鄂爾多斯盆地彭陽地區(qū)長3儲集層氣測錄井解釋評價方法研究與應(yīng)用

宋 明 會

(中國石油長城鉆探工程有限公司錄井公司)

0 引 言

彭陽地區(qū)位于鄂爾多斯盆地西南緣，北起殷家城，南到郭塬，西至彭陽，東抵孟壩，橫跨盆地西緣逆沖帶和天環(huán)坳陷2個構(gòu)造單元，勘探面積約5 200 km2[1-2]。晚三疊世延長組是在中三疊世秦嶺海槽最終關(guān)閉之后的內(nèi)陸湖盆條件下形成的一套河-湖相沉積體系。在長7地層沉積時期湖盆達(dá)到鼎盛，之后湖盆逐漸萎縮，長4+5地層沉積時期發(fā)生了又一次短暫湖侵，至長3地層沉積時期湖退開始加劇直至最終消亡。同時，受三疊世晚期印支運動的影響，盆地西緣強(qiáng)烈向東部逆沖，西緣前期沉積地層隆起并遭受剝蝕，使得西緣逆沖帶長1-長4+5地層不同程度缺失，所以彭陽地區(qū)的長3儲集層橫向連續(xù)性差，主要集中在天環(huán)坳陷內(nèi)，具有埋深淺、非均質(zhì)性強(qiáng)、油藏類型復(fù)雜、流體性質(zhì)識別困難等特點[3]。

在勘探開發(fā)早期，受建產(chǎn)時間短、區(qū)域構(gòu)造復(fù)雜、儲集層發(fā)育等因素影響，長3儲集層并不作為主力產(chǎn)油層，但近年來隨著彭陽地區(qū)勘探的深入，在長3儲集層發(fā)現(xiàn)了多個含油富集區(qū)[1]。同時由于受低氣油比、低礦化度[4]等地質(zhì)因素影響，早期解釋評價方法效果不理想。因此，本文通過氣測錄井技術(shù)研究，優(yōu)選技術(shù)參數(shù)，重新建立了一系列新的氣測錄井解釋評價方法，提高了彭陽地區(qū)長3儲集層解釋符合率，能夠指導(dǎo)長3儲集層試油選層，提高油藏的發(fā)現(xiàn)能力。

1 氣測錄井解釋評價方法

通過對彭陽地區(qū)Y 99、Y 108等21口預(yù)探井長3儲集層氣測錄井?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計，結(jié)合對應(yīng)的單層試油結(jié)果，歸納出不同試油結(jié)論對應(yīng)的氣測錄井各項參數(shù)特點，建立了彭陽地區(qū)長3儲集層氣測錄井解釋評價方法。

1.1 全烴Tg值法

該區(qū)長3儲集層氣油比整體較低，普遍集中在40～50 m3/t，導(dǎo)致氣測錄井全烴Tg值相對較低，但考慮到氣測錄井?dāng)?shù)據(jù)連續(xù)性較好，具有實時反映儲集層流體變化的能力，進(jìn)而對長3儲集層試油出油層氣測全烴Tg值進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)其趨勢依舊能反映儲集層含油性。通過對氣測全烴Tg值和試油日產(chǎn)油投點可知，兩者存在一定的正相關(guān)性，產(chǎn)油下限全烴Tg值約為0.1%(圖1)。

圖1 彭陽地區(qū)長3儲集層氣測全烴Tg值與日產(chǎn)油關(guān)系

1.2 氣測組分特征法

通過對長3儲集層氣測C1-C5共7個組分含量值作折線圖(圖2)，發(fā)現(xiàn)其形態(tài)特征與試油結(jié)論具有一定相關(guān)性，因此可以通過其特征定性判斷儲集層流體性質(zhì)。

(1)油層：C3-C5組分含量在所有組分中所占比例相對最高，C3普遍高于C2，C1與C3連線的斜率低。

(3)含油水層：C3-C5組分含量在所有組分中所占比例相對較低，C3普遍低于C2，C1與C3連線的斜率較高，高于油水同層。

圖2 彭陽地區(qū)長3儲集層不同流體性質(zhì)氣測組分特征

(4)水層：C3-C5組分含量在所有組分中所占比例相對最低，甚至為0，C3低于C2，C1與C3連線的斜率高，高于含油水層。

通過分析組分含量折線圖發(fā)現(xiàn)，當(dāng)儲集層試油結(jié)果以含油為主時，C3-C5組分含量在所有組分中所占比例普遍較高，且普遍存在C3大于C2的現(xiàn)象，C1與C3連線的斜率較低；而當(dāng)儲集層試油結(jié)果以含水為主時，組分以C1-C2為主，且C3表現(xiàn)為較低值，普遍小于C2，C1與C3連線的斜率較高。

