流體錄井技術(shù)在惠州油田的應(yīng)用

孫金山，熊 亭，韋少校，蔣錢濤，豐 帆

1中海石油(中國)有限公司深圳分公司，廣州 深圳

2中法地質(zhì)服務(wù)有限公司，天津

流體錄井技術(shù)在惠州油田的應(yīng)用

孫金山1，熊 亭2，韋少校2，蔣錢濤1，豐 帆2

1中海石油(中國)有限公司深圳分公司，廣州 深圳

2中法地質(zhì)服務(wù)有限公司，天津

流體錄井技術(shù)與常規(guī)氣測錄井相比具備定量恒溫、組分多、精度高、范圍廣等特點(diǎn)，能夠克服海上深水錄井作業(yè)面臨的隔水導(dǎo)管長、井口返出溫度低、脫氣效率低等問題，保障了氣測錄井?dāng)?shù)據(jù)能夠真實(shí)、準(zhǔn)確地反映地層含烴豐度。以惠州油田為例，在統(tǒng)計(jì)惠州油田24口流體測量數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，建立了烴比值法圖版、計(jì)算全烴–流體類型圖版以及C1、iC4、nC4、iC5、nC5、C6、C7、C7H14等綜合參數(shù)異常倍數(shù)評價標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)合現(xiàn)場實(shí)例分析，綜合解釋符合率達(dá)到87%。

流本錄井，烴比值，全烴–流體類型，綜合參數(shù)，異常倍數(shù)，解釋評價

Copyright ? 2017 by authors, Yangtze University and Hans Publishers Inc.

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Received: Aug.9th, 2017; accepted: Sep.11th, 2017; published: Oct.15th, 2017

AbstractCompared with conventional gas logging technology, the fluid logging technology was characterized by quantitative constant temperature, multi-compositions, high precision and wide ranges,it could avoid the problems of long risers in offshore deep logging operations, low flow back temperature in wellhead and low efficiency of degassing, which could ensure the true data obtaining from gas logging and accurately reflect hydrocarbon content in formation.By taking Huizhou Oilfield for example, on the basis of statistics of fluid detection data of 24 wells in Huizhou Oilfield,the chart board of hydrocarbon ratio method and the chart board for calculating the total hydrocarbon-fluid type and the criterion for evaluating the abnormal multiples of synthetic parameters such as C1, iC4, nC4, iC5, nC5, C6, C7and C7H14are established.Combined with field case analysis, the coincidence ratio of integrated interpretation is 87%.

KeywordsFluid Logging, Hydrocarbon Ratio, Total Hydrocarbon-fluid Type, Abnormal Multiple,Interpretation and Evaluation

1.引言

流體錄井資料是目前錄井資料解釋最主要的技術(shù)手段，但海上錄井作業(yè)面臨的環(huán)境惡劣，錄井資料數(shù)據(jù)質(zhì)量控制難度更大，特別是深水錄井作業(yè)過程中常規(guī)氣測錄井面臨隔水導(dǎo)管長，返出口鉆井液溫度低，常規(guī)氣測錄井脫氣器效率低且不穩(wěn)定，數(shù)據(jù)質(zhì)量無法保證[1]等問題；另外還面臨著作業(yè)區(qū)域大，地質(zhì)特點(diǎn)、油藏類型、油水關(guān)系復(fù)雜多變，綜合解釋方法單一，解釋符合率偏低等問題。為了適應(yīng)當(dāng)前勘探形式，解決目前所面臨的問題，南海東部海域于2007年開始引進(jìn)法國地質(zhì)服務(wù)公司最新一代的實(shí)時流體錄井技術(shù)(fluid logging & analysis in real time，又稱為FLAIR錄井)，充分利用其具備定量恒溫、組分多、精度高、出入口雙氣路檢測、質(zhì)量控制嚴(yán)格等特點(diǎn)，很好地解決了海上錄井，特別是深水作業(yè)所面臨數(shù)據(jù)質(zhì)量無保障的問題。另外，在流體錄井資料應(yīng)用方面加大研究力度，通過對近年來各個油田流體錄井資料的歸納總結(jié)，細(xì)化各區(qū)塊解釋圖版，優(yōu)化綜合解釋評價方法，建立起具有針對性的解釋圖版，能夠很好地克服區(qū)域地質(zhì)特征不一、油藏類型多變、油水關(guān)系復(fù)雜導(dǎo)致的綜合解釋符合率偏低的問題。

