準(zhǔn)噶爾盆地氣層錄井解釋評(píng)價(jià)方法

凌立蘇 黃衛(wèi)東 毛新軍 王俊文 甘仁忠 杜建鵬

中國(guó)石油新疆油田公司勘探公司

準(zhǔn)噶爾盆地氣層錄井解釋評(píng)價(jià)方法

凌立蘇 黃衛(wèi)東 毛新軍 王俊文 甘仁忠 杜建鵬

中國(guó)石油新疆油田公司勘探公司

準(zhǔn)噶爾盆地天然氣藏油氣成因復(fù)雜，儲(chǔ)層類(lèi)型多樣，天然氣錄井解釋存在諸多難點(diǎn)。根據(jù)該區(qū)碎屑巖、火成巖的油氣成藏控制因素、儲(chǔ)層特征，以巖屑、巖心、氣測(cè)、地球化學(xué)、罐頂氣、定量熒光等錄井資料為基礎(chǔ)，建立了相應(yīng)的天然氣層錄井采集、評(píng)價(jià)系列，并采用了與之相適應(yīng)的錄井解釋評(píng)價(jià)技術(shù)；利用地層的含油氣性、物性、孔隙壓力參數(shù)，優(yōu)選和開(kāi)發(fā)了組分正規(guī)化圖版、含油氣性—物性雙因素關(guān)系圖版、氣測(cè)形態(tài)法等解釋圖版。應(yīng)用上述錄井解釋評(píng)價(jià)方法，于2007—2010年對(duì)準(zhǔn)噶爾盆地32口井57層氣層、氣水同層、水層進(jìn)行了綜合解釋評(píng)價(jià)，其符合率達(dá)到88%，取得了較好的應(yīng)用效果。

準(zhǔn)噶爾盆地 綜合錄井技術(shù) 氣層 識(shí)別 評(píng)價(jià) 解釋圖版 采集系列 符合率

準(zhǔn)噶爾盆地天然氣藏具有油氣成因多樣、儲(chǔ)層類(lèi)型多樣、儲(chǔ)集空間復(fù)雜、地層壓力復(fù)雜的特征，這種多樣、復(fù)雜的特征，決定了不同氣藏在錄井過(guò)程中表現(xiàn)出氣體烴類(lèi)組成、顯示特征的差異。針對(duì)此狀況，從天然氣與石油這兩種流體的顯示差別和地層儲(chǔ)集特點(diǎn)入手，以巖屑、巖心、氣測(cè)、地球化學(xué)、罐頂氣、定量熒光等錄井資料為基礎(chǔ)，總結(jié)和探索天然氣層錄井采集系列、識(shí)別和評(píng)價(jià)的有效技術(shù)和方法，以促進(jìn)錄井技術(shù)在天然氣勘探中的有效應(yīng)用，以期為準(zhǔn)噶爾盆地天然氣勘探開(kāi)發(fā)提供技術(shù)支持。

1 錄井采集與評(píng)價(jià)系列的建立

1.1 天然氣層錄井采集系列

準(zhǔn)噶爾盆地是一個(gè)大型多期疊合陸相盆地，由于各含油氣子系統(tǒng)其烴源母質(zhì)、演化過(guò)程、成藏機(jī)制、氣藏類(lèi)型的不同，在錄井顯示上存在較大的差異：①地區(qū)性差異，即烴源母質(zhì)不同帶來(lái)的顯示差異；②深淺層差異，即壓力、溫度場(chǎng)等不同帶來(lái)的顯示差異；③多期成藏組合差異，即不同烴源混源成藏、同一烴源熱演化程度不同、遭受生物降解程度不同等帶來(lái)的差異。

按照天然氣的特征對(duì)常用錄井項(xiàng)目進(jìn)行適宜性評(píng)價(jià)，較適用的錄井技術(shù)包括氣測(cè)、巖心、全脫分析、罐頂氣；地化熱解、巖屑、井壁取心、熒光、滴水試驗(yàn)、定量熒光、氣相色譜等錄井采集系列對(duì)天然氣識(shí)別和評(píng)價(jià)適用性不強(qiáng)，但可利用較適用性參數(shù)對(duì)天然氣層做輔助判斷。

