輕烴綜合解釋方法的研究與應(yīng)用

趙永祥

(大慶鉆探工程公司錄井一公司，黑龍江大慶163411)

輕烴綜合解釋方法的研究與應(yīng)用

趙永祥*

(大慶鉆探工程公司錄井一公司，黑龍江大慶163411)

輕烴分析技術(shù)應(yīng)用在儲(chǔ)層流體性質(zhì)評價(jià)中，解釋評價(jià)參數(shù)選取是影響其解釋符合率高低的關(guān)鍵因素。建立多參數(shù)綜合解釋模板自動(dòng)進(jìn)行儲(chǔ)層流體性質(zhì)的評價(jià)方法，對流體性質(zhì)的解釋符合率達(dá)到80%以上，為輕烴分析技術(shù)在儲(chǔ)層評價(jià)中的應(yīng)用提供了成功借鑒。

輕烴分析；參數(shù)選?。唤忉屇０?/p>

在儲(chǔ)層研究中，色譜分析技術(shù)是儲(chǔ)層流體性質(zhì)研究的主要技術(shù)手段之一。輕烴分析是將氣相色譜分離分析與樣品的預(yù)處理相結(jié)合的一種簡便、快速的分析技術(shù)。最新的油藏有機(jī)地球化學(xué)研究表明C6-C9左右的輕烴包含的油層信息最豐富，在原油中含量最高，組份最豐富。因此重點(diǎn)分析C1-C9組份的輕烴分析技術(shù)在儲(chǔ)層評價(jià)中逐漸受到重視。

輕烴組分主要包括正構(gòu)烷烴、異構(gòu)烷烴、環(huán)烷烴和芳香烴4大類等103個(gè)單體烴類，這些組分經(jīng)過色譜分離成各個(gè)單體烴，進(jìn)行定性定量檢測。然后進(jìn)行數(shù)學(xué)處理，歸納為如正構(gòu)烷烴的百分含量、芳香烴與環(huán)烷烴的比值等幾十項(xiàng)輕烴參數(shù)，根據(jù)這些參數(shù)的變化進(jìn)行油氣藏的評價(jià)。

1 輕烴自動(dòng)解釋方法

1.1 輕烴評價(jià)參數(shù)的選擇依據(jù)

輕烴的分析參數(shù)是可以檢出和定性的103個(gè)化合物的保留時(shí)間、峰面積、峰高及峰面積的百分?jǐn)?shù)。這些參數(shù)無法直接應(yīng)用，其原因：一是參數(shù)多，二是這些參數(shù)也只反映每個(gè)組分豐度的大小。所以，必須根據(jù)需求，從大量的信息中歸納、提取出有用的信息。

應(yīng)用輕烴參數(shù)識(shí)別儲(chǔ)層的流體性質(zhì)，主要依據(jù)某些組分在不同流體性質(zhì)下含量會(huì)發(fā)生變化。求取參數(shù)要能夠從大量數(shù)據(jù)中反映出這種變化，所以不能盲目的排列組合，其理論基礎(chǔ)一是輕烴組分物理化學(xué)特征；二是儲(chǔ)層原油烴類特征的主控因素及影響因素。

輕烴組分的沸點(diǎn)、溶解度、化學(xué)穩(wěn)定性這些基本的物理化學(xué)性質(zhì)決定了在不同的儲(chǔ)層性質(zhì)下會(huì)發(fā)生一定規(guī)律的變化，找出不同環(huán)境或不同儲(chǔ)層性質(zhì)條件下這些輕烴參數(shù)的變化規(guī)律是用輕烴參數(shù)判別儲(chǔ)層性質(zhì)的理論依據(jù)。

C1-C4之間的烴類常溫下為氣體，是評價(jià)氣層的主要參數(shù)。C9以后的烴類其化學(xué)性質(zhì)過于穩(wěn)定，受水的影響較小，含量相對較少，在輕烴評價(jià)儲(chǔ)層性質(zhì)時(shí)不予考慮。C5-C8之間的烴類組分最全，相對含量最高，相互間物理化學(xué)性質(zhì)差異最大，準(zhǔn)確定性、定量分析容易，是儲(chǔ)層評價(jià)首選的參數(shù)。不同流體性質(zhì)下的輕烴組分特征描述見表1、表2。

