庫(kù)車坳陷克深區(qū)塊白堊系氣測(cè)全烴校正方法

李建成 肖承文 陳向輝 王國(guó)瓦 胡張明 胡書林

(①中國(guó)石油西部鉆探工程有限公司地質(zhì)研究院；②中國(guó)石油塔里木油田分公司勘探開發(fā)研究院)

0 引 言

庫(kù)車坳陷位于塔里木盆地北部，是以中、新生代沉積為主的疊加型前陸盆地?？松顓^(qū)塊受北部克拉蘇斷裂和南部拜城斷裂控制，兩條邊界斷裂之間發(fā)育多條次級(jí)逆沖斷裂，鹽頂、基底兩套滑脫層之間的楔狀逆沖疊瓦構(gòu)造發(fā)育。主力儲(chǔ)集層為白堊系巴什基奇克組，屬扇三角洲-辮狀河三角洲沉積，厚度為200～300 m。古近系庫(kù)姆格列木群是最重要的區(qū)域蓋層，主要為膏鹽巖夾泥巖，為淺湖-潟湖-干鹽湖沉積，最大厚度達(dá)4 000 m，為油氣保存創(chuàng)造了條件[1-3]。巴什基奇克組屬常溫、高壓、干氣氣藏。儲(chǔ)集層以細(xì)粒、中粒巖屑長(zhǎng)石砂巖為主，低孔低滲(巖心分析孔隙度為4.50%～5.21%，滲透率為0.05～0.08 mD)。局部發(fā)育半充填-未充填高角度縫及斜交縫，是克深區(qū)塊天然氣高產(chǎn)的重要因素。地層壓力系數(shù)普遍超過1.50，鉆井液密度使用過高導(dǎo)致氣測(cè)數(shù)據(jù)無(wú)異?；蚱4]。因鉆井工藝復(fù)雜，受渦輪+孕鑲鉆頭影響，氣測(cè)數(shù)據(jù)不能反映地層流體性質(zhì)，氣測(cè)值偏差大。

本文通過對(duì)該區(qū)氣藏63層試油資料與氣測(cè)數(shù)據(jù)分析研究，建立了克深區(qū)塊白堊系氣測(cè)全烴校正方法，校正效果較好，為準(zhǔn)確認(rèn)識(shí)和評(píng)價(jià)儲(chǔ)集層流體性質(zhì)奠定了基礎(chǔ)。

1 氣測(cè)全烴校正

氣測(cè)數(shù)據(jù)的影響因素較多，為了增強(qiáng)氣測(cè)橫向可對(duì)比性，需要對(duì)影響因素較大的數(shù)據(jù)進(jìn)行校正，并研究氣測(cè)數(shù)據(jù)校正方法。從井底壓差、鉆時(shí)、鉆井液出口排量、氣測(cè)基值(背景值)、鉆頭直徑等影響氣測(cè)數(shù)值因素分析入手，確定校正方法，主要進(jìn)行兩個(gè)方面校正研究：一是鉆井液密度(壓差)過高校正；二是鉆時(shí)、排量、鉆頭直徑等工程參數(shù)方面影響校正。

1.1 氣測(cè)全烴鉆井液密度(壓差)校正

1.1.1 嘗試建立壓差與氣測(cè)全烴值關(guān)系

由于克深區(qū)塊各井區(qū)為各自獨(dú)立的壓力系統(tǒng)，需要分別校正處理各井區(qū)統(tǒng)計(jì)壓差(相對(duì)鉆井液密度與試氣壓力系數(shù)之差)與氣測(cè)全烴值關(guān)系。從圖1、圖2、圖3看，各井區(qū)壓差與氣測(cè)全烴值相關(guān)性差，繼而探索整個(gè)克深區(qū)塊壓差與氣測(cè)全烴值關(guān)系，相關(guān)性也差?？松顓^(qū)塊按壓差進(jìn)行氣測(cè)全烴校正處理仍需積累資料，深入研究。

