利用气测录井资料识别油气层类型方法研究

2015-02-19 08:20李祖遥胡文亮

海洋石油 2015年1期

关键词：烃类天然气

李祖遥，胡文亮，夏瑜，陈现，魏锋

（1.长江大学油气资源与勘探技术教育部重点实验室，湖北武汉 430100；2.中海石油（中国）有限公司上海分公司，上海 200030；3.中国石油化工股份有限公司上海海洋油气分公司研究院，上海 200120）

利用气测录井资料识别油气层类型方法研究

李祖遥1，胡文亮2，夏瑜2，陈现3，魏锋3

（1.长江大学油气资源与勘探技术教育部重点实验室，湖北武汉 430100；2.中海石油（中国）有限公司上海分公司，上海 200030；
3.中国石油化工股份有限公司上海海洋油气分公司研究院，上海 200120）

摘要：气测井是通过分析泥浆中烃类和其他天然气的组分、含量，寻找和发现油气藏的一种测井方法。通过气测井曲线对油、气、水层的响应，能定性地识别油气水层。由于油层与轻质油层、气层与凝析气层的性质相近，使用常规测井资料很难将油气层类型区分开。此文主要对轻烃比值法、皮克斯勒法、三角形图版法等方法原理和应用效果进行深入研究分析，尝试使用其他气测参数交会识别油气层类型以及储层流体性质。利用气测录井资料识别油气层类型在工区的实际应用中效果良好。

关键词：气测井；烃类；天然气；气油比；油气层类型

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

气测录井是一种勘探油气藏的地球化学测井方法，它可以直接测量地层中天然气组成成分和成分含量，并能利用检测到的资料来解释油气水层，尤其对天然气的识别和评价更是技高一筹[1]。在气测资料评价油气层时，首先应根据气测“四大参数”：总烃[2]、甲烷、峰值和峰基比来判断气测资料的有效性，再依据总烃曲线形态法和总烃灌满系数法进行具体评价[3]。

目前，国内各油田气测录井采用的解释方法，仍以常用的皮克斯勒法、3H比值法和三角图板法为主，各油田针对不同地区、不同地质特征研制开发了一些有针对性的气测解释方法，其适用范

围有其局限性，需结合其他资料进行测井评价。

1　油气层类型划分

根据DST、MDT测试数据可先判断流体类型，将流体分为油层、气层、水层；若有DST数据，再通过DST测试数据可求得的气油比（m3/m3）来判断渗透层的油气类型，划分为油层（<250）、轻质油层（250～550）、凝析气层（550～18 000）、气层（>18 000）。

2　识别油气层类型方法

2.1 PIXLER解释法[4]

PIXLER法具有计算简单，评价快速的优点。根据不同类型流体具有不同特征的C1（甲烷含量）/C2（乙烷含量）、C1/C3（丙烷含量）、C1/C4（丁烷含量）比值，绘制工区油气样品点的交会图，如图1、图2分别为工区C1/C2和C1/C3、C1/C3 和C1/C4交会图。气层的轻烃含量大，重烃含量小，气层的C1/C2、C1/C3、C1/C4值较大，气层分布在图版右上部。在工区中，此交会图可很好的将气层、凝析气层、油层区分开，区分效果较好。

2.2 利用轻烃比值法

这种方法是在皮克斯勒烃比值法的基础上，通过测定大量的皮克斯勒法所用的烃比值和其它变量后确定出来的，该方法引用了烃湿度值WH、烃平衡值BH和烃特征值CH三个参数，其中WH=[（C2+C3+C4+C5）/ （C1+C2+C3+C4+C5）]*100%、BH=（C1+C2）/ （C3+C4+C5）。（注：C5为戊烷。）

绘制工区烃湿度WH和烃平衡BH的交会图（图3）识别油气层类型在工区具有良好的效果。

图1　C1/C2和C1/C3交会图

图2　C1/C3和C1/C4交会图

图3　烃湿度和烃平衡交会图

2.3 烃组分三角形图版法

它是由法国GEOSERV ICES公司提出，这一方法是用减去背景值后的C1、C2、C3、C4和CT （CT＝C1＋C2＋C3＋C4）值计算出C2/CT、C3/CT、C4/CT三个比值，然后以这3个值为极点做三角图（图4）。

