水淹層地化錄井評(píng)價(jià)技術(shù)在G18塊中的應(yīng)用

王 宇

中石油長(zhǎng)城鉆探工程有限公司錄井公司，遼寧 盤(pán)錦

水淹層地化錄井評(píng)價(jià)技術(shù)在G18塊中的應(yīng)用

王 宇

中石油長(zhǎng)城鉆探工程有限公司錄井公司，遼寧 盤(pán)錦

遼河油田G18塊蓮花油層，儲(chǔ)層物性較好，經(jīng)過(guò)多年的注水開(kāi)采，已經(jīng)進(jìn)入了高含水期，剩余油在平面上和空間上較為分散。以蓮花油層開(kāi)發(fā)地質(zhì)難題為出發(fā)點(diǎn)，通過(guò)開(kāi)展儲(chǔ)層地化錄井技術(shù)分析，運(yùn)用巖石熱解和熱解氣相色譜數(shù)字化技術(shù)，建立蓮花油層解釋評(píng)價(jià)圖版，最終實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)層含油性評(píng)價(jià)，為開(kāi)發(fā)方案的制定和調(diào)整提供技術(shù)支持。

蓮花油層，剩余油，地化錄井，數(shù)字化技術(shù)，解釋評(píng)價(jià)

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

This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY).

http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Received: Mar.10th, 2017; accepted: Jun.7th, 2017; published: Oct.15th, 2017

AbstractIn Lianhua reservoir of block G18 in Liaohe oilfield, the reservoir property was better, after years of water flooding, it has entered a period of high water content, and the remaining oil was dispersed in the plane and space.Taking the geological development problems in Lianhua reservoir as a starting point, by analyzing reservoir geochemical logging technology, rock pyrolysis and pyrolysis gas chromatography technologies are used to set up the interpretation evaluation chart.Finally the oil-bearing property of the reservoir is evaluated, which provides the technical support for the formulation and adjustment of development program.

KeywordsLianhua Reservoir, Residual Oil, Geochemical Logging, Digital Technology,Interpretation and Evaluation

1.引言

蓮花油層是遼河油田G18塊主要目的層，巖性混雜，以砂礫巖和細(xì)砂巖為主，儲(chǔ)層物性較好，屬中孔高滲儲(chǔ)層，油質(zhì)為稠油，密度平均為0.9350 g/cm3，黏度高，平均為1134.72 mPa?s，重質(zhì)組分含量非常高。蓮花油層經(jīng)過(guò)多年的注水開(kāi)采，已經(jīng)進(jìn)入了高含水期，剩余油在平面上和空間上較為分散。

蓮花油層的頂?shù)追謩e由穩(wěn)定的油頁(yè)巖、鈣片頁(yè)巖等特殊巖性的標(biāo)志層所控制，油層內(nèi)部按照巖性、電性旋回組合和泥巖隔層特征，將蓮花油層劃分為8個(gè)油組：I-IV油組為薄互層，開(kāi)采程度低；V油組為一套油水組合，油藏類型為中–厚層邊水油藏，水淹程度高；VI油組為邊底水油藏；VII油組為底水油藏[1]。

目前在G18塊蓮花油層開(kāi)發(fā)過(guò)程中主要存在3個(gè)地質(zhì)難題：① V油組水淹后，層內(nèi)非均質(zhì)性嚴(yán)重，水淹程度識(shí)別困難；② VI、VII油組油水關(guān)系復(fù)雜，油水界面不清；③ 部分油層顯示較好，但出液量低，產(chǎn)能低[2]。

2.水淹層地化錄井響應(yīng)特征

油層水淹后原油會(huì)發(fā)生一系列的物理和化學(xué)變化，隨采出程度的增加，儲(chǔ)層含水飽和度增加，含油飽和度降低，原油密度和黏度上升，這些是地化錄井技術(shù)評(píng)價(jià)水淹層的主要依據(jù)。