表1 油水層輕烴組分特征

1.2 儲(chǔ)層原油烴類特征的主控因素及影響因素

表2 氣層輕烴組分特征

儲(chǔ)層原油由烴源巖生成排出后運(yùn)移到儲(chǔ)層中聚集，其特征首先受烴源巖有機(jī)質(zhì)類型和熱演化程度的控制，然后原油在儲(chǔ)層中受各種蝕變作用即熱演化作用、水洗作用、生物降解作用的改造而發(fā)生變化。

在同一區(qū)塊、同一層位的原油其遭受的熱演化程度和次生演化程度可以簡單認(rèn)為是相同的，具體輕烴特征見表3、表4。

表3 不同母質(zhì)類型輕烴特征

表4 不同演化階段輕烴特征

有機(jī)質(zhì)類型和熱演化程度的差異決定了不同區(qū)塊輕烴特征的不同。也就是說，在精細(xì)評價(jià)的時(shí)候，成因不同或演化程度不同的區(qū)塊，需要建立不同的模板。而每一個(gè)模板的建立，都是一個(gè)統(tǒng)計(jì)的過程，做的數(shù)據(jù)越多，模板的解釋符合率就越高。

1.3 建立多參數(shù)綜合解釋模板

根據(jù)不同成因類型及不同演化階段的輕烴特征，劃分不同地區(qū)、不同層位的儲(chǔ)層，進(jìn)而有針對性的建立各個(gè)區(qū)塊的輕烴解釋模板。

（1）選取參數(shù)。根據(jù)烴組分的物理化學(xué)性質(zhì)及烴類的影響因素，通過大量的實(shí)驗(yàn)比較，將化合物分類分別定義了面積參數(shù)、比值參數(shù)等共12個(gè)比較有代表性和普適性的指標(biāo)作為我們評價(jià)流體性質(zhì)的優(yōu)選參數(shù)，具體見表5。

表5 輕烴解釋模板指標(biāo)及含義

（2）解釋模板組成。由4部分組成：氣層限定值；限定值；指標(biāo)權(quán)重表；結(jié)合以上敘述的烴組分的物理化學(xué)性質(zhì)與儲(chǔ)層性質(zhì)的關(guān)系，解釋模板的含義如下：

氣層限定值：主要用于氣層評價(jià)的指標(biāo)。根據(jù)氣層的烴組分特征，C1-C5的峰面積及其百分含量是評價(jià)氣層的主要指標(biāo)，所以在模板中利用具有C1-C5的峰面積和百分含量診斷其具氣層特征。

限定值：主要用于含油性評價(jià)的指標(biāo)。峰面積及出峰個(gè)數(shù)與樣品的含油豐度有關(guān)，及含油濃度越高，峰面積越大、出峰個(gè)數(shù)越多，應(yīng)用峰面積及出峰個(gè)數(shù)可以初步判斷儲(chǔ)層的含油性?？紤]到氣層C1-C5的出峰面積往往較大，為避免氣層對判定含油性的影響，所以選取碳數(shù)大于5的烴組分面積和作為判定含油豐度的指標(biāo)。

指標(biāo)權(quán)重表：不同的流體性質(zhì)表現(xiàn)出不同的烴類特征，某一個(gè)輕烴參數(shù)是不能說明問題的，單一從一個(gè)參數(shù)出發(fā)是不科學(xué)的，必須綜合若干個(gè)參數(shù)共同進(jìn)行判定和評價(jià)。

為每個(gè)指標(biāo)設(shè)定了一個(gè)最大值，指的是某區(qū)塊特征下解釋為較好的油層時(shí)（比如用該區(qū)塊的原油作為標(biāo)樣），計(jì)算出的這些指標(biāo)的平均值作為指標(biāo)中的最大值。

因?yàn)檫@些指標(biāo)對解釋結(jié)果的影響程度是不一樣的，還為每個(gè)指標(biāo)設(shè)定一個(gè)權(quán)重值。權(quán)重值指的就是這些指標(biāo)間的相對的解釋重要性，相當(dāng)于給每個(gè)指標(biāo)附上一個(gè)分?jǐn)?shù)一樣，分?jǐn)?shù)高的，對解釋的重要性就大，分?jǐn)?shù)低的，對解釋的重要性就小。