1.1.2 嘗試建立鉆井液密度與氣測(cè)全烴值關(guān)系

嘗試探索克深區(qū)塊鉆井液密度與氣測(cè)全烴值關(guān)系，相關(guān)性也差(圖4)，在克深區(qū)塊按鉆井液密度進(jìn)行氣測(cè)全烴校正處理仍需深入研究。

1.1.3 建立鉆井液壓力與氣測(cè)全烴值關(guān)系

圖1 Ks 11井區(qū)壓差與全烴關(guān)系

圖2 Ks 10井區(qū)壓差與全烴關(guān)系

圖3 Ks 9井區(qū)壓差與全烴關(guān)系

圖4 克深區(qū)塊鉆井液密度與全烴關(guān)系

嘗試應(yīng)用壓差和鉆井液密度分別與氣測(cè)全烴值建立關(guān)系而兩種相關(guān)性均不好的情況下，考慮到克深區(qū)塊各井巴什基奇克組試氣層深度跨度較大(Ks 6井為5 610 m，Ks 7井為8 002 m)，深度不同對(duì)應(yīng)的地層溫度及壓力不同，對(duì)氣測(cè)的影響也不同。因此，考慮建立鉆井液壓力與氣測(cè)全烴值關(guān)系，進(jìn)行氣測(cè)全烴校正。

從二者關(guān)系圖看(圖5)，相關(guān)性較好，其趨勢(shì)線擬合方程的相關(guān)系數(shù)接近0.85，按此方法進(jìn)行氣測(cè)全烴校正處理可行。通過綜合分析，克深區(qū)塊當(dāng)鉆井液壓力大于107 MPa(Ks 6井)時(shí)，氣測(cè)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于趨勢(shì)線，需要進(jìn)行壓力(密度)校正處理，消除壓力影響。選擇壓力平衡點(diǎn)107 MPa的依據(jù)是Ks 9井區(qū)與Ks 6井相鄰，井區(qū)壓力系數(shù)為1.75，根據(jù)三高氣井壓力安全附加值要求(0.07～0.15)，Ks 6井巴什基奇克組使用鉆井液密度為1.94～1.95 g/cm3較合理，為近平衡鉆井。

校正方法：對(duì)趨勢(shì)線方程進(jìn)行求導(dǎo)運(yùn)算，求其變化率，以壓力107 MPa為基準(zhǔn)點(diǎn)，高于該壓力的向107 MPa校正。校正經(jīng)驗(yàn)公式如下：

Δy=y′Δx=-7.936×3×1017x-8.936(107-x)

式中：Δy為氣測(cè)全烴校正量，%；y′為趨勢(shì)線方程的一階導(dǎo)數(shù)；Δx為基準(zhǔn)壓力107 MPa與鉆井液壓力之差，MPa；x為待校正點(diǎn)井深的鉆井液壓力，MPa。

校正后的全烴：Tg校正后=Tg實(shí)測(cè)+Δy

式中：Tg校正后為壓力校正后的全烴值，%；Tg實(shí)測(cè)為實(shí)測(cè)全烴值，%。

圖5 克深區(qū)塊鉆井液壓力與全烴關(guān)系

1.2 氣測(cè)全烴工程參數(shù)校正

1.2.1 探索鉆時(shí)與氣測(cè)全烴值關(guān)系

對(duì)克深區(qū)塊試氣段氣層和所有試氣段的鉆時(shí)與全烴分別進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，探索鉆時(shí)與氣測(cè)全烴關(guān)系，從二者關(guān)系圖看(圖6)，鉆時(shí)與氣測(cè)全烴不具有相關(guān)性。探索試氣段氣層鉆時(shí)比與氣測(cè)全烴關(guān)系，也不具相關(guān)性(圖7)。所以認(rèn)為，直接依據(jù)鉆時(shí)進(jìn)行氣測(cè)全烴校正處理在克深區(qū)塊是不可行的。

