準(zhǔn)噶爾盆地氣層錄井解釋評價方法

摘 要

摘要：準(zhǔn)噶爾盆地天然氣藏油氣成因復(fù)雜，儲層類型多樣，天然氣錄井解釋存在諸多難點(diǎn)。根據(jù)該區(qū)碎屑巖、火成巖的油氣成藏控制因素、儲層特征，以巖屑、巖心、氣測、地球化學(xué)、罐頂氣
摘要：準(zhǔn)噶爾盆地天然氣藏油氣成因復(fù)雜，儲層類型多樣，天然氣錄井解釋存在諸多難點(diǎn)。根據(jù)該區(qū)碎屑巖、火成巖的油氣成藏控制因素、儲層特征，以巖屑、巖心、氣測、地球化學(xué)、罐頂氣、定量熒光等錄井資料為基礎(chǔ)，建立了相應(yīng)的天然氣層錄井采集、評價系列，并采用了與之相適應(yīng)的錄井解釋評價技術(shù)；利用地層的含油氣性、物性、孔隙壓力參數(shù)，優(yōu)選和開發(fā)了組分正規(guī)化圖版、含油氣性-物性雙因素關(guān)系圖版、氣測形態(tài)法等解釋圖版。應(yīng)用上述錄井解釋評價方法，于2007—2010年對準(zhǔn)噶爾盆地32口井57層氣層、氣水同層、水層進(jìn)行了綜合解釋評價，其符合率達(dá)到88%，取得了較好的應(yīng)用效果。
關(guān)鍵詞：準(zhǔn)噶爾盆地；綜合錄井技術(shù)；氣層；識別；評價；解釋圖版；采集系列；符合率
    準(zhǔn)噶爾盆地天然氣藏具有油氣成因多樣、儲層類型多樣、儲集空間復(fù)雜、地層壓力復(fù)雜的特征，這種多樣、復(fù)雜的特征，決定了不同氣藏在錄井過程中表現(xiàn)出氣體烴類組成、顯示特征的差異。針對此狀況，從天然氣與石油這兩種流體的顯示差別和地層儲集特點(diǎn)入手，以巖屑、巖心、氣測、地球化學(xué)、罐頂氣、定量熒光等錄井資料為基礎(chǔ)，總結(jié)和探索天然氣層錄井采集系列、識別和評價的有效技術(shù)和方法，以促進(jìn)錄井技術(shù)在天然氣勘探中的有效應(yīng)用，以期為準(zhǔn)噶爾盆地天然氣勘探開發(fā)提供技術(shù)支持。
1 錄井采集與評價系列的建立
1.1 天然氣層錄井采集系列
    準(zhǔn)噶爾盆地是一個大型多期疊合陸相盆地，由于各含油氣子系統(tǒng)其烴源母質(zhì)、演化過程、成藏機(jī)制、氣藏類型的不同，在錄井顯示上存在較大的差異：①地區(qū)性差異，即烴源母質(zhì)不同帶來的顯示差異；②深淺層差異，即壓力、溫度場等不同帶來的顯示差異；③多期成藏組合差異，即不同烴源混源成藏、同一烴源熱演化程度不同、遭受生物降解程度不同等帶來的差異。
    按照天然氣的特征對常用錄井項(xiàng)目進(jìn)行適宜性評價，較適用的錄井技術(shù)包括氣測、巖心、全脫分析、罐頂氣；地化熱解、巖屑、井壁取心、熒光、滴水試驗(yàn)、定量熒光、氣相色譜等錄井采集系列對天然氣識別和評價適用性不強(qiáng)，但可利用較適用性參數(shù)對天然氣層做輔助判斷。
    根據(jù)準(zhǔn)噶爾盆地已發(fā)現(xiàn)的碎屑巖和火山巖天然氣藏儲層特性，分別建立了天然氣勘探的錄井采集系列與評價內(nèi)容(表1、2)。

