南海東部X油田錄井流體綜合解釋評(píng)價(jià)方法

孫 源 袁勝斌 曹英權(quán)

(中法渤海地質(zhì)服務(wù)有限公司)

0 引 言

南海東部X油田所在凹陷位于珠江口盆地珠一凹陷西端[1-2]，面積約為5 000 km2，新生代地層自下而上可劃分為文昌組、恩平組、珠海組、珠江組、韓江組、粵海組、萬(wàn)山組以及第四系沉積物，油藏具有儲(chǔ)量大、豐度高、物性好等特征，主要含油層位為新近系韓江組和珠江組。 近年來(lái)，氣測(cè)錄井及地化錄井技術(shù)在南海東部油田流體解釋評(píng)價(jià)中取得了較好的應(yīng)用效果[1]，但在南海東部X油田的勘探過(guò)程中，原有的解釋標(biāo)準(zhǔn)在解釋應(yīng)用中符合率較低，僅為78%左右，制約了該油田高效勘探開發(fā)。統(tǒng)計(jì)分析表明，研究區(qū)解釋評(píng)價(jià)主要由于淺層儲(chǔ)集層受生物降解嚴(yán)重以及不同層位之間油質(zhì)類型差異大等因素制約，導(dǎo)致流體性質(zhì)的快速、準(zhǔn)確解釋評(píng)價(jià)存在一定困難[2]。為了提高錄井解釋符合率，本文通過(guò)對(duì)南海東部X油田16口探井共533層顯示層數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，采用“分層位”“多參數(shù)”的方法進(jìn)行研究，分別建立韓江組及珠江組的氣測(cè)解釋圖板、地化解釋圖板、氣測(cè)-地化組合圖板，對(duì)南海東部X油田進(jìn)行解釋評(píng)價(jià)，探尋適合該油田的解釋評(píng)價(jià)方法，以期為該油田解釋評(píng)價(jià)及下一步勘探開發(fā)提供理論依據(jù)。

1 錄井資料特征

南海東部X油田韓江組油氣顯示主要分布于韓江組中部-底部，巖性以細(xì)砂巖為主。油層的巖屑熒光顯示普遍在10%以上，氣測(cè)特征主要表現(xiàn)為烴組分不全(某個(gè)或多個(gè)重組分含量小于0.002 5%)，氣測(cè)組分以C1為主，C1相對(duì)含量大于95%(表1)。資料研究表明[3-5]，一般細(xì)菌存活的溫度在60～80℃，當(dāng)溫度大于80℃時(shí)不具有降解烴類的能力，而韓江組深度所對(duì)應(yīng)的地溫范圍利于細(xì)菌存活。油藏形成后，細(xì)菌往往通過(guò)底水、邊水介質(zhì)到達(dá)油水界面附近的油藏中，從而通過(guò)生物降解作用使碳鏈斷裂，直至形成甲烷。由于油層烴組分的構(gòu)成較為特殊，常規(guī)的氣測(cè)錄井資料評(píng)價(jià)方法(如三角圖板、皮克斯勒?qǐng)D板等)無(wú)法取得較好的應(yīng)用效果。

韓江組油層的地化錄井參數(shù)特征表現(xiàn)為Pg值較高，且以重質(zhì)烴S2為主，熱解氣相色譜譜圖形態(tài)多表現(xiàn)為正構(gòu)組分峰難以分辨或僅有部分可辨，基線中部隆起明顯，主峰位置靠后，異構(gòu)烷烴及未分辨化合物含量較大，具有受生物降解影響較為嚴(yán)重的重質(zhì)油特征(圖1a)。含油水層譜圖特征為基線部分隆起，峰型不飽滿，相對(duì)峰面積與油層相比較小(圖1b)。水層譜圖特征為峰值低或呈一條直線，基線平直，主峰碳不明顯(圖1c)。

珠江組油氣顯示主要分布于珠江組的頂部-中部，巖性以粉砂巖為主，部分細(xì)砂巖。油層的巖屑熒光面積在5%以上，氣測(cè)特征均表現(xiàn)為烴組分齊全(各組分含量大于0.002 5%)，C1相對(duì)含量偏低(表1)。油層熱解氣相色譜譜圖形態(tài)主要表現(xiàn)為正構(gòu)烷烴組分齊全，碳數(shù)分布范圍介于nC12-nC35之間，正構(gòu)組分含量高，峰型清晰可辨，基線相對(duì)平直，不可分辨物含量較低，曲線形態(tài)接近梳狀的中質(zhì)油特征(圖1d)。含油水層譜圖特征為色譜峰峰型相比于油層不飽滿，峰值低，但組分相對(duì)較為齊全(圖1e)。干層譜圖特征為色譜峰型不飽滿，峰值略低，部分組分缺失，色譜曲線形態(tài)接近于三角形(圖1f)。

表1 南海東部X油田韓江祖及珠江組錄井參數(shù)特征統(tǒng)計(jì)