圖6 克深區(qū)塊氣層鉆時(shí)與全烴關(guān)系

圖7 克深區(qū)塊鉆時(shí)比與全烴關(guān)系(氣層)

1.2.2 引入工程參數(shù)(含鉆時(shí))與氣測(cè)全烴值關(guān)系

經(jīng)查閱文獻(xiàn)，參考鄭新衛(wèi)等《氣測(cè)錄井影響因素及校正》一文[5]，根據(jù)不同區(qū)塊資料，將鉆時(shí)、排量、鉆頭直徑等工程影響因素加入，對(duì)氣測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行校正處理。公式如下：

Igc=KTg實(shí)測(cè)Qt/d2

式中：Igc為全烴地面含氣量指數(shù)，%；K為常數(shù)(其值為4/π≈1.2732)；Q為鉆井液泵排量，m3/min；t為鉆時(shí)，min/m；d為鉆頭尺寸，m。

2 校正效果分析

2.1 全烴壓力(密度)、全烴鉆時(shí)校正效果分析

克深區(qū)塊共收集試氣樣本點(diǎn)63個(gè)，其中氣層47個(gè)，氣水同層2個(gè)，含氣水層6個(gè)，水層8個(gè)。根據(jù)張駿等[6]所述，基于Fisher準(zhǔn)則構(gòu)建的綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)Qf融合了包括氣測(cè)全烴Tg在內(nèi)8個(gè)氣測(cè)敏感參數(shù)的綜合信息，應(yīng)用SPSS分析軟件進(jìn)行氣層(氣水同層)、水層(含氣水層)的Fisher判別分析，得到判別方程式中8個(gè)參數(shù)對(duì)應(yīng)的系數(shù)，氣測(cè)全烴Tg對(duì)Qf指標(biāo)的影響權(quán)重為10.13%。

從Uh-Qf(Uh為烴相系數(shù))圖板[6]進(jìn)行校正前后的符合率對(duì)比來(lái)看(圖8、圖9)，校正效果明顯：校正前12 個(gè)點(diǎn)不符合，校正后4個(gè)點(diǎn)不符合(表1)。

2.2 應(yīng)用情況

上述兩種方法通過新井應(yīng)用驗(yàn)證顯示，壓力校正效果好于鉆時(shí)校正，實(shí)際解釋時(shí)只進(jìn)行壓力校正即可。在克深區(qū)塊7口新鉆探井氣測(cè)解釋中，試氣7層，其中5層完全符合，1層基本符合(表2)，圖板解釋符合率在85.5%以上，進(jìn)一步反映校正效果好。

圖8 克深區(qū)塊Uh-Qf圖板(全烴校正前)

以Ks 907井試氣層全烴校正前后效果進(jìn)行說(shuō)明：校正前平均1.7%，全烴壓力校正后平均9.2%，擴(kuò)大5倍左右(圖10)，能更真實(shí)地反映地層含氣性。

圖9 克深區(qū)塊Uh-Qf圖板(全烴壓力校正后)

表1 全烴校正前后Uh-Qf圖板不符合點(diǎn)明細(xì)

表2 新井應(yīng)用圖板符合率統(tǒng)計(jì)

圖10 Ks 907井氣測(cè)全烴校正錄井圖

3 結(jié)束語(yǔ)

(1)通過對(duì)過平衡鉆井氣測(cè)全烴進(jìn)行鉆井液壓力校正，能夠更準(zhǔn)確地判斷流體性質(zhì)。

(2)通過對(duì)全烴壓力校正、全烴鉆時(shí)及工程參數(shù)校正，有效地消除了鉆頭直徑、鉆井液排量以及鉆時(shí)對(duì)氣測(cè)全烴值的影響，使校正后的氣測(cè)全烴值能更準(zhǔn)確地反映地層的油氣顯示。

(3)將本校正方法應(yīng)用于克深區(qū)塊新鉆探井氣測(cè)解釋，圖板解釋符合率在85.5%以上，進(jìn)一步反映校正成效明顯。