錦州南油田進潛山模型認(rèn)識和實踐

王建立中海石油(中國)有限公司天津分公司，天津中國石油大學(xué)(華東)地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，山東 青島

錦州南油田進潛山模型認(rèn)識和實踐

王建立1,21中海石油(中國)有限公司天津分公司，天津2中國石油大學(xué)(華東)地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，山東 青島

渤海灣盆地錦州南油田發(fā)育太古界潛山油藏，潛山頂部裂縫發(fā)育，準(zhǔn)確高效地識別潛山界面是實現(xiàn)油藏開發(fā)目的、降低工程作業(yè)風(fēng)險和成本的關(guān)鍵因素。常規(guī)潛山界面識別方法是根據(jù)工程參數(shù)異常變化進行地質(zhì)循環(huán)，落實井底巖性，以確定是否進潛山，但工程參數(shù)存在多解性，往往要多次循環(huán)才能準(zhǔn)確識別潛山界面，導(dǎo)致作業(yè)周期長、風(fēng)險大和成本高等問題。在前人研究的基礎(chǔ)上，通過對錦州南油田太古界潛山整體研究分析，總結(jié)出了4類進潛山模型，并從構(gòu)造、巖性、工程參數(shù)、測井4個方面分析了其特征，先鉆前分析作業(yè)井位的構(gòu)造特征，初步判斷進潛山模型類型，再根據(jù)該進潛山模型下的工程參數(shù)特征進行地質(zhì)循環(huán)，最終以典型巖性確定是否進潛山?；?類進潛山模型識別潛山界面的思路在錦州南區(qū)塊得到成功應(yīng)用，卡山成功率達100%，循環(huán)次數(shù)由平均5次降低到2次，具有較好的推廣應(yīng)用前景。

進潛山模型，潛山界面，錦州南油田，錄井，測井

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Received: Aug.13th, 2017; accepted: Sep.13th, 2017; published: Oct.15th, 2017

AbstractIn Jinzhou South Oilfield of Bohai Bay Basin, there were developed Archean buried hill reservoir,and fractures on the top of buried hill, to identify the buried hill interface accurately and efficiently was the key factor to achieve the purpose of reservoir development, reduce the risk and cost of engineering operations.The conventional recognition method of buried hill interface was based on abnormal changes of engineering parameters for geological circulation, the bottom hole lithology was obtained to determine whether the buried hill should be entered.However, the engineering parameters were multi-solvable, and they often take many cycles for identifying the buried hill interface accurately, which caused the long interval, risk and high cost of the operation; Based on the predecessors’ studies, through the study and analysis of the Archean buried hill in Jinzhou South Oilfield, four types of buried hill models were summarized, and their characters were analyzed from the aspects of tectonics, lithology, engineering parameters and logging.The structural characteristics of the well-location are analyzed before the drilling to determine the type of the buried hill model, and then according to the engineering parameters of the buried hill model to perform a geological cycle.Eventually based on the typical lithology to determine whether enter the buried hill or not; the idea of four types of buried hill models are successfully applied in Jinzhou South block, the success rate of catching hill is 100 percent, the number of circulation is reduced from 5 times to 2 times on average, and the prospect of popularization and application is better.

KeywordsBuried Hill Models, Buried Hill Interface, Jinzhou South Oilfield, Mud Logging, Logging

1.引言

錦州南太古界潛山油氣田位于渤海遼東灣海域遼西低凸起中北段(圖1)，巖性以混合花崗巖為主，是目前全國發(fā)現(xiàn)的儲量大、產(chǎn)量高的混合花崗巖潛山復(fù)合輕質(zhì)油藏[1]。受控于前中新生代的古地貌及構(gòu)造應(yīng)力作用下，潛山頂部裂縫極為發(fā)育[2]，且潛山界面上、下存在2套壓力系統(tǒng)，進潛山后易發(fā)生井漏、地層坍塌等井下事故。因此，準(zhǔn)確高效地識別潛山界面是實現(xiàn)油藏開發(fā)目的、降低工程作業(yè)風(fēng)險和成本的關(guān)鍵因素。隨著錄井技術(shù)的發(fā)展，在利用工程參數(shù)和巖性肉眼觀察等傳統(tǒng)識別潛山界面方法的基礎(chǔ)上[3]，井場薄片鑒定技術(shù)、碳酸鹽巖含量測定技術(shù)、元素錄井技術(shù)等在快速識別潛山界面具有較好的效果[4]。但在錦州南區(qū)塊開發(fā)時，錄井手段主要是傳統(tǒng)方法，即在工程參數(shù)出現(xiàn)異常時進行地質(zhì)過肉眼和鏡下觀察落實井下巖性，確定是否進潛山。但工程參數(shù)受井軌跡、鉆井液性能、鉆具組合等因素的影響具有多解性，在實際工作中往往要進行多次地質(zhì)循環(huán)才能準(zhǔn)確識別潛山界面，卡層時效低，在增加成本的同時，也增加了作業(yè)風(fēng)險。根據(jù)錦州南油田總結(jié)出的4類進潛山模型，并根據(jù)其特征來識別潛山界面，提高了作業(yè)效率，降低了作業(yè)風(fēng)險，具有良好的應(yīng)用效果。

