白秋地區(qū)油層錄井響應(yīng)特征及評價(jià)技術(shù)研究

摘要：南陽凹陷白秋地區(qū)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈，形成一系列的斷塊油藏。地質(zhì)錄井資料表明，不同斷塊油層錄井資料特征不盡相同。為了更好地完成對該區(qū)油氣顯示綜合評價(jià)，在綜合分析、研究該區(qū)油水層錄井、測井、試油資料基礎(chǔ)上，總結(jié)出該區(qū)油水層錄井響應(yīng)特征，并運(yùn)用常規(guī)地質(zhì)錄井、綜合（氣測）錄井、地化錄井等資料相結(jié)合，提出了該區(qū)油氣顯示綜合評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。

關(guān)鍵詞：白秋地區(qū);油水層;錄井響應(yīng)特征;評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

白秋地區(qū)位于南陽凹陷北部斜坡帶中部，面積近200Km2，是南陽凹陷較早的一個(gè)勘探區(qū)帶。該區(qū)構(gòu)造復(fù)雜、斷層發(fā)育，斷層相互交切形成一系列斷鼻、斷塊，油藏類型主要以斷鼻（塊）、斷層-巖性油藏為主[1]。該區(qū)油質(zhì)復(fù)雜多樣，氣測組分缺乏規(guī)律性，應(yīng)用傳統(tǒng)解釋方法難以滿足精細(xì)解釋評價(jià)需要。白秋地區(qū)常規(guī)地質(zhì)錄井、綜合（氣測）錄井、地化錄井是白秋地區(qū)基本錄井方法，為滿足精準(zhǔn)解釋評價(jià)需要，對儲(chǔ)層不同流體的響應(yīng)特征進(jìn)行探索。

1油層在錄井資料響應(yīng)特征

1.1常規(guī)地質(zhì)錄井響應(yīng)特征

常規(guī)地質(zhì)錄井主要包括巖屑錄井、巖心錄井、熒光錄井、鉆時(shí)錄井及鉆井液錄井等錄井項(xiàng)目，其特點(diǎn)是直觀、真實(shí)，是了解地層巖性及組合關(guān)系、油氣水顯示和建立地層剖面的重要手段。

1.1.1油層（同層）巖性

根據(jù)白秋地區(qū)試油及投產(chǎn)（油層和同層共46層）資料，其巖性統(tǒng)計(jì)結(jié)果為：粉砂巖7層33.5m，占15%;細(xì)砂巖33層216.3m，占72%;含礫細(xì)砂巖5層28.2m，占11%;礫狀砂巖1層5m，占2%。在4種巖性中，粒徑最細(xì)的粉砂巖所占比例為15%。因此，該區(qū)油層（同層）巖性主要為細(xì)砂巖，其次為粉砂巖、含礫細(xì)砂巖，礫狀砂巖則偶見。

1.1.2油層（同層）巖屑含油級別

（1）含油性分布情況

根據(jù)對白秋地區(qū)試油及投產(chǎn)層含油級別進(jìn)行分析，試油為油層或同層的層段，除2層為熒光條帶，其余巖屑錄井均有顯示。其中，油層顯示以熒光級別為主，油跡及油斑顯示次之;油水同層顯示主要為熒光和油跡;水層和干層巖屑無顯示明顯增多（表1）。平面上，南108-張36井以北的油（同）層顯示以油跡為主，油斑、油浸次之;以南以熒光顯示為主，油跡顯示次之。該區(qū)由南向北隨著地層抬升，含油級別逐漸升高、原油密度逐漸升高（油質(zhì)變稠）（圖1-1）。

（2）含油級別下限

根據(jù)對白秋地區(qū)試油及投產(chǎn)為油（同）層含油級別分析，共46層283.0m，其中熒光條帶2層11.2m，占4%;熒光25層157.1m，占54%;油跡12層81.1m，占26%;油斑6層28.5m，占13%;油浸1層5.1m，占3%。通過對2層熒光條帶（張36井）巖性進(jìn)行復(fù)查發(fā)現(xiàn)該段巖屑較細(xì)，呈散狀。分析原因是由于定向井鉆進(jìn)過程中，鉆具研磨嚴(yán)重，加之泥漿沖洗，造成含油巖屑含量極少而呈偶見。而熒光顯示占試油為油層和同層總數(shù)的54%。因此，將白秋地區(qū)油層（同層）巖屑含油級別下限定為熒光級別。

總體來看，白秋地區(qū)油層巖性為粉砂巖-含礫細(xì)砂巖，以細(xì)砂巖為主;不同區(qū)塊，油質(zhì)不同，加上井型和鉆井方式的不同，導(dǎo)致油層含油級別熒光-油浸級均存在，以熒光級為主，油跡級次之。

