英西地區(qū)深層錄井解釋評(píng)價(jià)方法

付 新 孔令松 段宏臻 張連梁 段勝?gòu)?qiáng)

(中國(guó)石油集團(tuán)測(cè)井有限公司青海分公司)

0 引 言

近幾年，青海油田在英西地區(qū)深層石油勘探中取得重大突破，綜合錄井技術(shù)在油氣發(fā)現(xiàn)和油氣層評(píng)價(jià)工作中發(fā)揮了極其重要的作用。英西地區(qū)深層碳酸鹽巖油氣藏處在紅柳泉-獅子溝凹陷內(nèi)，區(qū)內(nèi)縱向發(fā)育多套優(yōu)質(zhì)烴源巖，儲(chǔ)集層巖性以陸源碎屑質(zhì)-碳酸鹽混積巖和含陸源碎屑-碳酸鹽混積巖為主，儲(chǔ)集空間以晶間孔、晶間溶蝕孔、粒間溶蝕孔、角礫孔和裂縫為主[1]。由于該油氣藏處在深層，井眼小，井底溫度過高，壓力過大，且發(fā)育多套膏鹽層，鉆井過程中容易造成井壁不規(guī)則，因此對(duì)測(cè)井曲線質(zhì)量的影響很大，加大了利用測(cè)井資料識(shí)別油氣層的難度，而利用錄井參數(shù)在識(shí)別油氣層方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，為英西地區(qū)深層碳酸鹽巖油氣藏的勘探做出不可估量的貢獻(xiàn)。

1 地質(zhì)概況與錄井參數(shù)的特點(diǎn)

英西地區(qū)位于柴達(dá)木盆地西部坳陷區(qū)的茫崖次級(jí)凹陷西部英雄嶺構(gòu)造帶西端[1]。區(qū)內(nèi)主力生油層段為古近系下干柴溝組上段和上干柴溝組，巖性主要為深灰色泥巖、泥質(zhì)碳酸鹽和部分蒸發(fā)鹽巖，是典型的咸化湖相生油巖。目前鉆探共揭示出上油砂山組、下油砂山組、上干柴溝組和下干柴溝組上段4套地層。因英西地區(qū)深層井底高溫、高壓、井眼小、發(fā)育多套膏鹽層的特點(diǎn)，多數(shù)的測(cè)井曲線在該層段的質(zhì)量較差，流體性質(zhì)體現(xiàn)不出，導(dǎo)致油氣層段的劃分效果不好。氣測(cè)錄井是比較直觀的反映鉆井液中油氣含量的錄井方法[2]。在鉆井過程中，通過色譜儀直接分析采集到的鉆井液中的氣樣，地層中所含油氣越好，氣測(cè)值就越大，反之，氣測(cè)值越低，表明該層的含油氣性就越差，因此氣測(cè)值的高低直接反映出地層真實(shí)含油氣情況[2-3]。

2 解釋評(píng)價(jià)方法

由于測(cè)井資料在英西地區(qū)深層的解釋評(píng)價(jià)效果不好，為了提高解釋符合率，深挖錄井參數(shù)與油氣層的相關(guān)性，結(jié)合工程參數(shù)數(shù)據(jù)建立電導(dǎo)率指數(shù)與組分綜合指數(shù)交會(huì)圖板、含氣指數(shù)與含水指數(shù)交會(huì)圖板。將交會(huì)圖板在多口井進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用，發(fā)現(xiàn)可以較好地解釋評(píng)價(jià)和識(shí)別油氣層，使油氣層的解釋符合率由原來的64%提高到現(xiàn)在的92%。

2.1 錄井相關(guān)參數(shù)統(tǒng)計(jì)

錄井作為發(fā)現(xiàn)油氣的眼睛，通過綜合錄井采集到的數(shù)據(jù)，氣測(cè)全烴、組分值、巖屑、鉆時(shí)等，進(jìn)行隨鉆地層對(duì)比，可以預(yù)判油氣層的位置。最具研究性和應(yīng)用性的參數(shù)就是組分值與出口電導(dǎo)率，在英西地區(qū)深層鉆井過程中，當(dāng)某個(gè)油氣層打開的時(shí)候，時(shí)常會(huì)出現(xiàn)全烴值滿值的情況下繼續(xù)鉆進(jìn)(由于深層井底壓力窗口比較窄，鉆井液密度過高易漏)，在這種情況下根據(jù)組分值的變化可以分析出有效儲(chǔ)集層，進(jìn)而結(jié)合其他參數(shù)進(jìn)行更加精確的解釋。

