大庆葡南油田黑帝庙油层油气水分布规律

姜福聪, 李忠权, 李洪奎, 龙 伟

(1.油气藏地质及开发工程国家重点实验室(成都理工大学), 国土资源部构造成矿成藏重点实验室, 成都 610059；2.大庆油田采油七厂,大庆 163517)



大庆葡南油田黑帝庙油层油气水分布规律

姜福聪1,2, 李忠权1, 李洪奎1, 龙 伟1

(1.油气藏地质及开发工程国家重点实验室(成都理工大学), 国土资源部构造成矿成藏重点实验室, 成都 610059；2.大庆油田采油七厂,大庆 163517)

针对大庆葡萄花油田南部黑帝庙油层油气水分布规律复杂、缺乏油气水层测井解释标准的情况，充分利用已有的研究成果，在现有的岩心、试油和测井资料的基础上，开展储层“四性”关系研究，建立适应标准电测图和横向测井图的油气水识别图版，从而对研究区的标准曲线进行油层与水层识别，确定黑帝庙油层油水分布的范围和特点；综合天然气模糊识别及AVO烃类检测方法，确定葡南油田黑帝庙油层油气分布区域；在综合分析黑帝庙油层油气水宏观分布规律的基础上，优选有利布井区，部署评价井。在黑帝庙油层油气水分布规律的基础上，优选出油气有利区15.22 km2，部署评价井18口，已实施钻井13口，预测结果与实钻井的符合率达到92.3%。研究表明，葡南油田黑帝庙油层构造高部位、深大断裂附近或断裂密集带、储层较发育的地区是油气富集的有利区。油层主要发育在黑帝庙一组下部的4、5和6号层，气层主要发育在黑帝庙二组顶部的1号层。

“四性”关系；油气水识别；油气水分布规律;黑帝庙油层

葡南油田位于大庆长垣南部的葡萄花构造上，黑帝庙油层发育在嫩江组第三、第四段地层中，属松辽盆地上部含油组合，埋深<700 m，为浅层油气藏类型。自1967年以来，钻井过程中经常有井喷、井涌等现象发生。截至目前，葡南油田黑帝庙油层共有油气异常显示井88口，其中见气显示井28口、见油显示井27口、工业油流井7口、工业气流井11口、发生井喷井15口。随着油田开发的深入，钻井区域的不断扩大，黑帝庙油层油气异常显示井越来越多，充分显示出具有很大的油气勘探开发潜力。

本次研究通过收集整理黑帝庙油层现有的岩心、试油和测井资料，开展储层“四性”关系研究，建立适应标准电测图和横向测井图的油水识别图板，从而对研究区的标准曲线进行初步油水层识别，确定黑帝庙层油水分布范围和特点。

1 测井油气水层识别

1.1 油气水层识别标准

葡南地区黑帝庙油层开发井主要为标准测井，探井和评价井主要为国产DLS和引进测井系列。由于国产DLS测井曲线和引进测井曲线相关性较好[1-2]，因此，建立了国产-引进测井系列及标准测井2套油气水层解释标准[3]。

1.1.1 国产-引进测井系列

通过葡南地区钻井取心、生产动态、试油及测井资料综合分析，选择对储层流体性质及对储层含油性反应敏感的深侧向视电阻率(ρRLLD/Ω·m)和自然电势(VSP/mV)曲线，选用28口井95层资料建立了油水层识别图版(图1-A)[4]。该图版中油层32层、误入1层、取心油层13层、开发井油层22层、试油水层3层、水砂17层、开发井水层8层，误入1层，图版精度为97.9%。其确定的油水层标准如下。

油层：当VSP<6.0时，ρRLLD≥10.0; 当VSP≥6.0时，ρRLLD≥1.2VSP+2.8。

水层：当VSP<6.0时，ρRLLD<10.0; 当VSP≥6.0时，ρRLLD<1.2VSP+2.8。

应用葡南地区32口试气井41个数据层点建立了气水层判别图版(图1-B)，该图版中气层23层，低产气层5层、误入1层、水层13层，图版精度为97.5%。

1.1.2 标准测井系列

通过葡南地区开发井生产动态及测井资料综合分析，选择对储层流体性质及对储层含油性反应敏感的2.5 m梯度电阻率(ρR2.5/Ω·m)和自然电势曲线，选用15口井31层资料建立了油水层识别图版(图2-A)。该图版中油层5层，开发井油层22层，误入1层，开发井水层9层，图版精度为97.2%。其确定的油水层标准如下。

图1 葡南油田黑帝庙油层油气水层识别图版(国产-引进测井系列)Fig.1 The oil-gas-water recognition of Heidimiao reservoir in Putaohua oilfield (domestic logging series)

