地化錄井技術(shù)在H區(qū)的應(yīng)用

吳 頔，肖 飛，葛政廷，吉少文，朱樺筠，宋佳偉，汪 洋，黃延明，陳 峻

（中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田分公司第六采油廠，陜西 西安 710020）

1 區(qū)域地質(zhì)概況與勘探難題

H 新區(qū)位于H 油田東部，地處定邊縣H 鎮(zhèn)等五個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)境內(nèi)，面積約616 km2。已有的探評(píng)井不能支撐對(duì)該區(qū)的砂體進(jìn)行精準(zhǔn)刻畫，所有通過該區(qū)生產(chǎn)氣井進(jìn)行中生界測(cè)井二次解釋與三維地震反演相結(jié)合，精細(xì)砂體展布，尋高低，找圈閉。發(fā)現(xiàn)該區(qū)主要含油層為Y8、Y9、Y10 和三疊系延長(zhǎng)組。侏羅系構(gòu)造表現(xiàn)為低幅鼻狀隆起，在平面上呈串珠狀分布，油藏分散，大多主控因素是構(gòu)造控制，但局部存在受物性、巖性、構(gòu)造多重因素共同影響的小圈閉，導(dǎo)致油水關(guān)系復(fù)雜[1]。

由于新區(qū)勘探開發(fā)剛處于起步階段，缺乏試油試采資料，潛力評(píng)價(jià)區(qū)的砂體和油藏刻畫還需大量新井控制，產(chǎn)建實(shí)施具有不可控性，同時(shí)受到沉積和埋深的影響，儲(chǔ)層可能受到生物降解作用而導(dǎo)致氧化破壞，油質(zhì)發(fā)生變化，成為殘余油層，儲(chǔ)層油氣水關(guān)系更為復(fù)雜，雖然地質(zhì)錄井與測(cè)井曲線顯示良好，但試油效果與解釋結(jié)果相差巨大。

使用平常地質(zhì)錄井方法不能高精度辨認(rèn)含油層系。特別引入地化錄井，其中巖石熱解和熱解氣相色譜采用直接對(duì)樣品進(jìn)行熱分析的技術(shù)從而得到揮發(fā)和裂解的烴類來(lái)評(píng)價(jià)儲(chǔ)集層[2]，這項(xiàng)技術(shù)能夠高精度辨別儲(chǔ)層流體性質(zhì)，判斷含油層是否有建產(chǎn)能力，確定油水含量。

2 地化錄井解釋評(píng)價(jià)

地化錄井技術(shù)分為巖石熱解分析和熱解氣相色譜分析[3]，主要表現(xiàn)為利用特殊儀器分析化驗(yàn)巖心中決定油氣含量的烴數(shù)據(jù)，包括烴組分含量及分布特征，可用于判別儲(chǔ)集層含油能力。

巖石熱解分析主要參數(shù)包括S1，S2，S0，Tmax 等直接參數(shù)和Pg，Ps，OPI 等相關(guān)參數(shù)，這些參數(shù)能對(duì)儲(chǔ)集層流體性質(zhì)進(jìn)行有效的識(shí)別與評(píng)價(jià)，具有直接、快速、準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)油氣顯示和評(píng)價(jià)油氣層等特點(diǎn)[4]。