根據(jù)準(zhǔn)噶爾盆地已發(fā)現(xiàn)的碎屑巖和火山巖天然氣藏儲(chǔ)層特性，分別建立了天然氣勘探的錄井采集系列與評(píng)價(jià)內(nèi)容（表1、2）。

在巖性、物性、含油氣性、含水性、地層能量等影響下，不同錄井采集系列對(duì)不同性質(zhì)儲(chǔ)層評(píng)價(jià)的適用性不同。常規(guī)地質(zhì)錄井、氣測(cè)錄井、鉆井液錄井、巖石熱解錄井、氣相色譜錄井、核磁共振錄井、罐頂氣輕烴分析、定量熒光錄井等系列在應(yīng)用中都要針對(duì)油氣成因、儲(chǔ)層類(lèi)型、儲(chǔ)集空間、地層壓力、巖石特性進(jìn)行合理的配伍，優(yōu)化錄井系列。

1.2 天然氣層的識(shí)別與評(píng)價(jià)

錄井評(píng)價(jià)是以常規(guī)地質(zhì)錄井、氣測(cè)錄井、地化錄井資料對(duì)儲(chǔ)層的含油氣性、物性、含水性作出定性和半定量評(píng)價(jià)。

傳統(tǒng)的氣測(cè)解釋方法均是基于氣測(cè)組分間各烴比值關(guān)系計(jì)算解釋參數(shù)而建立的統(tǒng)計(jì)圖版，解釋都是從含油氣性參數(shù)入手，關(guān)注的重點(diǎn)是地層的含油氣性，而對(duì)影響地層流體產(chǎn)出的物性、含油氣飽和度、孔隙壓力等諸多重要因素的作用考慮較少，對(duì)不同地區(qū)、層位烴類(lèi)特征差異性研究不足。

表1 碎屑巖錄井采集系列與評(píng)價(jià)內(nèi)容表

表2 火成巖錄井采集系列與評(píng)價(jià)內(nèi)容表

天然氣層成分以甲烷為主，氣測(cè)組分C1相對(duì)含量一般超過(guò)90%，純氣層C1的相對(duì)含量大于95%，使用油層解釋圖版解釋時(shí)，價(jià)值區(qū)發(fā)生嚴(yán)重偏移。而地化參數(shù)S1、S2、S3幾乎全為零，天然氣層的特性也是導(dǎo)致原錄井解釋模型應(yīng)用效果差的原因之一。

為滿(mǎn)足天然氣評(píng)價(jià)需要，根據(jù)天然氣烴組分特征，結(jié)合試油成果對(duì)解釋圖版進(jìn)行了矯正，優(yōu)選并開(kāi)發(fā)了組分正規(guī)化圖版、含油氣性—物性雙因素關(guān)系圖版、氣測(cè)形態(tài)法等解釋模型。

1.2.1 組分正規(guī)化圖版

就是根據(jù)組分間的內(nèi)在規(guī)律，利用組分的相關(guān)性，找出組分分布特征，利用其特征來(lái)識(shí)別氣層、油氣層、水層。

這種氣測(cè)解釋模型即保持了原氣測(cè)解釋方法應(yīng)用烴比值建立與儲(chǔ)層性質(zhì)的關(guān)系，又較好地反映出了氣層、油氣層、水層烴組分特征及相對(duì)當(dāng)量。不僅適用于顯示較好組分出至C4、C5的氣測(cè)數(shù)據(jù)解釋?zhuān)疫m用于弱顯示、組分僅出至C2的氣測(cè)數(shù)據(jù)解釋?zhuān)秉c(diǎn)在于不易區(qū)分氣層和氣水層。