1.3 Tg與GR交會圖法

氣測全烴Tg值是直接檢測得到的鉆井液中天然氣所有烴含量的總占比[5]，能夠表征儲集層含烴豐度，將其與表征儲集層巖性和物性的自然伽馬(GR)值進(jìn)行固定刻度(根據(jù)彭陽地區(qū)長3儲集層氣測錄井資料統(tǒng)計，確定GR值40～80 API、Tg值0.5%～2.5%為較合適的刻度范圍)曲線交會(圖3)，發(fā)現(xiàn)交會圖特征與試油結(jié)論同樣具有較好的相關(guān)性。

(1)油層：高Tg值，低GR值，交會面積大。

圖3 彭陽地區(qū)長3儲集層Tg值與GR值交會圖

(2)油水同層：較高Tg值，但低于油層，較低GR值，交會面積較大，但略小于油層。

(3)含油水層：較低Tg值，較低GR值，交會面積小于油水同層。

(4)水層：較低Tg值，較低GR值，交會面積最小。

提起蔣海峰，紫云還真有些不舒服：“老伯，你再這樣說，我就生氣了。衣服我收下，今后就不要為我亂花錢了。”

通過分析交會圖發(fā)現(xiàn)，當(dāng)表征儲集層含烴豐度的Tg值與表征儲集層巖性和物性的GR值曲線交會面積較大時，反映儲集層含油性較好的同時，又具備較好的儲集空間，因此儲集層產(chǎn)油能力好；而當(dāng)交會面積較小時，反映儲集層含油性與儲集性組合關(guān)系較差，儲集層產(chǎn)油能力低，以產(chǎn)水為主。

1.4 Wh與Bh圖板法

對氣測錄井各項參數(shù)進(jìn)行優(yōu)選，若將C1、C2視為輕烴，C3為中烴，C4、C5為重?zé)N，則濕度比Wh(Wh=(C2+C3+C4+C5)/(C1+C2+C3+C4+C5))可以表征除C1之外的組分之和在全烴中所占比例，若該值較高，則反映儲集層內(nèi)中重?zé)N含量較高，儲集層含油；平衡比Bh(Bh=(C1+C2)/(C3+C4+C5))可以表征輕烴與中重?zé)N含量之比，若該值較高，則反映儲集層內(nèi)輕烴相對于中重?zé)N含量較高，儲集層含氣或非產(chǎn)層，考慮到彭陽地區(qū)成藏特點[5]，儲集層為非產(chǎn)層。

對長3儲集層所有試油層的Wh值和Bh值進(jìn)行二維圖板投點，發(fā)現(xiàn)不同性質(zhì)流體特征明顯，因此將該圖板(圖4)作為彭陽地區(qū)長3儲集層氣測錄井解釋評價圖板。當(dāng)Wh>63%，Bh<1.7時，儲集層為油層；當(dāng)Wh值介于50%～63%，Bh<1.7時，儲集層為油水同層；當(dāng)Wh<50%或Bh>1.7時，儲集層為含油水層或水層。

圖4 彭陽地區(qū)長3儲集層Wh與Bh交會圖板

2 應(yīng)用實例及效果分析

綜合應(yīng)用全烴Tg值法、氣測組分特征法、Tg與GR交會圖法、Wh與Bh圖板法，在彭陽地區(qū)長3儲集層進(jìn)行效果驗證，共驗證Y 103、Y 97等15口井，試油24層，符合18層，符合率75.0%(表1)。表明上述4種方法綜合應(yīng)用能夠更準(zhǔn)確地識別長3儲集層流體性質(zhì)，提高解釋評價符合率。

2.1 Y 127井

Y 127井位于天環(huán)坳陷東翼，延長組長3儲集層砂體主帶與構(gòu)造高部位，由于該井緊臨西緣斷褶帶，長3儲集層存在變薄或構(gòu)造高點位移的可能。鉆探目的為預(yù)探延長組長3儲集層發(fā)育情況，落實井區(qū)長3油藏儲量。

該井錄井井段2 211.0～2 212.5 m處鉆遇長3儲集層，鉆井取心巖性為灰褐色油斑細(xì)砂巖，物性分析孔隙度9.58%，滲透率1.01 mD，為有效儲集層。如表2所示，儲集層氣測全烴Tg值高于產(chǎn)油下限0.1%(圖1)，具有產(chǎn)油潛力。

對該儲集層氣測C1-C5共7個組分含量值作折線圖(圖5)，發(fā)現(xiàn)C3-C5組分含量在所有組分中所占比例相對較高，C3普遍高于C2，C1與C3連線的斜率低，在氣測組分特征法中，為油層特征。

