南海东部X区块录井气测烃组分解释评价方法

2022-05-20荆文明倪朋勃张兴华刘士彬

辽宁石油化工大学学报 2022年2期

荆文明，倪朋勃，张兴华，孙源，刘士彬

（中法渤海地质服务有限公司，天津 300457）

近年来，随着录井技术的发展，部分学者对录井气测烃组分进行了广泛研究，并提出了基于气测烃组分的异常倍数法、气体比率法、星形图法、Bar图法和Flair油气水指数法等多种流体性质评价解释方法，有效识别储层内流体相变化特征[1-2]。

南海东部X区块Y构造整体受边界伸展断层控制，深层发育构造脊，成藏背景优越，其主要含油气层段为湖底扇沉积模式的古近系恩平组，油藏具有埋藏深、储量大、流体性质多样和测试产能高等特点。从实钻情况来看，气测特征主要表现为浅层新近系韩江组、珠江组，气测组分以C1为主，仅存少量C2和C3，无C4和C5等重组分；古近系恩平组、文昌组显示层段气测组分齐全且异常明显。基于X区块录井、测井、MDT取样以及试油资料研究的基础上，总结发现X区块古近系恩平组主要目的层普遍存在油层出气和气层出油的复杂情况，在此种复杂情况下很难通过气测绝对值法、气测异常倍数法等常规方法区分储层流体性质，即解决储层主要是以产油为主还是以产气为主的问题，流体类型的混淆严重阻碍后期储量的提交。

本文基于X区块地质特征及各气测烃组分解释方法优缺点，通过方法优选，针对性地提出Bar图和星型图相结合的方法，解决本区块由于油气类型、油气水性质复杂而导致的随钻综合解释评价难题，该方法的提出对于油气同产区块综合解释评价提供了更为广阔的评价方法。

1 流体相态识别方法

1.1 异常倍数法

异常倍数法是根据储层烃类组分气测值与上覆泥岩中对应烃类组分背景值的相对变化幅度进行油气水层评价的方法。烃组分异常幅度参数计算方法为：组分异常幅度=储层烃类组分气测值/泥岩背景值。考虑到上覆地层和储集层烃类变化情况，烃组分异常幅度反映的是盖层的好坏和储集层内烃类的丰度。

1.2 气体比率法

气体比率法又称Gadkari气体比率模型，其核心是3个气体组分比值，即轻中比（LM）、轻重比（LH）和重中比（HM），具体计算公式如下[3-4]：

式中，φ为体积分数，%。

1.3 星型图法

星型图法基于不同流体相的组分特征差异明显的原理，利用流体相各组分参数及派生参数5个参数值大小关系形成星型图，并以此刻画储层的流体性质。若星型图形状相似，则流体性质相似，星型图形状反映流体组分特征的差异性[5-6]。

1.4 Bar图法

天然气烃类组分主要以甲烷（CH4）为主，其次是少量的乙烷（C2H6）和丙烷（C3H8），以天然气为主的储层乙烷系数较高，一般大于5，重组分（C2+）较少或没有。油层的烃类组分与气层相比相对较为齐全，乙烷系数低于纯气层，重组分含量较高。对轻质凝析油气而言，凝析气藏的烃类体系是一种介于气藏和油藏之间的特殊体系，以逆蒸发和反凝结现象为特点，普遍认为在高温高压条件下，凝析气藏的烃类物系中气体数量多于液体数量，液相反溶于气相中，其中C1体积分数较干气偏低，地下高温高压条件下凝析油质量分数越高，C1体积分数越低，C2+体积分数略有增加。经统计，南海某油田凝析油气中C1体积分数为

70%～90%[7-9]。

1.5 Flair流体指数法

Flair流体指数法是21世纪初法国地质服务公司推出的实时地层流体录井与分析系统，其优势是可以检测到范围（C5-C8）更广的烃类组分体积分数，同时Flair流体指数法所录取的数据具有高质量和高对比性的特点，其对油层与气层的区分效果显著[10-12]。其主要衍生参数为：

式中，Ig为气指数；Io为油指数；Iw为水指数。

2 优选方法

在录井综合解释过程中，异常倍数法、气体比率法、星型图法、Bar图法和Flair流体指数法是使用频率最高的录井综合解释方法，其中异常倍数法是最常用、最基础的解释方法[13-15]。表1为气测烃组分方法优缺点分析结果。

表1 气测烃组分方法优缺点分析结果

基于X区块Y构造地质特征，归纳总结了一套适用于该区块基于气测烃组分衍生参数解释方法，气测烃组分衍生参数解释方法流程见图1。

图1 气测烃组分衍生参数解释方法流程

3 优选方法分析及案例应用

3.1 优选方法分析

根据X区块三维地震勘探资料，在2019年发现了Y构造，为揭示Y构造恩平组湖底扇含油气性及成藏模式，在北块钻探了A 1井。A 1井的钻探结果表明，惠州洼陷西斜坡具有良好的湖底扇发育地质背景、勘探潜力和新领域勘探价值。Y构造南块恩平组发育湖底扇岩性圈闭，且与A 2井区含油湖底扇为同一扇体。为揭示Y构造南块潜力砂体含油气性及成藏模式，落实并扩大储量规模，在Y构造南块钻探A 2井。

基于以上解释方法优缺点及解释流程，对该区块进行优选方法分析。该区块油、气层气测绝对值（＞105）均较高，且异常倍数（＞8）相近，异常倍数法不能有效区分X构造油、气层；气体比率法对油水界面或气水界面具有良好的识别效果，该区块不存在含水相界面问题；Flair流体指数法对油、气层区分具有较好的效果，但是对油层产气、气层产油的储层区分程度较低且日费昂贵；星型图法能够精细刻画气层向油层或油层向气层过渡变化的特征，能够精准识别储层流体性质微小变化特征；Bar图法能够半定量化判别油、气层，从而达到流体性质识别的目的。研究区块广泛存在油层向气层或气层向油层过渡的现象，基于以上综合分析，优选星型图法和Bar图法辅助验证识别X区块Y构造恩平组复杂油、气层。

3.2 应用案例

A 1井恩平组由深至浅选取4个流体单元a、b、c和d；A 2井恩平组由深至浅选取4个流体单元e、f、g和h。A 1、A 2井流体单元深度见表2。

表2 A 1、A 2井流体单元深度

图2为X构造A 1井和A 2井流体单元星型图。从图2可以看出，A 1井a、b流体单元与A 2井e、f流体单元具有相似的形状，流体类型相近；A 1井c、d流体单元与A 2井g、h流体单元具有相似的形状，流体类型相近。

图2 X构造A 1井和A 2井流体单元星型图

图3为X构造A 1井和A 2井流体单元Bar图。从图3可以看出，A 1、A 2井由深至浅均具有C1体积分数逐渐降低的趋势，其中A 1井a、b流体单元和A 2井e、f流体单元C1体积分数均大于84.00%，A 1井c、d流体单元和A 2井g、h流体单元C1烃组分体积分数均低于84.00%。Bar图法分析结果表明，A 1和A 2井具有由深至浅流体相态由气相逐渐向油相过渡的变化特征。