致密油（烴源巖）測井評價研究

馬蓓++王向鵬++紀偉

摘 要：致密油氣藏與常規(guī)油氣藏的儲層特征有著許多差異，低孔隙度低滲透率的性質使得儲層流體在測井響應特征上減弱，再加上高原咸化湖盆沉積下鉆井難度的加大、井眼因素的影響增大，致使一些測井信息對地層的反映不能真實，所以致密油儲層測井TOC識別和評價工作更加困難。文章從儲層的巖性和儲集參數(shù)評價入手，包括孔隙度、含氣量、滲透率等參數(shù)，結合巖心及地化試驗數(shù)據(jù)形成測井烴源巖有效識別方法，利用實驗分析資料建立測井高精度TOC計算模型，準確定量評價烴源巖。其次，結合地質構造，通過多井解釋，開展平面TOC展布研究。

關鍵詞：致密油；測井；模型；劃分；評價

中圖分類號：P631.86 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）03-0162-02

1 電性特征

如圖1所示。

油層特征①：典型低阻油層在測井響應特征上具體表現(xiàn)為自然電位有明顯負異常，自然伽瑪?shù)椭?，無鈾伽瑪也是低值，電阻率受高阻圍巖影響顯示為相對低值，為高阻地層背景下的油層，聲波時差、中子孔隙度中值、巖性密度中值，反映儲層物性中等，井徑略微縮徑，陣列感應曲線為增阻現(xiàn)象，反映儲層流體性質；鉆井過程中這類儲層一般均會出現(xiàn)很好的氣測異常，并伴有油砂顯示。

油層特征②：致密油儲層特征具體表現(xiàn)為自然電位有明顯負異常，自然伽瑪一般表現(xiàn)為中-高值，無鈾伽瑪為低值，釷元素含量較低，電阻率與圍巖電阻率接近，無明顯的差異，但其絕對值明顯高于本區(qū)的水層，聲波時差、中子孔隙度低值、巖性密度高值，反映儲層物性差，井徑略微縮徑，陣列感應曲線一般呈現(xiàn)增阻現(xiàn)象，儲層流體性質的判別比較困難，需要根據(jù)測井研究、地質研究、錄井綜合研究來判識致密油層。

2 烴源巖有機碳含量研究

2.1 有機碳含量研究

通過實驗TOC與測井曲線逐一建立相關性，建立相關敏感性梯度，可以優(yōu)選測井相關性高的曲線進行回歸計算，提高計算精度。以下是通過扎平1井系統(tǒng)連續(xù)取心實驗分析TOC數(shù)據(jù)與測井曲線回歸相關性圖。如圖2。

通過測井曲線回歸，建立相關性敏感系數(shù)梯度可以發(fā)現(xiàn)，自然伽馬能譜中的U曲線與實驗TOC相關性最高，地層電阻率RT次之，相關性依次降低的是自然伽馬、鉀、釷、密度、聲波和中子。

烴源巖評價最主要的則是表征其有機質豐度的TOC含量，該區(qū)扎平1井進行了多井段系統(tǒng)取心，具有大量的TOC分析數(shù)據(jù)。以扎探1井取心巖心深度校正的實驗TOC數(shù)據(jù)為基準，采用測井曲線逐一回歸的辦法，建立測井曲線敏感梯度，明確TOC測井曲線比較敏感的曲線是鈾曲線，電阻率和自然伽馬，其中鈾是與TOC最為敏感的參數(shù)，可以利用其實驗分析的TOC含量間建立關系用以對TOC的計算以巖心校正系統(tǒng)取心的實驗TOC數(shù)據(jù)為基準，采用測井曲線敏感梯度法，用最優(yōu)化曲線多遠回歸TOC，通過實驗TOC與測井敏感性相對較高U、RT、GR建立解釋模型：

TOC=0.0698U+0.007GR+0.0111RT-0.4917 式（1）

R2=0.652，通過實驗樣品與計算樣品的對比，相對誤差小于5.5%，計算精度較高。

此外在現(xiàn)場應用或者做快速評價需要時，利用U建立回歸計算模型，同樣可以達到滿足生產(chǎn)評價的需求。利用U建立TOC測井計算的解釋模型為。

TOC=0.2603e0.2546U 式（2）

2.2 烴源巖微觀評價與分類

據(jù)巖心觀察及對部分高產(chǎn)井的烴源巖分析，本區(qū)烴源巖按照巖性主要分為泥灰?guī)r和泥巖兩類，而在咸化湖盆沉積中，碳酸鹽巖含量的高低能夠反映沉積水體的深淺，灰質含量高說明沉積環(huán)境偏還原，利于有機質的保存，即含有碳酸鹽的泥灰?guī)r為研究區(qū)優(yōu)質烴源巖，泥巖次之，本區(qū)泥灰?guī)r有機碳平均值為0.9%，，而泥巖有機碳平均值為0.51%，分析認為泥灰?guī)r明顯好于泥巖。

