矛盾分析法在錄井油氣顯示層解釋評(píng)價(jià)中的應(yīng)用

孫鳳華

（中國(guó)石油化工股份有限公司河南油田分公司油氣勘探管理部，河南南陽(yáng) 473132）

隨著勘探開發(fā)的深入，石油地質(zhì)條件日趨復(fù)雜，勘探開發(fā)難度不斷提升，具有典型測(cè)錄井響應(yīng)特征的油氣層比重不斷下降，低阻、低含油飽和度、弱顯示油層不斷發(fā)現(xiàn)[1]，高阻水層、好顯示干層也累見(jiàn)不鮮。測(cè)錄井資料與試油（試采）結(jié)果出現(xiàn)矛盾，不同測(cè)錄井資料之間出現(xiàn)矛盾已不是偶然現(xiàn)象。復(fù)雜的地質(zhì)現(xiàn)象挑戰(zhàn)傳統(tǒng)的測(cè)錄井油氣層解釋評(píng)價(jià)方法，直面挑戰(zhàn)，尋找適應(yīng)性解釋方法來(lái)滿足不同區(qū)塊的解釋需求，是提高測(cè)錄井服務(wù)能力的重要表現(xiàn)。矛盾分析法是指運(yùn)用矛盾的觀點(diǎn)觀察、分析事物內(nèi)部的各個(gè)方面及其運(yùn)動(dòng)的狀況，以達(dá)到認(rèn)識(shí)客觀事物的方法。

1 普遍規(guī)律與特殊地質(zhì)現(xiàn)象相結(jié)合

石油地質(zhì)條件千差萬(wàn)別，成藏因素多種多樣，確定油氣顯示層識(shí)別方法、解釋評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，在遵循一般規(guī)律的同時(shí)，更應(yīng)注意地質(zhì)條件的特殊性，具體問(wèn)題具體分析，考慮合適的解釋評(píng)價(jià)。

1.1 弱顯示

通常認(rèn)為高油氣顯示級(jí)別，高氣測(cè)錄井全烴絕對(duì)值、高巖石熱解錄井Pg、TPI值等“好顯示層”是油層在錄井資料的響應(yīng)特征，反之是水層（干）層在錄井資料響應(yīng)特征。但近年來(lái)大量出現(xiàn)的弱顯示層顛覆了傳統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，按傳統(tǒng)的解釋方法、理念進(jìn)行解釋評(píng)價(jià)，將導(dǎo)致解釋錯(cuò)誤。弱顯示層產(chǎn)生原因很多，只有在收集各種資料的基礎(chǔ)上，細(xì)致分析解釋區(qū)產(chǎn)生弱顯示的原因，有的放矢地研究針對(duì)性技術(shù)方法，才能準(zhǔn)確評(píng)價(jià)油氣顯示層。

B304井是BY凹陷的一口預(yù)探井，巖屑錄井僅為熒光顯示，氣測(cè)全烴絕對(duì)值呈低值且氣測(cè)組分僅有C1組分，巖屑錄井及電性均反映泥巖隔層不明顯，一般情況下，具有這種顯示特點(diǎn)的儲(chǔ)集層不會(huì)被解釋為油氣層。但分析沉積相，發(fā)現(xiàn)儲(chǔ)集層屬近源快速堆積的小型砂礫體，這類砂體巖石骨架顆粒粒徑大，不等粒粒間充填泥質(zhì)和粉砂質(zhì)多，鉆開后大量礫石被鉆頭破碎，由于礫石致密，原油難以進(jìn)入，破碎后礫石表面很難有液態(tài)原油存在，礫石間充填的部分原油也被鉆井沖刷散失，從而導(dǎo)致整體顯示級(jí)別較低[2–3]。但是部分油氣會(huì)殘留粒間充填的粉砂質(zhì)中，這部分粉砂質(zhì)巖石熱解分析值會(huì)較高。針對(duì)于此，依據(jù)巖石熱解分析結(jié)果，再結(jié)合氣測(cè)曲線、鉆時(shí)形態(tài)及兩者的相關(guān)性，該井在電測(cè)初次解釋沒(méi)有油層的情況下，解釋多層油層，試油獲得較高產(chǎn)量工業(yè)油流，實(shí)現(xiàn)所在砂體勘探的突破。

