利用氣測(cè)錄井資料識(shí)別油氣層類(lèi)型方法研究

李祖遙，胡文亮，夏 瑜，陳 現(xiàn)，魏 鋒

（1.長(zhǎng)江大學(xué)油氣資源與勘探技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北武漢 430100；2.中海石油（中國(guó)）有限公司上海分公司，上海 200030；3.中國(guó)石油化工股份有限公司上海海洋油氣分公司研究院，上海 200120）

利用氣測(cè)錄井資料識(shí)別油氣層類(lèi)型方法研究

李祖遙1，胡文亮2，夏 瑜2，陳 現(xiàn)3，魏 鋒3

（1.長(zhǎng)江大學(xué)油氣資源與勘探技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北武漢 430100；2.中海石油（中國(guó)）有限公司上海分公司，上海 200030；
3.中國(guó)石油化工股份有限公司上海海洋油氣分公司研究院，上海 200120）

摘 要：氣測(cè)井是通過(guò)分析泥漿中烴類(lèi)和其他天然氣的組分、含量，尋找和發(fā)現(xiàn)油氣藏的一種測(cè)井方法。通過(guò)氣測(cè)井曲線對(duì)油、氣、水層的響應(yīng)，能定性地識(shí)別油氣水層。由于油層與輕質(zhì)油層、氣層與凝析氣層的性質(zhì)相近，使用常規(guī)測(cè)井資料很難將油氣層類(lèi)型區(qū)分開(kāi)。此文主要對(duì)輕烴比值法、皮克斯勒法、三角形圖版法等方法原理和應(yīng)用效果進(jìn)行深入研究分析，嘗試使用其他氣測(cè)參數(shù)交會(huì)識(shí)別油氣層類(lèi)型以及儲(chǔ)層流體性質(zhì)。利用氣測(cè)錄井資料識(shí)別油氣層類(lèi)型在工區(qū)的實(shí)際應(yīng)用中效果良好。

關(guān)鍵詞：氣測(cè)井；烴類(lèi)；天然氣；氣油比；油氣層類(lèi)型

Studies about the Method for Identification of the Oil and Gas Layer Types
with Gas Logging Data

LI Zuyao1, HU Wenliang2, XIA Yu2, CHEN Xian3, WEI Feng3

（1.Key Laboratory of Exploration Technologies for Oil and Gas Resources, Ministry of Education, Yangtze University, Wuhan Hubei 430100, China; 2.Shanghai Branch of CNOOC Ltd., Shanghai 200030, China; 3.Institute of SINOPEC Shanghai Offshore Oil and Gas Company, Shanghai 200120, China）

Abstract:Gas logging is a logging method to find reservoirs by analyzing the hydrocarbon and other gas components in mud. The properties of a reservoir can be identified by the response of the oil, gas and water in gas logging. Since oil, light oil condensate gas reservoirs and gas reservoir properties are similar, it is difficult to distinguish the reservoir types by conventional logging data. In this paper, the discussion focus is mainly on the principle and application effect of the light hydrocarbon ratio method, PIXLER interpretation method, triangle plates and other methods, and other gas logging parameters to identify the reservoir types and fluid properties are also discussed. The gas logging method we proposed has good practical application effect in the study area.

Keywords:gas logging; hydrocarbon; natural gas; gas-oil ratio; oil and gas reservoir types

氣測(cè)錄井是一種勘探油氣藏的地球化學(xué)測(cè)井方法，它可以直接測(cè)量地層中天然氣組成成分和成分含量，并能利用檢測(cè)到的資料來(lái)解釋油氣水層，尤其對(duì)天然氣的識(shí)別和評(píng)價(jià)更是技高一籌[1]。在氣測(cè)資料評(píng)價(jià)油氣層時(shí)，首先應(yīng)根據(jù)氣測(cè)“四大參數(shù)”：總烴[2]、甲烷、峰值和峰基比來(lái)判斷氣測(cè)資料的有效性，再依據(jù)總烴曲線形態(tài)法和總烴灌滿系數(shù)法進(jìn)行具體評(píng)價(jià)[3]。