Figure 1.The location of Jinzhou South gas field [5]圖1.錦州南油氣田區(qū)域位置[5]

2.進潛山模型

潛山上覆巖性受潛山構(gòu)造形態(tài)、物源方向及沉積環(huán)境等多種地質(zhì)因素的影響，進潛山巖性組合特征具有明顯的差異性[6]。距離潛山界面越近，錄測響應(yīng)特征對潛山界面識別幫助越大，潛山界面識別效率就越高。錦州南油田地震識別精度為10～15 m，筆者所建立的4類進潛山模型是在立足地震認(rèn)識的基礎(chǔ)上，選取潛山上覆20 m之內(nèi)的巖性組合為分析對象，歸納提煉出來了以上覆巖性組合為依據(jù)的4類進潛山模型，即I類、II類、III類、IV類(圖2)。

Figure 2.Four types of buried hill model of Jinzhou South Archean Erathem圖2.錦州南油田太古界4類進潛山模型

3.構(gòu)造特征

構(gòu)造特征控制著潛山上覆地層沉積，是決定潛山上覆巖性組合特征的關(guān)鍵因素，同時構(gòu)造控制著潛山頂部巖性風(fēng)化程度、保存、可容空間大小[7]等。構(gòu)造特征主要反映在構(gòu)造形態(tài)起伏上，即潛山界面的傾角，根據(jù)對錦州南油田潛山界面綜合分析，總結(jié)出進潛山模型對應(yīng)的構(gòu)造類型、傾角大小特征等(表1)。

Table 1.The tectonic characteristics of 4 types of buried hill models in Archean Erathem of Jinzhou South Oilfield表1.錦州南油田太古界進潛山模型構(gòu)造特征

構(gòu)造特征主要是預(yù)測潛山上覆巖性組合類型，無法預(yù)測進潛山界面的深度，當(dāng)?shù)貙觾A角不在上述范圍內(nèi)時，單純地通過構(gòu)造特征難以準(zhǔn)確預(yù)測其所屬進潛山模型，在現(xiàn)場作業(yè)時，需要參考其他錄測手段準(zhǔn)確識別潛山界面。

4.錄井特征

4.1. 工程參數(shù)響應(yīng)特征

工程參數(shù)錄井是綜合錄井的一部分，其參數(shù)的變化可間接地指示巖性的變化，也是現(xiàn)場監(jiān)測地層巖性變化的第一手資料[8]。筆者選取了4個直接參數(shù)(鉆時、扭矩、鉆壓、轉(zhuǎn)速)和衍生參數(shù)Dc指數(shù)來進行分析(圖 3)。

Figure 3.The parameter variation of 4 types buried hill models圖3.4類進潛山模型參數(shù)變化量

從圖3中可以看出，錦州南油田進潛山界面前后，鉆壓、轉(zhuǎn)速和Dc指數(shù)響應(yīng)特征均不明顯，在實際工作中可以忽略，而鉆時和扭矩變化明顯，是判斷地質(zhì)循環(huán)的主要參數(shù)。鉆時變化幅度小、扭矩變化量大時，可能是I類和II類，而無論從鉆時變化幅度還是扭矩變化幅度上看，II類都比I類變化大；鉆時變化幅度大、扭矩變化中等時為III類；鉆時變化幅度大、扭矩變化小時為IV類。無論是哪種進潛山模型，通過鉆時和扭矩變化相結(jié)合，可以準(zhǔn)確識別潛山界面，同時將鉆時和扭矩的變化幅度與進潛山模型相結(jié)合，可以剔除工程參數(shù)假異常，從而提高潛山界面識別效率。雖然工程參數(shù)特征響應(yīng)相對明顯，但它是間接的錄井手段，判定是否進潛山還需要根據(jù)巖屑實物來最終確定。

4.2. 巖性特征

巖屑是反映地下巖性最直接、最真實的資料，也是判定是否進潛山的根本。筆者從巖石類型、顏色、分選和熒光面積[9]方面總結(jié)出了 4種進潛山模型特征，根據(jù)不同的巖性特征可準(zhǔn)確識別潛山界面(表 2、圖4)。

Figure 4.The microscopic photos of overlying Lithology of the buried hill圖4.潛山上覆巖性鏡下照片

Table 2.The characteristics of buried hill and overlying lithology in Archean Erathem of Jinzhou South oilfield表2.錦州南油田太古界潛山及上覆巖性特征

