入等因素的影響，可將油層、油水同層、含油水層區(qū)分開來，為該油田油水同層的識別增加一種方法，也是錄、測井解釋的補充與完善。

2）非產(chǎn)層的無或弱熒光顯示；油層的熒光強，在孔隙中均勻分布；油水同層發(fā)中強熒光；含油水層或低產(chǎn)油層的熒光較弱，只局部發(fā)熒光。

3）油層、油水同層及含油水層的瀝青“A”質(zhì)量分數(shù)不同。油層的瀝青“A”質(zhì)量分數(shù)大于1.0%；油水同層的瀝青“A”質(zhì)量分數(shù)為0.2%～1.0%，低產(chǎn)層的瀝青“A”質(zhì)量分數(shù)小于0.2%。

4）地球化學方法可用于低阻油層及薄油層的識別，還可用于可疑油氣層的復查。

［1］ 曾文沖.低阻油氣層的類型、成因及評價方法的分析：上［J］.地球物理測井，1991，15（1）：6-12.

Zeng Wenchong.Analysis of the type，genesis and evaluation method in low resistivity gas bearing reservoirs：PartⅠ［J］.Geophysical Well Logging，1991，15（1）：6-12.

［2］ 曾文沖.低阻油氣層的類型、成因及評價方法的分析：中［J］.地球物理測井，1991，15（2）：88-99.

Zeng Wenchong.Analysis of the type，genesis and evaluation method in low resistivity gas bearing reservoirs：PartⅡ［J］.Geophysical Well Logging，1991，15（2）：88-99.

［3］ 曾文沖.低阻油氣層的類型、成因及評價方法的分析：下［J］.地球物理測井，1991，15（3）：149-152.

Zeng Wenchong.Analysis of the type，genesis and evaluation method in low resistivity gas bearing reservoirs：PartⅢ［J］.Geophysical Well Logging，1991，15（3）：149-152.

［4］ Hodgkins M A，Howard J J.Application of NMR logging to reservoir characterization of low-resistivity sands in Gulf of Mexico［J］.AAPG，1999，83（1）：114-127.

［5］ Maness Mabre，G John，Price W.Well formation characterization by hydrocarbon analysis［A］.SPE 6860，1977.

［6］ Price L C，Wenger L M.Solubility of crude oil in methane as a function of pressure and temperature ［J］.Journal of Organic Geochemistry，1983（4）：202-221.

［7］ England W A，Mackenzie A S.Geochemistry of petroleum reservoirs［J］.Geologische Rundschau，1989（78）：291-303.

［8］ Baskin R，Huang J.1995 predicting gas：oil and water intervals in Niger delta reservoirs using gas chromatography［J］.AAPG，1995，79（3）：337-350.

［9］ 陳世加，黃第藩.用儲層巖石抽提物的飽和烴色譜指紋識別油氣層［J］.沉積學報，1998，16（4）：150-152.

Chen Shijia，Huang Dipan.Identifying oil and gas intervals using saturated hydrocarbon chromatography fingerprints ofreservoir extracted hydrocarbon［J］.Acta Sedimentologica Sinica，1998，16（4）：150-152.

Identification of Cretaceous oil reservoirs with low resistivity in Luliang Oilfield by using geochemical method

Liu Hui1Chen Shijia2Lu Jungang2Wu Ye3
(1.Exploration and Development Research Institute of Zhongyuan Oilfield Company,SINOPEC,Puyang 457001,China;2.School of Resources and Environment,Southwest Petroleum University,Chengdu 610500,China;3.Enginerring Design Company of ZPEB, SINOPEC,Puyang 457001,China)

Low resistivity oil and gas reservoirs are referred as the reservoir that the index of resistivity is less than 3.0,the water saturation is more than 50%,or the resistivity is lower than the low limit value of resistivity for normal oil and gas reservoirs.This kind of oil and gas reservoir has been found in many oilfields.There are several factors of forming low resistivity oil and gas reservoirs,such as the content of conductive mineral in the reservoir rock,reservoir pore structure,formation water salinity and the extent of mud invasion,which can bring many difficulties to logging interpretation.Taking the Cretaceous reservoirs of Luliang Oilfield in Junggar Basin as example,this paper adopted the geochemical methods such as saturated hydrocarbon chromatogram,the content of bitumen“A”,reservoir fluorescence and physical property to identify oil and gas reservoirs,which evaded the above influence factors and could be used to identify low resistivity oil reservoirs and thin oil reservoirs.

low resistivity oil and gas reservoir,reservoir extracted hydrocarbon,identification by geochemical method,Junggar Basin.

國家重點基礎研究發(fā)展計劃（973）項目“中國西部典型疊合盆地復合優(yōu)勢通道形成演化與油氣運移效率”（2006CB202305）資助

P632

A

2009-11-19；改回日期：2010-07-14。

劉卉，女，1983年生，碩士，研究方向為油氣地質(zhì)，現(xiàn)從事油氣開發(fā)工作。E-mail：syz0537@126.com。

（編輯 楊會朋）

1005-8907（2010）05-529-04

劉卉，陳世加，路俊剛，等.陸梁油田白堊系低阻油層的地球化學識別［J］.斷塊油氣田，2010，17（5）：529-532.

Liu Hui，Chen Shijia，Lu Jungang，et al.Identification of Cretaceous oil reservoirs with low resistivity in Luliang Oilfield by using geochemical method［J］.Fault-Block Oil&Gas Field，2010，17（5）：529-532.