    在巖性、物性、含油氣性、含水性、地層能量等影響下，不同錄井采集系列對不同性質(zhì)儲層評價的適用性不同。常規(guī)地質(zhì)錄井、氣測錄井、鉆井液錄井、巖石熱解錄井、氣相色譜錄井、核磁共振錄井、罐頂氣輕烴分析、定量熒光錄井等系列在應(yīng)用中都要針對油氣成因、儲層類型、儲集空間、地層壓力、巖石特性進(jìn)行合理的配伍，優(yōu)化錄井系列。
1.2 天然氣層的識別與評價
    錄井評價是以常規(guī)地質(zhì)錄井、氣測錄井、地化錄井資料對儲層的含油氣性、物性、含水性作出定性和半定量評價。
    傳統(tǒng)的氣測解釋方法均是基于氣測組分間各烴比值關(guān)系計算解釋參數(shù)而建立的統(tǒng)計圖版，解釋都是從含油氣性參數(shù)入手，關(guān)注的重點(diǎn)是地層的含油氣性，而對影響地層流體產(chǎn)出的物性、含油氣飽和度、孔隙壓力等諸多重要因素的作用考慮較少，對不同地區(qū)、層位烴類特征差異性研究不足。
   天然氣層成分以甲烷為主，氣測組分C1相對含量一般超過90%，純氣層C1的相對含量大于95%，使用油層解釋圖版解釋時，價值區(qū)發(fā)生嚴(yán)重偏移。而地化參數(shù)S1、S2、S3幾乎全為零，天然氣層的特性也是導(dǎo)致原錄井解釋模型應(yīng)用效果差的原因之一。
   為滿足天然氣評價需要，根據(jù)天然氣烴組分特征，結(jié)合試油成果對解釋圖版進(jìn)行了矯正，優(yōu)選并開發(fā)了組分正規(guī)化圖版、含油氣性-物性雙因素關(guān)系圖版、氣測形態(tài)法等解釋模型。
1.2.1組分正規(guī)化圖版
   就是根據(jù)組分間的內(nèi)在規(guī)律，利用組分的相關(guān)性，找出組分分布特征，利用其特征來識別氣層、油氣層、水層。
    這種氣測解釋模型即保持了原氣測解釋方法應(yīng)用烴比值建立與儲層性質(zhì)的關(guān)系，義較好地反映出了氣層、油氣層、水層烴組分特征及相對當(dāng)量。不僅適用于顯示較好組分出至C4、C5的氣測數(shù)據(jù)解釋，而且適用于弱顯示、組分僅出至C2的氣測數(shù)據(jù)解釋，缺點(diǎn)在于不易區(qū)分氣層和氣水層。
    該圖版橫、縱坐標(biāo)關(guān)系式為ZC1(橫坐標(biāo))-ZC1/ZC2(縱坐標(biāo))。
    氣測數(shù)據(jù)正規(guī)化處理方法是用同深度各組分的值除以全部組分值的和，再乘以100，來代替相應(yīng)組分的分析值。
    ZCi=(Ci/CSUM)×100% (i=1，2，3，4，5)    (1)
式中ZCi為正規(guī)化組分?jǐn)?shù)據(jù)；Ci為原始?xì)鉁y組分?jǐn)?shù)據(jù)；CSUM=C1+C2+C3+C4+C5。
1.2.2含油氣性-物性雙因素關(guān)系圖版
    這種氣測解釋模型較好地將地層含油性和物性有效結(jié)合起來，可有效地區(qū)分干層和產(chǎn)層、有價值層和非價值層，缺點(diǎn)不易區(qū)分油層和氣層。
    該圖版橫、縱坐標(biāo)關(guān)系式為dcns(橫坐標(biāo))-lg(C1/wh)(縱坐標(biāo))，即