目前，國(guó)內(nèi)各油田氣測(cè)錄井采用的解釋方法，仍以常用的皮克斯勒法、3H比值法和三角圖板法為主，各油田針對(duì)不同地區(qū)、不同地質(zhì)特征研制開(kāi)發(fā)了一些有針對(duì)性的氣測(cè)解釋方法，其適用范

圍有其局限性，需結(jié)合其他資料進(jìn)行測(cè)井評(píng)價(jià)。

1　油氣層類(lèi)型劃分

根據(jù)DST、MDT測(cè)試數(shù)據(jù)可先判斷流體類(lèi)型，將流體分為油層、氣層、水層；若有DST數(shù)據(jù)，再通過(guò)DST測(cè)試數(shù)據(jù)可求得的氣油比（m3/m3）來(lái)判斷滲透層的油氣類(lèi)型，劃分為油層（<250）、輕質(zhì)油層（250～550）、凝析氣層（550～18 000）、氣層（>18 000）。

2　識(shí)別油氣層類(lèi)型方法

2.1 PIXLER解釋法[4]

PIXLER法具有計(jì)算簡(jiǎn)單，評(píng)價(jià)快速的優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)不同類(lèi)型流體具有不同特征的C1（甲烷含量）/C2（乙烷含量）、C1/C3（丙烷含量）、C1/C4（丁烷含量）比值，繪制工區(qū)油氣樣品點(diǎn)的交會(huì)圖，如圖1、圖2分別為工區(qū)C1/C2和C1/C3、C1/C3 和C1/C4交會(huì)圖。氣層的輕烴含量大，重?zé)N含量小，氣層的C1/C2、C1/C3、C1/C4值較大，氣層分布在圖版右上部。在工區(qū)中，此交會(huì)圖可很好的將氣層、凝析氣層、油層區(qū)分開(kāi)，區(qū)分效果較好。

2.2 利用輕烴比值法

這種方法是在皮克斯勒烴比值法的基礎(chǔ)上，通過(guò)測(cè)定大量的皮克斯勒法所用的烴比值和其它變量后確定出來(lái)的，該方法引用了烴濕度值WH、烴平衡值BH和烴特征值CH三個(gè)參數(shù)，其中WH=[（C2+C3+C4+C5）/ （C1+C2+C3+C4+C5）]*100%、BH=（C1+C2）/ （C3+C4+C5）。（注：C5為戊烷。）

繪制工區(qū)烴濕度WH和烴平衡BH的交會(huì)圖（圖3）識(shí)別油氣層類(lèi)型在工區(qū)具有良好的效果。

圖1　C1/C2和C1/C3交會(huì)圖

圖2　C1/C3和C1/C4交會(huì)圖

圖3　烴濕度和烴平衡交會(huì)圖

2.3 烴組分三角形圖版法

它是由法國(guó)GEOSERV ICES公司提出，這一方法是用減去背景值后的C1、C2、C3、C4和CT （CT＝C1＋C2＋C3＋C4）值計(jì)算出C2/CT、C3/CT、C4/CT三個(gè)比值，然后以這3個(gè)值為極點(diǎn)做三角圖（圖4）。

解釋的原則是根據(jù)三角形頂點(diǎn)的指向、三角形的大小和M點(diǎn)在圖中位置來(lái)判斷儲(chǔ)層中流體的性質(zhì)及有無(wú)產(chǎn)能，M點(diǎn)落在圖版中的價(jià)值區(qū)內(nèi)認(rèn)為油層有生產(chǎn)能力，否則認(rèn)為無(wú)產(chǎn)能。該方法的優(yōu)點(diǎn)是直觀，觀察三角形的正反、大小和M點(diǎn)位

置就可以判斷儲(chǔ)層流體的性質(zhì)和有無(wú)產(chǎn)能。

用圖版三角形邊長(zhǎng)代表0.2。將圖版三角形底邊放在直角坐標(biāo)系的x軸上，底邊中點(diǎn)為原點(diǎn)，頂角在y軸上，3個(gè)頂點(diǎn)坐標(biāo)分別為：A（0，/10），B（-0.1，0）和C（0.1，0），見(jiàn)圖5。