1.2 特殊氣測(cè)組分儲(chǔ)集層

正常油層的氣測(cè)組分符合地球化學(xué)規(guī)律，即C1＞C2＞C3＞iC4（nC4）＞iC5（nC5），但生物降解或油氣運(yùn)移過(guò)程中出現(xiàn)分歧導(dǎo)致部分油層氣測(cè)組分不符合這一變化規(guī)律，只有C1組分或C1＜C2＜C3＜iC4（nC4）＜iC5（nC5），容易被誤判為氣層（水層）或鉆井液加入有機(jī)添加劑（混油）產(chǎn)生的假顯示。針對(duì)于此，應(yīng)將不同錄井資料相互結(jié)合，綜合分析，一方面結(jié)合常規(guī)地質(zhì)錄井、巖石熱解錄井資料排除假油氣顯示，另一方面創(chuàng)新解釋評(píng)價(jià)方法，尋找不依賴于氣測(cè)組分的解釋評(píng)價(jià)方法，如氣測(cè)全烴異常相對(duì)幅度、灌滿系數(shù)、能量系數(shù)、曲線幅差形態(tài)法等。

2 關(guān)注影響油氣顯示層解釋評(píng)價(jià)重點(diǎn)因素

2.1 選擇重點(diǎn)解釋層段

準(zhǔn)確確定解釋層段，能夠提高解釋效率，避免漏失油氣層。不同類型圈閉影響成藏的主要因素不同，有的砂體尖滅，有的是干帶，有的是斷層，有的是溢出點(diǎn)位置，類型不同，確定重點(diǎn)解釋層段方法不同。

南襄盆地作為老油區(qū)，在所有成藏因素，是否具有圈閉條件是影響成藏的主要因素，而南襄盆地和東部老區(qū)許多老油田所在盆地一樣，經(jīng)過(guò)幾十年多輪次的勘探后，傳統(tǒng)的大型構(gòu)造油氣田已基本發(fā)現(xiàn)，余下的是一些斷塊小砂體油藏。南襄盆地小斷塊油藏含油帶窄，含油面積小，油層沿?cái)嗝娣植?，斷層是斷塊油藏的主控因素，因此，油氣層解釋的重點(diǎn)是地層對(duì)比，確定斷點(diǎn)位置，進(jìn)而以斷點(diǎn)以下顯示層密集段為主要解釋評(píng)價(jià)層段。孫崗地區(qū)歷經(jīng)十多年勘探，雖有所發(fā)現(xiàn)，但由于砂體十分發(fā)育，斷層封堵性較差，一直沒(méi)有形成規(guī)模，且測(cè)井、錄井解釋符合率總體較低。近年來(lái)，通過(guò)分析該區(qū)測(cè)井、錄井、試油、區(qū)域地質(zhì)資料，發(fā)現(xiàn)該區(qū)雖然具有區(qū)域上含油層位多，單井油氣顯示層多的特點(diǎn)，但單井油氣顯示均在斷點(diǎn)以下，單井鉆遇油層數(shù)少且集中于斷點(diǎn)以下150 m范圍內(nèi)。鑒于此，該區(qū)油層解釋評(píng)價(jià)的重點(diǎn)就是依據(jù)第一層顯示及顯示集中段頂部初步判斷斷點(diǎn)位置，再通過(guò)標(biāo)志層精細(xì)對(duì)比確定斷層斷點(diǎn)位置，然后將斷點(diǎn)以下150 m范圍作為解釋的重點(diǎn)層段。B437井是2017年再上孫崗而鉆探的一口探井，完鉆后進(jìn)行精細(xì)地層對(duì)比，發(fā)現(xiàn)一條斷距19 m的次生斷層，該次生斷層與主斷層相交形成斷塊圈閉。因此，將該次生斷層斷點(diǎn)以下150 m范圍內(nèi)油氣顯示層為重點(diǎn)解釋評(píng)價(jià)井段。該層段內(nèi)H3Ⅴ41小層距斷點(diǎn)53 m，是該層段氣測(cè)全烴絕對(duì)值、全烴異常相對(duì)幅度最高的層，巖石熱解錄井分析值也是這一層段最高的。綜合分析各種資料后解釋評(píng)價(jià)為油層，盡管該層地球物理測(cè)井資料與水層沒(méi)有明顯差異，在本井的完井試油討論會(huì)上，錄井人員仍依據(jù)錄井資料建議下套管試油，被采納實(shí)施后試油產(chǎn)油24.6 m3/d。試獲高產(chǎn)工業(yè)油流，打破了孫崗地區(qū)“殘余油不能有效成藏”的傳統(tǒng)認(rèn)識(shí)，實(shí)現(xiàn)了該區(qū)近30年來(lái)勘探又一次新的突破。

