英西地区深层录井解释评价方法

引用本文

付新, 孔令松, 段宏臻, 张连梁, 段胜强. 英西地区深层录井解释评价方法[J]. 录井工程, 2020,31(3): 75-79.
FU Xin, KONG Lingsong, DUAN Hongzhen, ZHANG Lianliang, DUAN Shengqiang. Evaluation method of deep logging interpretation in Yingxi area[J]. Mud Logging Engineering, 2020,31(3): 75-79.
Doi:10.3969/j.issn.1672-9803.2020.03.014 复制到剪切板

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英西地区深层录井解释评价方法

付新, 孔令松, 段宏臻, 张连梁, 段胜强

中国石油集团测井有限公司青海分公司

作者简介：付新工程师,1984年生,2013年毕业于东北石油大学矿物学、岩石学、矿床学专业,硕士研究生,现在中国石油集团测井有限公司青海分公司花土沟录井(随钻)项目部担任综合录井作业队队长。通信地址:736202 甘肃省敦煌市七里镇中国石油集团测井有限公司青海分公司。电话:18935575703。E-mail:qhfuxing@cnpc.com.cn

摘要

青海油田英西地区深层地质条件复杂,不但井眼小,井底高温、高压,且存在多套膏盐层,井壁不规则,导致测井资料质量差,依靠测井资料解释评价油气层难度较大。为解决这一难题,通过搜集该地区已钻井的试油数据,深挖录井参数,建立组分综合指数与电导率指数交会图板、含水指数与含气指数交会图板,实现了该地区油气层的解释需求。该方法在现场实际应用效果良好,使解释符合率由64%提高到92%。这表明,基于录井技术独到的特点,深挖录井参数也可以很好地解决油气层的解释评价。

关键词: 英西地区; 组分综合指数; 电导率指数; 含水指数; 含气指数; 交会图板; 解释评价

中图分类号:TE132.1 文献标志码:A

Evaluation method of deep logging interpretation in Yingxi area

FU Xin, KONG Lingsong, DUAN Hongzhen, ZHANG Lianliang, DUAN Shengqiang

Qinghai Branch of CNPC Logging Co., Ltd,Dunhuang, Gansu 736202, China

Abstract

The deep geological conditions in Yingxi area of Qinghai Oilfield are complex,not only the borehole is small,the bottom is of high temperature and pressure,but also there are multiple sets of gypsum-salt layers,and the borehole wall is irregular,resulting in poor quality of logging data and difficulties in interpreting and evaluating hydrocarbon reservoirs by logging data. To solve this problem,by collecting oil test data of drilled wells in this area and studying mud logging parameters, the intersection chart of constituent comprehensive index and conductivity index and the intersection chart of water cut index and gas bearing index are established,meeting the interpretation needs of hydrocarbon reservoirs in this area.This method has a good effect in actual field application,increasing the interpretation coincidence rate from 64% to 92%. It shows that based on the unique characteristics of logging technology,deeply studying logging parameters can also well interpret and evaluate hydrocarbon reservoirs.

Keyword: Yingxi area; constituent comprehensive index; conductivity index; water cut index; gas bearing index; intersection chart; interpretation and evaluation

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0 引言

近几年, 青海油田在英西地区深层石油勘探中取得重大突破, 综合录井技术在油气发现和油气层评价工作中发挥了极其重要的作用。英西地区深层碳酸盐岩油气藏处在红柳泉-狮子沟凹陷内, 区内纵向发育多套优质烃源岩, 储集层岩性以陆源碎屑质-碳酸盐混积岩和含陆源碎屑-碳酸盐混积岩为主, 储集空间以晶间孔、晶间溶蚀孔、粒间溶蚀孔、角砾孔和裂缝为主^[1]。由于该油气藏处在深层, 井眼小, 井底温度过高, 压力过大, 且发育多套膏盐层, 钻井过程中容易造成井壁不规则, 因此对测井曲线质量的影响很大, 加大了利用测井资料识别油气层的难度, 而利用录井参数在识别油气层方面具有独特的优势, 为英西地区深层碳酸盐岩油气藏的勘探做出不可估量的贡献。

1 地质概况与录井参数的特点

英西地区位于柴达木盆地西部坳陷区的茫崖次级凹陷西部英雄岭构造带西端^[1]。区内主力生油层段为古近系下干柴沟组上段和上干柴沟组, 岩性主要为深灰色泥岩、泥质碳酸盐和部分蒸发盐岩, 是典型的咸化湖相生油岩。目前钻探共揭示出上油砂山组、下油砂山组、上干柴沟组和下干柴沟组上段4套地层。因英西地区深层井底高温、高压、井眼小、发育多套膏盐层的特点, 多数的测井曲线在该层段的质量较差, 流体性质体现不出, 导致油气层段的划分效果不好。气测录井是比较直观的反映钻井液中油气含量的录井方法^[2]。在钻井过程中, 通过色谱仪直接分析采集到的钻井液中的气样, 地层中所含油气越好, 气测值就越大, 反之, 气测值越低, 表明该层的含油气性就越差, 因此气测值的高低直接反映出地层真实含油气情况^{[2, 3]}。