注水驅(qū)油實(shí)驗(yàn)是水淹機(jī)理研究的一種基本方法，在研究中采用穩(wěn)態(tài)法水驅(qū)油實(shí)驗(yàn)對(duì)不同產(chǎn)水率條件下的巖樣進(jìn)行了地化分析，并結(jié)合密閉取心資料，研究地化錄井資料的響應(yīng)特征及機(jī)理。

2.1. 巖石熱解

根據(jù)前人開(kāi)展的穩(wěn)態(tài)法水驅(qū)油模擬實(shí)驗(yàn)，注水以后，隨著含水率的上升，含油飽和度降低，原油性質(zhì)變差，反映在熱解分析上響應(yīng)為S1(游離烴質(zhì)量分?jǐn)?shù)含量，mg/g)、S2(裂解烴質(zhì)量分?jǐn)?shù)，mg/g)、Pg(產(chǎn)烴潛量，Pg=S1+S2，mg/g)和Ps(輕重比，Ps=S1/S2)降低。

實(shí)驗(yàn)得到如下數(shù)據(jù)：

飽和油時(shí)：高孔滲層Pg＞ 60 mg/g，低滲透層Pg＞ 25 mg/g；

殘余油時(shí)：高孔滲層Pg20～35 mg/g，低滲透層Pg＜ 15 mg/g [3]。

2.2. 熱解氣相色譜

根據(jù)前人研究結(jié)果，氣相色譜譜圖特征隨含水率上升的變化非常明顯。隨含水率上升，飽和烴色譜峰值逐漸降低，峰形從正態(tài)峰形向扁平形變化。

飽和烴分析的主要特征參數(shù)，如主峰碳色譜峰值(nC主)及色譜峰面積值(A主)，主峰碳數(shù)及飽和烴色譜面積值(As)等，都隨含水上升呈現(xiàn)明顯的下降趨勢(shì)。

實(shí)驗(yàn)表明，隨含水率上升，氣相色譜峰值、峰型以及主要特征參數(shù)，以及熱解參數(shù)，都呈現(xiàn)了有規(guī)律的變化，證實(shí)地化錄井是可以反映油層水淹變化特征的。

不論是飽和烴色譜，還是熱解分析，不論是水驅(qū)油實(shí)驗(yàn)，還是密閉取心，隨含水率上升，反映含油豐度的參數(shù)Pg、S1、S2、Ps都一致性地降低[3]。

3.評(píng)價(jià)方法

在錄井水淹響應(yīng)特征研究基礎(chǔ)上，結(jié)合投產(chǎn)資料，建立G18塊蓮花油層地化錄井評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)及解釋方法。

3.1. 巖石熱解方法

由于V油組和VI、VII油組油藏類型不同，認(rèn)為V和VI、VII油組應(yīng)當(dāng)分別建立標(biāo)準(zhǔn)和圖版。

V油組評(píng)價(jià)參數(shù)包括S1、Pg、Ps，隨著水淹程度增加，這些參數(shù)都呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，也反映了隨含水率上升儲(chǔ)層含油量下降，輕重比下降的規(guī)律(表1)。

VI、VII油組的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，和V油組相比，S1和Pg兩個(gè)表征含油量的參數(shù)是下降趨勢(shì)，但是表征油品性質(zhì)的參數(shù)輕重比Ps和 V油組相比變化不明顯，反映了水淹層和正常油水層的不同特征(表2)。

Table 1.The criterion for water-out reservoir interpretation and evaluation (V Oil Formation)表1.水淹層解釋評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)(V油組)

Table 2.The criterion for oil and water layer interpretation and evaluation (VI and VII Oil Formations)表2.油水層解釋評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)(VI、VII油組)