該圖版橫、縱坐標(biāo)關(guān)系式為Z C1（橫坐標(biāo)）—Z C1／Z C2（縱坐標(biāo)）。

氣測(cè)數(shù)據(jù)正規(guī)化處理方法是用同深度各組分的值除以全部組分值的和，再乘以100，來(lái)代替相應(yīng)組分的分析值。

Z Ci＝（Ci／CSUM）×100% （i＝1，2，3，4，5）（1）式中Z Ci為正規(guī)化組分?jǐn)?shù)據(jù)；Ci為原始?xì)鉁y(cè)組分?jǐn)?shù)據(jù)；CSUM＝C1＋C2＋C3＋C4＋C5。

1.2.2 含油氣性—物性雙因素關(guān)系圖版

這種氣測(cè)解釋模型較好地將地層含油性和物性有效結(jié)合起來(lái)，可有效地區(qū)分干層和產(chǎn)層、有價(jià)值層和非價(jià)值層，缺點(diǎn)不易區(qū)分油層和氣層。

該圖版橫、縱坐標(biāo)關(guān)系式為dcns（橫坐標(biāo)）—lg（C1／wh）（縱坐標(biāo)），即

式中wh為烴濕度值；dcns值為同一深度的泥巖正常趨勢(shì)線值（dcn）與dc指數(shù)值之比，其值在一定程度上對(duì)鉆頭類(lèi)型變化的影響進(jìn)行了修正，明顯較鉆時(shí)、dc指數(shù)更能反映儲(chǔ)層物性的變化。dcns值越大，表明地層物性越好。

1.2.3 氣測(cè)形態(tài)法圖版

應(yīng)用鉆時(shí)、氣測(cè)曲線形態(tài)、烴組分峰數(shù)、烴組分變化等形態(tài)表征參數(shù)的相關(guān)性及量度，有效區(qū)分油氣層、氣水同層、水層［1］。

該圖版橫、縱坐標(biāo)關(guān)系式為Uh（橫坐標(biāo)）—Xt（縱坐標(biāo)），即

式中Uh為烴相系數(shù)；Xt為形態(tài)評(píng)價(jià)參數(shù)值；Hc為對(duì)應(yīng)的低鉆段時(shí)氣測(cè)異常顯示厚度，以半幅點(diǎn)為界，單位為m；Ht為對(duì)應(yīng)的氣測(cè)異常顯示段的低鉆時(shí)厚度，以半幅點(diǎn)為界，單位為m；Nc（烴峰系數(shù)）＝Ni／7；Ni為顯示層組分峰個(gè)數(shù)；K為烴組分的遞減率系數(shù)；B為含油豐度系數(shù)。

3種解釋方法結(jié)合使用，使錄井對(duì)氣層解釋符合率有了較大的提高。通過(guò)對(duì)2007—2010年準(zhǔn)噶爾盆地32口井57層氣層、氣水同層、水層統(tǒng)計(jì)，解釋符合率為88%，較以前提高了14%。

2 應(yīng)用效果

在瑪河氣田和克拉美麗氣田的勘探開(kāi)發(fā)中，應(yīng)用上述3種天然氣層解釋模型，并結(jié)合其他錄井資料對(duì)天然氣層、氣水層解釋評(píng)價(jià)起到了有效作用。

2.1 瑪納1井錄井解釋評(píng)價(jià)

瑪納1井主力氣層為古近系紫泥泉子組，屬于含凝析油的天然氣氣藏。

井段2 414.00～2 435.00 m、2 439.00～2 449.00 m，巖性為褐色熒光泥質(zhì)粉砂巖、粉砂巖，噴照熒光1%，淡黃色，弱發(fā)光，系列對(duì)比7級(jí)，乳白色［2］。

