引用本文
白林坤, 罗迎春, 蒋钱涛, 熊亭, 袁胜斌, 程乐利. 珠江口盆地陆丰凹陷文昌组FLAIR录井解释新方法[J]. 录井工程, 2021,32(3): 84-90.
BAI Linkun, LUO Yingchun, JIANG Qiantao, XIONG Ting, YUAN Shengbin, CHENG Yueli. FLAIR new mud logging interpretation method for Wenchang Formation in Lufeng sag, Pearl River Mouth Basin[J]. Mud Logging Engineering, 2021,32(3): 84-90.
Doi:10.3969/j.issn.1672-9803.2021.03.015  
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珠江口盆地陆丰凹陷文昌组FLAIR录井解释新方法
白林坤①, 罗迎春②, 蒋钱涛③, 熊亭③④, 袁胜斌⑤, 程乐利②
①中法渤海地质服务有限公司深圳分公司
②长江大学录井技术与工程研究院
③中海石油(中国)有限公司深圳分公司
④长江大学地球科学学院
⑤中法渤海地质服务有限公司天津分公司

作者简介：白林坤 工程师,1978年生,2000年毕业于重庆石油高等专科学校石油地质专业,现在中法渤海地质服务有限公司从事地质录井、石油地质与油田数字化方面的研究工作。通信地址:300457 天津市开发区信环西路19号天河科技园1号楼3层。电话:(022)65310795。 E-mail: bailk@cfbgc.com

通信作者:罗迎春 工程师,1978年生,2009年毕业于长江大学地球科学学院矿产普查与勘探专业,工学硕士学位,现在长江大学录井技术与工程研究院从事石油地质工作。通信地址:434023 湖北省荆州市南环路1号。电话:13554561974。 E-mail:ycluo@foxmail.com

收稿日期: 2021-04-12
摘要

陆丰凹陷古近系文昌组为低孔隙度、低渗透率储层,测录井响应异常幅度降低,而文昌组泥岩多为成熟烃源岩,气测异常幅度较大,常接近甚至高于相邻储层,干扰了油气水层识别,导致常规录井解释方法准确率降低,难以准确区分储层流体性质。在气体比率法、流体指数法基础上提取了FLAIR新参数比率差值 η1c和流体性质系数 η2,结合计算全烃峰基比,建立了文昌组流体解释图板,并采用Fisher判别分析法确立了文昌组区域性定量解释模型,其在现场实际应用效果较好,录井综合解释符合率达到97.5%。

关键词: 陆丰凹陷; 古近系; 文昌组; FLAIR流体录井; 定量解释
中图分类号:TE132.1 文献标志码:A
FLAIR new mud logging interpretation method for Wenchang Formation in Lufeng sag, Pearl River Mouth Basin
BAI Linkun①, LUO Yingchun②, JIANG Qiantao③, XIONG Ting③④, YUAN Shengbin⑤, CHENG Yueli②
①Shenzhen Branch, China France Bohai Geoservices Co., Ltd., Shenzhen, Guangdong 518000, China
②Research Instituteof Mud Logging Technology and Engineering, Yangtze University, Jingzhou, Hubei 434020, China
③Shenzhen Branch, CNOOC China Limited, Shenzhen, Guangdong 518000, China
④Yangtze University School of Geosciences, Wuhan, Hubei 430100, China
⑤Tianjin Branch, China France Bohai Geoservices Co., Ltd., Tianjin 300457, China
Abstract

The reservoir of Paleogene Wenchang Formation in Lufeng sag is low in porosity and permeability, and the abnormal amplitude of logging response decreases. However, the mudstone in Wenchang Formation is mostly mature source rock, and the anomaly range of gas logging is large, which is often close to or even higher than the adjacent reservoirs, interfering with oil, gas and water layers identification, resulting in a reduced accuracy of the conventional mud logging interpretation method, it is difficult to accurately distinguish the reservoir fluid properties. Based on the gas ratio method and fluid index method, the new FLAIR parameters, ratio difference η1c and fluid property coefficient η2 are extracted. Combined with the calculation of the peak to base ratio of total hydrocarbon, the Wenchang Formation fluid interpretation chart is established. The regional quantitative interpretation model of Wenchang Formation is set up by Fisher discriminant analysis, which has good effects in field application, and the coincidence rate of mud logging comprehensive interpretation is up to 97.5%.