英西地區(qū)深層地層水活躍，且礦化度很高，當(dāng)鉆遇油層時(shí)，原油進(jìn)入鉆井液后會(huì)導(dǎo)致出口電導(dǎo)率下降；鉆遇水層時(shí)，地層水進(jìn)入鉆井液后會(huì)導(dǎo)致出口電導(dǎo)率上升；鉆遇油水層時(shí)，往往出口電導(dǎo)率會(huì)出現(xiàn)先下降后上升規(guī)律。 通過挖掘電導(dǎo)率參數(shù)在油層、油水層、水層間的差異變化規(guī)律，引入電導(dǎo)率指數(shù)(D)，即電導(dǎo)率實(shí)時(shí)變化率，用于劃分油水區(qū)間，公式如下：

(1)

式中：D為電導(dǎo)率指數(shù)，無量綱；L為氣測(cè)異常顯示過程中電導(dǎo)率的最低值，S/m；H為氣測(cè)異常顯示過程中電導(dǎo)率的最高值，S/m；A為出現(xiàn)氣測(cè)異常之前的電導(dǎo)率基值，S/m。

英西地區(qū)深層鉆遇油層時(shí)，氣測(cè)顯示活躍，多數(shù)油層全烴值達(dá)到飽和，烴組分齊全，重?zé)N含量較高，輕烴含量較低，電導(dǎo)率降低；當(dāng)鉆遇水層時(shí)，全烴值變化比較大，甚至能達(dá)到飽和，烴組分齊全，但是甲烷含量比較高，重?zé)N組分含量較低，電導(dǎo)率升高。由于不同性質(zhì)的流體烴類富集程度不同，組分構(gòu)成也不同，因此通過對(duì)英西地區(qū)深層流體氣測(cè)組分特征分析，油層重?zé)N組分含量最高，油水層、含油水層較前者低，水層最低；而輕烴含量則相反。通過優(yōu)選氣測(cè)敏感參數(shù)結(jié)合電導(dǎo)率指數(shù)，優(yōu)化參數(shù)運(yùn)算關(guān)系，定義了組分綜合指數(shù)(G)、含氣指數(shù)(Q)、含水指數(shù)(W) 3個(gè)參數(shù)，用于劃分油水區(qū)間。公式如下：

(2)

(3)

(4)

式中：G為組分綜合指數(shù)；Q為含氣指數(shù)；W為含水指數(shù)；k為地區(qū)經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，取值51.8；C1、C2、C3、iC4、nC4、iC5、nC5為氣測(cè)異常最高值時(shí)的組分相對(duì)含量，%。

根據(jù)英西地區(qū)深層SH 41井、SH 42井、SH 205井、SH 52井等14口井共42個(gè)層的試油數(shù)據(jù)，將電導(dǎo)率指數(shù)、組分綜合指數(shù)、含氣指數(shù)和含水指數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)其具有比較好的相關(guān)性。由于篇幅所限，表1為部分參數(shù)。

2.2 建立交會(huì)圖板

依據(jù)前文所述14口井的42個(gè)層系試油數(shù)據(jù)，利用電導(dǎo)率指數(shù)、組分綜合指數(shù)、含氣指數(shù)、含水指數(shù)，結(jié)合英西地區(qū)深層試油資料建立了組分綜合指數(shù)與電導(dǎo)率指數(shù)交會(huì)圖板、含水指數(shù)與含氣指數(shù)交會(huì)圖板。

2.2.1 組分綜合指數(shù)與電導(dǎo)率指數(shù)交會(huì)圖板

根據(jù)試油結(jié)果及所選取的優(yōu)質(zhì)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算建立組分綜合指數(shù)與電導(dǎo)率指數(shù)交會(huì)圖板。該圖板橫坐標(biāo)為電導(dǎo)率指數(shù)，縱坐標(biāo)為組分綜合指數(shù)(圖1)。

表1 深層顯示層位D、G、Q、W數(shù)據(jù)與試油結(jié)果統(tǒng)計(jì)

2.2.2 含水指數(shù)與含氣指數(shù)交會(huì)圖板

根據(jù)試油結(jié)果及所選取的優(yōu)質(zhì)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算建立含水指數(shù)與含氣指數(shù)交會(huì)圖板。該圖板橫坐標(biāo)為含氣指數(shù)，縱坐標(biāo)為含水指數(shù)(圖2)。

圖1 組分綜合指數(shù)與電導(dǎo)率指數(shù)交會(huì)圖板

圖2 含水指數(shù)與含氣指數(shù)交會(huì)圖板

3 應(yīng)用效果與實(shí)例

組分綜合指數(shù)與電導(dǎo)率指數(shù)交會(huì)圖板、含水指數(shù)與含氣指數(shù)交會(huì)圖板的應(yīng)用為英西地區(qū)深層碳酸鹽巖油氣藏的解釋評(píng)價(jià)做出了突出貢獻(xiàn)(表2)，使油氣層解釋符合率由原來的64%提高到現(xiàn)在的92%。