2.2 選擇主要解釋參數(shù)

不同地區(qū)石油地質(zhì)條件不同，在不同地區(qū)不同資料上的響應(yīng)特征不同，準(zhǔn)確選擇對(duì)油氣水層響應(yīng)敏感的錄井（測(cè)井）參數(shù)用于解釋評(píng)價(jià)，能夠提高解釋評(píng)價(jià)效率，避免其他參數(shù)對(duì)解釋的誤導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)解釋評(píng)價(jià)。

NY凹陷由于巖石顆粒平均粒徑普遍較小，束縛水含量明顯增大及鉆井施工等眾多因素，形成部分“低阻油層”，這些油層的電阻率與圍巖、水層電阻率接近或明顯低于一般油層電阻率，測(cè)井解釋評(píng)價(jià)難度高。巖石熱解錄井分析的地層的含烴量，分析值不受儲(chǔ)層水的狀態(tài)、性質(zhì)的影響，加上數(shù)據(jù)定量化，使其在識(shí)別評(píng)價(jià)低阻油層方面具有不可代替的作用，因此將其作為本區(qū)油氣顯示層解釋評(píng)價(jià)的主要依據(jù)，在實(shí)踐應(yīng)用中取得良好的效果。N155井該井完井后投產(chǎn)兩層，與巖石熱解錄井解釋評(píng)價(jià)結(jié)果完全吻合。

2.3 關(guān)注特殊礦物

沉積巖中的礦物記錄了豐富的物源、氣候、沉積環(huán)境和構(gòu)造等方面的信息，是地質(zhì)過(guò)程、沉積環(huán)境以及構(gòu)造隆升剝蝕過(guò)程的分析依據(jù)，也是油氣顯示層解釋評(píng)價(jià)的重要依據(jù)。關(guān)注錄井中的特殊礦物，可以簡(jiǎn)易快速判斷儲(chǔ)集層產(chǎn)液性質(zhì)，避免其他資料誤導(dǎo)導(dǎo)致解釋錯(cuò)誤。

黃鐵礦反映的是強(qiáng)還原環(huán)境、富含有機(jī)質(zhì)或硫酸鹽環(huán)境下細(xì)菌參與生物化學(xué)反應(yīng)過(guò)程[4]，這種環(huán)境下油氣顯示反映的儲(chǔ)集層流體性質(zhì)、油氣水層的顯示特征不同。BY凹陷某區(qū)塊及其與周緣油田的結(jié)合部井在H3Ⅳ下部－H3Ⅴ上部地層為砂巖地層，巖屑錄井在該地層經(jīng)常能夠發(fā)現(xiàn)一定量的黃鐵礦成分，盡管巖屑錄井常常發(fā)現(xiàn)良好的油氣顯示，顯示級(jí)別達(dá)到油斑、油浸級(jí)，氣測(cè)異常明顯，鉆過(guò)該地層后氣測(cè)基值明顯抬升到一個(gè)新的臺(tái)階，有明顯“單根峰”，氣測(cè)具有典型油層特征，但這一層段所有顯示層試油或開發(fā)投產(chǎn)結(jié)果均為水層（甚至部分井還試獲高產(chǎn)水層）[5]。因此，在這一區(qū)塊的油氣顯示層解釋評(píng)價(jià)中首先關(guān)注黃鐵礦的出現(xiàn)與結(jié)束。有黃鐵礦井段不管錄井顯示，都不應(yīng)解釋為油氣層。