图2 葡南油田黑帝庙油层油气水层识别图版(标准测井)Fig.2 The oil-gas-water recognition diagram of Heidimiao reservoir in Putaohua oilfield (standard logging)

油层：当VSP<5.0时，ρR2.5≥12.0; 当VSP≥5.0时，ρR2.5≥1.3846VSP+3.0769。

水层：当VSP<5.0时，ρR2.5<12.0; 当VSP≥5.0时，ρR2.5<1.3846VSP+3.0769。

应用葡南地区18口试气井27层试气资料点，建立了气水层判别图版(图2-B)，该图版中气层15层、低产气层3层、误入1层、水层4层、水砂5层、误入1层，图版精度为92.6%。

1.2 油气水层识别结果

根据油气水层识别标准，对研究区内1 700口井逐井进行分析，优选出有可能发育油气层的191口井开展测井解释[5-8]。这些井主要集中在葡浅12区块边界以北和以西地区，其中北部地区172口，南部地区19口(表1)。

表1 黑帝庙油层测井划分油水层统计表

Table 1 Statistics of oil and water layers of the Heidimiao reservoir

分区分层HⅠ1HⅠ2HⅠ3HⅠ4HⅠ5HⅠ6HⅡ1合计葡南主体油水同层含水油层含油水层油层差油层层数730214043141比例/%31．8250．8530．0040．8258．11累计厚度/m48．5156．6119．6241．1283．5849．3层数213比例/%9．091．35累计厚度/m13．78．522．2层数210921比例/%3．3910．2012．16累计厚度/m16．773．567．9158．1层数1325474419148比例/%59．0942．3767．1444．9025．68累计厚度/m61．698．6192．3193．5103．4649．4层数224210比例/%3．392．864．082．70累计厚度/m12．708．7026．312．259．9葡南西部油水同层油层差油层层数1214比例/%10010033．33累计厚度/m3．49．66．519．5层数189比例/%33．33100累计厚度/m4．940．645．5层数11比例/%33．33累计厚度/m44

2 应用模糊识别预测油气分布

模糊三维地震识别是一个从坐标建立、数据预处理，到模式训练、识别外推的油气检测综合评价体系。在获得评价数据体后，通过数据预处理，包括数据校验、储层标定、储层拾取、全局归一、井坐标转换等处理过程，结合灰色系统、分形理论、傅里叶变换及统计分析等方法，对每个CDP道集提取3类19个特征参数向量，采用试探法、先验概率法、理论计算法和综合法进行识别推断，建立识别模式。在模式建立、特征变量选取之后，三维模糊识别将以已知模式井和未知模式井(或地质推测井)为对象，自动地进行模式训练检验，求解识别推断的数学模型，并对已知井做回判识别，对未知井做推断预测，其回判和外推结果的符合率，就是后验检验的依据。符合率越高，表明数学模型越可靠，用于外推识别的可信度就越高。通过模型训练获得最佳识别数学模型后，即可对全区各测线进行识别外推计算，获得最终识别计算结果(图3)。图3上黄色区为预测油气有利区。

图3 葡南地区模糊识别黑帝庙层天然气分布预测图Fig.3 Natural gas distribution of Heidimiao reservoir predicted by fuzzy identification

3 应用AVO烃类检测技术预测油气分布

叠前地震数据载有比叠后地震数据更多的来自地下的有用信息，特别是有关地震波反射振幅伴随偏移距(或入射角)变化的信息。AVO(amplitude versus offset)技术是利用振幅信息研究岩性、检测油气的重要技术，即利用CDP道集资料，分析反射波振幅随炮检距(即入射角)的变化规律，估算界面的弹性参数泊松比，进一步推断地层的岩性和含油气情况。

碎屑岩孔隙含天然气后，纵波速度降低，横波速度不变，导致振幅随炮检距分布规律改变，这就是AVO现象。三维AVO处理是利用AVO 提取的P波和S波及碳氢检测参数的三维数据库，帮助地球物理学家估计储层的岩性和流体含量的模型技术。

AVO资料处理分为预处理和属性处理2个阶段。AVO资料预处理主要采用4种方法：(1)野外静校正及地表一致性剩余静校正。从折射静校正前后剖面上也可以看出，折射静校正后剖面上同相轴的连续性有明显的提高，基本上消除了野外地表起伏因素的影响。(2)叠前噪音压制。这种方法是在不同方位角内压制面波，使面波在同一方位角内更具有相干性，从而有效地压制面波干扰。(3)振幅补偿。采用几何扩散补偿方法消除由于大地吸收及几何扩散造成的时间方向的能量损失，采用地表一致性振幅补偿方法消除由于激发、接收等因素造成的炮点、检波点之间能量不均一的影响。(4)地表一致性反褶积。常规反褶积或预测反褶积是单道反褶积，由于陆地地震的每一个激发点条件均不相同，使得相邻地震道特征有差异且不稳定，采用多道地表一致性反褶积能较理想地克服地表和随机噪音的影响[9]。

