引用本文
丁烽娟, 熊亭, 曹英权, 邓卓峰, 朱景文. 基于随钻密度和FLAIR流体录井的低孔渗储层评价方法——以珠江口盆地开平南油田为例[J]. 录井工程, 2026,37(1): 119-124.
DING Fengjuan, XIONG Ting, CAO Yingquan, DENG Zhuofeng, ZHU Jingwen. Evaluation methodology for low-porosity and low-permeability reservoirs based on LWD density and FLAIR fluid logging： A case study of south Kaiping Oilfield, Pearl River Mouth Basin[J]. Mud Logging Engineering, 2026,37(1): 119-124.
Doi:10.3969/j.issn.1672-9803.2026.01.016  
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基于随钻密度和FLAIR流体录井的低孔渗储层评价方法——以珠江口盆地开平南油田为例
丁烽娟①, 熊亭②, 曹英权①, 邓卓峰①, 朱景文①
①中法渤海地质服务有限公司深圳分公司
②中海石油（中国）有限公司深圳分公司

作者简介：丁烽娟 助理研究员,1990年生,2016年毕业于中国石油大学（华东）地质资源与地质工程专业,现在中法渤海地质服务有限公司深圳分公司从事地质录井、随钻解释工作。通信地址：518000 广东省深圳市南山区后海滨路中海油大厦A座。E-mail：690516924@qq.com

收稿日期: 2026-01-14
摘要

为了解决珠江口盆地开平南油田储层有效性识别难题,从测录井技术特点出发,开发形成了一套具有区域特色的测录井联合低孔渗储层随钻快速评价方法。具体方法：①通过统计地层测压流度数据,建立储层有效性指数（ ID）来快速评价储层有效性;②校正FLAIR气测数据得到校正后单位体积岩石甲烷含量（VC1）,并利用其归一化的异常倍数值（AC1）构建储层含油饱和度指数（ X）;③基于区域测压取样及测试数据标定,利用 ID与 X构建测录联合解释评价图板和标准,实现了低孔渗储层快速评价。井场应用结果表明,该方法在开平南油田随钻快速解释符合率大于85%,有效地指导了后续的电缆测压取样方案制定与作业决策,已取得可观经济效益,具有广泛的推广应用前景,为复杂储层领域的快速评价探索出一条新路。

关键词: 储层评价; 开平南油田; 低孔渗储层; 储层有效性; 测录井技术; FLAIR; 随钻密度
中图分类号:TE132.1 文献标志码:A
Evaluation methodology for low-porosity and low-permeability reservoirs based on LWD density and FLAIR fluid logging： A case study of south Kaiping Oilfield, Pearl River Mouth Basin
DING Fengjuan①, XIONG Ting②, CAO Yingquan①, DENG Zhuofeng①, ZHU Jingwen①
①Shenzhen Branch, China France Bohai Geoservices Co., Ltd., Shenzhen, Guangdong 518000, China
②CNOOC China Limited Shenzhen Company, Shenzhen, Guangdong 518000, China
Abstract

To solve the reservoir effectiveness identification problems in south Kaiping Oilfield, Pearl River Mouth Basin,based on the characteristics of well logging and mud logging technologies, the methodology for rapid evaluation while drilling with regional characteristics and well logging and mud logging combination for low-porosity and low-permeability reservoirs was developed. The specific methods are as follows. （1） Establish a reservoir effectiveness index（ ID） to rapidly evaluate reservoir effectiveness by statistically analyzing mobility data of formation pressure measurement. （2）Correct the FLAIR gas logging data to obtain corrected methane content per unit volume of rock（VC1）, and use the normalized abnormal multiple value （AC1） to construct the reservoir oil saturation index（ X）. （3）Based on regional pressure measurement sampling and testing data calibration, a chart and criteria for well logging and mud logging combined interpretation and evaluation were constructed by using ID and X, realizing rapid evaluation of low-porosity and low-permeability reservoirs. The application results at the well site show that the methodology has a coincidence rate of over 85% in rapid interpretation while drilling in south Kaiping Oilfield, effectively guiding the subsequent formulation of cable pressure measurement sampling plans and operating decisions. It has achieved considerable economic benefits and has broad prospects for promotion and application, exploring a new way for rapid evaluation of the complex reservoirs.