2 解释评价方法

由于测井资料在英西地区深层的解释评价效果不好, 为了提高解释符合率, 深挖录井参数与油气层的相关性, 结合工程参数数据建立电导率指数与组分综合指数交会图板、含气指数与含水指数交会图板。将交会图板在多口井进行实际应用, 发现可以较好地解释评价和识别油气层, 使油气层的解释符合率由原来的64%提高到现在的92%。

2.1 录井相关参数统计

录井作为发现油气的眼睛, 通过综合录井采集到的数据, 气测全烃、组分值、岩屑、钻时等, 进行随钻地层对比, 可以预判油气层的位置。最具研究性和应用性的参数就是组分值与出口电导率, 在英西地区深层钻井过程中, 当某个油气层打开的时候, 时常会出现全烃值满值的情况下继续钻进(由于深层井底压力窗口比较窄, 钻井液密度过高易漏), 在这种情况下根据组分值的变化可以分析出有效储集层, 进而结合其他参数进行更加精确的解释。

英西地区深层地层水活跃, 且矿化度很高, 当钻遇油层时, 原油进入钻井液后会导致出口电导率下降; 钻遇水层时, 地层水进入钻井液后会导致出口电导率上升; 钻遇油水层时, 往往出口电导率会出现先下降后上升规律。通过挖掘电导率参数在油层、油水层、水层间的差异变化规律, 引入电导率指数(D), 即电导率实时变化率, 用于划分油水区间, 公式如下:

D= $\frac{LH}{A^{2}}$ (1)

式中:D为电导率指数, 无量纲; L为气测异常显示过程中电导率的最低值, S/m; H为气测异常显示过程中电导率的最高值, S/m; A为出现气测异常之前的电导率基值, S/m。

英西地区深层钻遇油层时, 气测显示活跃, 多数油层全烃值达到饱和, 烃组分齐全, 重烃含量较高, 轻烃含量较低, 电导率降低; 当钻遇水层时, 全烃值变化比较大, 甚至能达到饱和, 烃组分齐全, 但是甲烷含量比较高, 重烃组分含量较低, 电导率升高。由于不同性质的流体烃类富集程度不同, 组分构成也不同, 因此通过对英西地区深层流体气测组分特征分析, 油层重烃组分含量最高, 油水层、含油水层较前者低, 水层最低; 而轻烃含量则相反。通过优选气测敏感参数结合电导率指数, 优化参数运算关系, 定义了组分综合指数(G)、含气指数(Q)、含水指数(W) 3个参数, 用于划分油水区间。公式如下:

G=k× $\frac{(\overset{5}{\sum_{i = 1}} C_{i}) \times \sqrt[]{C_{2} \times C_{3}}}{(i C_{4} + n C_{4})^{2}}$ (2)

Q= $\frac{k \times C_{1} \times (\overset{4}{\sum_{i = 1}} C_{i}) \times (\overset{3}{\sum_{i = 2}} C_{i}) \times \sqrt[]{C_{2} \times C_{3}}}{(i C_{4} + n C_{4})^{3} \times (\overset{5}{\sum_{i = 1}} C_{i}) \times 1000}$ (3)

W= $\frac{C_{1} \times (C_{1} + C_{2}) \times D}{(i C_{5} + n C_{5}) \times (\overset{5}{\sum_{i = 3}} C_{i}) \times 100}$ (4)

式中:G为组分综合指数; Q为含气指数; W为含水指数; k为地区经验系数, 取值51.8; C₁、C₂、C₃、iC₄、nC₄、iC₅、nC₅为气测异常最高值时的组分相对含量, %。

根据英西地区深层SH 41井、SH 42井、SH 205井、SH 52井等14口井共42个层的试油数据, 将电导率指数、组分综合指数、含气指数和含水指数进行统计, 发现其具有比较好的相关性。由于篇幅所限, 表1为部分参数。

表1 深层显示层位D、G、Q、W数据与试油结果统计

2.2 建立交会图板

依据前文所述14口井的42个层系试油数据, 利用电导率指数、组分综合指数、含气指数、含水指数, 结合英西地区深层试油资料建立了组分综合指数与电导率指数交会图板、含水指数与含气指数交会图板。