分油組建立交會(huì)圖版，分別是Pg-S1交會(huì)圖版和Pg-Ps交會(huì)圖版。左側(cè)的Pg-S1圖版，能夠?qū)⒂蛯?、?qiáng)水淹層、水層很好地分離，但是差油層、中水淹層、油水同層分離度不夠，表明使用含油量參數(shù)只能表征地層含油豐度的變化，在油水關(guān)系表征方面敏感性不足。右側(cè)的Pg-Ps交會(huì)圖版，各個(gè)級(jí)別儲(chǔ)層分離程度高，油層、水淹層劃分區(qū)間明顯，表明運(yùn)用含烴量參數(shù)結(jié)合輕重比參數(shù)能夠較好地判別地層油水關(guān)系(圖1)。

Figure 1.The chart board for rock pyrolysis interpretation and evaluation圖1.巖石熱解解釋評(píng)價(jià)圖版

3.2. 熱解氣相色譜方法

1)色譜數(shù)字化方法

稠油原油中膠質(zhì)、瀝青質(zhì)等重質(zhì)成分含量高，正構(gòu)烷烴含量低，造成譜圖形態(tài)呈現(xiàn)基線隆起，單個(gè)譜峰組分不能被準(zhǔn)確識(shí)別，無(wú)法實(shí)現(xiàn)定量化分析(圖2)。

Figure 2.The chromatographic spectra of heavy oil圖2.稠油色譜譜圖

針對(duì)上述難題，運(yùn)用色譜譜圖包絡(luò)線擬合方法，對(duì)熱解氣相色譜進(jìn)行數(shù)字化解析，進(jìn)而分析稠油烴類組分含量變化特征。具體思路是運(yùn)用三角函數(shù)多項(xiàng)式構(gòu)造能夠用來(lái)模擬雙峰或多峰的函數(shù)，應(yīng)用非線性回歸使擬合程度達(dá)到最好，最終提取出相關(guān)形態(tài)因子，實(shí)現(xiàn)定量化評(píng)價(jià)。

擬合方程為：

式中：V0，a1，a2，a3，a4，a5，a6，a7，a8，b為擬合系數(shù)；t是色譜出峰時(shí)間，min；y是色譜出峰響應(yīng)值，mV。

以擬合的拐點(diǎn)L1為分界線，劃分輕重組分區(qū)間。最終提取的形態(tài)因子包括：面積參數(shù)A1面、A2面；高度參數(shù)H1、H2(圖3)。

Figure 3.The sketch of heavy oil chromatographic envelope fitting圖3.稠油色譜包絡(luò)線擬合示意圖

2)標(biāo)準(zhǔn)及圖版建立

通過(guò)對(duì)比分析，面積參數(shù)的適用性要好于高度參數(shù)，因此在目前實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，已建立面積參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)和圖版(表3、表4、圖4、圖5)。

Figure 4.The chart board of chromatographic digitalization (V Oil Formation)圖4.色譜數(shù)字化圖版(V油組)

Figure 5.The chard board of chromatographic digitalization (VI and VII Oil Formations)圖5.色譜數(shù)字化圖版(VI、VII油組)

Table 3.The criterion of chromatographic digitalization (V Oil Formation)表3.色譜數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)(V油組)

Table 4.The criterion of chromatographic digitalization (VI and VII Oil Formations)表4.色譜數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)(VI、VII油組)

4.應(yīng)用效果

應(yīng)用上述地化錄井?dāng)?shù)字化方法，對(duì)G18塊蓮花油層進(jìn)行解釋評(píng)價(jià)。將地化錄井技術(shù)應(yīng)用在G18塊的14口開(kāi)發(fā)井，可統(tǒng)計(jì)68層，符合58層，總體解釋符合率達(dá)到85.3%。