Keyword: reservoir evaluation; south Kaiping Oilfield; low-porosity and low-permeability reservoir; reservoir effectiveness; well logging and mud logging technologies; FLAIR; LWD density
0 引言

开平凹陷开平南油田为国内海域首个深水深层亿吨油田, 其主要含油层系为恩平组和文昌组, 储层具有埋深大、物性差、孔隙结构复杂、地层水矿化度高等特点, 导致储层有效性评价困难。以KP-A井文昌组两套细砂岩储层为例, 荧光面积分别为60%、10%, 气测全烃（Tg）分别为4.2%、4.7%, 甲烷（C1）异常倍数分别为4.3、8.7倍, 电阻率分别为5.3、6.2 Ω· m, 测井均解释为水层, 而录井均解释为油层, 然而, 最终取样结果验证显示前者为水层, 后者为油层。在低孔渗储层中, 基于测井电阻率的流体性质判别方法效果并不理想, 而录井资料基于气测异常倍数的图板法受低孔渗储层含油气丰度相对较低及储层非均质性的影响, 解释精度也明显不足。如何在随钻过程中快速、准确地评价低孔渗储层的物性和含油气性, 为勘探作业决策提供科学依据, 是开平南油田储层评价亟待解决的难点。

前人针对低孔渗储层评价开展了大量的研究, 主要是基于常规测井方法和测井新技术[1, 2, 3, 4], 以及录井交会图与参数对比等方法[5, 6, 7], 也有一些基于测录井结合的简便分析和数据挖掘技术。例如：郑炀等[8]、任培罡等[9]通过优选测录井参数, 利用支持向量机、BP神经网络等数学方法建立低孔渗储层油气水判别模型; 王向公等[10]通过测录井参数拟合建立储层饱和度模型实现油气水层识别; 周仁涛[11]利用测录井参数图板建立解释标准进行解释评价。

本文在总结前人成果的基础上, 从测录井的不同技术角度出发, 探索测井与录井技术的互补应用, 为低孔渗储层评价提供新思路。通过充分发挥测井定量评价储层有效性, 录井直接检测烃类流体信息、刻画储层含油性特征的优势, 构建了一套低孔渗储层随钻快速评价方法, 有效提高了随钻解释符合率, 为研究区低孔渗储层的高效勘探提供了关键技术支撑。

1 地质背景

开平凹陷位于珠江口盆地珠二凹陷, 其地质条件复杂, 加之水深较大, 在2021年以前并无规模性油气发现。近年来, 随着地质认识的不断深入, 通过对成藏要素的再研究明确了勘探方向, 并于X构造发现了大-中型轻质油油田——开平南油田[12, 13]。该油田位于开平凹陷主洼南部斜坡带, 首钻KP-A井在古近系共见油气显示459 m/68层, 测井解释164.3 m/33层, 在主力油层进行了2层钻杆测试, 均获得了高产工业油流, 揭示了开平凹陷深水区古近系巨大的勘探潜力。开平南油田主要的含油气层位为古近系恩平组、文昌组。常规岩心分析和显微结构观察结果表明, 岩石类型以长石岩屑砂岩和岩屑砂岩为主, 储层孔隙度介于8.8%~16.9%之间, 平均为11.7%; 渗透率介于1.0~31.6 mD之间, 平均为7.0 mD, 属于低孔、特低渗储层。这类储层孔隙结构复杂, 岩石骨架矿物成分多变、油气藏流体性质复杂, 导致储层岩性、电性、物性、含油气性（简称“四性”）关系复杂, 测录井解释常出现矛盾。流体性质和储层有效性的确定主要依赖于大量的测压、取样及井壁取心作业等钻后分析, 前4口探井共进行了193次电缆测压、17次取样作业及278次井壁取心作业, 不仅成本高, 而且时效性差, 难以给下步作业计划提供快速的决策依据。

2 低孔渗储层评价方法

针对开平南油田低孔渗储层的评价难题, 本文聚焦储层有效性和含油气性评价两大核心, 通过单维度精准刻画和双维度融合的新思路, 形成了一套完整的低孔渗储层随钻快速评价方法。

2.1 基于随钻密度数据的储层有效性评价方法

低孔渗条件下, 储层孔渗关系差, 微观孔隙结构成为制约储层有效性的关键, 基于四性关系的物性参数标准往往无法准确评价储层的有效性。在海上石油勘探中, 一般采用电缆式地层测试技术连续测压来获得地层的流度, 用于判断储层的有效性[14, 15, 16]。地层流度, 顾名思义是指地层中流体流动的难易程度, 它通常与地层的孔隙度、渗透率等物性参数密切相关, 根据地层特性和压力响应可分为有效点、低渗点和致密点等类型。研究区低孔渗储层发育, 测录井解释常出现矛盾, 为验证储层流体性质以及有效性, 进行了大量的测压取样作业, 也给本次研究提供了丰富的样本点数据。