AVO属性处理主要通过角度范围的确定和角度道部分叠加道集及能量包络差剖面，在葡南地区所完成的AVO处理面积为178.87 km2，满覆盖面积为125.07 km2。此次解释异常分为2类，Ⅰ类能量包络差同相轴较强且连续，Ⅱ类能量包络差同相轴强且较连续。处理区内共发现14个Ⅰ类异常，面积为7.917 km2，面积<0.5 km2的有10个，面积>1.0 km2的只有1个(图4)。

图4 葡南油田能量包络差异常区分布图Fig.4 Map showing the difference of the energy envelope of Putaohua oilfield

处理区内共发现17个Ⅱ类异常，面积为10.868 km2，面积<0.5 km2的有7个，面积>1.0 km2的只有3个。Ⅰ类异常区一般为工业气流区，Ⅱ类异常区一般为工业油流区。

4 黑帝庙油层油气水分布规律

根据油藏类型、探评井试油情况、含油储层厚度分布、储量落实程度，结合开发井资料研究成果综合分析[13]，在有利区带内进行了区块优选工作，划分为2类区块。Ⅰ类区块：被葡萄花油层开发井覆盖，黑帝庙油层测井解释油气层厚度>4 m，或区块附近试油井均达到工业油流，对区块的构造、储层、油水关系认识清楚，储量较落实，新布评价井完钻后若钻遇砂体情况较好，可以提交探明储量的区域。Ⅱ类区块：探评井钻井黑帝庙油层获得较好含油显示，对区块的构造、储层、油水关系有一定的认识，储量待落实的区域(图5)。

通过探井横向测井和开发井标准电测曲线解释结果对油气相对富集的3个区块进行地质解剖，综合模糊识别及AVO烃类检测方法[10-11]及有利区块分布图，对油气水分布规律取得如下认识。

图5 葡南油田黑帝庙油层有利区分布图Fig.5 Distribution of favorable area of the Heidimiao reservoir in Putaohua oilfield

a.构造高部位、深大断裂附近或断裂密集带、储层较发育的地区是油气富集的有利区，油气水分布广泛。

b.平面上北部地区测井预测可能的油气有利区相对较连续[12]，面积为12.88 km2；西南部地区测井预测油气有利区相对较小，约为2.34 km2。

c.纵向上HI组油层较发育，HII1在北部地区局部发育气层，HII2、HII3储层不发育。

d.统计结果显示，研究区含油层位主要集中在黑一组下部的HI4、HI5、HI6，北部地区HI4油层、差油层49层，累计厚度达195.16 m；HI5油层、差油层48层，累计厚度达197.58 m。

e.对北部地区来说，含水的储层相对较厚，平均为6.24 m；油气层和差油气层相对较薄，平均为4.48 m。

5 结果验证

为了验证对油气水分布规律的认识，在研究区内部署评价井18口(图6)，其中首钻井2口、正常钻井12口、风险井4口。部署原则如下：(1)对地质特征较为明确的Ⅰ类区块，根据区块探井、开发井资料，选择微幅度构造高点、预测含油砂岩厚度>4 m、油气水分布均为有利聚油的断块部署正常开发首钻井，落实探明储量，为下一步编制开发方案提供依据。(2)对有一定地质认识，但地质特征需要进一步落实的Ⅱ类风险评价区块，以最有利的部位作为评价控制点，以落实储量控制面积为目标部署风险评价首钻井，按照储层发育情况动态运行。(3)所布评价控制井尽可能控制一定的含油气范围，并可形成一定的开发规模，有利于开发方案的编制。

图6 葡南油田黑帝庙油层评价控制井位置图Fig.6 Map showing the location of control wells for evaluation of the Heidimiao reservoir in Putaohua oilfield

