引用本文
杜鹏. 厄瓜多尔TARAPOA地区录井解释评价方法研究与应用[J]. 录井工程, 2020,31(1): 67-72.
DU Peng. Research and application of mud logging interpretation evaluation method in TARAPOA area of Ecuador[J]. Mud Logging Engineering, 2020,31(1): 67-72.
Doi:10.3969/j.issn.1672-9803.2020.01.013  
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厄瓜多尔TARAPOA地区录井解释评价方法研究与应用
杜鹏
中国石油长城钻探工程有限公司录井公司

作者简介：杜鹏 工程师,1988年生,2010年毕业于中国石油大学(华东)资源勘查工程专业,2018年毕业于东北石油大学地质工程专业,获硕士研究生学位,现在长城钻探工程有限公司录井公司解释评价中心,主要从事油气藏综合解释评价及特色录井技术应用工作。通信地址:124010 辽宁省盘锦市兴隆台区石油大街77号录井公司。电话:(0427)7802194。E-mail:pdu.gwdc@cnpc.com.cn

摘要

TARAPOA地区是南美安第斯油田的主力产油区,随着钻井工艺发展和勘探开发的不断深入,该地区钻进中岩屑破碎更加严重,烃类信息大量损失,含油显示难以识别,同时潜力储集层的气油比普遍较低,气测录井难以及时发现油气显示,导致高含油储集层识别困难。为攻克这些勘探难题,2017年开始在该地区引入三维定量荧光录井技术和地化录井技术。通过三维定量荧光录井,可以判别油质类型、准确区分钻井液污染,同时优选参数,应用对比级 N和相当油含量 C两项参数建立了三维定量荧光参数标准;应用地化录井的 S1、 S2、 Pg、 Ps四项参数建立了地化参数标准,优选 S2、 Pg两项参数建立地化解释图板。同时,通过建立地化含油参数 Co,结合三维定量荧光对比级 N,建立了该地区的录井综合解释评价图板。2017-2018年在TARAPOA地区19口井应用三维定量荧光及地化参数标准、地化解释图板和录井综合解释评价图板,有效地解决了该地区储集层解释评价难题,解释符合率达88.7%,并在安第斯油田其他区块成功推广和应用,为后期勘探开发提供了有力支持,具有良好的应用前景,为录井解释评价服务进入更多的国际市场奠定了坚实基础。

关键词: 厄瓜多尔; TARAPOA地区; 三维定量荧光录井; 地化录井; 解释评价
中图分类号:TE132.1 文献标志码:A
Research and application of mud logging interpretation evaluation method in TARAPOA area of Ecuador
DU Peng
CNPC GWDCMud Logging Company, Panjin, Liaoning 124010,China
Abstract

TARAPOA area is the main oil producing area of Andean oilfield in South America. With the development of drilling technology and the continuous deepening of exploration and development, cuttings are broken more severely during the drilling process in this area, a large amount of hydrocarbon information has been lost, and it is difficult to identify the oil bearing display. Meanwhile, the gas-oil ratio of potential reservoirs is generally low, and it is difficult to find the show of gas and oil in time by gas logging, which leads to the difficulty in identifying high oil-bearing reservoirs. To overcome these exploration difficulties, 3D quantitative fluorescence logging technology and geochemical logging technology have been introduced in this area since 2017. With 3D quantitative fluorescence logging technology, the oil types can be discriminated and drilling fluid pollution can be accurately distinguished. The parameters are optimized and 3D quantitative fluorescence parameter standards are established by using contrast grade N and equivalent oil content C. The geochemical parameter standard is established by using four parameters of geochemical logging, which are S1, S2, Pg and Ps, and geochemical interpretation chart is established by optimizing two parameters of S2 and Pg. At the same time, by establishing geochemical oil-bearing parameter Co and combining with 3D quantitative fluorescence contrast grade N, a comprehensive interpretation and evaluation chart of mud logging in this area is established. After the application of 3D quantitative fluorescence, geochemical parameter standards, geochemical interpretation charts and mud logging comprehensive interpretation evaluation charts of 19 wells in TARAPOA area from 2017 to 2018, the problems of reservoir interpretation and evaluation in this area were effectively solved, and the interpretation compliance rate reached 88.7%. It has been successfully promoted and applied in otherblocks of Andean oilfield, which provides strong support for later exploration and development, has good application prospects and broad application space, and has laid a solid foundation for mud logging interpretation and evaluation services to enter more international markets.