圖1 南海東部X油田地化錄井熱解氣相色譜譜圖特征

對(duì)比韓江組和珠江組儲(chǔ)集層的氣測(cè)錄井和地化錄井資料可以看出，不同層位之間油質(zhì)差異大，且韓江組普遍存在生物降解作用，影響因素較為復(fù)雜，利用傳統(tǒng)單一的解釋方法和標(biāo)準(zhǔn)已無(wú)法準(zhǔn)確識(shí)別流體性質(zhì)，因此需要區(qū)分不同層位，優(yōu)選參數(shù)對(duì)該油田流體性質(zhì)進(jìn)行研究。

2 解釋標(biāo)準(zhǔn)建立

通過(guò)對(duì)南海東部X油田錄井資料特征分析，結(jié)合X油田所在凹陷25層試油層的測(cè)試結(jié)果表明：研究區(qū)韓江組油層原油密度介于0.92～1.00 g/cm3，參照石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SY/T 5735-1995《陸相烴源巖地球化學(xué)評(píng)價(jià)方法》的原油物理性質(zhì)分類標(biāo)準(zhǔn)，主要為受嚴(yán)重生物降解的重質(zhì)油，而珠江組油層原油密度介于0.87～0.92 g/cm3，主要為中質(zhì)油。綜合氣測(cè)和地化錄井資料特征，分別對(duì)韓江組和珠江組特征參數(shù)進(jìn)行優(yōu)選[5]，優(yōu)選出Tg異常倍數(shù)、C1異常倍數(shù)、S1(珠江組)、S2(韓江組)、地化亮點(diǎn)值共5個(gè)參數(shù)，對(duì)韓江組和珠江組分別建立了氣測(cè)、地化、氣測(cè)-地化組合圖板三種解釋圖板(圖2)。

由于韓江組儲(chǔ)集層遭受生物降解，具有組分不齊全的特點(diǎn)，在氣測(cè)解釋標(biāo)準(zhǔn)中，選用了C1異常倍數(shù)與Tg異常倍數(shù)交會(huì)圖板(圖2a)。異常倍數(shù)即儲(chǔ)集層和上部蓋層氣體全烴或組分的比值[6-7]，計(jì)算方法為：取氣測(cè)各組分最大一組峰值數(shù)據(jù)與其鄰近的單層厚度大于5 m的穩(wěn)定泥巖各組分平均值的比值。若異常倍數(shù)變化明顯,則說(shuō)明蓋層條件好,儲(chǔ)集層內(nèi)部壓力高、烴類豐富[7]。因此根據(jù)異常倍數(shù)的高低，可以定性判斷儲(chǔ)集層含油氣豐度高低。由圖2a可見，Tg異常倍數(shù)和C1異常倍數(shù)交會(huì)圖板在韓江組可以有效識(shí)別油層、含油水層及水層。在珠江組受烴源巖內(nèi)儲(chǔ)集層氣測(cè)背景值較高的影響，該圖板對(duì)于油層和少量干層的區(qū)分效果稍差(圖2b)。

為了突出各類流體性質(zhì)典型特征，利用地化亮點(diǎn)值與表征油質(zhì)類型的S1、S2值建立地化圖板(圖2c、圖2d)。地化亮點(diǎn)值[8]即反映儲(chǔ)集層的含油豐度的總烴含量Pg值與反映油氣層的主要地化特征參數(shù)(S0+S1)/S2值的乘積，該值突出了油氣層的特征。由于油質(zhì)類型不同，韓江組重質(zhì)油選用固態(tài)烴含量S2值、珠江組中質(zhì)油選用液態(tài)烴含量S1值，與地化亮點(diǎn)值建立交會(huì)圖板。由圖2c可見，韓江組整體區(qū)分程度較好，但重質(zhì)油的特點(diǎn)會(huì)導(dǎo)致部分含油水層的地化實(shí)測(cè)值較高，落入油層區(qū)域。由圖2d可見，珠江組對(duì)于油層和干層的區(qū)分程度較好，對(duì)于含油水層以及干層的區(qū)分效果較差。

最后，選用氣測(cè)特征值C1異常倍數(shù)與地化亮點(diǎn)值建立氣測(cè)-地化組合圖板，由圖2e、圖2f可見，該組合圖板相比于單一的氣測(cè)及地化圖板能更好地區(qū)分流體性質(zhì)，依據(jù)圖板特征總結(jié)出南海東部X油田的流體解釋標(biāo)準(zhǔn)如表2所示。

圖2 南海東部X油田流體錄井綜合解釋圖板

表2 南海東部X油田流體錄井綜合解釋標(biāo)準(zhǔn)

3 應(yīng)用實(shí)例

通過(guò)建立的圖板和解釋標(biāo)準(zhǔn)，與取樣、測(cè)試等已證實(shí)的結(jié)論進(jìn)行對(duì)比，錄井流體解釋符合率有明顯提高，說(shuō)明該方法具有較好的應(yīng)用效果。在韓江組累計(jì)解釋的76層儲(chǔ)集層中，氣測(cè)圖板法共65層與結(jié)論相符，解釋符合率85.52%；地化圖板法共63層與結(jié)論相符，解釋符合率82.89%；氣測(cè)-地化組合圖板共67層與結(jié)論相符，解釋符合率88.16%。在珠江組累計(jì)解釋的108層儲(chǔ)集層中，氣測(cè)圖板法共90層與結(jié)論相符，解釋符合率83.33%；地化圖板法共93層與結(jié)論相符，解釋符合率86.11%；氣測(cè)-地化組合圖板共96層與結(jié)論相符，解釋符合率88.89%。