本次研究基于地层测压流度数据, 统计了研究区128个有效数据点的测压流度和与之对应的随钻密度测量值, 通过两者交会发现, 随钻密度测量数据与测压流度之间具有明显的分段性（图1）：当密度小于2.45 g/cm3时, 储层的测压流度普遍大于1 mD/cp, 多为有效点; 当密度在2.45~2.49 g/cm3之间时, 储层的测压流度一般介于0.01~1 mD/cp之间, 多为低渗点; 当密度大于2.49 g/cm3时, 普遍为致密点。因此, 可以基于随钻密度建立储层有效性评价标准。

图1 开平南油田随钻密度数据与测压流度关系散点图

2.2 基于FLAIR流体录井的储层含油气性评价方法

常规中高孔渗储层含油气饱和度评价一般采用Archie公式, 但在低孔渗储层评价中受孔隙结构影响, 测井方法存在较大的不确定性[17, 18], 导致低孔渗储层含油饱和度评价困难。本文利用录井资料不受储层物性影响, 可以直接检测地层中烃类信息的优势, 优选气测录井数据来定量表征储层含油饱和度。

FLAIR流体录井技术与常规的气测录井相比, 实现了定量恒温测量, 解决了深水井海底低温等因素对气体脱气效率造成的影响, 使得储层之间、储层与盖层之间以及井间具有较强的可对比性, 能够更加全面地反映储层内组分特征差异, 达到储层识别及评价的应用效果, 在低孔渗储层评价中较为适用[19, 20]。因此, 以FLAIR流体录井数据创建含油气性指数可实现对储层含油气性的定量评价。

2.3 低孔渗储层测录联合评价方法

将测井储层有效性评价与录井储层含油气性评价方法相结合, 形成测录联合储层评价方法。选取由取样、测压、测试等结论证实的代表性点, 计算其有效性指数和含油气性指数, 并建立解释图板。

2.3.1 储层有效性指数建立

选择随钻密度作为储层有效性评价参数, 利用极差公式建立储层有效性指数（ID）, 根据测压结果, 分别以2.45 g/cm3和2.49 g/cm3作为有效储层、低渗储层和致密储层的界限, 建立储层有效性划分指标。其中储层有效性指数ID的公式如下：

ID=（2.45-Do）/（2.45-Dmin）

式中：Do为实测密度值, g/cm3; Dmin为储层密度最小值, 为2.35 g/cm3。

当储层有效性指数ID>0时, 储层有效性评价为Ⅰ类; ID介于-0.4~0之间时, 有效性评价为Ⅱ类; ID<-0.4时, 有效性评价为Ⅲ类。据此可以对储层有效性进行快速评价, 并指导测压取样点的选取。

2.3.2 储层含油气性指数建立

FLAIR气测数据易受井径、钻时、排量及层位、埋深和油质等参数的影响, 为便于气测数据的横向和纵向对比, 对其进行校正处理、异常倍数计算, 并进行归一化处理, 为后续分级评价提供依据。数据校正参考计算方法[21]如下：

Vo=πdb24

E=（Ft+Vo）Qo

VC1=EC1Vo=（Ft+Vo）Qo×C1Vo（1）

式中：Vo为钻进1 m时钻头破碎的岩石体积, m3/m; db为井眼尺寸, m; E为冲淡系数, 无量纲; F为钻井液排量, m3/min; t为钻进时间, min; Qo为脱气器抽取的钻井液量（为常量）, m3;VC1为校正后单位体积（1 m3）岩石甲烷含量, %; C1为钻井液中甲烷浓度, %。

表征参数计算及归一化。异常倍数法可以表征储层的含油气丰度, 若该参数变化明显, 则说明储层内部压力高、烃类丰富。利用此参数来评价储层的含油饱和度, 具体计算公式如下：

AC1=FC1BC1（2）

式中：AC1为VC1异常倍数, 无量纲;FC1为储层内C1最大值, 作为异常显示层气测代表数据, 10-6;BC1为离异常显示储层上部最近的一段厚度大于5 m的非储层中C1的平均值, 作为基准背景值, 10-6。

由于不同油层受层位、埋深、油质等因素的影响, 造成其FLAIR气测异常倍数在数量级上存在一定的差异。为了更好地反映含油气性的变化规律, 需要将表征参数AC1进行归一化处理得到含油饱和度指数X, 其公式如下：

