录井工程 2019 , 30 (4): 62-67 https://doi.org/10.3969/j.issn.1672-9803.2019.04.012

解释评价

气测录井在三边地区延长组储集层解释评价中的应用

李永胜^①^,^②^,, 杜巧娟^③, 刘治恒^①^,^②, 郝晋美^①^,^②, 朱更更^①^,^②, 吴明松^①^,^②

①中国石油长庆油田分公司勘探开发研究院
②低渗透油气田勘探开发国家工程实验室
③陕西天成科技有限公司

中图分类号: TE132.1

文献标识码: A

收稿日期: 2019-10-21

网络出版日期: 2019-12-25

作者简介:

作者简介：李永胜高级工程师,1974年生,1998年毕业于长江大学应用地球物理专业,现在长庆油田分公司勘探开发研究院从事录井解释评价工作。通信地址:710018 陕西省西安市未央区凤城四路长庆科技楼。电话:(029)86594727。E-mail: liys1_cq@petrochina.com.cn

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摘要

长庆油田三边地区延长组储集层油水关系复杂,流体性质识别难度较大。应用传统的气测录井图板解释符合率较低,迫切需要加强解释评价方法的研究。为了探讨能有效识别延长组储集层流体性质的方法,收集了该区内24个已获试油验证储集层的气测录井资料,构建全烃峰基比、充注系数和能量系数3个参数,绘制重-中烃比率和轻-中烃比率交会曲线,建立解释图板和解释评价标准,系统地开展了定性与定量评价。现场应用实例证明,这种解释评价方法在该区应用效果较好。

关键词： 气体比率 ; 峰基比 ; 充注系数 ; 能量系数 ; 图板法

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李永胜, 杜巧娟, 刘治恒, 郝晋美, 朱更更, 吴明松. 气测录井在三边地区延长组储集层解释评价中的应用[J]. 录井工程, 2019, 30(4): 62-67 https://doi.org/10.3969/j.issn.1672-9803.2019.04.012

0 引言

长庆油田三边地区位于陕北定边、安边、靖边地区,面积约5 000 km²,区域构造背景为西倾平缓单斜。该区延长组岩性以细粒岩屑长石砂岩和长石砂岩为主,但砂岩成分成熟度较低,物性差,储集层油水分异不明显,含油水层的砂岩含油级别普遍为油迹、油斑,气测绝对值与储集层流体的对应关系较差,常见的气测解释方法PIXLER法、双对数法及三角图板法等应用效果不理想^[1,2,3]。通过收集该地区录井资料,应用气体比率纵向趋势判别法和全烃峰基比、充注系数以及储集层能量系数构建新的解释图板,建立解释评价标准^[4,5],对最近完钻的部分井进行解释验证,应用效果较好。

1 储集层特征

1.1 岩石学特征

通过对149个砂岩样品薄片鉴定结果统计分析,三边地区延长组储集层岩性以岩屑长石砂岩为主,其次是长石砂岩和少量长石岩屑砂岩(图1),其中长1段-长3段储集层砂岩石英类含量较高,而长7段、长8段储集层岩屑含量相对较多。碎屑颗粒大多具细粒结构,少量粗粒碎屑,颗粒以次棱角状为主,分选总体上呈中等。在碎屑组分中,石英类占37.16%,长石类占44.18%,岩屑占16.12%,岩屑以变质岩屑和火成岩屑为主(表1)。孔隙以粒间孔和长石溶孔为主,填隙物主要为铁方解石、绿泥石膜、伊利石、高岭石和硅质等。从砂岩组分来看,研究区砂岩成分成熟度较低。

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图1 延长组岩矿三角图

表1 岩石颗粒组分%

层位	石英类	长石类	火成岩	变质岩	沉积岩	其他	岩屑总量
长1段- 长3段	48.79	40.44	1.00	3.83	3.00	2.50	10.33
长6段	30.21	54.14	2.48	4.21	0.01	7.01	13.71
长7段	32.44	43.62	3.30	4.72	0.12	11.05	19.19
长8段	34.94	38.11	7.02	8.41	0.08	8.13	23.63
长9段	39.43	44.57	3.50	6.65	0.08	3.53	13.75

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1.2 储集层物性特征

延长组纵向上孔隙分布特征明显,上部(长2段、长3段)、下部(长10段、长9段、长8段)面孔率高,粒间孔发育。上部面孔率12%,粒间孔9.5%;下部面孔率7.4%,粒间孔5.2%;中部(长6段、长4+5段)粒间孔和溶孔都较发育,但面孔率较低,为5.9%。物性在纵向上具中间差、两端好的明显特征,上部平均孔隙度14.9%,平均渗透率13.29 mD;下部平均孔隙度10.39%,平均渗透率2.46 mD;中部平均孔隙度9.96%,平均渗透率0.67 mD(表2)。