3.1 A井韓江組顯示層

顯示層1 435～1 441 m(圖3)，巖性為熒光砂礫巖，熒光面積10%，D級(jí)，滴照反應(yīng)慢，滴照顏色乳白色。1 436 m及1 438 m井深處進(jìn)行井壁取心，壁心熒光面積60%～70%，C級(jí)，滴照反應(yīng)快，滴照顏色乳白色。本井段氣測(cè)組分不齊全(某個(gè)或多個(gè)重組分含量小于0.002 5%)，以C1為主，C1相對(duì)含量為98.75%；Tg為4.05%，Tg異常倍數(shù)為4.7；C1絕對(duì)含量2.23%，C1異常倍數(shù)為6.2；地化熱解S2為15.08 mg/g，Pg為23.32 mg/g，地化亮點(diǎn)值為12.74 mg/g；地化圖譜形態(tài)為基線部分隆起，正構(gòu)烷烴缺失，碳數(shù)范圍在nC12-nC37之間，主峰碳為nC31，相對(duì)峰面積較小(圖4)。按照研究區(qū)韓江組解釋圖板進(jìn)行投點(diǎn)，三組圖板均落在含油水層區(qū)域(圖2)，經(jīng)分析符合典型含油水層特征。后續(xù)對(duì)該井段進(jìn)行取樣作業(yè)，地層流體主要為水，見少量油花，取樣結(jié)論為含油水層，證實(shí)了解釋方法的正確性。

圖3 A井韓江組綜合錄井圖

圖4 A井1 436 m井深熱解氣相色譜譜圖

3.2 A井珠江組顯示層

A井珠江組顯示層2 568.5～2 586.0 m(圖5)，巖性為熒光粉砂巖，熒光面積5%，D級(jí)，滴照反應(yīng)慢，滴照顏色乳白色。井深2 570.5 m、2 575.5 m及2 585 m進(jìn)行井壁取心，壁心熒光面積80%～90%，B-A級(jí)，滴照顏色乳白色，滴照反應(yīng)快。本井段氣測(cè)組分齊全(各組分含量大于0.002 5%)，C1相對(duì)含量為66.77%～69.74%；Tg為9.02%～13.79%，Tg異常倍數(shù)4.2～5.5；C1絕對(duì)含量2.05%～3.25%，C1異常倍數(shù)5.6～9.6；地化熱解S1為8.16～9.77 mg/g，Pg為14.35～18.22 mg/g，地化亮點(diǎn)值為14.22～19.12 mg/g；地化圖譜形態(tài)飽滿，主峰碳為nC23，碳數(shù)范圍較寬，基線未分辨化合物含量低(圖6)。

按照研究區(qū)珠江組解釋圖板進(jìn)行投點(diǎn)，均落在油層區(qū)域(圖2)，經(jīng)分析符合中質(zhì)油油層特征；對(duì)該井段進(jìn)行求產(chǎn)測(cè)試，產(chǎn)油123.6 m3/d，原油相對(duì)密度0.882 1 g/cm3，測(cè)試結(jié)論為中質(zhì)油油層，同樣證實(shí)了解釋方法的正確性。

圖5 A井珠江組綜合錄井圖

圖6 A井2 570 m井深熱解氣相色譜譜圖

4 結(jié) 論

(1)南海東部X油田主要含油層位韓江組及珠江組淺層儲(chǔ)集層受生物降解嚴(yán)重以及油質(zhì)類型差異大等因素的影響，使得錄井資料特征差異較大，因此常規(guī)的解釋評(píng)價(jià)方法解釋符合率較低，需要分層位建立解釋圖板和解釋標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行流體綜合解釋評(píng)價(jià)。

(2)優(yōu)選氣測(cè)Tg異常倍數(shù)、C1異常倍數(shù)，地化S1、S2值及地化亮點(diǎn)值作為特征參數(shù)，分別建立韓江組及珠江組的氣測(cè)解釋圖板、地化解釋圖板、氣測(cè)-地化組合圖板，并利用圖板劃分解釋標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)取樣和測(cè)試結(jié)論進(jìn)行驗(yàn)證表明解釋符合率有了明顯提高。

(3)研究區(qū)氣測(cè)-地化組合圖板符合率最高，韓江組氣測(cè)圖板解釋符合率高于地化解釋圖板，珠江組地化圖板解釋符合率高于氣測(cè)解釋圖板，說(shuō)明解釋圖板在不同層位的適用性也具有差異。在隨鉆過(guò)程中優(yōu)選適用的解釋方法對(duì)不同層位進(jìn)行解釋評(píng)價(jià)，可以有效提高解釋符合率，為下一步高效勘探開發(fā)提供依據(jù)。