地質學上認為有機碳只能反應源巖的好壞，但并不能反應源巖的排烴效率與生烴潛力，而S1+S2生烴勢則可以反應源巖的生烴潛力，即針對扎哈泉地區(qū)TOC、S1+S2及碳酸鹽含量這三者是控制源巖的主要參數(shù)。此外，在測井特征上烴源巖基本分布在U>3PPM，TH>8PPM范圍，且沖洗帶電阻率12歐姆米以上；部分灰質泥巖、泥巖盡管具有中高鈾含量特征，但是TOC含量較低，表現(xiàn)為較高的U、TH含量，但有機碳分析低值，儲集層電導率較高，電阻率明顯下降，可以依據(jù)鈾--電阻率交會甄別區(qū)分，避免造成誤判，如依據(jù)扎探1井資料分析，烴源巖有效層段RXO>12歐姆·米。我們需要通過建立二者關系，明確不同種類烴源巖的電性特征。

2.3 研究區(qū)烴源巖宏觀分布特征

通過測井計算TOC可以展開連井TOC評價，根據(jù)TOC結合構造進行多井統(tǒng)計分析，橫向上及平面上扎哈泉區(qū)塊烴源巖整體上有自西向東逐漸變好、變厚的特征，結合實際條件，向東北方向由濱淺湖相過渡為半深湖相，烴源巖也有變厚的趨勢?？v向上扎2、扎3井區(qū)優(yōu)質烴源巖集中分布在N1中下部，以Ⅳ砂組最優(yōu)，Ⅲ、Ⅵ砂組次之，Ⅴ砂組相對欠發(fā)育。

根據(jù)TOC結合構造進行多井統(tǒng)計分析，橫向上區(qū)塊烴源巖整體上有自西向東逐漸變好、變厚的特征，在烏南斜坡優(yōu)質烴源巖更加發(fā)育?？v向上扎2、扎3井區(qū)優(yōu)質烴源巖集中分布在N1中下部，以Ⅳ砂組最優(yōu)，Ⅲ、Ⅵ砂組次之，Ⅴ砂組相對欠發(fā)育。

3 精細刻畫及定量分類

在研究區(qū)地區(qū)測井精細解釋時，發(fā)現(xiàn)一部分褐灰泥巖具有高U特征，但TOC值低，非有效烴源巖（占8%），主要區(qū)別表現(xiàn)為電阻率較低。依托TOC與S1+S2實驗數(shù)據(jù)建立學習樣本，通過Fisher判別，能夠有效剔除這部分巖樣，實現(xiàn)源巖等級的準確量化判別。

前面我們講到，應用TOC與測井敏感性進行研究，綜合敏感性我們應用兩個判別函數(shù)對烴源巖進行分類。

判別函數(shù)：

函數(shù)1

f1=0.374*log（）+0.896*log（U）-0.156*log（TH） 式（3）

火電廠330MW機組除灰設備在運行過程中，受到零部件老化、人員操作等多種因素的影響，設備容易出現(xiàn)故障，一旦出現(xiàn)嚴重的設備故障，將會給火電廠帶來直接經(jīng)濟損失。在實際工作過程中，工作人員可采用定期檢查與抽查兩種方式，盡可能降低設備出現(xiàn)故障的幾率，科學延長設備使用年限，為企業(yè)創(chuàng)造更大經(jīng)濟效益。

1 撈渣機除灰設備的檢修方式

1.1 撈渣機除灰設備故障原因分析

某發(fā)電廠330MW機組的排渣系統(tǒng)使用的是刮板撈渣機。撈渣機是否正常運行，關系到該廠兩臺330MW機組的安全運行。撈渣機的運行條件差，故障檢修時需停止撈渣機運行，會嚴重影響鍋爐的正常運行。為保障鍋爐的燃燒均勻，有效提高鍋爐燃燒的穩(wěn)定性、經(jīng)濟性和安全性，火電廠工作人員針對撈渣機故障的主要問題，繪制出如圖1所示的因果圖[1]。

1.2 撈渣機除灰設備維修方式

針對圖1的故障原因，工作人員采取以下檢修方式：

（1）對于工作態(tài)度不認真的情況，可選擇專業(yè)監(jiān)督人員到現(xiàn)場了解，查看檢修人員的工作情況，但通常而言，工作態(tài)度不認真是個別現(xiàn)象，極少發(fā)生，且經(jīng)過批評教育，已改變工作態(tài)度，并不會影響設備在安裝使用過程中的質量。