總結(jié)起來(lái)，在蓮花油層評(píng)價(jià)過(guò)程中，地化錄井作用主要體現(xiàn)在3個(gè)方面。

4.1. V油組水淹程度精確識(shí)別

g2-1-010井，在1694～1716 m，33、34兩個(gè)小層進(jìn)行了地化分析，通過(guò)圖版投點(diǎn)可以看到，33層數(shù)據(jù)落到圖版弱水淹層區(qū)域，34層數(shù)據(jù)落到圖版中水淹層區(qū)域，通過(guò)地化熱解值S1、Pg、Ps分析，認(rèn)為上部含油性較好，下部含油性一般，水淹程度高；通過(guò)熱解譜圖分析，認(rèn)為33層水淹程度低，下部34層輕質(zhì)組分明顯減少，具有明顯的中水淹特征(表5、圖6、圖7)。

綜合解釋33層為弱水淹層，34層為中水淹層。對(duì)這兩層進(jìn)行合采，初期日產(chǎn)油2.1 t，日產(chǎn)水1.4 m3，含水率40%，累計(jì)產(chǎn)油150.4 t，累計(jì)產(chǎn)水161.1 m3。錄井解釋和試油結(jié)果相符。

Figure 6.The set point of pyrolysis data chart in Well g2-1-010圖6.g2-1-010井熱解數(shù)據(jù)圖版投點(diǎn)

Figure 7.The set point of pyrolysis chromatographic chart in Well g2-1-010圖7.g2-1-010井熱解色譜圖版投點(diǎn)

Table 5.The data of pyrolysis analysis in Well g2-1-010表5.g2-1-010井熱解分析數(shù)據(jù)表

4.2. VI、VII油組油水關(guān)系準(zhǔn)確識(shí)別

g2-4-016井，在51和60號(hào)層進(jìn)行地化分析，通過(guò)對(duì)比分析，51層S1/Pg/Ps參數(shù)較60層更高，圖版投點(diǎn)落在油層、差油層區(qū)域，60層圖版投點(diǎn)落在差油層、水層區(qū)域，因此通過(guò)地化熱解值S1、Pg分析，60層下部含油性差，51層整體含油性好；通過(guò)熱解譜圖分析，認(rèn)為60層下部烴類組分不全，含油豐度差；51層組分齊全，含油豐度高，不含水(表6、圖8、圖9)。

綜合解釋60層為油層、低產(chǎn)油層，51層為低產(chǎn)油層、水層。51層試油日產(chǎn)油6 t，日產(chǎn)水0.5 m3，含水率7.7%，累計(jì)產(chǎn)油702.9 t，累計(jì)產(chǎn)水95.7 m3；60層日產(chǎn)油0.4 t，日產(chǎn)水13.1 m3，含水率97%，累計(jì)產(chǎn)油29.0 t，累計(jì)產(chǎn)水716.2 m3。錄井解釋和試油結(jié)果相符。

Figure 8.The set point of pyrolysis data chart in Well g2-4-016圖8.g2-4-016井熱解數(shù)據(jù)圖版投點(diǎn)

Figure 9.The set point of pyrolysis chromatographic chart in Well g2-4-016圖9.g2-4-016井熱解色譜圖版投點(diǎn)

Table 6.The list of pyrolysis analysis data in Well g2-1-010表6.g2-4-016井熱解分析數(shù)據(jù)表

4.3. 運(yùn)用Ps判別原油性質(zhì)

g2-3-010和g2-4-016兩口井投產(chǎn)均為6油組，巖性都為砂礫巖，含油性都較好，物性相差不大，但產(chǎn)能相差較大。通過(guò)地化分析，發(fā)現(xiàn)兩口井輕重比Ps值存在明顯差異：g2-3-010井S2值較高，高含量的重組分導(dǎo)致Ps值偏低(為0.5)，該層原油密度、黏度較大，流動(dòng)性差，產(chǎn)能差(表7)；g2-4-016井S2值較低，Ps值較高為0.8，產(chǎn)能較好(表8)。