1.2 氣測錄井參數(shù)響應(yīng)特征

氣測錄井是應(yīng)用專業(yè)氣體檢測系統(tǒng)，測定鉆井液中烴類及組份含量，以及氫氣、硫化氫等非烴含量的一種錄井方法，它具有靈敏度高的優(yōu)勢，是錄井現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)油氣顯示的主要方法之一。白秋地區(qū)完井76口井，其中69口井完成氣測錄井。通過對已試油、投產(chǎn)38口井103層氣測異常資料進(jìn)行綜合研究，發(fā)現(xiàn)白秋地區(qū)氣測全烴異常值、氣測組份、全烴異常倍數(shù)、全烴灌滿系數(shù)等參數(shù)，在評價(jià)油水層方面，特征明顯。

1.2.1全烴異常絕對值和組份

根據(jù)對白秋地區(qū)氣測錄井資料分析，認(rèn)為氣測錄井全烴絕對值大小、氣測組份是否齊全，可以間接反映地層（儲(chǔ)層）流體性質(zhì)。在白秋地區(qū)，經(jīng)試油證實(shí)為油層或油水同層共46層，其中32層氣測全烴含量在0.5-5%之間，約占70%;14層氣測全烴含量小于0.5%，約占30%;而50層證實(shí)為非價(jià)值層（含油水層、水層、干層）中，僅有10層的氣測全烴含量大于0.5%，占20%;其余40層的氣測全烴含量小于0.5%，占80%。

通過研究發(fā)現(xiàn)，平面上，白秋地區(qū)南部（南79、南99）至北部（張36、南107）等區(qū)塊，油層氣測異常全烴絕對值，存在明顯的由高到低的變化規(guī)律。表明白秋地區(qū)由南向北，由于油質(zhì)變稠，氣測異常明顯變差。

全烴異常值受到影響因素較多。雖然白秋地區(qū)總體油層（油水同層）氣測全烴絕對值較高，但仍有少量井油層全烴異常絕對值較低;同樣，該區(qū)水層氣測全烴絕對值總體較低，也存在個(gè)別全烴異常絕對值較高的現(xiàn)象。另外，該區(qū)部分油層（油水同層）氣測組分不全，而部分水層（干層）氣測組分齊全。因此，單一使用全烴絕對值參數(shù)進(jìn)行油氣顯示解釋評價(jià)，往往導(dǎo)致較大偏差。

1.2.2 全烴異常倍數(shù)（全烴比值）

全烴異常倍數(shù)即全烴異常值與全烴基值的比值，是反映氣測異常幅度的指標(biāo)。根據(jù)白秋地區(qū)氣測錄井全烴異常倍數(shù)規(guī)律，將該區(qū)全烴異常倍數(shù)值分為三類：全烴異常倍數(shù)>4為氣測異常明顯;全烴異常倍數(shù)2-4，則氣測異常微弱;全烴異常倍數(shù)值<2為氣測無異常。

總體來看，白秋地區(qū)，油層氣測異常明顯，約占油（同）層的80%。而非價(jià)值層（含油水層、水層、干層）氣測異常明顯僅占13%。表明白秋地區(qū)油（同）層氣測全烴，均有異常顯示，而水層（含油）、干層氣測異常不明顯。因此，可以將此項(xiàng)參數(shù)作為油水層評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)之一。

1.2.3全烴灌滿系數(shù)

全烴灌滿系數(shù)即單層全烴異常厚度與該儲(chǔ)層厚度的比值，是反映油氣富集程度的標(biāo)志之一。在試油或投產(chǎn)為油（同）層中，46層的灌滿系數(shù)均≥0.65，占100%;而53層證實(shí)為含油水層、水層、干層中僅有12層的灌滿系數(shù)≥0.65，約占非價(jià)值層的23%，其余41層的灌滿系數(shù)均<0.65，占非價(jià)值層的77%。白秋地區(qū)油（同）層全烴曲線的特點(diǎn)是形態(tài)較飽滿，特征較為明顯。

總體來看，白秋地區(qū)油（同）層全烴異常倍數(shù)（全烴比值）、全烴灌滿系數(shù)高;水層、干層全烴異常倍數(shù)（全烴比值）、全烴灌滿系數(shù)低。因此，能夠利用以上參數(shù)建立圖版進(jìn)行油水層評價(jià)。