（2）對于人員培訓不足的情況，管理人員可進行現(xiàn)場調(diào)查，并查閱檢修人員的培訓記錄，要求每個月至少有一次技術講課、技術問答和現(xiàn)場講解，確保工作人員已達到一定的技術水平，且全部員工持證上崗。如果沒有達到相關要求，則說明有可能存在人員操作不當?shù)膯栴}。

（3）對于鍋爐焦渣多的情況[2]，工作人員可查閱入爐煤資料，了解燃煤應用基低位發(fā)熱量和機組負荷率，韶關火電廠的燃煤應用基低位發(fā)熱量平均為18MJ/kg，機組負荷率為70%。

（4）針對撈渣機張緊裝置故障，工作人員在查閱設備檢修臺帳，發(fā)現(xiàn)撈渣機張緊裝置液壓缸經(jīng)常不能正常工作，使渣機鏈長松緊程度不合適，刮板平行度出現(xiàn)較大偏差，極易出現(xiàn)鏈條掉鏈、撈渣機鏈條錯位或剪切刮板銷軸等的故障。出現(xiàn)該故障的原因為液壓缸無防塵設施，灰塵極易進入液壓缸內(nèi)，導致液壓缸活塞出現(xiàn)卡澀，張緊裝置不能正常張緊鏈條。

結合撈渣機設備中存在的問題，工作人員在檢查完撈渣機后，在綜合考慮相關因素后，韶關火電廠主要采取以下措施，如表1所示[3]。

2 改進撈渣機除灰設備檢修方法的途徑

撈渣機的構成結構復雜，一旦出現(xiàn)運行故障，將會極大程度上影響到設備的除灰效果，基于此，檢修人員應不斷創(chuàng)新?lián)圃鼨C設備的故障檢修途徑。某發(fā)電廠中，撈渣機圓環(huán)鏈更換工作難度大，以前一直使用大型吊車或卷揚機來進行圓環(huán)鏈的更換工作，檢修難度及工作量大。按舊的方法進行撈渣機圓環(huán)鏈更換時，需用大型吊車先將圓環(huán)鏈吊出，將新圓環(huán)鏈在平地上配好，再由吊車吊到撈渣機內(nèi)，將圓環(huán)鏈接好后，再將刮板安裝在圓環(huán)鏈上。在未改進撈渣機檢修方法前，更換撈渣機圓環(huán)鏈及刮板工作需800個工時，需請50噸吊車2天。

針對這一問題，工作人員根據(jù)現(xiàn)場情況，利用撈渣機自身的驅動裝置，用舊圓環(huán)鏈帶新圓環(huán)鏈的方法，來進行鏈條的更換工作，節(jié)省了請大型吊車的費用，提高了工作效率。只需將舊圓環(huán)鏈在驅動及尾部斷開，在尾部接上安裝好刮板的新鏈條，啟動撈渣機，將新鏈條拖入撈渣機船倉內(nèi)，而舊鏈條則由移動渣倉排渣門處落下拆除。撈渣機行走一周后，就可完成撈渣機圓環(huán)鏈及刮板的更換工作。

3 撈渣機除灰設備典型改造項目

撈渣機除灰設備的典型改造項目為內(nèi)導輪，因內(nèi)導輪長期浸于灰水中，運行環(huán)境較惡劣，運行中多次出現(xiàn)過內(nèi)導輪卡澀不轉動、輪轂松動、螺絲斷裂以及漏水嚴重的缺陷，嚴重影響撈渣機系統(tǒng)的正常運行。同時，撈渣機內(nèi)導輪軸承的密封采取油封+水封的結構，運行一段時間后，由于密封圈磨損，灰水不可避免地進入軸承腔，造成潤滑失效、軸承損壞，導致內(nèi)導輪不轉或損壞[3]，影響設備正常運行。針對這一問題，對撈渣機進行內(nèi)導輪改造，新改進的內(nèi)導輪整體為軸承外置式結構，與灰水接觸端依此采用多槽迷宮+格萊圈+油封的密封形式，在格萊圈與油封之間的軸承座體上設集水腔、引流孔，引流孔外接導流水管，從撈渣機槽內(nèi)滲入的少量灰水（或軸封水）經(jīng)導流管流出，避免灰水接觸軸承腔側的軸與油封相對轉動部位，從而延長密封圈的使用壽命，保證軸承的有效潤滑。內(nèi)導輪可搖出倉外進行拆裝、檢修，安全、方便。

4 結語

綜上所述，在檢修火電廠330MW機組除灰設備時，應充分調(diào)動檢修工作人員的積極性，制定合理的檢修目標，在完成全體成員的本職工作后，才進一步深入開展設備檢修活動，利用科學的手段來解決和分析工作中所遇到的問題，保障330MW機組除灰設備運行得更好。

參考文獻

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f2=0.096*log（）+0.443*log（U）+0.997*log（TH） 式（4）