Keyword: Ecuador; TARAPOA area; 3D quantitative fluorescence logging; geochemical logging; interpretation and evaluation
0 引 言

厄瓜多尔奥连特盆地是南美安第斯山前盆地中最大的产油盆地之一, 面积约105 km2, 位于安第斯造山带东侧, 盆地北部由哥伦比亚的Vaupes和Macarena隆起所限, 南面由Cononaco隆起所限, 东部一直延伸到秘鲁。盆地西陡东缓, 西翼构造倾角达5° ~10° , 而东翼不到2° 。盆地轴向为S-N, 白奎系-第三系沉积层厚达5 000 m以上。安第斯油田位于盆地东部斜坡富油区带内, 年产原油约240× 104 t, 白垩系为目前主要勘探开发层系, 主要发育Napo组泥岩和碳酸盐两套成熟烃源岩, 且仍处于生油期和运移期, Hollin组和Napo组砂岩两套储集层, 以及上白垩系页岩、灰岩区域性盖层[1, 2]。

TARAPOA地区是安第斯油田的主力产油区, 1978年投入开发, 属于成熟油区, 稳产保持在日产油34 000桶。以构造圈闭为主, 构造-岩性圈闭和岩性圈闭为辅, 面积小, 幅度低; 储集层主要为Napo组砂岩, 主力产油层为M 1和U层, 属于中高孔高渗砂岩, 为底水低幅构造-岩性控制的复合油藏; 原油性质为中等粘度的中-重质油, 依靠天然能量和注水开发[3]。

随着钻井工艺发展和勘探开发的不断深入, 通过对工程和地质因素分析, TARAPOA地区储集层解释评价主要存在以下难点。

(1)由于钻井不断提速, 岩屑破碎程度严重, 再经过钻井液稀释, 返出地面后清洗、晒干, 烃类大量损失; 同时, 为保障钻井安全, 钻井液中常混入如磺化沥青之类的高荧光性添加剂, 应用地质录井技术识别含油显示困难。

(2)TARAPOA地区储集层中气油比集中在25~35 m3/m3, 气油比普遍较低, 进入钻井液中的气体含量较少, 在钻遇油气储集层时气测异常不明显, 应用气测录井技术不能及时发现油气储集层。

上述工程和地质问题给储集层解释评价工作带来了很大困难, 针对其中难点, 通过长期摸索和研究, 在该地区引入三维定量荧光录井和地化录井两项技术, 并进行录井解释评价方法研究与应用。

1 解释评价方法研究

鉴于三维定量荧光录井和地化录井技术在厄瓜多尔TARAPOA地区属首次应用, 通过对J 2、A 3等44口已试油井的这两项录井资料进行统计分析和参数优选, 分别形成了该地区三维定量荧光录井和地化录井的解释评价方法, 并在此基础上建立了适应该区块的录井综合解释评价方法。

1.1 三维定量荧光录井

三维定量荧光录井技术利用光学原理直接对样品的萃取溶液进行荧光分析, 通过检测其荧光强度及光谱分布, 得到原油浓度和油品特性等参数[4, 5]。

1.1.1 判断油质类型

由于研究区内油品类型复杂, 以中质油、重质油、超重质油为主, 因此解释评价的首要任务是判断油质类型, 不同性质的原油, 其三维定量荧光谱图形态特征及主峰出峰位置(Ex, Em)是不同的[4, 5], 差异较大, 可利用三维定量荧光技术实现油质类型的判别(表1)。

表1 三维定量荧光油质谱图特征

1.1.2 排除钻井液污染

厄瓜多尔TARAPOA地区钻井过程中, 钻井液常混入一些带有荧光物质的添加剂, 对地质录井影响较大, 不能准确识别岩屑中的真实含油显示, 但利用三维定量荧光录井技术可以有效排除干扰[5]。通过谱图对比可以发现, 钻井液添加剂与正常含油谱图差距明显, 可以及时发现和识别荧光污染物质(图1)。

图1 TARAPOA地区部分钻井液添加剂三维定量荧光谱图

1.1.3 含油性识别

三维定量荧光参数中, 对比级N表征单位样品中荧光物质所对应的荧光系列对比级别[4]; 相当油含量C(mg/L)表征单位样品中荧光物质的含油浓度[4], 反映样品中的含油气丰度。

这两个参数均能反映岩石样品中含油量多少, 可有效识别储集层含油性。通过对厄瓜多尔TARAPOA地区内J 2、A 3等44口井三维定量荧光数据进行统计, 基于参数N和C建立了三维定量荧光参数标准(表2)。

表2 TARAPOA地区三维定量荧光参数标准
1.2 地化录井

岩石热解技术可对岩屑、岩心样品进行快速、准确地分析, 获得储集层中定量的烃类含量, 以达到准确评价储集层含油性的目的[6]。储集层岩石热解直接分析储集层中的原油, 不受地层水矿化度、岩性、黏土矿物、岩石骨架导电性等因素影响, 只与储集层中的烃类特征有关, 获得的参数包括S0、S1、S2以及派生参数烃含量Pg(能够定量评价储集层含原油的多少)、Ps((Ps=(S0+S1)/S2), 能够反映油质类型)。