3.1 SH 47井

圖3為SH 47井的錄井綜合圖。該井在下干柴溝組上段的4 478.00～4 484.00 m井段出現(xiàn)氣測(cè)異常顯示，全烴最高峰達(dá)到100%，重?zé)N組分含量較高，巖性為深灰色熒光灰質(zhì)泥巖。在出現(xiàn)該氣測(cè)異常的井段內(nèi)，組分綜合指數(shù)值為1 481.53，電導(dǎo)率指數(shù)值為0.89，含水指數(shù)值為0.44，含氣指數(shù)值為5.18。該層在組分綜合指數(shù)與電導(dǎo)率指數(shù)交會(huì)圖板(圖1)、含水指數(shù)與含氣指數(shù)交會(huì)圖板(圖2)均落在了油區(qū)，錄井解釋為油層。

該層常規(guī)試油，8 mm油嘴自噴，產(chǎn)原油27.44 m3/d，證實(shí)了兩個(gè)圖板的良好應(yīng)用性。

3.2 SH 51井

圖4為SH 51井的錄井綜合圖。該井在下干柴溝組上段的4 663.00～4 667.00 m井段出現(xiàn)氣測(cè)異常顯示，全烴最高峰達(dá)到100%，輕烴含量稍微偏高，重?zé)N組分含量較低，巖性為灰色熒光灰質(zhì)泥巖。在出現(xiàn)該氣測(cè)異常的井段內(nèi)，組分綜合指數(shù)值為9 022.10，電導(dǎo)率指數(shù)值為0.92，含水指數(shù)值為5.06，含氣指數(shù)值為70.46。該層在組分綜合指數(shù)與電導(dǎo)率指數(shù)交會(huì)圖板(圖1)、含水指數(shù)與含氣指數(shù)交會(huì)圖板(圖2)均落在了油水區(qū)，錄井解釋為含油水層。該層常規(guī)試油，4 mm油嘴抽汲，產(chǎn)原油3.22 m3/d，產(chǎn)水17.78 m3/d。

表2 新井應(yīng)用圖板符合率統(tǒng)計(jì)

圖3 SH 47井錄井綜合圖

圖4 SH 51井錄井綜合圖

3.3 SH 40井

圖5為SH 40井的錄井綜合圖。該井在下干柴溝組上段的4 047.00～4 054.00 m井段出現(xiàn)氣測(cè)異常顯示，全烴最高峰達(dá)到100%，輕烴含量偏高，重?zé)N組分含量很低，巖性為灰色熒光灰質(zhì)粉砂巖。在出現(xiàn)該氣測(cè)異常的井段內(nèi)，組分綜合指數(shù)值為58 155.52，電導(dǎo)率指數(shù)值為0.99，含水指數(shù)值為301.93，含氣指數(shù)值為635.58。

該層在組分綜合指數(shù)與電導(dǎo)率指數(shù)交會(huì)圖板(圖1)、含水指數(shù)與含氣指數(shù)交會(huì)圖板(圖2)均落在了水區(qū)，錄井解釋為水層。該層經(jīng)過壓裂試油，產(chǎn)水122.64 m3/d。解釋結(jié)論與試油結(jié)果一致。

圖5 SH 40井錄井綜合圖

4 結(jié)束語

英西地區(qū)深層地質(zhì)條件復(fù)雜，井眼小，井底高溫、高壓，且發(fā)育多套膏鹽層，形成井壁不規(guī)則，對(duì)測(cè)井曲線質(zhì)量的影響很大，嚴(yán)重影響了錄井、測(cè)井的油氣藏解釋工作。通過深挖錄井參數(shù)，建立組分綜合指數(shù)與電導(dǎo)率指數(shù)交會(huì)圖板、含水指數(shù)與含氣指數(shù)交會(huì)圖板，能夠快速識(shí)別深層含油氣情況，使英西地區(qū)深層油氣層解釋符合率提高到了92%，并且在實(shí)際應(yīng)用中取得良好的效果。

錄井技術(shù)相比較測(cè)井技術(shù)，有其獨(dú)到的特點(diǎn)，在面對(duì)英西地區(qū)深層測(cè)井資料解釋存在困難的時(shí)候，深挖錄井參數(shù)，通過數(shù)學(xué)方法計(jì)算結(jié)合，形成的交會(huì)圖板能夠更好地解決測(cè)井無法突破的難題。隨著該地區(qū)勘探的深入，在試油數(shù)據(jù)資料基礎(chǔ)上，進(jìn)一步完善上述兩個(gè)圖板，使其解釋符合率更高、更準(zhǔn)確。