在2 423.37～2 428.11 m井段鉆井取心，獲熒光級(jí)巖心2.38 m，巖心出筒時(shí)新鮮斷面具芳烴氣味，噴照熒光5%，淡黃色，弱發(fā)光，系列對(duì)比7級(jí)，乳白色，巖心斷面具弱水濕感，滴水?dāng)U散，浸水試驗(yàn)局部冒氣，呈串珠狀。氣測(cè)全烴由0.779 2%↑98.563 7%，組分出至nC5，氣測(cè)正規(guī)化圖版解釋為氣層（圖1－a），氣測(cè)形態(tài)法解釋為氣層或油層（圖1－b）。熱解氣相色譜（圖2）氣態(tài)聯(lián)合峰（C8～C12）明顯，正構(gòu)烷烴組分分布較完整，基線較平直，呈規(guī)則梳狀，碳數(shù)范圍為nC11～nC30，其中輕組分占優(yōu)勢(shì)，主峰碳數(shù)為nC14～nC16，∑nC21－／∑nC22＋介于4.24～17.65，總峰面積介于14 041～28 786μV·s，含烴量較大，反映出氣層特征。

錄井綜合氣測(cè)解釋評(píng)價(jià)、熱解氣相色譜資料、常規(guī)地質(zhì)資料判斷地層不含水，解釋為氣層。后在井段2 414.00～2 446.50 m試油，日產(chǎn)油57.87 t，氣39.315×104m3，試油結(jié)論為油氣同層。

圖1 瑪納1井解釋圖版

圖2 瑪納1井2 424.00 m巖心氣相色譜譜圖

2.2 滴西18井錄井解釋評(píng)價(jià)

井段3 484.00～3 534.00 m，巖性為紫灰色熒光花崗斑巖，干照熒光2%，暗黃色，弱發(fā)光，系列對(duì)比12級(jí)，乳黃色［3］。

全烴由2.775 1%↑9.542 9%，組分出至nC5，氣測(cè)形態(tài)法解釋為氣層或油層（圖3－a），含油性—物性雙因素圖版解釋為氣層或油層（圖3－b），正規(guī)化圖版解釋為氣層（圖3－c）。

圖3 滴西18井解釋圖版

井深3 580.16 m后效，全烴由2.566 2%↑4.366 5%，組分出至nC4，密度由1.29↓1.28↑1.29 g／cm3，黏度由77↑81↓74 s，出口電導(dǎo)率由100.37↓100.04↑101.24 mS／cm，高峰時(shí)槽面見(jiàn)米粒狀氣泡，約占槽面的10%，取樣點(diǎn)火不燃。

錄井綜合氣測(cè)解釋評(píng)價(jià)、常規(guī)地質(zhì)資料判斷地層不含水，解釋為氣層。后在井段3 510.00～3 530.00 m試油，日產(chǎn)油26.93 t，氣25.006×104m3，試油結(jié)論為氣層。

2.3 滴西21井錄井解釋評(píng)價(jià)

井段2 864.00～2 876.00 m，巖性為灰褐色熒光玄武巖，干照熒光1%，亮黃色，中發(fā)光，系列對(duì)比10級(jí)，乳黃色［4］。

在2 867.62～2 871.97 m井段取心，獲熒光級(jí)巖心2.32 m，出筒時(shí)油氣味淡，巖心表面及氣孔局部—普遍冒氣，噴照熒光10%，暗黃色，弱發(fā)光，系列對(duì)比11級(jí)，乳黃色，氣測(cè)全烴由0.386 9%↑3.562 3%，組分出至C5；氣測(cè)正規(guī)化圖版解釋為氣層（圖4－a），氣測(cè)形態(tài)法解釋為氣水同層（圖4－b）。后效在2 867.62 m有含水跡象，錄井解釋為氣水同層。后在井段2 865.00～2 876.00 m試油，日產(chǎn)油0.12 t、氣5 060 m3、水2.65 m3，試油結(jié)論為氣水同層。

3 結(jié)束語(yǔ)

隨著準(zhǔn)噶爾盆地天然氣勘探的不斷深入，對(duì)錄井技術(shù)的要求也越來(lái)越高，以往的評(píng)價(jià)方法已不能滿(mǎn)足天然氣勘探的需求。