2.2.1 组分综合指数与电导率指数交会图板

根据试油结果及所选取的优质参数进行计算建立组分综合指数与电导率指数交会图板。该图板横坐标为电导率指数, 纵坐标为组分综合指数(图1)。

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	图1 组分综合指数与电导率指数交会图板

2.2.2 含水指数与含气指数交会图板

根据试油结果及所选取的优质参数进行计算建立含水指数与含气指数交会图板。该图板横坐标为含气指数, 纵坐标为含水指数(图2)。

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	图2 含水指数与含气指数交会图板

3 应用效果与实例

组分综合指数与电导率指数交会图板、含水指数与含气指数交会图板的应用为英西地区深层碳酸盐岩油气藏的解释评价做出了突出贡献(表2), 使油气层解释符合率由原来的64%提高到现在的92%。

表2 新井应用图板符合率统计

3.1 SH 47井

图3为SH 47井的录井综合图。该井在下干柴沟组上段的4 478.00~4 484.00 m井段出现气测异常显示, 全烃最高峰达到100%, 重烃组分含量较高, 岩性为深灰色荧光灰质泥岩。在出现该气测异常的井段内, 组分综合指数值为1 481.53, 电导率指数值为0.89, 含水指数值为0.44, 含气指数值为5.18。该层在组分综合指数与电导率指数交会图板(图1)、含水指数与含气指数交会图板(图2)均落在了油区, 录井解释为油层。

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	图3 SH 47井录井综合图

该层常规试油, 8 mm油嘴自喷, 产原油27.44 m³/d, 证实了两个图板的良好应用性。

3.2 SH 51井

图4为SH 51井的录井综合图。该井在下干柴沟组上段的4 663.00~4 667.00 m井段出现气测异常显示, 全烃最高峰达到100%, 轻烃含量稍微偏高, 重烃组分含量较低, 岩性为灰色荧光灰质泥岩。在出现该气测异常的井段内, 组分综合指数值为9 022.10, 电导率指数值为0.92, 含水指数值为5.06, 含气指数值为70.46。该层在组分综合指数与电导率指数交会图板(图1)、含水指数与含气指数交会图板(图2)均落在了油水区, 录井解释为含油水层。该层常规试油, 4 mm油嘴抽汲, 产原油3.22 m³/d, 产水17.78 m³/d。

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	图4 SH 51井录井综合图

3.3 SH 40井

图5为SH 40井的录井综合图。该井在下干柴沟组上段的4 047.00~4 054.00 m井段出现气测异常显示, 全烃最高峰达到100%, 轻烃含量偏高, 重烃组分含量很低, 岩性为灰色荧光灰质粉砂岩。在出现该气测异常的井段内, 组分综合指数值为58 155.52, 电导率指数值为0.99, 含水指数值为301.93, 含气指数值为635.58。

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	图5 SH 40井录井综合图

该层在组分综合指数与电导率指数交会图板(图1)、含水指数与含气指数交会图板(图2)均落在了水区, 录井解释为水层。该层经过压裂试油, 产水122.64 m³/d。解释结论与试油结果一致。

4 结束语

英西地区深层地质条件复杂, 井眼小, 井底高温、高压, 且发育多套膏盐层, 形成井壁不规则, 对测井曲线质量的影响很大, 严重影响了录井、测井的油气藏解释工作。通过深挖录井参数, 建立组分综合指数与电导率指数交会图板、含水指数与含气指数交会图板, 能够快速识别深层含油气情况, 使英西地区深层油气层解释符合率提高到了92%, 并且在实际应用中取得良好的效果。

录井技术相比较测井技术, 有其独到的特点, 在面对英西地区深层测井资料解释存在困难的时候, 深挖录井参数, 通过数学方法计算结合, 形成的交会图板能够更好地解决测井无法突破的难题。随着该地区勘探的深入, 在试油数据资料基础上, 进一步完善上述两个图板, 使其解释符合率更高、更准确。

(编辑姜萍)

参考文献

文献列表

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[2]	冷云飞, 段宏臻, 李振林. 东坪地区复杂天然气储集层解释评价方法[J]. 录井工程, 2014, 25(4): 42-45, 75. LENG Yunfei, DUAN Hongzhen, LI Zhenlin. Interpretation and evaluation methods for complex natural gas reservoirs in Dongping area[J]. Mud Logging Engineering, 2014, 25(4): 42-45, 75. [本文引用:2]
[3]	张书远, 赵建伟, 耿安然, 等. 气测录井判别地层流体性质的两种方法[J]. 石油天然气学报, 2010, 32(1): 278-280. ZHANG Shuyuan, ZHAO Jianwei, GENG Anran, et al. Two methods of gas logging to discriminate the properties of formation fluids[J]. Journal of Oil and Gas Technology, 2010, 32(1): 278-280. [本文引用:1]