引用本文
韩明刚, 谭忠健, 李鸿儒, 李战奎, 陈勇国. 轻烃参数在埕北低凸起复杂储集层流体随钻评价中的应用[J]. 录井工程, 2020,31(4): 98-102.
HAN Minggang, TAN Zhongjian, LI Hongru, LI Zhankui, CHEN Yongguo. Application of light hydrocarbon parameters in complex reservoir fluids evaluation while drilling in Chengbei Low Uplift[J]. Mud Logging Engineering, 2020,31(4): 98-102.
Doi:10.3969/j.issn.1672-9803.2020.04.015  
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轻烃参数在埕北低凸起复杂储集层流体随钻评价中的应用
韩明刚①, 谭忠健②, 李鸿儒①, 李战奎①, 陈勇国①
①中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司
②中海石油(中国)有限公司天津分公司

作者简介: 韩明刚 工程师,1983年生,2007年毕业于长江大学,目前从事石油地质勘探工作。通信地址:300459 天津市滨海新区海川路2121号渤海石油管理局。电话:(022)66502164。E-mail:hanmg2@cnooc.com.cn

收稿日期: 2020-10-27
摘要

渤海油田埕北低凸起C 222探井东营组钻遇良好油气显示,但录测解释矛盾,影响了勘探决策。为进行该区储集层流体判别,应用地化轻烃参数进行随钻评价,通过庚烷值和异庚烷值判断可知储集层受到严重的生物降解作用,甲苯和苯含量值以及轻烃丰度分析储集层受到明显的水洗作用。评价结果表明:该探井储集层东营组为含油水层,地化轻烃参数能够用于对储集层流体进行判别,较好地解决了随钻评价矛盾问题。

关键词: 轻烃参数; 随钻评价; 埕北低凸起; 储集层流体
中图分类号:TE132.1 文献标志码:A
Application of light hydrocarbon parameters in complex reservoir fluids evaluation while drilling in Chengbei Low Uplift
HAN Minggang①, TAN Zhongjian②, LI Hongru①, LI Zhankui①, CHEN Yongguo①
①CNOOC Ener Tech-Drilling & Production Co.,Tianjin 300459,China
②CNOOC(China)Co.,Ltd., Tianjin Branch,Tianjin 300459,China
Abstract

The Dongying Formation in exploratory well C 222 in Chengbei Low Uplift,Bohai Oilfield had good oil and gas shows. However,the inconsistent mud logging and well logging interpretation influenced exploration decisions. In order to identify the reservoir fluids in this area,geochemical light hydrocarbon parameters were used for evaluation while drilling. The estimation of heptane value and isoheptane value indicated that the reservoir was severely biodegraded. The analysis of toluene,benzene content value and light hydrocarbon abundance showed that the reservoir was subject to obvious water washing. The evaluation results showed that the Dongying Formation of the exploratory well reservoir was an oil-bearing aquifer,and the geochemical light hydrocarbon parameters can be used to identify reservoir fluids,which well resolved the contradiction of evaluation while drilling.

Keyword: light hydrocarbon parameters; evaluation while drilling; Chengbei Low Uplift; reservoir fluids
0 引言

随着渤海油田勘探目标向中深层迈进, 勘探过程中会钻遇许多复杂储集层, 对这些复杂储集层流体性质的评价会直接影响到油田的勘探决策。探井现场常用气测、地化热解和三维定量荧光等手段进行随钻评价[1, 2]。轻烃包含着丰富的地球化学信息, 一直备受人们关注[3, 4, 5, 6, 7], 却很少在现场得到应用。轻烃地球化学分析技术具有成本低和便捷快速的特点, 可应用于勘探随钻评价, 本文使用地化轻烃参数对储集层流体进行随钻评价, 探索轻烃在油田勘探开发中的应用, 取得了较好的效果。

1 区域概况及问题分析

埕北低凸起位于渤海西部海域, 该构造已钻4口探井, 其中近期钻探的C 222井位于C 22构造, C 22构造由三个断块组成, 其东营组、沙河街组整体圈闭形态较好; 该构造紧邻埕北凹陷, 处于埕北凹陷油气向埕北低凸起运移的路径上, 具备较好的烃源条件, 成藏条件优越。

C 222井东三段主要钻遇3套储集层, 如图1所示, 其中①号和②号储集层油气显示较好, 壁心含油面积在50%及以上, 地化热解和三维定量荧光分析含油丰度较高, 如表1所示, 岩屑Pg值基本达到15 mg/g左右, 壁心Pg最大值25.594 7 mg/g, 三维定量荧光级别最高12.7级, 气测全烃最大值3.61%, 录井各单项资料均达到了油层的解释标准, 因此录井现场解释为油层。地化热解和三维定量荧光分析判别为重质油, 钻前预测原油密度0.881 g/cm3, 为中质油。③号储集层Pg值相对较低, 可能含水。然而, 3套储集层测井解释含水饱和度86%~92.8%, 皆为含油水层, 如表2所示, 并且①号储集层在2 197.5 m PVT取样只见少量的油花, 录井和测井、测试解释矛盾, 使C 222井储集层流体性质判断陷入困难, 甚至对后期勘探决策带来直接影响。由于邻井C 221井没有地化录井数据, 本文尝试对C 222井和已钻2口邻井C 211、C 212井现场轻烃数据从生物降解程度及水洗程度方面进行分析。