表2 三边地区延长组储集层物性特征

层位	平均孔隙度/%	平均渗透率/mD
长1段-长3段	14.90	13.29
长4+5段	8.61	0.64
长6段	11.31	0.70
长7段	5.79	0.12
长8段	8.93	0.65
长9段	10.77	4.16
长10段	11.47	2.58

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2 储集层解释评价

综上所述,三边地区延长组储集层岩性致密、非均质性强、油水关系复杂等特点增加了油层解释与评价的难度。在钻井液中的油气主要来源是被破碎岩石中的油气和被钻穿油气层中油气经过渗滤和扩散作用而进入钻井液中油气,地层压力越高则通过扩散和渗滤作用进入钻井液的气体越多,气测值高,反之则低;储集层物性好则钻遇地层易受钻井液冲洗,使得气测值降低,物性差则不易遭受钻井液超前冲洗,气测值更能反映地层真实含油气情况。气测录井直接测量钻井液中烃类物质的含量,受储集层岩性、物性、电性影响较小。三边地区延长组地层压力系数主要介于0.65~0.80之间,地层压力属正常范围,储集层物性差,地层因素对气测影响较小,气测资料能够真实地反映地层含油气情况。

在实际气测资料解释评价过程中,分为定性识别和定量解释评价两步进行。首先应用全烃曲线特征法、组分出峰情况及气体比率纵向识别法对储集层异常井段进行定性识别分析,然后计算异常段气测峰基比、充注系数和能量系数进行定量解释评价。

2.1 定性识别

气体比率识别法是根据不同性质的地层流体有着不同的气测组分响应特征构建轻重比率L_H、轻中比率L_M、重中比率H_M参数来判断流体类型的方法。

L_H= $\frac{C_{1} + C_{2}}{(C_{4} + C_{5})^{3} \times 1000}$

L_M= $\frac{C_{1}}{(C_{2} + C_{3})^{2}}$

H_M=100× $\frac{(C_{4} + C_{5})^{2}}{C_{3}}$

轻重比率L_H和轻中比率L_M中轻组分含量在分子上,重组分含量在分母上,随着烃类密度的增大,其值减小,相反重中比率H_M的重组分含量在分子上,轻组分含量在分母上,随着烃类密度的增大,其值增大,因此气体比率曲线形态和流体性质有着很好的相关性。

轻重比率L_H和轻中比率L_M两个参数在储集层中的变化形态和趋势基本相似,为了方便和简洁只选用轻中比率L_M与重中比率H_M两个参数交会,绘制轻中比率L_M与重中比率H_M曲线交会图, 根据曲线交会和填充区域大小,快速识别油水层。若H_M>L_M,两曲线交会填充黄色;若L_M>H_M两曲线交会填充蓝色。根据气体比率参数的物理意义和试油结论统计分析,在气测异常段交会曲线黄色填充幅度越大,储集层含油性越明显,试油效果越好,蓝色填充幅度越大,储集层含油性越差,试油出水的可能性越高(图2)。

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图2 轻中比与重中比交会定性识别流体

2.2 定量评价

气测全烃曲线形态与储集层物性、产能大小有着较大的关系,因此构建全烃峰基比、烃类充注系数和地层能量系数3个参数来建立解释图板和储集层评价标准。该方法以整段储集层的全烃参数异常幅度、气测异常显示厚度、储集层厚度作为建立解释模型的基本元素,避免了以单点气测数据进行计算和投点解释的不足。

2.2.1 峰基比Y_s

峰基比Y_s是某段气测异常全烃值与背景值的比值,反映全烃值的异常幅度,全烃异常幅度越大,说明含油气的可能性越大。因此,用峰基比Y_s作为判别油、气、水的一个指标。

Y_s= $\frac{T_{g}'}{T_{g}}$

式中:Y_s为峰基比;T_g'为全烃异常最高值,%;T_g为全烃异常之前5 m井段的平均值,%。

2.2.2 充注系数W_D

充注系数W_D是气测显示厚度与储集层厚度的比值。根据气测全烃曲线形态与储集层产能大小分析,全烃曲线异常持续时间与产能有一定关系,产能好的储集层气测全烃曲线异常高值持续时间较长,气测异常显示厚度也较大,即充注系数W_D较大,该参数反映的是储集层纵向上烃类充注程度。