X=Xm-XminXmax-Xmin（3）

式中：X为储层含油饱和度指数, 无量纲;Xm为该储层实际AC1;Xmin为该区域储层AC1的最小值;Xmax为该区域储层AC1的最大值。

鉴于常规中高孔渗储层的测井解释含油饱和度（经实验室岩心刻度验证）具有较高可靠性, 本研究基于中高孔渗储层的FLAIR气测数据, 建立了储层含油饱和度指数, 并与实验室标定测井饱和度进行拟合（图2）, 发现二者呈现显著线性相关性（拟合优度R²=0.889 8）。据此, 可确认储层含油饱和度指数能够有效表征储层含油饱和度, 且其响应机制不受孔隙结构影响。由此表明, 将该指数拓展至物性敏感的低孔渗储层含油气性评价, 可规避传统测井方法因孔渗关系复杂导致的饱和度计算偏差, 实现基于烃类直接检测的流体定量表征。

图2 KP-A井常规储层中储层含油饱和度指数与测井解释含油饱和度关系

通过测压取样以及测试数据标定, 以0.3为界对低孔渗储层含油饱和度进行定量评价：当X>0.3时, 含油性评价为Ⅰ类; 当X<0.3时, 含油性评价为Ⅱ类。图3为基于储层含油饱和度指数的KP-B井含油性评价示意图。在a、b、d、e、f处, X均大于0.3, 含油性评价为Ⅰ类, 且电缆取样测试均为油层; 在c处, X小于0.3, 电缆取样测试为水层。

图3 KP-B井含油性评价示意图

2.3.3 低孔渗储层测录联合解释评价图板

基于区域测压取样及测试数据标定, 利用ID与X构建开平南油田低孔渗储层测录联合解释评价图板（图4）。依据解释图板确定解释标准, 当ID>0、X>0.3时, 储层评价均为Ⅰ类, 说明储层的有效性和含油气性均较好, 测录综合解释为油层; 当ID>0、X<0.3时, 有效性评价为Ⅰ类、含油气性评价为Ⅱ类, 说明储层物性较好, 但含油气饱和度较低, 应评价为含油水层/水层; 当ID介于-0.4~0、X>0.3时, 有效性为Ⅱ类、含油气性为Ⅰ类, 说明储层含油气性较好, 但物性差, 应解释为差油层（低渗油层）; 当有效性为Ⅱ类及Ⅲ类、含油气性为Ⅱ类时, 说明储层物性及含油气性均较差, 应解释为干层。

图4 开平南油田低孔渗储层测录联合解释评价图板

3 应用案例

目前, 该方法在开平南油田后续9口井的随钻应用中, 经测压取样证实的共计29层, 解释准确的有26层, 符合率达90%; 后续井测压取样数量明显减少, 平均单井减少超过80%, 实现了降本增效, 并间接降低了工程安全风险。

以KP-Y井为例（图5）, 为了方便表述, 将图板解释标准嵌入到单井评价柱状图中。该井在古近系文昌组钻遇多套油气显示, 依靠测井储层下限标准, 测井电阻率较高, 计算的含油饱和度达到油层标准, 测井解释为油层。但是利用储层有效性和含油气性评价方法进行评价表明：3 741~3 754 m井段ID为0.08, X为0.80, 有效性及含油气性评价均为Ⅰ类, 综合解释为油层; 钻后该层进行了3次测压, a、b、c点均为有效点。3 894~3 925 m井段ID为-0.31, X为0.06, 储层有效性评价为Ⅱ类, 含油气性评价以Ⅱ类为主, 说明储层物性及含油气性均较差, 应解释为干层; 该层进行了两次泵抽取样, d、e点均未取到地层流体, 进行了一次电缆测压的f点, 结论为低渗点。储层测录联合评价方法解释结论与测压、取样结果较为相符, 证实了评价方法的可行性。

图5 KP-Y井储层测录评价柱状图

4 结论

（1）通过统计研究区地层测压流度数据, 以随钻密度2.45 g/cm3和2.49 g/cm3作为有效储层、低渗储层和致密储层的界限, 建立储层有效性指数（ID）来快速评价储层有效性, 可以较好地区分有效储层、低渗储层和致密储层。

（2）对FLAIR气测数据进行井眼尺寸、钻时、排量等参数的校正, 并利用储层含油饱和度指数（X）来定量评价低孔渗储层的含油性, 实现随钻过程中基于FLAIR气测数据的储层含油气性评价。

（3）融合测、录井技术优势, 结合测井储层有效性及录井含油气性评价方法, 选取具有代表性的取样、测压、测试等结论证实的点, 计算其储层有效性指数和含油饱和度指数, 建立了适用于研究区低孔渗储层的解释图板和标准。该方法应用后, 钻井测压取样数量明显减少, 平均单井减少超过80%, 起到了降本增效的作用, 间接降低了工程安全风险, 表明具有较强的推广意义和价值。

编辑 王丙寅

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