白云母是一種常見(jiàn)叢狀硅酸鹽礦物，具水敏、速敏、堿敏性，富含白云母儲(chǔ)集層滲透率較低。在鉆井及壓裂改造過(guò)程中將孔隙、喉道堵塞，引起滲透率下降，導(dǎo)致儲(chǔ)集層改造失敗[6–7]。NY凹陷部分區(qū)塊砂巖儲(chǔ)集層富含片狀白云母，這些儲(chǔ)集層盡管氣測(cè)異常明顯，巖石熱解錄井呈高S1值、測(cè)井具有典型油層響應(yīng)特征，但試油結(jié)果均為干層或低產(chǎn)油層，對(duì)這些干層、低產(chǎn)油層進(jìn)行壓裂改造，產(chǎn)量并沒(méi)有提高。因此，在NY凹陷油氣顯示層解釋評(píng)價(jià)中，首先應(yīng)關(guān)注砂巖巖屑中白云母含量，對(duì)于高白云母含量的儲(chǔ)集層，以解釋干層、低產(chǎn)油層為主。

3 一分為二分析各項(xiàng)錄井資料

一分為二是指事物作為矛盾的統(tǒng)一體，都包含著相互矛盾對(duì)立的兩方面。進(jìn)行油氣顯示層解釋評(píng)價(jià)，分析錄井資料也應(yīng)這樣，既要看到“好顯示層”中有蘊(yùn)含要有利于解釋為油氣層的信息，也要看到所包含不利于解釋為油氣層的信息。同樣對(duì)于“差顯示層”，既要關(guān)注有利于解釋為非油氣層的信息，更要關(guān)注包含不利于解釋為非油氣層的信息。如氣測(cè)值很高的顯示層，甚至槽（池）見(jiàn)到瞬間油花氣泡，通常物性較好、地層能量較高、含油氣豐富，但是如果沒(méi)有明顯的“單根峰”，后效值也較低、持續(xù)時(shí)間較短，則反映地層連通性較差，儲(chǔ)集層流體、能量得不到補(bǔ)充，常常為微型“透鏡體”、連通性差的裂縫儲(chǔ)集層，投產(chǎn)結(jié)果為干層（差油層）。顯示級(jí)別低、氣測(cè)值低的儲(chǔ)集層常為水層，但如果巖屑中有少量分析點(diǎn)巖石熱解分析值為高值，鉆過(guò)顯示層后氣測(cè)全烴基值提升，氣測(cè)“單根峰”較明顯，“后效值”持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，巖性為礫狀砂巖、砂礫巖等粒徑較粗的巖層時(shí)，則反映儲(chǔ)集層物性較好，試油（投產(chǎn)）結(jié)果常為產(chǎn)量較高油層。此外，巖石熱解錄井高S0、S1值、極低S2值表面上反映油質(zhì)較好，常會(huì)解釋為油層，但實(shí)際則是儲(chǔ)集層物性較差的反映，試油（投產(chǎn)）結(jié)果為干層。