图1 留楚构造带特征参数箱图

表1 C 222井东三段录井解释数据
表2 C 222井东三段测井解释数据
2 轻烃数据分析

选取该区3口探井东营组储集层井壁取心和钻井取心共101个样品, 数据来源于井场地球化学录井轻烃气相色谱分析, 将岩心、井壁取心样品加热到80℃, 使样品中轻质烃类(C1-C9)释放出来, 随后进行色谱检测, 获得样品的轻烃组成信息。

2.1 生物降解程度分析

庚烷值和异庚烷值常用于对轻烃次生变化的研究, Thompson[8]、王培荣等[9]根据大量的实验结果, 基于庚烷值和异庚烷值的变化, 将原油分为四大类型(表3)。

表3 Thompson原油成熟度分类区间

异庚烷值=(2-甲基己烷+3-甲基己烷)/(1, 顺, 3-+1, 反, 3-+1, 反, 2-)环戊烷

正庚烷值=(正庚烷×100)/(环己烷+2-甲基己烷+1, 1-二甲基环戊烷+2, 3-二甲基戊烷+3-甲基己烷+1, 顺, 3-二甲基环戊烷+1, 反, 3-二甲基环戊烷+1, 反, 2-二甲基环戊烷+3-乙基戊烷+2, 2, 4-三甲基戊烷+正庚烷+甲基环己烷)

尽管不同区块的分类范围有所不同, 但大致是类似的, 降解区内庚烷值和异庚烷值越小说明降解越严重。

根据Thompson的分类标准建立了3口井东营组储集层庚烷值和异庚烷值散点图, 如图2所示。已钻邻井C 211井的庚烷值和异庚烷值较为分散, 部分在降解区内, 说明其部分储集层受到降解。邻井C 212井的庚烷值和异庚烷值大部分在降解区内, 说明其大部分储集层受到降解。C 222井庚烷值和异庚烷值全部位于降解区内, 分布非常集中, 且相比邻井其值较小, 区分度明显, 说明其受生物降解最为严重, 因此录井预测其油质较重(钻前预测为中质油)。生物降解作用可使原油粘度增大, 流动性变差, 并影响孔隙发育, 阻碍油气运移, 而且使得储集层流体中残余油饱和度相对较高, 造成“ 好显示” 假象。

图2 各井东营组储集层庚烷值与异庚烷值散点图

2.2 水洗程度分析

在相同的物理化学条件下, 相同碳数轻烃的溶解度具有环烷烃最小、芳烃最大、链烷烃介于两者之间的特征[10, 11]。水洗作用可使甲苯、苯含量降低。

根据3口井的现场井壁取心轻烃数据制作了甲苯与苯含量散点图, 由图3可以看到, C 222井的苯、甲苯含量较同一区域其他各井均有降低趋势。C 211井油层甲苯含量在0.1%以上, 苯含量多在0.02%以上, 油层和含油水层的分布范围有部分重合, 但还是有一定区分度。C 212井油层甲苯含量在0.15%以上, 苯含量多在0.02%以上, 油层和含油水层、水层的苯、甲苯含量分布区有很好的区分度。相比邻井, C 222井的甲苯、苯含量较低, 甲苯在0.055%以下, 均值0.019%, 苯在0.04%以下, 均值0.008 4%, 说明水洗作用明显, 因此解释为含油水层是合理的。

图3 各井东营组储集层甲苯与苯含量散点图

2.3 轻烃图板验证

轻烃丰度为所测得的C1-C7的含量总和(单位:mV·s), 轻烃丰度会随着水洗作用的加强而降低, 能够反映储集层的含水性。通过该区12口探井古近系45层数据建立了轻烃丰度与芳烃图板, 将C 222井东三段轻烃丰度和芳烃含量投影到该图板, 由图4可以看出, C 222 井东三段轻烃丰度和芳烃含量整体偏低, 分布于油水同层和含油水层区。

图4 C 222井东营组储集层轻烃丰度与芳烃含量散点图

3 结论

(1)与邻井相比, C 222井的庚烷值和异庚烷值较小, 说明其储集层受生物降解较为严重, 影响油气运移, 并使得储集层流体中残余油饱和度相对较高, 造成“ 好显示” 假象。

(2)与区域指标相比, C 222井的甲苯、苯含量较低, 说明水洗作用明显, 轻烃丰度与芳烃含量散点图也验证了该结论, 因而解释为含油水层是合理的。

(3)使用轻烃参数对储集层流体进行随钻评价具有可行性, 且方便快捷, 对轻烃在其他区块和油田的应用有一定借鉴意义, 建议在常规录井手段中引进轻烃参数, 尤其对录井和测井解释矛盾的储集层有很好的参考价值。

(编辑 陈 娟)

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