1.3地化錄井參數(shù)響應(yīng)特征

地化錄井是現(xiàn)場利用地化分析儀，對巖石樣品進(jìn)行分析，進(jìn)而快速評價(jià)烴源巖和儲(chǔ)層的一種錄井方法。其分析參數(shù)主要包括S0、S1、S2和Tmax，其派生參數(shù)主要包括Pg（含油氣總量）、GPI（氣產(chǎn)率指數(shù)）、OPI（油產(chǎn)率指數(shù)）、TPI（油氣總產(chǎn)率指數(shù)）等，利用地化錄井參數(shù)及其之間的關(guān)系，進(jìn)行油氣水層劃分，判別原油性質(zhì)，從而達(dá)到評價(jià)儲(chǔ)層目的。

目前，白秋地區(qū)共有41口井進(jìn)行了地化錄井，試油或投產(chǎn)55層。根據(jù)地化錄井資料，結(jié)合白秋地區(qū)油水層在地化錄井參數(shù)的響應(yīng)特征，優(yōu)選S1、S1/S2及TPI等參數(shù)對其進(jìn)行分析。

1.3.1 S1值的大小

通過對白秋地區(qū)試獲油層、同層、含油水層和水層的S1值大小，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。17層試獲油層中有13層S1值在8-15mg/g之間，占76%;4層S1值在1.5-4mg/g之間，占24%。16層試獲同層中有7層S1值在3-8mg/g之間，占44%;7層S1值在1-3mg/g之間，占44%;2層S1值大于8mg/g，占12%。分析是油（同）層地化分析S1值低的原因，是由于該區(qū)油砂含量低，巖屑代表性差，造成挑樣困難，分析的地化參數(shù)S1不能完全反映儲(chǔ)層所含油氣的真實(shí)情況。20層水層（包括含油水層）中有18層S1值小于3mg/g，占72%;1層大于8mg/g，占4%;6層S1值在3-5mg/g之間，占24%。

1.3.2 S1與S2值的相對大小

通過對白秋地區(qū)試獲油層、同層、水層的地化分析S1與S2大小進(jìn)行比較，17層試獲油層中有14層S1>S2，占油層的82%;3層S1S2，占同層的56%，7層S1S2，占含油水層的55%，4層S1S2，占水層的37%，10層S1

1.3.3油氣總產(chǎn)率指數(shù)TPI

TPI=（S0+S1）/（S0+S1+S2），即氣態(tài)烴、液態(tài)烴之和與總烴的比值，TPI值越大反映儲(chǔ)層含油氣越豐富。對白秋地區(qū)試獲油層、同層、水層的地化分析TPI值進(jìn)行比較分析，31層試獲油層和同層中有22層的TPI值在0.5-0.8之間，占油（同）層的71%，有9層TPI值小于0.5，占油（同）層的29%;而25層含油水層和水層中有16層的TPI值小于0.5，占水（含油）層的74%;有9層TPI值大于0.5，占水（含油）層的26%。反映該區(qū)油水層TPI值的差異性。

地化分析數(shù)據(jù)，受油質(zhì)、儲(chǔ)層物性及巖樣代表性影響較大，特別是油質(zhì)輕、儲(chǔ)層疏松及巖樣代表性差時(shí)，影響尤為明顯。但對同一區(qū)塊來說，油水層的地化分析數(shù)據(jù)，仍然具備各自特征而加以區(qū)分。

2錄井油氣顯示評價(jià)技術(shù)

目前現(xiàn)場錄井解釋方法多樣，但不同地區(qū)、不同地層，由于地質(zhì)情況不同，很多解釋方法并不適用。針對白秋地區(qū)地質(zhì)特點(diǎn)，結(jié)合該區(qū)油水層在地質(zhì)、氣測和地化分析錄井響應(yīng)特征以及試油或投產(chǎn)結(jié)論，建立了適合于白秋地區(qū)的油氣層評價(jià)圖版，主要有氣測參數(shù)交匯圖版、地化分析參數(shù)交匯圖版、地化分析與氣測參數(shù)交匯圖版等。

2.1氣測參數(shù)交匯圖版

通過對白秋地區(qū)試油或試采層氣測異常數(shù)據(jù)進(jìn)行研究，結(jié)合油氣層在氣測參數(shù)的響應(yīng)特征，對氣測各個(gè)參數(shù)作了多個(gè)交匯圖版。根據(jù)各個(gè)圖版對油水層的解釋符合率，氣測解釋圖版優(yōu)選了全烴異常倍數(shù)-全烴灌滿系數(shù)圖版、全烴異常倍數(shù)-甲烷異常倍數(shù)圖版。