對該儲集層氣測全烴Tg值與自然伽馬GR值繪制曲線交會(圖6)，發(fā)現(xiàn)Tg表現(xiàn)為高值，GR表現(xiàn)為低值，交會面積大，為油層特征，反映儲集層含油性較好，同時具備較好的儲集空間，儲集層產(chǎn)油能力好。如表2所示，該儲集層3個深度點Wh值均大于63%，Bh值均小于1.7，進(jìn)行Wh與Bh圖板投點(圖4)，全部落在油層范圍內(nèi)，反映該儲集層含油性非常好。

綜上所述，該儲集層含油性好，氣測錄井解釋評價為油層(圖7)。測試結(jié)果產(chǎn)油24.31 t/d，不產(chǎn)水(表1)，與解釋評價結(jié)論一致。

2.2 Y 128井

Y 128井位于天環(huán)坳陷東翼，毗鄰Y 127井，同樣位于長3儲集層砂體主帶與構(gòu)造高部位，鉆探目的為預(yù)探延長組長3儲集層發(fā)育情況，落實井區(qū)長3油藏儲量。該井錄井井段2 252.0～2 254.0 m處鉆遇較好的長3儲集層，鉆井取心巖性為灰色油跡細(xì)砂巖、褐灰色油斑細(xì)砂巖，孔隙度12.03%，滲透率25.44 mD，為物性較好的有效儲集層。如表3所示，儲集層氣測全烴Tg值高于產(chǎn)油下限0.1%，具有產(chǎn)油潛力。

表1 彭陽地區(qū)長3儲集層試油符合情況統(tǒng)計(部分)

表2 Y 127井長3儲集層氣測錄井?dāng)?shù)據(jù)

圖5 Y 127井長3儲集層氣測組分特征

對該儲集層氣測C1-C5共7個組分含量值作折線圖(圖8)，發(fā)現(xiàn)C3-C5組分含量在所有組分中所占比例相對較低，C3普遍低于C2，C1與C3連線的斜率較高，在氣測組分特征法中，為含油水層特征。

圖6 Y 127井長3儲集層Tg與GR交會圖

對該儲集層氣測全烴Tg值與自然伽馬GR值繪制曲線交會(圖9)，發(fā)現(xiàn)由于Tg表現(xiàn)為較低值，而GR表現(xiàn)為較高值，兩條曲線無法實現(xiàn)交會，反映了儲集層含油性與儲集性組合關(guān)系較差，儲集層產(chǎn)油能力低，應(yīng)以產(chǎn)水為主。如表3所示，該儲集層3個深度點Wh值均小于50%，Bh值均大于1.7，進(jìn)行Wh與Bh圖板投點(圖4)，全部落在含油水層、水層范圍內(nèi)，反映該儲集層以含水為主。

圖7 Y 127井長3儲集層錄井解釋評價成果

表3 Y 128井長3儲集層氣測錄井?dāng)?shù)據(jù)

圖8 Y 128井長3儲集層氣測組分特征

圖9 Y 128井長3儲集層Tg與GR交會圖

綜上所述，該儲集層含水性好，具有較弱的含油性，氣測錄井解釋評價為含油水層(圖10)。測試結(jié)果產(chǎn)油花，產(chǎn)水12.70 m3/d(表1)，與解釋評價結(jié)論一致。

圖10 Y 128井長3儲集層錄井解釋評價成果

3 結(jié) 論

通過對鄂爾多斯盆地彭陽地區(qū)長3儲集層氣測錄井解釋評價方法深入研究，取得了以下幾點認(rèn)識：

(1)對于氣測全烴Tg值，最低產(chǎn)油下限為0.1%，高于該下限的儲集層均有產(chǎn)油潛力。

(2)該區(qū)長3儲集層氣測C1-C5組分含量折線圖形態(tài)特征與試油結(jié)論具有較好的相關(guān)性，基于本文建立的氣測組分特征法可以定性判斷儲集層流體性質(zhì)。

(3)結(jié)合氣測全烴Tg值與自然伽馬GR值建立了彭陽地區(qū)長3儲集層交會圖法，與試油結(jié)論相關(guān)性高，通過含油性、物性相結(jié)合，可以有效提高儲集層解釋評價準(zhǔn)確性。

(4)優(yōu)選出濕度比Wh、平衡比Bh兩項氣測參數(shù)，建立了二維解釋圖板，用于確定不同流體性質(zhì)Wh、Bh界限值。

針對彭陽地區(qū)長3儲集層所建立的新的氣測錄井解釋評價方法，有效解決了彭陽地區(qū)長3儲集層流體性質(zhì)判識難的問題，提高了該區(qū)長3儲集層整體解釋評價符合率，能夠為油藏的發(fā)現(xiàn)以及試油決策提供有力支持。