MD地區(qū)測(cè)錄井參數(shù)缺乏規(guī)律性，油層、干層測(cè)錄井參數(shù)相互重疊，導(dǎo)致該區(qū)成為測(cè)井、錄井解釋的難點(diǎn)地區(qū)。巖石熱解錄井資料是MD地區(qū)相鄰區(qū)塊油氣層解釋評(píng)價(jià)的主要依據(jù)[8]，但MD地區(qū)巖石熱解錄井呈“高S0值、高S1值、低S2值”的儲(chǔ)集層試油為干層，按照巖石熱解錄井原理，這類巖石熱解錄井參數(shù)反映的是好油質(zhì)、高含烴，應(yīng)是“好油層”[9–11]。表面上，這些試油結(jié)論與巖石熱解分析值相互矛盾，但結(jié)合區(qū)塊地質(zhì)特點(diǎn)一分為二地分析MD地區(qū)巖石熱解錄井資料，則可以確認(rèn)試油結(jié)果與巖石熱解錄井蘊(yùn)含的地質(zhì)信息一致：首先，巖石熱解錄井S0值反映的是地層吸附氣，在其他條件一定的情況下，巖石比表面積越大、孔喉半徑越小、物性越差、吸附能力越大，S0值越高；反之物性好，則S0值低。S2值反映儲(chǔ)集層排替壓力，在其他條件接近的情況下，儲(chǔ)集層物性越好，排替壓力越小，S2值越高；儲(chǔ)集層物性越差、排替壓力越大，S2值越小。其次對(duì)比巖石熱解錄井與測(cè)井資料，可以發(fā)現(xiàn)測(cè)井孔隙度與巖石熱解錄井S2值呈近線性關(guān)系，即低孔隙度低S2值，高孔隙度高S2值。也就是說(shuō)高S0值、低S2值的儲(chǔ)集層物性差，S1值呈高值只能說(shuō)明地層含有較多烴類物質(zhì)，當(dāng)物性較差時(shí)，試油結(jié)果仍難以產(chǎn)出油氣，為干層。結(jié)合巖屑錄井資料，發(fā)現(xiàn)高S0值、高S1值、低S2值的儲(chǔ)集層均富含白云母，導(dǎo)致儲(chǔ)集層物性較差。依據(jù)相關(guān)對(duì)比分析結(jié)果，改變MD地區(qū)傳統(tǒng)的油氣層解釋評(píng)價(jià)方法，取得良好的效果。N137井、N144井均獲得高產(chǎn)工業(yè)油流。

4 考慮內(nèi)外因進(jìn)行解釋評(píng)價(jià)

4.1 從內(nèi)因?qū)ふ医忉屧u(píng)價(jià)依據(jù)

在影響錄井顯示眾多原因中，儲(chǔ)集層含烴量、能量補(bǔ)給、油質(zhì)、物性、巖性等是內(nèi)因，這些因素共同作用的結(jié)果，決定巖屑錄井油氣顯示的高低、氣測(cè)錄井全烴值、全烴凈增值、全烴異常相對(duì)幅度的高低；決定儲(chǔ)集層能否產(chǎn)出油氣、產(chǎn)出量的高低。因此，分析錄井資料，進(jìn)行油氣層解釋評(píng)價(jià)，首先應(yīng)是分析內(nèi)因?qū)τ蜌怙@示的影響。如儲(chǔ)集層巖石骨架顆粒粒徑大（如礫狀砂巖、砂礫巖）且膠結(jié)疏松甚至松散而烴類物質(zhì)膠質(zhì)含量較低時(shí)，巖屑錄井顯示級(jí)別會(huì)較低，但是其粒間充填物通常數(shù)徑較細(xì)，烴類物質(zhì)在填充物中得到較好保存，填充物的顯示級(jí)別會(huì)較高，表現(xiàn)在巖屑顯示資料中，在巖屑整體顯示級(jí)別較低的情況下，有少量較高顯示級(jí)別巖屑存在；在巖石熱解錄井資料上，則表現(xiàn)為層內(nèi)整體分析值較低的情況下，有個(gè)別點(diǎn)分析值較高，利用其結(jié)合氣測(cè)進(jìn)行解釋評(píng)價(jià)，能夠較好地反映儲(chǔ)集層產(chǎn)液性質(zhì)。某井是一口深層大斜度井，采用PDC鉆頭鉆進(jìn)，加之本區(qū)靠近物源，砂體發(fā)育，粒徑粗、儲(chǔ)層物性好，因此錄井顯示級(jí)別較低，巖石熱解分析值也較低，其重點(diǎn)解釋層巖石熱解錄井（S0＋S1）值主要分布在1.529～2.738 mg/g，按照這一分析數(shù)據(jù)，只能解釋評(píng)價(jià)為水層，但是該層有2個(gè)分析點(diǎn)（S0＋S1）值分別為6.839 mg/g和8.225 mg/g，細(xì)致分析這個(gè)點(diǎn)為巖石充填基質(zhì)的分析值，受PDC鉆頭及鉆井液沖刷影響較小，判斷這2個(gè)分析點(diǎn)更接近真實(shí)地層（S0＋S1）值，采用鄰區(qū)解釋圖版，巖石熱解解釋評(píng)價(jià)為油層，結(jié)合構(gòu)造分析、氣測(cè)錄井資料，本層綜合解釋油層，試油獲高產(chǎn)工業(yè)油流。

