录井多技术在文昌X区快速识别流体类型中的综合应用

2022-11-21易斌中法渤海地质服务有限公司湛江分公司广东湛江524057

化工管理 2022年31期

易斌(中法渤海地质服务有限公司湛江分公司，广东湛江 524057)

0 引言

文昌X区位于神狐隆起构造脊北缘近洼带，油气主要集中在珠江组富含砂地层。构造为基底隆起背景下发育的低幅披覆背斜，构造局部形成构造-岩性圈闭[1]。该区珠江组原油密度、黏度、凝固点、气油比等随侧向运移变化明显，油偏向轻质油、挥发油，气偏向凝析气，存在油气模糊区。在储层流体类型识别方面，单纯利用常规录井技术存在一定的困难。本文收集了该区域10余口已测试井的录井各项数据，归类整理了不同流体类型得各项录井响应特征，建立了快速识别文昌X区流体类型解释评价方法。

1 录井技术识别方法

1.1 气测录井识别方法

气测录井分析评价油气层方法是利用地面检测到的烃类气体组分及丰度与地下储层中流体的相关性来进行解释评价的。因为地面所能检测到的烃类气体，也都来源于地层流体中，所以二者之间在丰度和特征方面的趋势是相同的。因此，使用气测资料就可以反映地层流体的特征，并依此来确定地层流体类型，从而间接对储层做出评价。

1.1.1 单位岩石地表甲烷值法

不同的流体类型存在不同的烃类组成比例和气油比，单位岩石地表气体体积浓度也存在相应的门限值(同区块不考虑地层压力变化)[2]。在实际使用中，通常以单位岩石甲烷体积校正值(VC1)代表单位岩石地表气体体积浓度，其值是对工程参数及甲烷脱气效率进行校正所得，对储层流体类型的判断更合理[3]，如式(1)所示。

式中：VC1为单位岩石甲烷体积校正值(L/L)；a1为脱气器及分析仪单位时间气量转换关系及单位换算相关的系数；a2为甲烷脱气效率系数；ROP为钻时(min/m)；Q为钻井液排量(L/min)；C1为地面实测甲烷值(%)；D为钻头直径(mm)。

1.1.2 气测特征参数异常倍数法

首先优选出对流体类型敏感性高的特征参数(气为C1，油为nC4)，再通过计算储集层内特征参数值与其对应背景值的变化来综合评价解释油气层。

背景值(Gb)：取离异常显示储集层上部最近的一段厚度大于5 m的非储集层(一般为泥岩)且气测各组分值无明显变化，其各气测组分的平均值作为基准背景值。

储集层代表值(Gf)：储集层内，会有出现多个深度的气测数值点，对于标准值的选择为C1～C5范围轻组分取C1最大值的一组数据，作为异常显示层气测代表数据。

式中：Gb为非储集层背景值(%)；Gf为储集层代表值(%)。

在此方法基础上，还衍生出一个计算参数—全烃甲烷占比(C1%)，用于快速区分油气层，其具体定义如下：C1%=C1/(C1+C2+C3+iC4+nC4+iC5+nC5)，即为甲烷在全烃含量体积占比；在实际应用中，同一构造区域，全烃甲烷占比(C1%)与气油比存在一定关系，能够快速识别储气层。

1.1.3 轻重烃比值Lw与TG/C1图板法

在储集层中，气测组分比值的显著变化，一般表明可能存在流体界面(比如气油界面、油水界面、气水界面)。所以，在对气测录井各项组分参数进行优选条件下，如果以C1作为轻烃，C2、C3、C4、C5为重烃，那么轻重烃比值Lw(Lw=C1/(C2+C3+C4+C5))就可以代表轻重组分相对含量，若该值较高，则表示储集层内中轻烃浓度较高，那么储集层就会以气为主或非产层；TG/C1为全烃与轻烃浓度之比，若该值较高，则表示储集层内重烃相对轻烃含量较高，那么储集层就以液态烃为主，如图1所示。

图1 文昌X区气测录井流体类型识别图版

1.2 地化录井识别方法

1.2.1 热蒸发烃气相色谱谱图法

岩石的热蒸发是把岩样置于坩埚加热至300 ℃高温，将存在于储集岩孔隙的油气组分蒸发出来进行检测。被加热蒸发出的烃类通常只会是原油中所含有的轻组分，所以不同的流体类型蒸发速率也不一样。在热蒸发烃气相色谱谱图中的反应就是组分响应强度、碳数分布范围以及谱图基线形态[4-5]。因此，对于处于同一构造单元的储集层来讲，谱图特征更能反映含油气特征，进而快速识别流体类型[5]。总结文昌X区色谱谱图特征(如图2(a)～(d)所示)表明，气层碳数分布较靠前，一般以C1～C16为主，呈尖峰状，丰度较低，基线平直无明显隆起；油层正构烷烃明显，呈现规则梳状，丰度高，基线平直无隆起。

1.2.2 轻烃组分分析谱图法

轻烃组分分析技术主要检测C1～C9之间的饱和烃(正构烷烃、异构烷烃、环烷烃)、不饱和烃112种化合物。油气成藏后发生二次、多次运移，油气充注程度不饱满，原油运移和储集过程中发生水洗、降解作用等都可以通过轻烃组分分析技术表征出来。在轻烃组分中，一般认为C4前占比高则以气态烃为主，C4后占比高则主要表征为液态烃，以此来快速识别流体类型。总结文昌X区轻烃谱图特征(如图2(e)～(h)所示)可知，气层出峰不全、碳素范围窄且靠前，一般C5以前，丰度高；油层出峰全、碳素范围宽，丰度高。