Table 2 Evaluation and control of Heidimiao reservoir in southern Changyuan

序号井号设计层位标准曲线解释结论钻遇层位取心情况横向测井解释结论符合情况1葡1⁃浅1HⅠ3、HⅠ4油层HⅠ2、HⅠ3、HⅠ4、HⅡ13．76m油浸粉砂岩油 层符合2葡7⁃浅1HⅠ5油水同层HⅠ3、HⅠ5、HⅡ18．54m油浸粉砂岩油水同层符合3葡浅10⁃1HⅠ3、HⅠ4油水同层HⅠ3、HⅠ4、HⅠ5、HⅠ618颗油浸粉砂岩油水同层符合4葡63⁃浅1HⅠ4油水同层HⅠ47颗油浸粉砂岩油水同层符合5葡浅7⁃1HⅠ5油水同层HⅠ2、HⅠ4、HⅠ5、HⅠ6、HⅡ117颗油浸粉砂岩油水同层符合6葡3⁃浅1HⅠ6油水同层HⅠ6多颗粉砂岩水 层不符合7葡浅12⁃1HⅠ4油水同层HⅠ1、HⅠ2、HⅠ4、HⅠ6、HⅡ124颗油浸粉砂岩油 层符合8葡浅13⁃1HⅠ4油水同层HⅠ3、HⅠ4、HⅠ6、HⅡ17颗油浸粉砂岩油水同层符合9葡浅801⁃1HⅠ4、HⅠ5油水同层HⅠ3、HⅠ4、HⅠ5、HⅠ6、HⅡ127颗油浸粉砂岩油水同层符合10葡浅801⁃2HⅠ6油水同层HⅠ3、HⅠ65颗油浸粉砂岩油水同层符合11葡311⁃浅1HⅠ3、HⅠ6油水同层HⅠ2、HⅠ3、HⅠ5、HⅠ6、HⅡ136颗油浸粉砂岩差油层符合12葡浅6⁃H1HⅠ3、HⅠ6油水同层HⅠ3、HⅠ5、HⅠ6、HⅡ118颗油浸粉砂岩油水同层符合13葡浅8⁃1HⅠ6油水同层HⅠ2、HⅠ6、HⅡ19颗油浸粉砂岩油水同层符合

截至2016年9月，新部署的18口评价井已完钻13口、免钻3口、待钻2口。其中葡1-浅1、葡7-浅1两口冷冻取心井分别见到厚度为3.76 m和8.54 m的含油砂岩，1口风险井葡3-浅1地质报废，其余10口井通过井壁取心共获得168颗油浸以上粉砂岩，见到了较好的油气显示(表2)，和预测结果符合程度高。

6 结 论

a.对国产-引进测井系列和标准测井系列建立了2套油气水层解释标准，从而解决了横向测井资料少、储层油气水识别难的问题，降低了葡萄花油田黑帝庙油层油藏评价的风险。

b.构造高部位、深大断裂附近或断裂密集带、储层较发育的地区是油气富集的有利区，HⅠ组油层较发育，HⅡ1气层较发育，HⅡ2、HⅡ3储层不发育。

c.通过实钻井验证，13口实钻井都取得了较好的效果，预测结果与实钻井的符合率达到92.3%，预测结果可靠。

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Distribution law of oil-gas-water of the Heidimiao reservoir in Putaohua oilfield, Daqing, China

JIANG Fu-cong1,2, LI Zhong-quan1, LI Hong-kui1, LONG Wei1

1.StateKeyLaboratoryofOil&GasReservoirGeologyandExploitation,KeyLaboratoryofTectonicMineralizationandAccumulationoftheChinaMinistryofLandandResources,ChengduUniversityofTechnology,Chengdu610059,China; 2.TheNo.7PlanofDaqingOilfieldProduction,Daqing163517,China

The gas and water distribution is complex and lack of standard interpretation of oil-gas-water logging in Heidimiao oil layer of Putaohua oilfield. Study of the relationship of different reservoir physical properties is carried out and standard electrical mapping and lateral logging of oil gas water identification plate are established to determine the oil and water layers through standard curves, and to determine the distribution scope and characters. Comprehensive fuzzy recognition and AVO hydrocarbon detection method are used to complete the distribution area of Heidimiao reservoir in Putaohua oilfield. On the basis of comprehensive analysis of oil-gas-water layer distribution, favorable drilling wells are selected for evaluation. Accordingly, a favorable area of 15.22 km2is selected and then 18 evaluation wells are arranged in which 13 wells are put into effect. The coincidence rate for prediction result and practical drilling reaches 92.3%. It is considered that the positions of structural high, large scale faults and densely populated faults are favorable places for the accumulation of oil and gas. Oil layers mainly occur in the 4, 5 and 6 layers on the bottom of Member Ⅰ of Heidimiao and gas occurs at the top of Member Ⅱ of Heidimiao.

“Four character” relationship; oil gas water identification; oil gas water distribution law; Heidimiao reservoir

10.3969/j.issn.1671-9727.2016.06.05

1671-9727(2016)06-0671-08

2015-06-15。 [基金项目] 国家自然科学重点基金项目(41030426); 四川省科技支撑计划项目(2015SZ0224, 2015RZ0032); 四川省教育厅创新团队项目(13TD0007)。

姜福聪(1974-)，男，硕士，高级工程师，主要从事油田开发研究, E-mail: jfc2004@163.com。

李忠权(1965-)，男，博士，教授，主要从事构造地质、石油地质研究, E-mail:lizq@cdut.edu.cn。

TE122.33

A