解释的原则是根据三角形顶点的指向、三角形的大小和M点在图中位置来判断储层中流体的性质及有无产能，M点落在图版中的价值区内认为油层有生产能力，否则认为无产能。该方法的优点是直观，观察三角形的正反、大小和M点位

置就可以判断储层流体的性质和有无产能。

用图版三角形边长代表0.2。将图版三角形底边放在直角坐标系的x轴上，底边中点为原点，顶角在y轴上，3个顶点坐标分别为：A（0，/10），B（-0.1，0）和C（0.1，0），见图5。

图4　烃组分三角形解释图版

图5　M点坐标的求法图

解得M点：X=0.1（C4－1－C3）（/C2+C3+C4）

Q=1－（C2+C3+C4）/0.2*（C1+C2+C3+C4）

其中Q为正就是正三角形，Q为负就是倒三角形，Q为零正好是点三角形，Q值就是观察三角形与图版三角形边长之比值。

根据不同类型流体具有不同位置的M点和Q值，绘制出工区油气层样品点的交会图，图6是工区Q和Y交会图。在工区中，交会图对气层、凝析气层、油层区分效果较好。

图6　Q和Y交会图

2.4 轻/重烃值法

用轻烃与重烃比值计算来确定储层内流体的性质，即用C1/C2+值来判断流体性质，其中C1/ C2+=C1/（C2+C3+C4+C5），烃湿度对油层、轻质油层、凝析气层、气层有较好的区分效果。从工区烃湿度和C1/C2+交会图（图7）可以看出，油层、凝析气层、气层点有较明显的差别。

绘制工区tg/ΣC和C1/C2+的交会图（图8）。气测过程中可能存在一些测量问题，故用相对值做交会图，可消除一些测量影响。在工区中，通过tg/ΣC和C1/C2+的交会图可将气层、凝析气层、油层区分开。

图7　烃湿度和C1/C2+交会图

图8　tg/ΣC和C1/C2+交会图

2.5 其他气测参数交会图

图9是工区总烃和烃湿度交会图，总烃是所有烃类总和，是气测资料中很值得参考的量。从图中可看出总烃对于水层、油水同层、油层、油气同层有很明显的区分效果，体现了气测资料的适用性。通过烃湿度可将油层、凝析气层、气层区分开。由这个图版可知，总烃和烃湿度的识别油气层类型的图版基本可以区分出水层、气层、凝析气层和油层，区分效果较好。

图10是工区总烃和C1+C2交会图。通过总烃或者C1+C2都能将水层区分开，水层与油气层的区分明显。通过总烃和C1+C2的交会，基本可以将气层、凝析气层、油层区分开，在工区区分油气层类型的效果较好。

图11是工区C1+C2和C3+C4交会图。气层的轻烃含量高，重烃含量低，故气层分布在图版的右下部，油层分布在图版的左上部，凝析气和轻质油分布在气层和油层之间。在工区中，交会图对气层、凝析气层、油层区分效果较好。

通过以上气测资料所做的图版，能很好的区分出油气层类型，气测数据对油气层类型有很好的反应。

图9　总烃和烃湿度交会图

图10　总烃和C1+C2交会图

图11　C1+C2和C3+C4交会图

3　应用效果验证

由工区的其他两口新井A1井、A2井（图12、图13）分别对以上效果较好的交会图进行验证（图14～图22）。由以下两幅测井和气测井曲线图可以看出A1井、A2井、B1井和B2井的气测曲线中C1、C2、tg等曲线在渗透层显示较高，基本呈饱满型。由DST试油效果较好

的井段中选择A1井的2、3号层，A2井的3号层作为验证解释标准层。其中各验证层的DST试油结果为：

A1井2、3号层，深度3 699.5～3 723 m，11.11 mm油嘴，产油1.54 m3/d，产气13 070 m3/d，产水9.38 m3/d，可算得气油比为8 487 m3/m3，可判断为凝析气层。这两个层均位于工区识别图版的凝析气层区，在气测资料的交会图解释图版中的位置与试油结果吻合的很好。

A2井的3号层，深度2 019～2 045 m，12.7 mm油嘴，产油308.6 m3/d，产气3 386 m3/d，产水0 m3/d，可算得气油比为10.97 m3/m3，判断为油层。这个层均位于工区识别图版的油层区域，吻合效果良好。