以上模板中指標(biāo)是可以增加和減少的，以及根據(jù)不同的油田，不同的地質(zhì)特征，模板中的最大值和權(quán)重值是可以進(jìn)行靈活調(diào)整的，這樣才能提高模板的適用性以及解釋的符合率。

（3）解釋模板的特點(diǎn)。

①應(yīng)用此模板可以確定異常層位。在應(yīng)用模板對某井進(jìn)行數(shù)據(jù)分析時(shí)，模板首先會(huì)選擇出滿足氣層限定值或限定值這2個(gè)指標(biāo)的異常層位。通過出峰數(shù)和峰面積對數(shù)據(jù)進(jìn)行了篩選，選出符合油氣層基本條件的層位。

②當(dāng)儲(chǔ)層為氣層時(shí)，對氣層的含油性進(jìn)行評價(jià)。由于輕烴的分析范圍是C1-C9的單體烴類，當(dāng)模板診斷出流體具有氣層特征時(shí)（滿足氣層限定值條件），還可以通過C5-C9的豐度和參數(shù)比值變化對流體的含油情況和含水情況進(jìn)行評價(jià)。

表6 輕烴自動(dòng)解釋結(jié)果與試油結(jié)論對比表

③需要研究不同區(qū)塊、不同層位的輕烴特征，提高解釋符合率。每一個(gè)模板的建立，都是一個(gè)統(tǒng)計(jì)的過程，做的數(shù)據(jù)越多，模板的解釋符合率就越高。

2 自動(dòng)解釋方法的應(yīng)用效果

使用該輕烴自動(dòng)定性及解釋方法深入各油田現(xiàn)場進(jìn)行試驗(yàn)及應(yīng)用，對近百口探井和開發(fā)井進(jìn)行解釋評價(jià)，效果非常理想。以某油田在探井解釋中的應(yīng)用情況為例，與試油結(jié)論對比，解釋符合率在80%以上。自動(dòng)解釋結(jié)果與試油結(jié)論對比情況見表6。

（1）通過對多項(xiàng)輕烴解釋評價(jià)參數(shù)與儲(chǔ)層流體性質(zhì)的分析研究,利用權(quán)重解釋的思路建立了一套識(shí)別儲(chǔ)層流體性質(zhì)的解釋方法。該方法解釋符合率達(dá)80%以上,實(shí)現(xiàn)了儲(chǔ)層流體的自動(dòng)、快速、有效識(shí)別。

（2）多參數(shù)綜合解釋方法是一種有效的綜合解釋油氣水層的方法,充分地發(fā)揮了輕烴技術(shù)的優(yōu)勢,在今后的應(yīng)用中通過不斷修正、完善，必將進(jìn)一步提高輕烴解釋的快速、精細(xì)評價(jià)的能力。為錄井解釋提供了一條切實(shí)可行的新途徑。

[1]李玉桓，夏亮.輕烴分析技術(shù)在勘探上的應(yīng)用[J].錄井工程，2005,16（1）：5-8.

[2]郎東升，岳興舉，等.油氣水層定量評價(jià)錄井新技術(shù)[M].北京：石油工業(yè)出版社，2004：50-55.

表2 貴州省部份地?zé)峋÷┬吐佣侣┐胧┘靶Ч?/p>

6 體會(huì)

（1）在鉆遇微漏至小漏漏層時(shí)，采用高粘堵漏劑堵漏效果良好，基本可實(shí)現(xiàn)連續(xù)鉆進(jìn)；

（2）在鉆遇微漏至小漏漏層時(shí)，采用高粘堵漏劑的堵漏成本較低，也是可接受的；

（3）小漏漏層堵漏，加入適宜的惰性材料，堵漏效果更好；

（4）高粘堵漏劑是微漏—小漏漏層較為適宜的堵漏材料。

TE31

A

1004-5716(2015)09-0073-04

2014-10-09

2014-10-10

趙永祥（1974-），男（漢族），黑龍江肇東人，工程師，現(xiàn)從事錄井工作。