圖4　烴組分三角形解釋圖版

圖5　M點(diǎn)坐標(biāo)的求法圖

解得M點(diǎn)：X=0.1（C4－1－C3）（/C2+C3+C4）

Q=1－（C2+C3+C4）/0.2*（C1+C2+C3+C4）

其中Q為正就是正三角形，Q為負(fù)就是倒三角形，Q為零正好是點(diǎn)三角形，Q值就是觀察三角形與圖版三角形邊長(zhǎng)之比值。

根據(jù)不同類(lèi)型流體具有不同位置的M點(diǎn)和Q值，繪制出工區(qū)油氣層樣品點(diǎn)的交會(huì)圖，圖6是工區(qū)Q和Y交會(huì)圖。在工區(qū)中，交會(huì)圖對(duì)氣層、凝析氣層、油層區(qū)分效果較好。

圖6　Q和Y交會(huì)圖

2.4 輕/重?zé)N值法

用輕烴與重?zé)N比值計(jì)算來(lái)確定儲(chǔ)層內(nèi)流體的性質(zhì)，即用C1/C2+值來(lái)判斷流體性質(zhì)，其中C1/ C2+=C1/（C2+C3+C4+C5），烴濕度對(duì)油層、輕質(zhì)油層、凝析氣層、氣層有較好的區(qū)分效果。從工區(qū)烴濕度和C1/C2+交會(huì)圖（圖7）可以看出，油層、凝析氣層、氣層點(diǎn)有較明顯的差別。

繪制工區(qū)tg/ΣC和C1/C2+的交會(huì)圖（圖8）。氣測(cè)過(guò)程中可能存在一些測(cè)量問(wèn)題，故用相對(duì)值做交會(huì)圖，可消除一些測(cè)量影響。在工區(qū)中，通過(guò)tg/ΣC和C1/C2+的交會(huì)圖可將氣層、凝析氣層、油層區(qū)分開(kāi)。

圖7　烴濕度和C1/C2+交會(huì)圖

圖8　tg/ΣC和C1/C2+交會(huì)圖

2.5 其他氣測(cè)參數(shù)交會(huì)圖

圖9是工區(qū)總烴和烴濕度交會(huì)圖，總烴是所有烴類(lèi)總和，是氣測(cè)資料中很值得參考的量。從圖中可看出總烴對(duì)于水層、油水同層、油層、油氣同層有很明顯的區(qū)分效果，體現(xiàn)了氣測(cè)資料的適用性。通過(guò)烴濕度可將油層、凝析氣層、氣層區(qū)分開(kāi)。由這個(gè)圖版可知，總烴和烴濕度的識(shí)別油氣層類(lèi)型的圖版基本可以區(qū)分出水層、氣層、凝析氣層和油層，區(qū)分效果較好。

圖10是工區(qū)總烴和C1+C2交會(huì)圖。通過(guò)總烴或者C1+C2都能將水層區(qū)分開(kāi)，水層與油氣層的區(qū)分明顯。通過(guò)總烴和C1+C2的交會(huì)，基本可以將氣層、凝析氣層、油層區(qū)分開(kāi)，在工區(qū)區(qū)分油氣層類(lèi)型的效果較好。

圖11是工區(qū)C1+C2和C3+C4交會(huì)圖。氣層的輕烴含量高，重?zé)N含量低，故氣層分布在圖版的右下部，油層分布在圖版的左上部，凝析氣和輕質(zhì)油分布在氣層和油層之間。在工區(qū)中，交會(huì)圖對(duì)氣層、凝析氣層、油層區(qū)分效果較好。

通過(guò)以上氣測(cè)資料所做的圖版，能很好的區(qū)分出油氣層類(lèi)型，氣測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)油氣層類(lèi)型有很好的反應(yīng)。