2.流體錄井技術(shù)特點(diǎn)

作為一種全新的錄井技術(shù)，與常規(guī)氣測錄井相比，流體錄井系統(tǒng)技術(shù)特點(diǎn)非常突出，主要表現(xiàn)在 3個方面：

1)定量、恒溫脫氣：與常規(guī)氣測設(shè)備相比，流體錄井技術(shù)在脫氣環(huán)節(jié)作了很大改進(jìn)，除了定量抽取泥漿進(jìn)行脫氣外，還在脫氣前將泥漿加熱到恒定溫度(一般視泥漿類型而定，水基泥漿為70℃，油基泥漿為90℃)，然后進(jìn)行脫氣，既提高了脫氣效率，同時也保證了脫氣條件的一致性，大大提高了錄井資料縱向和橫向的可比性[2][3]。

2)負(fù)壓傳送：常溫常壓下，C5以后組分均為液態(tài)，要想在氣管線中正常傳送C6～C8等組分，有2個解決方案：一是保持氣管線內(nèi)溫度大于C6～C8的沸點(diǎn)；二是降低氣管線內(nèi)的壓力到一個特定值以下(即負(fù)壓狀態(tài))，進(jìn)而保證 C6～C8在氣管線內(nèi)處于氣態(tài)狀態(tài)。顯然，維持氣管線內(nèi)為恒定負(fù)壓的可操作性更強(qiáng)，因而，流體錄井在氣體傳送過程中采用了負(fù)壓傳送。

3)色譜質(zhì)譜檢測：與常規(guī)氣測錄井通常采用氫離子火焰檢測技術(shù)不同的是，流體錄井技術(shù)采用的是色譜質(zhì)譜檢測技術(shù)，檢測精度更高，范圍更廣。除能檢測C1～C8烴類組分外，還能檢測H2S和CO2等非烴類組分。

3.解釋技術(shù)介紹

為了及時、準(zhǔn)確、高效地對儲集層流體性質(zhì)做出判斷，為現(xiàn)場電測、試油等工作方案擬定、提供科學(xué)可靠的決策依據(jù)，以惠州油田為例，通過統(tǒng)計(jì)油田內(nèi)24口探井286層油氣顯示層的流體測量數(shù)據(jù)，結(jié)合測井、MDT取樣、測試數(shù)據(jù)，摸索和總結(jié)出一套針對惠州油田錄井綜合解釋的評價方法。

3.1. 烴比值圖版法

總所周知，皮克斯勒圖版法是指將烴組分比值繪制在半對數(shù)坐標(biāo)紙上，圖版劃分為油區(qū)、氣區(qū)和兩個非產(chǎn)區(qū)共4個區(qū)域，該方法使用)這4組烴組分比值建立解釋圖版，根據(jù)上述4項(xiàng)比值特征，反推地層孔隙流體類型和性質(zhì)[4]。而對于流體錄井技術(shù)而言，檢測氣體數(shù)據(jù)包含C+6組分，因而將原有的圖版擴(kuò)展至C6以上的重組分，引入(其中))，以此形成了針對惠州油田改進(jìn)的皮克斯勒圖版法，即烴比值法。同時，在對惠州油田水層、干層烴組分?jǐn)?shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析過程中發(fā)現(xiàn)，對標(biāo)準(zhǔn)皮克斯勒法圖版內(nèi)的非產(chǎn)區(qū)按該研究標(biāo)準(zhǔn)可將其解釋結(jié)果定義為水、干層區(qū)。通過對惠州油田24口流體錄井(FLAIR錄井)作業(yè)顯示段氣體數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，建立了惠州油田烴比值圖版(如圖1)，其解釋原則如下：

1)顯示層的烴比值落在哪個區(qū)內(nèi)，該層即屬于該區(qū)流體性質(zhì)的儲集層。越低，說明流體含氣量越少(或者油密度越高)，若小于2，為水、干層。2)顯示層段氣體組分只有 C1是干氣層的特征；熒光顯示較好且有較高的單一組分C1，則是遭受改造的油層特征。