2.1.1全烴比值-全烴灌滿系數(shù)圖版

利用白秋地區(qū)共98層氣測全烴異常倍數(shù)（全烴比值）和全烴灌滿系數(shù)建立的交匯圖版，可以有效地對油水層進(jìn)行了區(qū)分（圖2-1）。從圖版可得出白秋地區(qū)油層、同層和非價(jià)值層全烴異常倍數(shù)和全烴灌滿系數(shù)區(qū)間值：

油層：全烴比值≥7，全烴灌滿系數(shù)≥0.65;

同層：3≤全烴比值<7，全烴灌滿系數(shù)≥0.65;

非價(jià)值層：全烴比值<3，全烴灌滿系數(shù)<0.65;

2.1.2全烴比值-甲烷比值圖版

白秋地區(qū)由于構(gòu)造及儲(chǔ)層產(chǎn)狀的影響，為了單井鉆遇更多油層，井型多為定向井。為保證鉆井施工安全，在鉆井過程中，常常向鉆井液中添加潤滑劑。該藥品對全烴曲線有一定的影響，但對輕烴（甲烷）無影響。而甲烷異常倍數(shù)即甲烷異常值與甲烷基值的比值，能有效地反映地下儲(chǔ)層中輕烴的變化，從而排除泥漿藥品的干擾。因此，引用全烴比值與甲烷比值建立的交匯圖版（圖2-2），能較好地評價(jià)儲(chǔ)層的含油性。

從圖版可得出白秋地區(qū)油層、同層和非價(jià)值層全烴比值和甲烷比值區(qū)間值：

油層：全烴比值≥7，甲烷比值≥3;

油水同層：3≤全烴比值<7，甲烷比值≥3;

非價(jià)值層：全烴比值<3，甲烷比值<3;

2.2地化分析參數(shù)交匯圖版

通過對白秋地區(qū)試油或投產(chǎn)55層地化分析參數(shù)進(jìn)行分析，結(jié)合油氣層在地化分析參數(shù)的響應(yīng)特征，對地化分析各個(gè)參數(shù)作了多個(gè)交匯圖版，根據(jù)各個(gè)圖版對油水層的解釋符合率，地化分析圖版優(yōu)選了地化分析S1-S1/S2圖版和地化分析TPI-地化分析含油飽和度圖版。

2.2.1地化分析S1-S1/S2解釋圖版

地化分析參數(shù)S1 代表的單位質(zhì)量儲(chǔ)油巖中的烴含量。一般而言，S1含量越高，表明地層中液態(tài)烴含量就越高;S1/S2是原油輕重比參數(shù)，可以判別儲(chǔ)層中的原油性質(zhì)。因此利用S1-S1/S2交匯圖版能較好地確定儲(chǔ)集層流體性質(zhì)，從而達(dá)到評價(jià)儲(chǔ)層目的（圖2-3）。

從以上圖版可得出白秋地區(qū)油層、同層和非價(jià)值層地化分析S1和S1/S2不同儲(chǔ)層區(qū)間值：

油層：S1≥8mg/g，S1/S2≥0.7;

油水同層：3mg/g≤S1<8mg/g，S1/S2≥0.7;

非價(jià)值層：S1<3mg/g，S1/S2<0.7;

該圖版有部份油水同層點(diǎn)落在非價(jià)值區(qū)。分析原因是由于采用定向井鉆探技術(shù)，部份巖屑由于研磨較細(xì)，造成挑樣困難，加之油砂含量低，所挑的樣有的為混合樣，分析的地化分析參數(shù)S1不能完全代表地下儲(chǔ)層的真實(shí)情況。

2.2.2地化分析TPI-地化分析含油飽和度（S0）圖版

為了更好地對儲(chǔ)集層作出綜合評價(jià)，當(dāng)評價(jià)層落在地化分析S1-S1/S2圖版的非價(jià)值區(qū)時(shí)，不要立即作出判斷，此時(shí)可引入地化分析TPI-地化分析含油飽和度（S0）圖版，可減少誤判。

地化分析含油飽和度的計(jì)算公式：

通過以上公式對55層地化分析參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，得出的地化分析含油飽和度與油氣總產(chǎn)率指數(shù)所建立的圖版，有效地對儲(chǔ)集層作出綜合評價(jià)（圖2-4）。

從解釋圖版可得出白秋地區(qū)油層、同層和非價(jià)值層地化分析TPI-地化分析含油飽和度不同儲(chǔ)層區(qū)間值：

油層：含油飽和度S0≥20%，TPI≥0.4;

油水同層：10%≤含油飽和度S0<20%，TPI≥0.4;

含油水層及水層：含油飽和度S0<10%，TPI<0.4;