圖4 滴西21井解釋圖版

通過(guò)錄井采集系列適宜性分析，優(yōu)選出針對(duì)天然氣層的碎屑巖和火成巖錄井采集系列；通過(guò)對(duì)天然氣層烴組分特征分析，結(jié)合試油成果對(duì)以往解釋圖版進(jìn)行了矯正、優(yōu)選并開(kāi)發(fā)了針對(duì)天然氣層評(píng)價(jià)的組分正規(guī)化圖版、含油性—物性雙因素關(guān)系圖版、氣測(cè)形態(tài)法等解釋圖版，使錄井技術(shù)在天然氣勘探中更有針對(duì)性和實(shí)效性。應(yīng)用儲(chǔ)層物性及含油氣性建立的流體識(shí)別方法，解決了準(zhǔn)噶爾盆地天然氣層識(shí)別難題。

通過(guò)對(duì)2007—2010年準(zhǔn)噶爾盆地32口井57層氣層、氣水同層、水層統(tǒng)計(jì)，錄井解釋符合率為88%，取得了較好的應(yīng)用效果。

［1］楊衛(wèi)東.氣測(cè)形態(tài)解釋方法研究［R］.克拉瑪依：中國(guó)石油西部鉆探克拉瑪依錄井工程公司，2010.

［2］吳文明.瑪納1井錄井報(bào)告［R］.吐魯番：中國(guó)石油西部鉆探吐哈錄井工程公司，2006.

［3］顏志.滴西18井錄井報(bào)告［R］.克拉瑪依：中國(guó)石油西部鉆探克拉瑪依錄井工程公司，2007.

［4］于海瓏.滴西21井錄井報(bào)告［R］.克拉瑪依：中國(guó)石油西部鉆探克拉瑪依錄井工程公司，2007.

Logging interpretation and evaluation of gas reservoirs in the Junggar Basin

Ling Lisu，Huang Weidong，Mao Xinjun，Wang Junwen，Gan Renzhong，Du Jianpeng
（Exploration Division of Xinjiang Oilfield Company，PetroChina，Urumqi，Xinjiang 845000，China）

NATUR.GAS IND.VOLUME 32，ISSUE 4，pp.24－28，4／25／2012.（ISSN 1000－0976；In Chinese）

Gas reservoirs in the Junggar Basin are featured by strong complexity of genesis and large variety of reservoir types，which results in great difficulty in logging interpretation of gas layers.According to the controlling factors of hydrocarbon accumulation in the clastic and volcanic reservoirs in the study area，we established a logging acquisition and evaluation technical series based on various logging data in cutting，core，mud logging，geochemical properties，headspace gas and quantitative fluorescence.Corresponding logging interpretation and evaluation methods were also presented.The hydrocarbon－bearing properties，physical properties，and pore pressure parameters were used to optimize and develop composition standardized chart board，oil－bearing and physical property dual－factor relationship chart board，and mud logging shape chart board.These methods were used in comprehensive interpretation of 57 gas layers，gas－water layers，and water layers in 32 wells in the Junggar Basin during 2007－2010.The coincidence rate of interpretation was up to 88%.

Junnggar Basin，compound logging，gas layer，identification，evaluation，interpretation chart board，acquisition technique series，application，coincidence rate

凌立蘇等.準(zhǔn)噶爾盆地氣層錄井解釋評(píng)價(jià)方法.天然氣工業(yè)，2012，32（4）：24－28.

10.3787／j.issn.1000－0976.2012.04.006

凌立蘇，1961年生，高級(jí)工程師；1984年畢業(yè)于西北大學(xué)；現(xiàn)任中國(guó)石油新疆油田公司勘探公司經(jīng)理，主要從事石油地質(zhì)研究與勘探現(xiàn)場(chǎng)管理工作。地址：（834000）新疆維吾爾自治區(qū)克拉瑪依市天山路110號(hào)。電話(huà)：（0990）6888179。E－mail：lls＠petrochina.com.cn

2011－12－05 編輯 羅冬梅）

DOI：10.3787／j.issn.1000－0976.2012.04.006

Ling Lisu，senior engineer，born in 1961，is mainly engaged in research of petroleum geology and exploration management.

Add：No.110，Tianshan Rd.，Karamay，Xinjiang 834000，P.R.China

Tel：＋86－990－6888 179 E－mail：lls＠petrochina.com.cn