3.2. 全烴–流體類型法

流體錄井(FLAIR錄井)的檢測范圍包括烷烴、環(huán)烷烴及芳香烴多種烴類組分，根據(jù)該特點(diǎn)定義了計(jì)算全烴體積分?jǐn)?shù)和流體類型2個衍生參數(shù)，其計(jì)算公式如下：

Figure 1.The chart board of hydrocarbon ratio method in Huizhou oilfield圖1.惠州油田烴比值法圖版

式中：φ(TG)為計(jì)算全烴體積分?jǐn)?shù)，%；φ(C1)為甲烷體積分?jǐn)?shù)，%；φ(C2)為乙烷體積分?jǐn)?shù)，%；φ(C3)為丙烷體積分?jǐn)?shù)，%；φ(iC4)為異丁烷體積分?jǐn)?shù)，%；φ(nC4)為正丁烷體積分?jǐn)?shù)，%；φ(iC5)為異戊烷體積分?jǐn)?shù)，%；φ(nC5)為正戊烷體積分?jǐn)?shù)，%；φ(nC6)為正己烷體積分?jǐn)?shù)，%；φ(nC7)為正庚烷體積分?jǐn)?shù)，%；φ(nC8)為正辛烷體積分?jǐn)?shù)，%；If為流體類型指數(shù)，1。

φ(TG)反映地質(zhì)意義是儲層孔隙內(nèi)烴類物質(zhì)的豐富程度，值越高，說明儲層中烴類物質(zhì)越富集；If則表示儲層孔隙內(nèi)油質(zhì)的豐富程度，值越高儲層中含油比例越高，反之則說明孔隙內(nèi)烴類氣體所占比重越高[5]。利用橫坐標(biāo)If的高低劃分出油層和氣層的界限；利用縱坐標(biāo)上φ(TG)的大小劃分出油氣層與水層的界限。

通過統(tǒng)計(jì)大量惠州油田各類顯示層流體測量(FLAIR錄井)烴類組分?jǐn)?shù)據(jù)，計(jì)算不同顯示層全烴和流體類型參數(shù)。利用計(jì)算φ(TG)和If共2個衍生參數(shù)進(jìn)行數(shù)理統(tǒng)計(jì)投點(diǎn)，再結(jié)合測井、MDT取樣、試油結(jié)論(如氣層、油層、含油水層、水干層)圍繞落點(diǎn)集中區(qū)劃分出各解釋結(jié)論區(qū)域(如圖2)，同時考慮到圖版界限是基于數(shù)理統(tǒng)計(jì)結(jié)果劃定的，其分辨精度存在偏差，代表性也不夠全面。因此，在隨鉆解釋過程中還應(yīng)參考隨鉆電測、地球化學(xué)、三維熒光、巖屑、熒光等其他錄井資料進(jìn)行綜合解釋。

3.3. 異常倍數(shù)法

流體異常倍數(shù)也叫峰基比，是以儲集層與上部非儲集層的流體中烴類組分變化來解釋評價油氣水層的一種方法，反映的是儲集層和上部蓋層的流體豐度變化，根據(jù)異常倍數(shù)變化情況來識別儲層流體性質(zhì)。各參數(shù)異常倍數(shù)=儲量層段各參數(shù)最大值/各參數(shù)背景基值。對于背景基值要選取儲集層之上泥巖蓋層對應(yīng)的較為平緩的一段平均值，一般要求大于 5 m；對于儲集層內(nèi)的流體數(shù)據(jù)一般選擇有代表性的一組測量值，而非單個組分的最大值。

Figure 2.The chart board ofφ(TG)-Ifin Huizhou Oilfield圖2.惠州油田φ(TG)-If圖版

從惠州油田目前已鉆井的流體錄井(FLAIR錄井)測量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析可知，F(xiàn)LAIR錄井系統(tǒng)檢測到的