图2 文昌X区地化录井不同流体类型典型谱图

1.2.3 地化录井参数图版法

地化录井中轻烃技术的优势在于判断储层的含油气性，理论上储层含油性越好，芳香烃和正构烷烃值越大；储层含气，芳香烃和正构烷烃值相对较低；储层含水，芳香烃下降明显。为了更加准确、直观地识别储层流体类型，以正构烷烃及芳香烃作为图版坐标轴，对文昌X区23层已测试层地化录井岩屑数据进行投点。其结果如图3所示，不同流体类型聚类表征明显。

图3 文昌X区地化录井解释图版

1.3 三维定量荧光录井识别方法

1.3.1 三维定量荧光谱图法

三维定量荧光技术对比常规荧光技术具有多点激发、发射的特点，可更有效地满足烃类成分对光的选择性吸收，准确反映烃类分布规律，在储层流体类型解释评价中具有特别的技术优势[6]。如图4所示：根据三维定量荧光不同油质及流体类型波长变化特征，结合23层已测试层结果表明：文昌X区气层主峰最佳激发波长Ex为285～295 nm，最佳发射波长Em为325～335 nm；轻质油层最佳激发波长Ex为300～310 nm，最佳发射波长Em为350～380 nm(如图4(a)、4(b)所示)。

图4 文昌X区典型气层和轻质油层三维定量荧光谱图

1.3.2 三维荧光参数图版法

通过前人大量的流体类型综合分析发现，选用荧光对比级别和油性指数作为评价参数绘制交汇图板，并通过聚类投点能有效地识别储层流体类型。这其中，对比级别(N)是反映岩石样品中含油气量丰度的敏感参数；油性指数(Oc)为中质油对应最高荧光峰的强度值比上代表轻质油对应的最高荧光峰的强度值，反应烃类成分及性质。通过对文昌X区已测试23层三维定量荧光数据分析总结出：气层区荧光对比级别大于4，油性指数介于 1.0～1.5之间，荧光对比级与油性指数成反相关性；轻质油层区荧光对比级别大于5.2，油性指数介于 0.70～1.1之间；水层区荧光对比级别小于4.2，含油浓度值较低，如图5所示。

图5 文昌X区三维定量荧光录井解释图版

2 录井多技术综合识别标准

综上所述，由于录井各单项技术侧重方向不一样，所检测的录井信息也不相同，都具有一定局限性，因此单纯依赖某一项录井技术很难对地层的流体类型作出快速准确的识别。综合应用可以对不确定性因素做出判断，对肯定性因素进一步明确，进而达到快速识别储层流体性质目的。根据已经收集文昌X区10余口井的多项录井技术资料，对文昌X区23层测试层数据进行总结，建立了该区域油层、气层、水层录井综合解释评价标准，如表1所示。

表1 文昌X区录井多技术综合识别标准

3 实例分析

A2井位于神狐隆起北缘近洼带X区2号高点，主要目的层为珠江组二段下背斜圈闭。周缘A1井及B9等井已钻井证实该区振幅异常范围与含油气范围叠合较好，2号高点珠江组二段下具有一定振幅异常，含油气概率高。

该井在珠江组二段斜深2 146～2 164 m井段岩性为灰色细砂岩，无荧光显示，气测峰形饱满，C1异常倍数37倍，nC4异常倍数75倍，C1%为85%，VC1为7.32(如图6所示)，轻重烃比值Lw与TG/C1图版投点于气层区(如图1所示)；热蒸发烃气相色谱出峰微弱，尖峰状，丰度低；轻烃组分分析C5以前出峰明显，丰度较高(如图2(c)～(d)所示)，地化录井参数图版投点于气层区(如图3所示)；三维定量荧光主峰激发波长Ex为290 nm，主峰发射波长Em为325 nm (如图4(c)所示)，对比级别为4.6～5.2，油性指数为 0.72～0.93，图版投点于气层区(如图5所示)。利用文昌X区录井多技术综合解释评价标准，该段储层综合解释为气层。电缆测试取样气48 300 cm3，油40 cm3，气油比1 207 m3/m3。录井综合解释结论与电缆测试结果相符。

图6 文昌X区A2井流体类型录井综合解释图

该井在珠江组二段斜深2 164～2 175 m井段岩性为灰色油斑细砂岩，岩屑直照见10%亮黄色荧光，气测峰形饱满，C1异常倍数21倍，nC4异常倍数137倍，C1%为73%，VC1为6.12(如图6所示)，轻重烃比值Lw与TG/C1图板投点于油气过渡层区(如图1所示)；热蒸发烃气相色谱谱图呈梳状，丰度高；轻烃组分分析出峰全、范围宽，丰度高(如图2(g)～(h)所示)，地化录井参数图版投点于油层区(如图3所示)；三维定量荧光主峰激发波长Ex为295 nm，主峰发射波长Em为345 nm(如图4(d)所示)，对比级别为5.3～6.4，油性指数为 0.71～0.79，图版投点于油层区(如图5所示)。应用文昌X区录井多技术综合解释评价标准，该段储层录井综合解释为油层。电缆测试取样气37 300 cm3，油325 cm3，气油比114 m3/m3。录井综合解释结论与电缆测试结果相符。