輕重比Ps=S1/S2，為輕組分與重組分的比值，能夠一定程度上表征原油密度及黏度。Ps越小，密度和黏度越大；Ps越大，密度和黏度越小。

為了研究G18塊Ps值與原油性質(zhì)的關(guān)系，采集該區(qū)塊油樣進(jìn)行地化及原油物性分析。通過(guò)對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)，Ps值與原油密度、黏度存在明顯的負(fù)相關(guān)性(圖10)，表明該區(qū)塊地化輕重比Ps在判斷原油性質(zhì)上具有較好的指向性。

Figure 10.The correlation betweenPs, crude oil density and viscosity圖10.Ps與原油密度、黏度相關(guān)性圖

Table 7.The list of pyrolysis analysis data in Well g2-3-010表7.g2-3-010井熱解分析數(shù)據(jù)表

Table 8.The list of pyrolysis analysis data in Well g2-4-016表8.g2-4-016井熱解分析數(shù)據(jù)表

基于上述分析結(jié)果，建議對(duì)g2-3-010井進(jìn)行注氣開(kāi)采：注氣前日產(chǎn)油0.2 t，注氣后日產(chǎn)油4.0 t，產(chǎn)量上升顯著。

5.結(jié)語(yǔ)

1)通過(guò)開(kāi)展G18塊蓮花油層儲(chǔ)層評(píng)價(jià)研究，建立了地化解釋評(píng)價(jià)方法，并在該區(qū)塊應(yīng)用中具有良好效果，能夠?yàn)橛吞镩_(kāi)發(fā)調(diào)整部署提供技術(shù)支持。

2)運(yùn)用圖譜數(shù)字化技術(shù)，解決了稠油地化譜圖不能定量化分析的難題，提高了稠油地化解釋評(píng)價(jià)符合率。

3)運(yùn)用地化錄井?dāng)?shù)字化技術(shù)評(píng)價(jià)水淹層具有廣闊應(yīng)用前景，可以借鑒應(yīng)用到在其他開(kāi)發(fā)區(qū)塊。

References)

[1]查光煜, 謝銳杰, 王彬.高升油田高 18塊蓮花油層地層精細(xì)劃分與對(duì)比[J].石油天然氣學(xué)報(bào)(江漢石油學(xué)院學(xué)報(bào)), 2013, 35(3): 189-192.

[2]李樹(shù)山.高18塊深層稠油分區(qū)二次開(kāi)發(fā)研究與實(shí)踐[J].長(zhǎng)江大學(xué)學(xué)報(bào)(自科版), 2015,12(17): 70-73.

[3]郎東升, 張文生, 岳興舉, 等.油田開(kāi)發(fā)水淹層錄井評(píng)價(jià)技術(shù)[M].北京: 石油工業(yè)出版社, 2006: 48-71.

[編輯]黃鸝

The Application of Geochemical Logging Evaluation Technology in Block G18

Yu Wang
Mud Logging Company of the Great Wall Drilling Engineering Company, CNPC, Panjin Liaoning

2017年3月10日；錄用日期：2017年6月7日；發(fā)布日期：2017年10月15日

王宇(1986-)，男，工程師，現(xiàn)從事地化錄井及解釋評(píng)價(jià)

方面工作。

文章引用: 王宇.水淹層地化錄井評(píng)價(jià)技術(shù)在G18塊中的應(yīng)用[J].石油天然氣學(xué)報(bào), 2017, 39(5): 155-164.

10.12677/jogt.2017.395078

知網(wǎng)檢索的兩種方式：

1.打開(kāi)知網(wǎng)頁(yè)面http://kns.cnki.net/kns/brief/result.aspx?dbPrefix=WWJD下拉列表框選擇：[ISSN]，輸入期刊ISSN：2471-7185，即可查詢

2.打開(kāi)知網(wǎng)首頁(yè)http://cnki.net/左側(cè)“國(guó)際文獻(xiàn)總庫(kù)”進(jìn)入，輸入文章標(biāo)題，即可查詢

投稿請(qǐng)點(diǎn)擊：http://www.hanspub.org/Submission.aspx

期刊郵箱：jogt@hanspub.org