C1烴組分對儲集層含氣較為敏感，C6～C8等烴組分對儲層含油的指示性很強(qiáng)；因此，在優(yōu)選評價參數(shù)的時候重點(diǎn)分析對儲層流體性質(zhì)敏感、指示性較強(qiáng)的烴組分參數(shù)作為評價參數(shù)。在對油田內(nèi)顯示層段流體錄井烴組分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行對比后，優(yōu)選了C1、iC4、nC4、iC5、nC5、C6、C7、C7H14等輕、重組分作為評價參數(shù)，結(jié)合工區(qū)內(nèi)已有的試油、測井、MDT取樣結(jié)論建立惠州油田流體錄井異常倍數(shù)解釋閾值標(biāo)準(zhǔn)(表1)。

Table 1.The criterion for abnormal multiple interpretation of Huizhou Oilfield表1.惠州油田異常倍數(shù)法解釋標(biāo)準(zhǔn)

4.實(shí)例分析

4.1. HZ-A井

HZ-A位于惠州凹陷南側(cè)、東沙隆起北坡邊界，在3141.00～3162.00 m井段巖屑錄井見熒光顯示。珠海組巖性為淺灰色熒光細(xì)砂巖，巖屑熒光面積5%～10%，滴照淡乳白色，慢速擴(kuò)散。FLAIR流體錄井烴組分齊全，重組分絕對值較于上覆地層較高(圖3(a))?？紤]該井段為一套連續(xù)顯示段，為了更好地識別儲層流體以及分析顯示段上、下烴組分變化情況，采用烴比值圖版法對該井段解釋。根據(jù)FLAIR流體組分絕對值計(jì)算，在烴比值法圖版中投點(diǎn)，各數(shù)據(jù)點(diǎn)連成的曲線落在油區(qū)范圍內(nèi)(如圖3(b))，且從各數(shù)據(jù)點(diǎn)連線成的曲線來看，上、下組分基本無變化，表現(xiàn)為同一套油層特征，錄井解釋結(jié)論為油層。該井有地球化學(xué)錄井項(xiàng)目，顯示段巖石熱解氣相色譜特征表現(xiàn)為正構(gòu)烷烴組分齊全，峰值幅度較高，異構(gòu)烷烴組分較少，圖譜基線平直，呈梳狀分布，指示儲層含油且含油豐度高。對該井段進(jìn)行MDT取樣，取得150ml純油樣，綜合解釋為油層，與錄井解釋結(jié)論一致。

Figure 3.The results of fluid logging and fluid property interpretation in Well HZ-A圖3.HZ-A井流體錄井及儲層流體性質(zhì)解釋結(jié)果

4.2. HZ-B井

HZ-B位于東沙隆起西北斜坡，靠近惠州凹陷南側(cè)，在2322.00～2326.00 m井段，巖屑錄井見熒光顯示。珠江組巖性為淺灰色熒光泥質(zhì)細(xì)砂巖，巖屑熒光面積 5%，滴照淡乳白色，慢速擴(kuò)散。FLAIR流體錄井烴組分齊全，烴組分相較于上覆泥巖段，氣測組分異常明顯，曲線形態(tài)飽滿，呈箱形，顯示儲集層含烴較豐度較高(圖4(a))。根據(jù)衍生參數(shù)計(jì)算公式(1)、(2)得到，φ(TG)為1837.70×10-6和If為9.3897 (表2)。在惠州油田φ(TG)-If圖版上投點(diǎn)，落在油區(qū)(圖4(b))。對該井進(jìn)行隨鉆電測，與下覆無顯示砂巖相比本段電阻率由2.1 Ω?m上升至5.8 Ω?m，中子、密度均有較好的響應(yīng)特征，隨鉆電測解釋為油層。對該井段進(jìn)行DST測試，日產(chǎn)油65.2 m3，錄井解釋結(jié)論與測試結(jié)論符合。

Table 2.FLAIR logging data and the derivative parameter list of Well HZ-B表2.HZ-B井FLAIR測量數(shù)據(jù)及衍生參數(shù)表

在2345.00～2347.00 m井段，巖屑錄井見熒光顯示。珠江組巖性為淺灰色熒光細(xì)砂巖，巖屑熒光面積5%，滴照淡乳白色，慢速擴(kuò)散。FLAIR流體錄井烴組分齊全，但絕對值較低，流體組分基本無異常，曲線形態(tài)呈扁平狀，顯示儲集層含烴飽和度較低。根據(jù)衍生參數(shù)計(jì)算公式(1)、(2)得計(jì)算，φ(TG)為478.78 ×10-6，If為4.2431 (表1)。在惠州油田φ(TG)-If圖版上投點(diǎn)，落在水區(qū)(圖4(b))。該井段進(jìn)行隨鉆電阻率曲線與上覆無顯示段砂巖無異常，電測解釋為水層。錄井解釋與測井解釋結(jié)論符合。