W_D= $\frac{H_{s}}{H_{e}}$

式中:W_D为充注系数;H_s为气测异常厚度,m;H_e为储集层厚度,m。

2.2.3 能量系数Q

充注系数W_D和峰基比Y_s可在一定程度上反映储集层能量与流体性质,地层能量与充注系数W_D和峰基比Y_s呈正相关关系,用能量系数Q表示,与峰基比Y_s和充注系数W_D相比,能量系数Q更能反映储集层含油气情况。

Q=Y_sW_D

通过对该区17口井,共24个测试层段,采用以上公式计算峰基比、充注系数和能量系数,并且统计了测试井段的试油结论(表3),建立解释图板(图3、图4),取得工业油层的判识标准:峰基比Y_s>5,充注系数W_D>0.75或能量系数Q>3.75。

表3 三边地区17口井24层气测参数与试油结论统计

井号	层位	储集层井段/m	全烃基值/%	全烃峰值/%	储集层厚度/m	气测异常厚度/m	峰基比	充注系数	能量系数	试油结论
X 105	长6段	1 945.00~1 962.00	0.02	0.28	17.00	4.00	14.49	0.24	3.41	水层
H 44	长3段	1 960.50~1 969.70	1.59	8.40	9.20	5.92	5.28	0.64	3.40	水层
井号	层位	储集层井段/m	全烃基值/%	全烃峰值/%	储集层厚度/m	气测异常厚度/m	峰基比	充注系数	能量系数	试油结论
H 16	长9段	2 166.50~2 173.00	0.40	2.40	6.50	4.00	5.97	0.62	3.67	水层
H 37	长9₁亚段	2 124.80~2 138.00	0.03	0.11	13.20	4.00	3.57	0.30	1.08	水层
H 105	长9₁亚段	2 166.50~2 183.20	0.25	1.45	16.70	4.30	5.92	0.26	1.52	水层
H 139	长7段	2 198.50~2 201.00	1.39	2.17	2.50	2.50	1.56	1.00	1.56	水层
H 139	长7段	2 228.00~2 243.00	0.40	1.32	15.00	5.00	3.34	0.33	1.11	水层
H 139	长4+5段	1 982.20~2 013.40	0.16	1.47	31.20	15.00	9.34	0.48	4.49	水层
H 139	长7段	2 198.50~2 201.00	1.39	2.17	2.50	2.50	1.56	1.00	1.56	水层
H 142	长9₁亚段	2 356.90~2 363.40	0.09	0.47	6.50	4.80	5.29	0.74	3.90	含油水层
H 37	长8₁亚段	2 040.50~2 055.00	0.11	0.83	14.50	13.00	7.37	0.90	6.60	含油水层
H 104	长9₁亚段	2 153.60~2 166.10	0.13	1.23	12.50	12.20	9.77	0.98	9.53	含油水层
H 14	长8₂亚段	2 182.50~2 196.00	0.43	0.54	13.50	10.10	1.27	0.75	0.95	含油水层
H 16	长8₁亚段	2 073.85~2 080.00	0.68	4.60	6.15	6.00	6.76	0.98	6.60	含油水层
A 109	长8₁亚段	2 178.43~2 184.99	0.23	1.64	6.56	5.14	6.99	0.78	5.48	油水同层
A 115	长6₁亚段	1 905.60~1 927.60	0.08	1.98	22.00	21.00	24.21	0.95	23.11	油水同层
P 14	长6₂亚段	2 102.40~2 114.40	0.17	0.80	12.00	18.00	4.79	1.50	7.19	油水同层
A 163	长9₁亚段	2 246.90~2 260.50	0.07	0.34	13.60	15.00	5.10	1.10	5.62	油水同层
D 27	长6₁亚段	1 819.80~1 823.30	0.03	0.27	3.50	3.20	10.33	0.91	9.44	油水同层
A 109	长8₂亚段	2 222.80~2 239.90	0.04	0.50	17.10	15.00	13.86	0.88	12.16	油水同层
A 116	长1段	1 574.90~1 583.40	0.05	1.32	8.50	10.00	25.94	1.18	30.51	油水同层
A 36	长1段	1 944.00~1 971.00	0.11	1.52	27.00	31.00	13.74	1.15	15.78	油层
X 22	长9₁亚段	2 145.50~2 149.30	0.25	2.13	3.80	3.10	8.64	0.82	7.05	油层
A 109	长7段	2 128.00~2 143.00	0.17	1.68	15.00	15.00	10.00	1.00	10.00	油层

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图3 峰基比与充注系数解释图板

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图4 能量系数与充注系数解释图板

3 应用效果与实例

应用常规录井和气体比率纵向识别法发现和定性识别油气显示,结合气测峰基比Y_s与充注系数W_D、能量系数Q等参数组合的解释图板在三边地区延长组储集层的解释评价中取得了较好的效果,录井解释符合率达78%以上。