從熒光面積上很難區(qū)分I類、II類、IV類，但是從巖性類型、顏色、分選上可以較好地區(qū)分其進潛山類型。巖性從砂泥巖互層變成花崗巖、顏色從灰色或淺灰色變成雜色為I類；巖性從砂巖變成花崗巖、顏色從淺灰色變成雜色，分選由好變成差為Ⅱ類；巖石類型從泥巖變成花崗巖，顏色從褐灰色或者紅褐色變成雜色，熒光從無到有，可判斷為Ⅲ類。巖性從灰白色風(fēng)化物變成雜色花崗巖為IV類。

5.測井特征

測井是利用巖層的電化學(xué)、聲學(xué)、放射性等地球物理特性來反映巖層的地質(zhì)特性，不同的巖性特征、物性特征、含油氣特征在測井曲線的響應(yīng)特征也不同，通過對比分析4類進潛山模型的測井曲線形成了各模型下的典型測井特征(圖5)，有利于快速確定進潛山類型。

Figure 5.The logging response characters of 4 types of buried hill models圖5.4類進潛山模型測井響應(yīng)特征

I類進潛山模型各測井曲線進潛山前呈現(xiàn)“互層式”變化；II類進潛山前電阻率曲線呈現(xiàn)“箱形”特征，中子孔隙度曲線整體呈現(xiàn)“臺階式變化”；III類進潛山模型，各測井曲線呈現(xiàn)“跳躍式”變化；IV類進潛山模型，各測井曲線呈現(xiàn)“臺階式”變化。

從物性特征上看，I類和 II類進潛山模型具有良好的孔隙度、滲透性，是油氣儲集的有利空間，流體性質(zhì)以差油層、油層為主；IV類進潛山本體風(fēng)化后，裂縫相對發(fā)育，較潛山孔隙度發(fā)育，也是油氣儲集的有利空間(表3)。通過測井各曲線的不同相應(yīng)特征可準(zhǔn)確地對4類進潛山模型進行有效識別，同時根據(jù)各進潛山模型物性特征的分析，可對油氣是否具有開采價值提供依據(jù)。

Table 3.The physical property of buried hill and overlying lithology in Archean Erathem of Jinzhou South Oilfield表3.錦州南油田太古界潛山及上覆巖性物性特征

通過對4類進潛山模型的構(gòu)造特征、參數(shù)特征、巖性特征、電性特征、物性特征分析及認(rèn)識，形成了各模型下的典型識別特征(表4)，對潛山界面的高效、準(zhǔn)確卡取提供了依據(jù)。

Table 4.The typical recognition features of 4 types of buried hill models表4.4類進潛山模型典型識別特征

6.應(yīng)用效果

通過對4類進潛山模型的研究，在明確各模型下的構(gòu)造、參數(shù)、巖性、測井響應(yīng)特征后，鉆前再研究所鉆目標(biāo)井的構(gòu)造位置來確定進潛山模型，作業(yè)過程中重點關(guān)注參數(shù)變化進行有目的的地質(zhì)循環(huán)，落實井底返出巖性，鉆后及時與測井曲線對比驗證，完善進潛山模型。根據(jù)上述思路在錦州南油田6口井的潛山界面識別中應(yīng)用，與4口常規(guī)潛山界面識別進行對比(表5)，應(yīng)用效果明顯，地質(zhì)循環(huán)次數(shù)由5次降至2次，進潛山深度控制在3 m以內(nèi)，識別潛山界面成功率100%。

Table 5.The comparison of interfacial identification of 10 wells in Jinzhou South oilfield表5.錦州南油田10口井潛山界面識別對比

7.結(jié)語

潛山油氣藏產(chǎn)能高、風(fēng)險高，現(xiàn)場識別潛山界面是安全高效勘探開發(fā)潛山油氣藏的關(guān)鍵。4類進潛山模型是基于勘探開發(fā)已獲取了大量實鉆資料的基礎(chǔ)上，利用計算機優(yōu)勢挖掘大數(shù)據(jù)，為識別潛山界面提出了新的思路，并通過總結(jié)構(gòu)造、錄井、測井特征，在錦州南油田成功應(yīng)用，潛山界面識別率100%，地質(zhì)循環(huán)次數(shù)由5次降低到2次，取得了較好的效果。錦州南油田太古宇潛山界面的高效識別不僅實現(xiàn)了油藏開發(fā)目的，同時降低了工程作業(yè)風(fēng)險及成本，具有較強的推廣價值。

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The Recognition and Practice of Buried Hill Models in Jinzhou South Oilfield

Jianli Wang1,21Tianjin Branch of CNOOC Ltd., Tianjin2School of Geosciences, China University of Petroleum Huadong, Qingdao Shandong

2017年8月13日；錄用日期：2017年9月13日；發(fā)布日期：2017年10月15日

王建立(1981-)，男，碩士生，工程師，主要從事地質(zhì)監(jiān)督方面的工作。

文章引用: 王建立.錦州南油田進潛山模型認(rèn)識和實踐[J].石油天然氣學(xué)報, 2017, 39(5): 222-228.

10.12677/jogt.2017.395087