通过统计厄瓜多尔TARAPOA地区44口井地化参数, 建立该地区地化参数标准(表3)。

表3 TARAPOA地区地化参数标准

运用灰色关联数学方法对TARAPOA地区44口井145个样品点的地化参数与储集层日产油数据进行相关性计算(表4), 发现S2、Pg与日产油相关性最好, 据此利用S2、Pg建立了TARAPOA地区地化解释图板(图2)。

表4 TARAPOA地区地化参数与日产油相关性统计

图2 TARAPOA地区地化解释图板

1.3 建立录井综合解释评价方法

如上所述, 地化参数中Pg值能准确反映储集层含油丰度, Ps值则能反映原油油品类型, 储集层含油性越好, 含油丰度就越大, 原油油品类型越接近于轻质油, Pg和Ps值就越高, 将这两个参数组合而成地化含油参数Co(Co= Pg2Ps, 无量纲), 理论上与储集层含油性呈正相关关系。

对TARAPOA地区44口试油井三维定量荧光和地化录井参数与日产油进行相关性计算, 结果如表5。可以发现, Co、N与日产油相关性最好, 能够有效反映储集层产油能力。

表5 TARAPOA地区特色录井参数与日产油相关性统计

基于上述分析, 建立了TARAPOA地区录井综合解释评价图板(图3)。

图3 TARAPOA地区录井综合解释评价图板

2 应用效果

2017-2018年, 在TARAPOA地区应用上述三维定量荧光、地化录井解释方法(表1、表2、表3、图2)以及录井综合解释评价图板(图3), 完成了J 30、A 12等19口井的录井综合解释, 解释符合率达到88.7%。该方法的应用纠正了部分早期认识, 有效地提高了试油成功率。

J 30井是位于TARAPOA地区某区块的一口预探井。钻探目的是预探区块内U层位含油气情况, 为进一步开发提供支持。

该井录井井段9 958~9 992 ft(1 ft=0.304 8 m, 下同), 岩性为荧光海绿石砂岩, 岩屑含油显示不明显, 快速色谱录井全烃基值1.85%, 全烃最大值3.15%, 常规录井参数反映储集层具有一定含油性, 解释为含油水层。

如表6所示, 三维定量荧光录井参数中, 样品荧光波长Ex为310 nm, Em为360 nm, 谱图形态为单峰, 峰顶较圆, 峰形较陡(图4), 其指纹覆盖面比较大, 为标准中质油特征(表1); 同时, 通过与钻井液添加剂谱图(图1)对比, 认为本井段未发生钻井液污染, 所反映含油显示即储集层真实显示。井段内三维定量荧光参数稳定, 且数值较高, 岩屑相当油含量C为194.96~371.03 mg/L, 对比级N为9.3~10.2, 均高于该地区三维定量荧光参数标准(表2)中的油层标准, 三维定量荧光录井解释为油层(图5)。

表6 J 30井三维定量荧光数据

图4 J 30井井深9 970 ft三维定量荧光谱图

图5 J 30井解释成果图

如表7所示, 根据地化参数标准(表3), 除9 965 ft点外, 其余深度的S2值接近油水同层或油层标准, 但9 980~9 990 ft井段, S1和S2值有明显逐渐降低的趋势, 反映储集层底部含水量增加; 对该段各点参数进行地化解释图板投点, 集中落在价值区内(图2)。因此, 地化录井解释为油层、油水同层(图5)。

表7 J 30井地化评价参数

参见图3可以发现, 在录井综合解释图板上进行投点, 大部分落在油层区内, 个别点落在油水同层内, 综合三维定量荧光和地化两项录井技术, 综合解释该层为油层、油水同层, 建议对井段9 960~9 980 ft进行试油, 最终日产油258桶, 产水20 m3/d, 与录井解释结论相符。

3 结 论

在厄瓜多尔TARAPOA地区应用三维定量荧光录井和地化录井两项技术, 并对其解释评价方法和效果归纳总结, 取得了两点突破。

(1)首次在TARAPOA地区应用三维定量荧光和地化两项录井技术, 弥补常规测录井技术的不足, 在此基础上, 建立了TARAPOA地区三维定量荧光和地化参数标准, 进一步建立了地化录井解释图板。

(2)深入分析各地化参数的意义, 建立了地化含油性新参数Co, 并结合三维定量荧光参数N, 首次形成了TARAPOA地区录井综合解释评价图板。

综上所述, 在TARAPOA地区首次建立的录井解释评价方法, 应用效果良好, 在减少勘探开发投入的同时能够准确识别储集层流体性质, 有效解决了油气显示发现难题, 具有良好的应用前景和广阔的应用空间, 为录井服务进入更多的国际市场奠定了坚实的基础。

(编辑 王丙寅)

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