2.1 分析參數(shù)及計(jì)算公式

（1）S0：?jiǎn)挝毁|(zhì)量巖樣中烴含量（氣態(tài)烴）[5]，mg/g；

（2）S1：?jiǎn)挝毁|(zhì)量巖樣中烴含量（液態(tài)烴）[5]，mg/g；

（3）S2：?jiǎn)挝毁|(zhì)量巖樣中烴含量（液態(tài)烴）[5]，mg/g；

（4）Tmax：裂解烴S2 峰頂溫度，℃；

（5）Pg=S0+S1+S2：儲(chǔ)層含油氣總量Pg，表示mg烴/g 巖石；

（6）GPI=S0/（S0+S1+S2）：儲(chǔ)層含氣指數(shù)；

（7）OPI=S1/（S0+S1+S2）：儲(chǔ)層含油指數(shù)；

（8）TPI=（S0+S1）/（S0+S1+S2）：儲(chǔ)層含油氣指數(shù)；

（9）Ps=S1/S2：原油輕重組分指數(shù)。

2.2 解釋評(píng)價(jià)圖版

通過分析2021-2022年在H 區(qū)新完鉆的12 口開發(fā)井和探評(píng)井共計(jì)103 個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的地化錄井?dāng)?shù)據(jù)，優(yōu)選出相對(duì)有代表性的解釋評(píng)判參數(shù)，總結(jié)出熱解氣相色譜形態(tài)法、S1 與Ps 識(shí)別圖版、地化亮點(diǎn)與S1 交匯圖版三種方法對(duì)含油層系進(jìn)行定性與定量聯(lián)合評(píng)判并有效建立了H 區(qū)含油層的解釋評(píng)判準(zhǔn)則。

2.2.1 熱解氣相色譜形態(tài)法-定性解釋 本方法是通過直觀查看熱解氣相色譜的譜圖形態(tài)來(lái)初步判別儲(chǔ)層含油性達(dá)到大致分類的作用。利用該方法可以得到包括碳數(shù)分布范圍、主峰碳、∑nC21-/∑nC22＋、Pr/Ph 等相關(guān)參數(shù)，利用這些數(shù)據(jù)可以對(duì)儲(chǔ)集層原油性質(zhì)、真假油氣顯示進(jìn)行判別[2]。因?yàn)槎鯛柖嗨笻 油田范圍產(chǎn)油層系性質(zhì)大多為輕質(zhì)油，原油性質(zhì)相對(duì)穩(wěn)定，在定性解釋過程中并不需要考慮多重油質(zhì)因素的影響。

（1）油層（油水同層）：峰值高且峰形豐滿，譜圖形態(tài)呈現(xiàn)正態(tài)分布，各成分含量齊全，C17～C21是主峰的分布范圍，曲線形態(tài)與正常原油特點(diǎn)吻合，基線比較平直同時(shí)沒有明顯的隆起特征，證明該層沒有經(jīng)過生物降解的影響導(dǎo)致原油氧化；如果出現(xiàn)譜圖基線抬升且異構(gòu)烴含量升高等現(xiàn)象，這很可能代表儲(chǔ)層已經(jīng)受到生物降解作用所影響導(dǎo)致原油性質(zhì)發(fā)生改變。油水同層與油層的峰值特征相似，同樣飽和豐滿，但峰值相比較存在一定幅度的下降。

（2）含油水層：C21以前的組分峰值高度較油層具有顯著下降。直觀看存在巨大差別，譜圖形態(tài)不飽滿，雖然組分齊全但是含量都不高，直接表現(xiàn)就是含油性變差。

（3）水層（干層）：峰值低或呈一條直線，組分不全，反映儲(chǔ)集層含油性差；主峰碳不鮮明；基線平直或稍有抬升，儲(chǔ)集層無(wú)明顯含油特征[4]。

2.2.2 S1 與Ps 識(shí)別圖版-定量解釋 地化參數(shù)中的S1 值最重要的作用就是表征儲(chǔ)集層液態(tài)烴的含量，經(jīng)過前期研究，鄂爾多斯盆地延安組原油全部為輕質(zhì)油[6]。即S1 值的大小同樣也可體現(xiàn)儲(chǔ)集層的含油豐度，S1 數(shù)值越大代表輕質(zhì)油占烴總量的比重越高，越可能發(fā)育成油層；Ps 值越大表示巖石中S1 含量越高，液態(tài)烴組分增高，可動(dòng)用的原油更多[6]。

通過統(tǒng)計(jì)H 區(qū)M13 井、H205 井等12 口井的26個(gè)試油層共103 個(gè)地化參數(shù)資料，結(jié)合S1 和Ps 創(chuàng)建地化解釋圖版（圖1），發(fā)現(xiàn)規(guī)律性并不明顯，誤差點(diǎn)較多。主要反映為儲(chǔ)集層較致密等儲(chǔ)集層，輕質(zhì)組分雖高，但熱解烴總量數(shù)值同樣較高，而產(chǎn)油效果差[1]；同樣有輕質(zhì)組分含量很少，但試油仍屬于純油層，圖版應(yīng)用性不強(qiáng)。