2.3氣測-地化資料交匯圖版

為了提高油氣顯示層解釋符合率，對各項(xiàng)資料進(jìn)行充分利用，將氣測與地化分析參數(shù)、全烴異常倍數(shù)—地化分析含油飽和度交匯圖版，以便對油氣顯示層作出有效評價(jià)。

2.3.1全烴異常倍數(shù)（全烴比值）-地化S1交匯圖版

從地化S1-S1/S2交匯圖版中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)S1小于3mg/g時(shí)，有部分油水同層被判為水層。為了有效地評價(jià)油氣層，建立全烴比值與地化S1解釋圖版（圖2-5）。根據(jù)圖版，可得出白秋地區(qū)不同儲(chǔ)層全烴異常倍數(shù)-地化S1相互關(guān)系區(qū)間值：

油層：全烴比值≥3，地化分析S1≥8 mg/g;

油水同層：全烴比值≥3，1 mg/g≤S1<8 mg/g;

含油水層及水層：全烴比值<3，S1<1 mg/g;

適用范圍：S1<3 mg/g，而全烴比值≥3時(shí);

2.3.2全烴異常倍數(shù)（全烴比值）-地化分析含油飽和度交匯圖版

全烴異常倍數(shù)≥3時(shí)，建立全烴異常倍數(shù)與地化分析含油飽和度交匯圖版（圖2-6）。根據(jù)圖版可得出白秋地區(qū)油層、同層和非價(jià)值層全烴異常倍數(shù)-地化分析含油飽和度不同儲(chǔ)層區(qū)間值：

油層：全烴比值≥3，地化分析含油飽和度≥20%;

油水同層：全烴比值≥3，地化分析含油飽和度S0<20%;

含油水層及水層：全烴比值<3，地化分析含油飽和度S0<5%;

2.4 錄井油氣顯示層解釋標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)白秋地區(qū)油氣顯示層地質(zhì)、氣測和地化分析響應(yīng)特征，綜合巖性、物性、含油性下限以及氣測、地化分析以及氣測-地化分析交匯解釋圖版，所確定的油水層區(qū)間值，建立白秋地區(qū)錄井油氣顯示層解釋標(biāo)準(zhǔn)（表2）。

2.5應(yīng)用效果

根據(jù)油水層錄井參數(shù)特征，建立白秋地區(qū)錄井油水層解釋標(biāo)準(zhǔn)。利用新標(biāo)準(zhǔn)，對新鉆井共評價(jià)錄井顯示層82層。其中試油15層，13層符合，2層不符合，符合率86.7%，應(yīng)用獲得了良好效果。

3 結(jié)論與認(rèn)識(shí)

（1）白秋地區(qū)油（同）層巖性為粉砂巖-礫狀砂巖，其中以細(xì)砂巖為主;含油級別為熒光-油浸級，其中以熒光為主;

（2）白秋地區(qū)油（同）層氣測異常，總體明顯，由于該區(qū)發(fā)育多個(gè)斷塊油藏，平面上組分之間關(guān)系復(fù)雜，無規(guī)律性;

（3）白秋地區(qū)油（同）層地化錄井異常明顯。油層地化分析值一般S1>S2，該區(qū)油質(zhì)主要為中質(zhì)。地化分析數(shù)據(jù)，受油質(zhì)、儲(chǔ)層物性及巖樣代表性影響較大，當(dāng)油質(zhì)輕、儲(chǔ)層疏松及巖樣代表性差時(shí)，分析數(shù)據(jù)明顯偏低。

（4）根據(jù)白秋地區(qū)油（同）層響應(yīng)特征及其特殊性，摒棄傳統(tǒng)現(xiàn)場錄井解釋方法，在優(yōu)選多種圖版的基礎(chǔ)上，建立了全新的氣測、地化分析、氣測-地化分析解釋圖版，提出了適合白秋地區(qū)油氣顯示解釋評價(jià)標(biāo)準(zhǔn);

（5）每種油氣顯示解釋方法，既有優(yōu)勢，也有不足。在進(jìn)行油氣顯示綜合評價(jià)時(shí)，需結(jié)合不同解釋圖版解釋結(jié)果，統(tǒng)籌分析，得出最終評價(jià)結(jié)果;

參考文獻(xiàn)

[1]張帆，吳珊，等.南陽凹陷白秋地區(qū)有利目標(biāo)評價(jià)，河南油田分公司石油勘探開發(fā)研究院，內(nèi)部資料，2009，12：5～6

作者簡介：楊春華，男，1969年出生，中國石油大學(xué)（華東）資源勘查專業(yè)畢業(yè)，工程師。長期從事錄井技術(shù)管理及研究工作。