圖9　總烴和烴濕度交會(huì)圖

圖10　總烴和C1+C2交會(huì)圖

圖11　C1+C2和C3+C4交會(huì)圖

3　應(yīng)用效果驗(yàn)證

由工區(qū)的其他兩口新井A1井、A2井（圖12、圖13）分別對(duì)以上效果較好的交會(huì)圖進(jìn)行驗(yàn)證（圖14～圖22）。由以下兩幅測(cè)井和氣測(cè)井曲線圖可以看出A1井、A2井、B1井和B2井的氣測(cè)曲線中C1、C2、tg等曲線在滲透層顯示較高，基本呈飽滿型。由DST試油效果較好

的井段中選擇A1井的2、3號(hào)層，A2井的3號(hào)層作為驗(yàn)證解釋標(biāo)準(zhǔn)層。其中各驗(yàn)證層的DST試油結(jié)果為：

A1井2、3號(hào)層，深度3 699.5～3 723 m，11.11 mm油嘴，產(chǎn)油1.54 m3/d，產(chǎn)氣13 070 m3/d，產(chǎn)水9.38 m3/d，可算得氣油比為8 487 m3/m3，可判斷為凝析氣層。這兩個(gè)層均位于工區(qū)識(shí)別圖版的凝析氣層區(qū)，在氣測(cè)資料的交會(huì)圖解釋圖版中的位置與試油結(jié)果吻合的很好。

A2井的3號(hào)層，深度2 019～2 045 m，12.7 mm油嘴，產(chǎn)油308.6 m3/d，產(chǎn)氣3 386 m3/d，產(chǎn)水0 m3/d，可算得氣油比為10.97 m3/m3，判斷為油層。這個(gè)層均位于工區(qū)識(shí)別圖版的油層區(qū)域，吻合效果良好。

圖12　A1井測(cè)井及氣測(cè)井曲線圖

圖13　A2井測(cè)井及氣測(cè)井曲線圖

圖14　C1/C2與C1/C3交會(huì)解釋標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)證圖

圖15　C1/C3與C1/C4交會(huì)解釋標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)證圖

圖16　烴濕度和烴平衡交會(huì)解釋標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)證圖

圖17　Q與Y交會(huì)解釋標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)證圖

圖18　烴濕度和C1/C2+交會(huì)解釋標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)證圖

圖19　tg/ΣC與C1/C2+交會(huì)解釋標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)證圖

圖20　總烴和烴濕度交會(huì)解釋標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)證圖

圖21　總烴和C1+C2交會(huì)解釋標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)證圖

圖22　C1+C2與C3+C4交會(huì)解釋標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)證圖

氣測(cè)資料的交會(huì)圖對(duì)油氣層類(lèi)型區(qū)分效果較好，以上分別將兩個(gè)工區(qū)的各兩口井的產(chǎn)層分別對(duì)各個(gè)圖版進(jìn)行檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)其在氣測(cè)資料的交會(huì)圖解釋圖版中的位置與試油結(jié)果吻合的很好，這體現(xiàn)了方法的應(yīng)用效果很好。氣測(cè)錄井資料的識(shí)別圖版能很好將各種油氣層類(lèi)型區(qū)分出來(lái)，趨勢(shì)也較明顯，識(shí)別效果較好。

4　結(jié)論

由于油層與輕質(zhì)油層、氣層與凝析氣層的性質(zhì)相近，使用常規(guī)測(cè)井資料很難將油氣層類(lèi)型區(qū)分開(kāi)，本文用到的皮克斯勒法、輕烴比值法、三角形圖版法、輕/重?zé)N值法對(duì)油氣層類(lèi)型的識(shí)別效果較好，但不能區(qū)分出水層；水層和油氣層的總烴含量差異很大，將總烴與其他氣測(cè)參數(shù)結(jié)合，可有效的區(qū)分流體性質(zhì)。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡(jiǎn)介：第一李祖遙，男，1989年生，長(zhǎng)江大學(xué)地球物理與石油資源學(xué)院碩士研究生，主要從事測(cè)井資料綜合解釋。E-mail：soyali@126.com

收稿日期：2014-08-14；改回日期：2014-09-09

文章編號(hào)：1008-2336（2015）01-0078-08

中圖分類(lèi)號(hào)：P631.8

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI:10.3969/j.issn.1008-2336.2015.01.078