Figure 4.The results of fluid logging and reservoir fluid property in Well HZ-B圖4.HZ-B井流體錄井及儲層流體性質(zhì)解釋結(jié)果

4.3. HZ-C井

HZ-C井位于HZ26富生油洼陷以東，惠西低凸起HZ-C構(gòu)造上，在4378.00～4392.00 m 井段，文昌組巖性為淺灰色熒光細(xì)砂巖，巖屑熒光面積 5%，滴照淡乳白色，中速放射狀擴(kuò)散。FLAIR流體錄井烴組分齊全，且絕對值較高，C1體積分?jǐn)?shù)絕對值達(dá)2.8 × 10-6，C1百分占比63.68%，重組分占比較高，不符合氣層特征(圖5)，圖中PC為接立柱氣體。根據(jù)異常倍數(shù)法計(jì)算各主要參數(shù)異常倍數(shù)，C1異常倍數(shù)8.6，C6異常倍數(shù)23.9，C7異常倍數(shù)24.0，C7H14異常倍數(shù)7.2，且指示儲集層含油特征的重組分絕對值均大于10 × 10-6。根據(jù)惠州油田異常倍數(shù)法解釋標(biāo)準(zhǔn)(表2)該井段為油層。電測資料解釋為油層，但儲層孔隙度僅為10.2%，滲透率5.1 mD，表現(xiàn)為低孔、低滲儲層，認(rèn)為偏干；但FLAIR流體錄井顯示地層含烴飽和度飽滿。對該層進(jìn)行DST測試，日產(chǎn)油46 m3，錄井綜合解釋結(jié)論與測試結(jié)論一致。

Figure 5.The result of synthetic logging interpretation in Well HZ-C圖5.HZ-C井錄井綜合解釋結(jié)果圖

5.結(jié)語

根據(jù)FLAIR流體錄井技術(shù)多年來在惠州油田的應(yīng)用，結(jié)合惠州油田的地質(zhì)、油藏、流體特征，通過不斷的摸索、總結(jié)和不斷完善，建立起了烴比值圖版法、φ(TG)-If圖版法以及多參數(shù)異常倍數(shù)法共3類解釋評價方法。采用3類評價方法在對油田近兩年來10口探井的綜合解釋工作中，符合率達(dá)到87%。考慮到圖版界限是基于數(shù)理統(tǒng)計(jì)結(jié)果劃定的，因此在后續(xù)的解釋評價工作中隨著數(shù)據(jù)的豐富，需要及時對圖版進(jìn)行更新，調(diào)整各項(xiàng)解釋結(jié)論閾值，更好地服務(wù)油田的勘探評價工作。同時，在流體錄井資料解釋方法方面，需要加大研究力度，在不斷改進(jìn)和完善現(xiàn)有解釋方法的基礎(chǔ)上，積極嘗試和探索新的解釋方法和手段，進(jìn)一步拓展流體錄井資料應(yīng)用范圍。

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[編輯]鄧?yán)?/p>

The Application of Fluid Logging Technology in Huizhou Oilfield

Jinshan Sun1, Ting Xiong2, Shaoxiao Wei2, Qiantao Jiang1, Fan Feng21Shenzhen Branch of CNOOC (China), Shenzhen Guangdong2Sino-France Geological Service Co.Ltd., Tianjin

2017年8月9日；錄用日期：2017年9月11日；發(fā)布日期：2017年10月15日

孫金山(1962-)，男，高級工程師，主要從事石油天然氣地質(zhì)勘探作業(yè)及綜合錄井工作。

文章引用: 孫金山, 熊亭, 韋少校, 蔣錢濤, 豐帆.流體錄井技術(shù)在惠州油田的應(yīng)用[J].石油天然氣學(xué)報, 2017, 39(5):147-154.

10.12677/jogt.2017.395077

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