3.1 H 94井长7段

该井井段2 097.00~2 113.00 m,在2 097.00 m钻遇油气显示,岩性为褐灰色油斑细砂岩,成分以长石为主,石英次之,含少量暗色矿物,颗粒呈次圆状,分选中等,泥质胶结,较致密;油味淡,褐灰色原油浸染色,污手,含油面积10%~15%,含油产状不均匀,岩心新鲜面有潮感,无咸味,滴水试验不渗,干后无盐霜;荧光颜色呈黄白色,荧光面积15%~20%,产状不均匀,点滴试验Ⅱ级,系列对比11级,含油连通性好;气测显示活跃,全烃由0.144 5%上升到1.436 5%,气体比率轻中比和重中比交会含油特征明显。自2 099.00 m以下荧光显示降为油迹,油味减弱至无,无原油浸染色,含油面积减少至2%~3%,滴水试验速渗,点滴Ⅲ级,系列对比7级,含油连通性变差。该井段全烃峰基比9.94,烃类充注系数1.15,气测能量系数11.45,在图3、图4定量解释图板投点位于价值区。综合岩心录井资料、气体比率纵向识别和解释图板分析,2 097.00~2 099.00 m井段综合解释为油层,2 099.00~2 113.00 m井段综合解释为油水同层。在井段2 097.50~2 100.50 m压裂测试,产油4.34 t/d,产水9.5 m³/d,解释结论与试油结果一致(图5)。

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图5 H 94井测录井综合图

3.2 H 136井长6段

该井井段2 058.00~2 074.00 m,在2 058.00 m钻遇油气显示,岩性为浅灰色油迹细砂岩、浅灰色油斑细砂岩,成分以长石为主,石英次之,含少量暗色矿物,颗粒呈次圆状,分选中等,泥质胶结,较疏松;油味淡,无原油浸染色,不污手,含油面积2%~3%,含油产状不均匀,岩心新鲜面有潮感,无咸味,滴水试验速渗,干后无盐霜;荧光颜色暗黄色,荧光面积3%~4%,产状条带状,点滴试验Ⅲ级,系列对比8级,含油连通性差;气测全烃由0.343 4%上升到0.997 4%,全烃峰基比2.90,烃类充注系数0.38,气测能量系数1.11,气体比率轻中比和重中比交会含油特征不明显。综合以上资料分析和解释图板(图3、图4),该段解释为含油水层。在井段2 068.00~2 070.50 m压裂试油,产油2.90 t/d,产水434.50 m³/d,试油结果为含油水层,解释结论与试油结果相符(图6)。

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图6 H 136井测录井综合图

4 结论

长庆油田三边地区延长组储集层砂岩成分成熟度较低,总体上岩性致密,物性差,在纵向上呈现出中间差,上下两端好的明显特征。气体比率曲线的组合形态和交会填充能够很好地指示不同储集层的流体性质。可作为快速识别油气水层的有效手段和方法。

峰基比、充注系数和能量系数能够较好地反映储集层中烃类的充注程度和储集层能量,该方法不但可以应用于孔渗发育的疏松储集层,也可以用于致密储集层,对储集层流体识别有较好的参考意义。

(编辑姜萍)

参考文献

原文顺序

文献年度倒序

文中引用次数倒序

被引期刊影响因子

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2011

... 长庆油田三边地区位于陕北定边、安边、靖边地区,面积约5 000 km²,区域构造背景为西倾平缓单斜.该区延长组岩性以细粒岩屑长石砂岩和长石砂岩为主,但砂岩成分成熟度较低,物性差,储集层油水分异不明显,含油水层的砂岩含油级别普遍为油迹、油斑,气测绝对值与储集层流体的对应关系较差,常见的气测解释方法PIXLER法、双对数法及三角图板法等应用效果不理想^[1,2,3].通过收集该地区录井资料,应用气体比率纵向趋势判别法和全烃峰基比、充注系数以及储集层能量系数构建新的解释图板,建立解释评价标准^[4,5],对最近完钻的部分井进行解释验证,应用效果较好. ...

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〈

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气测录井在三边地区延长组储集层解释评价中的应用

0 引 言

1 储集层特征

1.1 岩石学特征

1.2 储集层物性特征

2 储集层解释评价

2.1 定性识别

2.2 定量评价

3 应用效果与实例

3.1 H 94井长7段

3.2 H 136井长6段

4 结 论

参考文献 文献选项 原文顺序 文献年度倒序 文中引用次数倒序 被引期刊影响因子

0 引言

4 结论

参考文献

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