圖1 S1-Ps 識(shí)別圖版

2.2.3 S1 與地化亮點(diǎn)識(shí)別圖版-定量解釋 為了更精細(xì)的分辨識(shí)別含油層與水層，創(chuàng)新性的引入S1 和地化亮點(diǎn)兩個(gè)敏感參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析并創(chuàng)建解釋圖版。地化亮點(diǎn)的計(jì)算方法為Pg（S1/S2），其中的Pg 表示巖石中含烴總量，表示儲(chǔ)集層的開發(fā)潛力；S1/S2 表示巖石中輕重組分的比重，是用來(lái)表征油氣層特征的重要地化參數(shù)[7]。以這兩種地化參數(shù)進(jìn)行綜合分析同樣可以表征儲(chǔ)層的含油特征。通過重新計(jì)算地化亮點(diǎn)等敏感參數(shù)后，對(duì)該區(qū)地化資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，發(fā)現(xiàn)該圖版對(duì)于區(qū)分具有開發(fā)潛力的含油層和水層有明顯區(qū)域（圖2）。

圖2 S1-地化亮點(diǎn)識(shí)別圖版

其中誤差點(diǎn)4 個(gè)，符合率96.11%。該圖版可以識(shí)別出含油潛力層與水層，實(shí)現(xiàn)了由定性到定量的精準(zhǔn)跨越。識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1 H 區(qū)地化敏感參數(shù)識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)

3 應(yīng)用分析

3.1 H241-62 井Y82 油層

H 井Y82層1 387.5～1 396.0 m，厚度8.5 m。灰褐色油斑細(xì)砂巖，油味不濃，基本無(wú)味。外部原油浸染色表現(xiàn)為灰褐色，含油巖屑占巖屑總量的5%～10%。濕樣在熒光下顏色表現(xiàn)為黃色，現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)點(diǎn)滴結(jié)果顯示Ⅱ級(jí)，系列與標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較下來(lái)結(jié)果為9 級(jí)，綜合判定，將現(xiàn)場(chǎng)巖屑含油級(jí)別定為油斑[8]。

電測(cè)下來(lái)該井油層段視電阻率9.0 Ω·m，視孔隙度值為18.5%，含油飽和度值小于50%，為44.9%。視滲透率25.3 mD，時(shí)差260.23 μs/m，表示該段物性較好。雖然該段電阻率絕對(duì)值不高，但它與下部水層對(duì)比，電阻具有明顯油水分異特征。最終綜合錄井及電測(cè)結(jié)果解釋為油層。

該井段共分析巖屑樣品8 塊，巖石熱解Pg 均值為1.1 mg/g，證明該段含油性一般，輕重比均值0.63，表示該段含油性質(zhì)是中質(zhì)油。首先直觀查看該井的譜圖特征，譜圖形態(tài)不飽滿，雖然組分齊全但是含量都不高，表現(xiàn)為含油水層的特征；其次將顯示點(diǎn)投入到地化參數(shù)-S1 解釋圖版上，也落入含油水層區(qū)，經(jīng)過定量與定性方法綜合解釋為含油水層。但是因?yàn)闇y(cè)井解釋與地化分析結(jié)果相差過大，建議試油判斷儲(chǔ)集層性質(zhì)。利用自清潔射孔方式求初產(chǎn)試油結(jié)果產(chǎn)水，證明雖然該井常規(guī)錄井顯示含油，但原油并不能有效被動(dòng)用，地化錄井解釋結(jié)論較測(cè)井解釋更準(zhǔn)確。

4 結(jié)論

（1）地化錄井既能通過圖譜定性的判斷含油總量和儲(chǔ)層類別，又能定量的化驗(yàn)出儲(chǔ)集層含烴參數(shù)的多少，結(jié)果具有一定準(zhǔn)確性。

（2）通過對(duì)地化解釋方法的研究，最終篩選出S1和地化參數(shù)作為重要表征參數(shù)，并創(chuàng)立了H 區(qū)地化錄井解釋評(píng)判圖版，可高精度識(shí)別含油層與水層。該技術(shù)為H 區(qū)準(zhǔn)確判別含油層系和后續(xù)勘探開發(fā)奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。

（3）由于H 區(qū)勘探開發(fā)剛處于起步階段，缺乏試油試采資料，地化錄井技術(shù)同樣可以作為H 區(qū)測(cè)井的補(bǔ)充和校驗(yàn)手段，更精準(zhǔn)化辨認(rèn)含油層。