wh=(C2+C3+iC4+nC4+C5)/(C1+C2+C3+iC4+nC4+C5)×100%    (2)
    dcns=dcn/dc    (3)
式中wh為烴濕度值；dcns值為同一深度的泥巖正常趨勢線值(dcn)與dc指數(shù)值之比，其值在一定程度上對鉆頭類型變化的影響進(jìn)行了修正，明顯較鉆時、dc指數(shù)更能反映儲層物性的變化。dcns值越大，表明地層物性越好。
1.2.3氣測形態(tài)法圖版
    應(yīng)用鉆時、氣測曲線形態(tài)、烴組分峰數(shù)、烴組分變化等形態(tài)表征參數(shù)的相關(guān)性及量度，有效區(qū)分油氣層、氣水同層、水層[1]。
    該圖版橫、縱坐標(biāo)關(guān)系式為Uh(橫坐標(biāo))-Xt(縱坐標(biāo))，即
    Uh=Hc/Ht    (4)
    Xt=Uh×Nc×In(1+B)/K    (5)
式中Uh為烴相系數(shù)；Xt為形態(tài)評價參數(shù)值；Hc為對應(yīng)的低鉆段時氣測異常顯示厚度，以半幅點(diǎn)為界，單位為m；Ht為對應(yīng)的氣測異常顯示段的低鉆時厚度，以半幅點(diǎn)為界，單位為m；Nc(烴峰系數(shù))=Ni/7；Ni為顯示層組分峰個數(shù)；K為烴組分的遞減率系數(shù)；B為含油豐度系數(shù)。
    3種解釋方法結(jié)合使用，使錄井對氣層解釋符合率有了較大的提高。通過對2007—2010年準(zhǔn)噶爾盆地32口井57層氣層、氣水同層、水層統(tǒng)計，解釋符合率為88%，較以前提高了14%。
2 應(yīng)用效果
    在瑪河氣田和克拉美麗氣田的勘探開發(fā)中，應(yīng)用上述3種天然氣層解釋模型，并結(jié)合其他錄井資料對天然氣層、氣水層解釋評價起到了有效作用。
2.1 瑪納1井錄井解釋評價
    瑪納1井主力氣層為古近系紫泥泉子組，屬于含凝析油的天然氣氣藏。
    井段2414.00～2435.00m、2439.00～2449.00m，巖性為褐色熒光泥質(zhì)粉砂巖、粉砂巖，噴照熒光1%，淡黃色，弱發(fā)光，系列對比7級，乳白色[2]。
    在2423.37～2428.11m井段鉆井取心，獲熒光級巖心2.38m，巖心出筒時新鮮斷面具芳烴氣味，噴照熒光5%，淡黃色，弱發(fā)光，系列對比7級，乳白色，巖心斷面具弱水濕感，滴水?dāng)U散，浸水試驗(yàn)局部冒氣，呈串珠狀。氣測全烴由0.779 2%↑98.5637%，組分出至nC5，氣測正規(guī)化圖版解釋為氣層(圖1-a)，氣測形態(tài)法解釋為氣層或油層(圖1-b)。熱解氣相色譜(圖2)氣態(tài)聯(lián)合峰(C8～C12)明顯，正構(gòu)烷烴組分分布較完整，基線較平直，呈規(guī)則梳狀，碳數(shù)范圍為nC11～nC30，其中輕組分占優(yōu)勢，主峰碳數(shù)為nC14～nC16，∑nC21-/∑nC22+介于4.24～17.65，總峰面積介于14041～28786μV·s，含烴量較大，反映出氣層特征。
    錄井綜合氣測解釋評價、熱解氣相色譜資料、常規(guī)地質(zhì)資料判斷地層不含水，解釋為氣層。后在井段2414.O0～2446.50m試油，日產(chǎn)油57.87t，氣39.315×104m3，試油結(jié)論為油氣同層。
 