4.2 尋找外因影響較少的資料

在油氣層解釋評(píng)價(jià)中，不僅重視影響油氣顯示的內(nèi)因，還必須重視鉆井液性能、鉆井液類型、鉆頭類型、井型等影響油氣顯示的外因。近年來(lái)，PDC鉆頭、鉆井液加入有機(jī)添加劑（混油）、大斜度井（水平井）等各種先進(jìn)的鉆井技術(shù)廣泛應(yīng)用，導(dǎo)致巖屑細(xì)碎，油氣顯示級(jí)別降低，嚴(yán)重影響錄井油氣顯示的發(fā)現(xiàn)及油氣的識(shí)別。不同外因，對(duì)不同的錄井技術(shù)的影響不同，PDC鉆頭導(dǎo)致巖屑破碎，影響巖性識(shí)別，降低巖屑錄井油氣顯示級(jí)別，降低巖石熱解錄井分析值，但有利于氣測(cè)錄井發(fā)現(xiàn)油氣顯示；鉆井液加入有機(jī)添加劑，雖然在一定時(shí)間、井段內(nèi)會(huì)影響氣測(cè)全烴值，但對(duì)氣測(cè)C1組分影響極低；高密度高黏度鉆井液不利于氣測(cè)錄井，但卻能夠降低油氣逸散，有利于巖屑油氣顯示保真及巖石熱解分析更加接近于地下地質(zhì)真實(shí)。充分分析影響錄井解釋評(píng)價(jià)的外因，并有的放矢地采取對(duì)應(yīng)技術(shù)措施，選擇外因影響較小的資料用于解釋評(píng)價(jià)，在一定程度上可以降低外因的不利影響。分析影響油氣顯示的外因，利用鉆井條件相似的資料進(jìn)行橫向?qū)Ρ?，同井資料縱向?qū)Ρ龋材軌蛟谝欢l件下消除外因的不利影響。

5 結(jié)論與建議

1）油氣層解釋過(guò)程是一個(gè)承認(rèn)矛盾、揭露矛盾、分析和解決矛盾的過(guò)程。

2）油氣層解釋過(guò)程既要重視矛盾的普通性更要重視矛盾的特殊性，分析影響油氣顯示的內(nèi)外因，針對(duì)不同區(qū)塊不同的石油地質(zhì)條件，采取針對(duì)性技術(shù)措施。

3）對(duì)每一項(xiàng)錄井參數(shù)，都不應(yīng)為表象所迷惑。應(yīng)一分為二地分析，透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì)，尋找各項(xiàng)資料所反映的真實(shí)地質(zhì)現(xiàn)象。針對(duì)重點(diǎn)層段，選擇關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行解釋，能夠提高解釋效率與解釋評(píng)價(jià)精準(zhǔn)度。