Keyword: Lufeng sag; Paleogene; Wenchang Formation; FLAIR fluid mud logging; quantitative interpretation
0 引言

陆丰凹陷古近系文昌组埋藏较深, 储层物性较差, 为低孔隙度、特低-低渗透率储层[1, 2, 3, 4], 由于测录井资料对储层物性好坏的响应较为敏感, 较差的物性条件造成测录井显示特征不明显; 而且文昌组泥岩多为成熟烃源岩, 气测异常幅度常接近甚至高于相邻储层段油层, 造成油气水识别难度加大, 随钻解释准确率降低。

FLAIR流体录井(Fluid Logging & Analysis In Real-time)是一种全新的井场实时流体检测技术, 现场气体检测范围扩大到C1-C8, 具备出入口双气路恒温脱气器、质谱分析仪以及严格的质量控制, 自带的InFact数据处理软件能够对录取的流体数据进行校正, 数据质量远高于常规Reserval气测录井[5, 6, 7, 8]。FLAIR录井在渤海湾、北部湾、珠江口等盆地中得到广泛应用, 解释方法包括三角图板法、皮克斯勒图板法、气体比率法、多参数异常倍数法、流体指数法、全烃-流体类型指数法等[9, 10, 11, 12]。对于深部储层, 三角图板、皮克斯勒图板等常规解释方法适用性较差、解释效率低; 多参数异常倍数法受烃源岩和储层物性困扰效果不佳; 气体比率法、流体指数法需结合曲线形态变化来判断, 不能定量解释[13]; 全烃-流体类型指数法参数较单一, 具有一定的局限性[14]。因此, 对深部储层需要挖掘新参数、找到新方法, 建立快速定量解释模型, 以准确解释储层流体类型, 减少不必要的电测、取样测试, 降低作业风险和成本。

1 区域概况

陆丰凹陷位于珠一坳陷东北部, 总体呈NW-SE向展布, 北部以北部隆起带为界, 南部以东沙隆起为界, 西部以惠陆低凸起为界, 东部以海丰凸起为界。陆丰凹陷文昌组时期属于典型断陷湖盆沉积地层, 以浅湖、半深湖为主要沉积背景, 发育扇三角洲、辫状河三角洲, 垂向上表现为厚层泥岩与中厚层、薄层砂岩储层呈不等厚互层, 空间上具有良好的生储盖组合关系, 正断层发育, 顶底均为不整合面, 成藏条件优越[15, 16, 17, 18, 19, 20]。

据已钻井FLAIR录井资料显示陆丰凹陷文昌组气测显示活跃, 组分齐全, 泥岩段气体组分含量接近甚至高于砂岩油气显示段(图1), 与新近系珠江组气测特征差异明显。

图1 陆丰凹陷文昌组FLAIR录井响应特征

2 FLAIR新参数
2.1 比率差值η1c

轻中比(LM)为轻烃与中烃之比:

LM= 10C1(C2+C3)2(1)

轻重比(LH)为轻烃与重烃之比:

LH= 100(C1+C2)(C4+C5)3(2)

重中比(HM)为重烃与中烃之比:

HM= (C4+C5)2C3(3)

式中: LM、LH、HM为气体比率法参数, 无量纲; C1-C5为相应烃类的体积分数, 10-6。

在陆丰凹陷, 常采用FLAIR气体比率法识别产层和非产层。其识别方法为:在井柱子上, 当HM大幅上升, LH、LM快速下降且LM、LH幅度接近时, 指示出油(油层、油水同层); 当HM下降, LH、LM上升时则为水干层(水层、含油水层、干层)。然而这一方法只能结合形态特征定性判断, 为了达到定量解释的目的, 根据该方法提取了比率系数η1:

η1= lg(HM/LM)-25(4)

当η1较大时出油, η1较小时则为水干层。以陆丰凹陷新近系、古近系53个试油层为依据, 作比率系数与井深关系图, 发现油层与水层之间的界线随井深增加而增加(图2), 该界线可以通过二次函数拟合, 通过公式求解得到油水临界值ηmin:

ηmin= 5045.1-5045.12+4×3300.8×(2573.1-TD)3300.8×2(5)

式中:TD为井深, m。

图2 比率系数η1与井深关系

根据试油数据, 当η1> ηmin时为油层或油水同层, 当η1< ηmin时为水层或干层。进一步得到比率差值η1c。

η1c=η1-ηmin (6)

理论上, 当储层段的最大比率差值η1cmax> 0时为油层特征, 当储层段的最大比率差值η1cmax< 0时为水干层特征。由试油数据得出的比率差值η1c, 合理地诠释了比率系数η1随深度变化而变化的特征, 提出了新思路, 有利于将传统的气体比率法从定性解释转变为定量解释。

2.2 流体性质系数η2

传统的FLAIR流体指数法在陆丰凹陷并不适用[13], 如图3所示, 若新油指数OI与气指数Ig交会, 则下部水层将会被识别为油层。本次研究发现流体类型FT与新油指数OI交会能更好地指示油水层。

FT= 10(nC6+nC7+nC8)C4+C5(7)

OI= 10(nC5+nC6+nC7+nC8+C7H14)2C1+C2+C3(8)

式中:FT为流体类型, 无量纲; OI为新油指数, 无量纲; C1-C8为相应烃类的体积分数, 10-6。

图3 FLAIR新流体指数法

当OI幅度大于FT幅度时, 解释为油层, 试油和测井均显示为油层, 解释结论与测井解释、测试结果相符; 当OI幅度小于FT幅度时, 解释为水干层, 解释结论与测井解释、测试结果相符(图3)。利用这种新流体指数判别法进行解释, 可以对流体性质进行初步判断, 据此新增流体性质系数η2。

η2= 0.5lgOI+1lg5+2- lgFT+25(9)

理论上, 当η2max> 0时为油层特征, 当η2max< 0时为水干层特征。

3 FLAIR解释模型的建立

FLAIR计算全烃:

Tg=C1+2C2+3C3+4(iC4+nC4)+5(iC5+nC5)+6nC6+7nC7+8nC8 (10)

全烃峰基比=储层段全烃最大值/全烃背景基值 (11)

按FLAIR资料对陆丰凹陷407个测井解释层统计分析发现, 全烃峰基比对油水层的分辨具有较好的识别度。从整体趋势上看, 油层的全烃峰基比> 含油水层的全烃峰基比> 水层的全烃峰基比(图4), 全烃峰基比显然是一个对油层敏感的参数。由于全烃背景基值一般较稳定, 最大全烃值Tgmax也是对流体性质敏感的参数。

图4 不同流体类型储层全烃峰基比对比

统计文昌组17口井197个测井解释层的计算全烃峰基比FTg与计算全烃峰值Tgmax、比率差值峰值η1cmax、流体性质系数峰值η2max作交会分析, 得到如图5所示的二维图板。该图板已剔除厚度≤ 2 m的薄储层, 泥质砂岩、灰质砂岩或GR显示有夹层的砂岩储层以及录井无荧光显示的储层等。据图5可将文昌组的储层按以下标准进行解释:

图5 陆丰凹陷文昌组FLAIR流体解释图板

(1)符合以下条件之一为油层、油水同层。

① FTg≥ 4.5且Tgmax> 1 900× 10-6, η1cmax> -0.17, η2max> 0.15。

② 2< FTg< 4.5且Tgmax> 3 800× 10-6, η1cmax> -0.06, η2max> 0.25。

③ FTg≤ 2且Tgmax> 2 100× 10-6, η1cmax> 0.02, η2max> 0.25。

(2)以上条件均不符合的为(含油)水层或干层。

为了更简便快捷地判断文昌组流体类型, 以FTg、Tgmax、η1cmax、η2max这4个参数为基础, 采用Fisher判别分析, 得到文昌组区域性定量解释判别式:

F1=4.328η1cmax-1.324η2max+0.009FTg+0.58 (12)

当定量解释判别函数F1≥ 0.01时为出油层, 总层数77层, 72层判断正确, 正确率93.5%; 当F1< 0.01时为水干层, 总层数120层, 110层判断正确, 据流体识别图板判别标准可全部排除, 正确率为100%。综上可知, 总层数197层, 192层判断正确, 总正确率为97.5%。

4 模型验证

选用5口新井, 分别为A-10-1d井、B-9-1井、C-8-1井、C-6-1d井、C-7-1d井, 剔除厚度≤ 2 m的薄储层、泥质砂岩储层、灰质砂岩储层、岩屑录井无荧光显示的储层, 共保留24层。

对各井分段计算各测井解释层的全烃峰基比FTg和η1cmax、η2max等参数以及文昌组定量解释判别函数F1, 当F1≥ 0.01时为出油层, 当F1< 0.01时为水干层; 再据图5的流体解释图板对有问题的层进行修正, 最终确定出油层和水干层, 得到解释模型验证(表1)。

表1 陆丰凹陷文昌组FLAIR录井解释模型验证

如表1所示, 采用FLAIR解释模型识别出油层、水干层, 错2层。A-10-1d井3 652.8~3 657.6 m井段为粉砂岩, 虽然气测显示非常好, 但深层砂岩粒度小可能导致物性差, 测井解释判别为干层。C-6-1d井3 465.7~3 472.3 m井段根据模型解释为出油层, 但测井解释为含油水层, 该层上部为2 m厚泥质细砂岩, 下部为3 m厚细砂岩, 中间夹有1.6 m厚泥岩, 而Tg、η1c、η2等参数的峰值均出现在上部; 下部细砂岩Tgmax为410.16× 10-6、FTg为2.57、η1cmax为-0.579、η2max为0.021 7, F1为-1.93, 符合(含油)水层或干层特征; 上部砂岩各参数与出油层特征吻合, 但在目前自然产能条件下, 薄层泥质砂岩属于不用考虑的范围, 应剔除。剔除后符合率为95.6%。

综上可知, FLAIR解释模型与测井解释吻合度高, 解释结果可靠。

5 结论

(1)本次研究从气体比率法提取了新参数:比率系数η1及比率差值η1c.理论上, 当储层η1cmax> 0时为油层特征, 当η1cmax< 0时为水干层特征。比率差值η1c合理地诠释了比率系数η1随深度变化而变化的特征, 提出这一新思路, 有利于将传统的气体比率法从定性解释转向定量解释。

(2)传统的FLAIR流体指数法在陆丰凹陷并不适用, 研究发现流体类型FT与新油指数OI交会能更好地指示油水层。据此新增流体性质系数η2, 理论上, 当η2max> 0时, 为油层特征, 当η2max< 0时, 为水干层特征。

(3)全烃峰基比FTg与计算全烃峰值Tgmax、比率差值峰值η1cmax、流体性质系数峰值η2max流体识别图板表明, 可将文昌组的储层按本研究归纳的标准进行解释, 最终确认为油层、油水同层、(含油)水层或干层。

(4)为了更简便快捷地判断文昌组流体类型, 以FTg、Tgmax、η1cmax、η2max这4个参数为基础, 采用Fisher判别分析, 得到文昌组区域性定量解释判别函数F1。当F1≥ 0.01时为出油层, 当F1< 0.01时为水干层。

(5)综合流体识别图板和Fisher定量判别模型, 正确率可达97.5%。经5口新井验证, 符合率为95.6%。解释模型精准, 解释结果可靠, 可在珠江口盆地其他区块推广应用。

编辑 李特

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