2.2 滴西18井錄井解釋評價
   井段3484.00～3534.O0m，巖性為紫灰色熒光花崗斑巖，干照熒光2%，暗黃色，弱發(fā)光，系列對比12級，乳黃色[3]。
    全烴由2.7751%↑9.542 9%，組分出至nC5，氣測形態(tài)法解釋為氣層或油層(圖3-a)，含油性-物性雙因素圖版解釋為氣層或油層(圖3-b)，正規(guī)化圖版解釋為氣層(圖3-c)。
 

   井深3580.16m后效，全烴由2.5662%↑4.3665%，組分出至nC4，密度由1.29↓1.28↑1.29g/cm3，黏度由77↑81↓74s，出口電導(dǎo)率由100.37↓100.04↑101.24mS/cm，高峰時槽面見米粒狀氣泡，約占槽面的10%，取樣點(diǎn)火不燃。
   錄井綜合氣測解釋評價、常規(guī)地質(zhì)資料判斷地層不含水，解釋為氣層。后在井段3510.00～3530.O0m試油，日產(chǎn)油26.93t，氣25.006×104m3，試油結(jié)論為氣層。
2.3 滴西21井錄井解釋評價
   井段2864.O0～2876.00m，巖性為灰褐色熒光玄武巖，干照熒光1%，亮黃色，中發(fā)光，系列對比10級，乳黃色[4]。
    在2867.62～2871.97m井段取心，獲熒光級巖心2.32m，出筒時油氣味淡，巖心表面及氣孔局部一普遍冒氣，噴照熒光10%，暗黃色，弱發(fā)光，系列對比11級，乳黃色，氣測全烴由0.386 9%↑3.5623%，組分出至C5；氣測正規(guī)化圖版解釋為氣層(圖4-a)，氣測形態(tài)法解釋為氣水同層(圖4-b)。后效在2867.62m有含水跡象，錄井解釋為氣水同層。后在井段2865.O0～2876.00m試油，日產(chǎn)油0.12t、氣5060m3、水2.65m3，試油結(jié)論為氣水同層。

3 結(jié)束語
    隨著準(zhǔn)噶爾盆地天然氣勘探的不斷深入，對錄井技術(shù)的要求也越來越高，以往的評價方法已不能滿足天然氣勘探的需求。
    通過錄井采集系列適宜性分析，優(yōu)選出針對天然氣層的碎屑巖和火成巖錄井采集系列；通過對天然氣層烴組分特征分析，結(jié)合試油成果對以往解釋圖版進(jìn)行了矯正、優(yōu)選并開發(fā)了針對天然氣層評價的組分正規(guī)化圖版、含油性-物性雙因素關(guān)系圖版、氣測形態(tài)法等解釋圖版，使錄井技術(shù)在天然氣勘探中更有針對性和實(shí)效性。應(yīng)用儲層物性及含油氣性建立的流體識別方法，解決了準(zhǔn)噶爾盆地天然氣層識別難題。
    通過對2007—2010年準(zhǔn)噶爾盆地32口井57層氣層、氣水同層、水層統(tǒng)計，錄井解釋符合率為88%，取得了較好的應(yīng)用效果。
參考文獻(xiàn)
[1] 楊衛(wèi)東.氣測形態(tài)解釋方法研究[R].克拉瑪依：中國石油西部鉆探克拉瑪依錄井工程公司，2010.
[2] 吳文明.瑪納1井錄井報告[R].吐魯番：中國石油西部鉆探吐哈錄井工程公司，2006.
[3] 顏志.滴西18井錄井報告[R].克拉瑪依：中國石油西部鉆探克拉瑪依錄井工程公司，2007.
[4] 于海瓏.滴西21井錄井報告[R].克拉瑪依：中國石油西部鉆探克拉瑪依錄井工程公司，2007.
 
(本文作者：凌立蘇 黃衛(wèi)東 毛新軍 王俊文 甘仁忠 杜建鵬 中國石油新疆油田公司勘探公司)