基于烃组分分析的渤海油田录井储层流体性质解释新方法*

谭忠健 吴立伟 郭明宇 胡 云 尚锁贵 毛 敏 桑月浦 荆文明

(1. 中海石油(中国)有限公司天津分公司 天津 300452；2. 中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司 天津 300452； 3. 中法渤海地质服务有限公司 天津 300452)

基于烃组分分析的渤海油田录井储层流体性质解释新方法*

谭忠健1吴立伟1郭明宇2胡 云1尚锁贵1毛 敏3桑月浦2荆文明3

(1. 中海石油(中国)有限公司天津分公司 天津 300452；2. 中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司 天津 300452； 3. 中法渤海地质服务有限公司 天津 300452)

面对复杂的储层岩性及油、气、水在储层中的分布状态，如何利用现有的录井技术手段准确评价储层流体性质，对油田生产具有重要的现实意义。通过对渤海油田6个凹陷189口探井的烃组分数据统计分析，建立了3个以岩屑为载体的储层流体性质解释模版(即产烃潜量与液态烃含量、产烃潜量与油产率指数、裂解烃含量与总产率指数模版)和4个以钻井液为载体的储层流体性质解释模版(即新皮克斯勒法、全烃-流体类型指数法、流体指数法、异常倍数法模版)。应用新方法对渤海油田2014—2015年测试求产的14口探井的28层进行了验证，其中24层的综合解释与测试求产结果符合，符合率为85.71%。本文提出的渤海油田录井储层流体性质解释新方法有助于录井现场的快速决策，进一步拓展了录井储层流体性质评价标准化和定量化的手段。

录井；烃组分；储层流体性质评价；解释模版；渤海油田

随着勘探研究思路的转变、地质认识的创新及作业技术的进步，渤海油田中深层勘探不断加强，所揭示的储层岩性特征及油气水在储层中的分布状态也日趋复杂，对储层流体性质评价提出了更高的要求[1]。因此，利用现有的录井技术手段，探索建立新的储层流体性质解释模版，提高储层流体性质解释水平，有助于录井现场的快速决策，并且在油田生产中有着重要的现实意义。

烃组分类型和含量与储层流体特征有直接的相关性[2]。在钻井施工过程中，储集层中的烃类化合物随着岩屑和钻井液上返至地面，利用现有的录井技术手段可以获得丰富的储集层烃组分信息，进而对这些烃组分信息进行统计分析可以进一步评价储层流体性质。通过对渤海海域不同区带[3]189口探井的烃组分数据进行统计分析，确定了储层流体性质解释的关键参数，建立了一系列基于烃组分分析的录井储层流体性质解释模版，在实际应用中取得了较好的效果。

1 烃组分信息采集现状

储集层破碎后，其中的烃类化合物保存在岩屑中和侵入到钻井液中，并以岩屑和钻井液为载体上返至地面。因此，通过现有的常规录井技术对岩屑和钻井液进行检测，可以得到储集层的烃组分信息。

以钻井液为载体，通过常规气测录井采集的储层烃组分信息包括甲烷(C1)、乙烷(C2)、丙烷(C3)、异丁烷(iC4)、正丁烷(nC4)、异戊烷(iC5)及正戊烷(nC5)。通过对渤海海域不同区带189口探井烃组分数据进行数据校正和归一化处理，将已处理的数据导入常规储层流体性质解释模版中，将解释成果与已有的结论进行分析和对比后发现，常规储层流体性质解释模版具有一定的适用范围和局限性(表1)，这是因为常规气测录井受到所有相关钻井工程参数的影响[4]，所获得的烃组分值代表性差，导致部分解释结论与实际差别较大。

表1 基于烃组分的常规储层流体性质解释模版适用性分析

2 录井储层流体性质解释模版的建立

考虑到渤海油田不同区块地质条件、油气藏特征、原油性质等各不相同[7]，经论证后优选出渤中、黄河口、莱州湾、辽西、辽中、秦南等6个具有代表性的凹陷进行研究。将采集的数据分为以岩屑为载体和以钻井液为载体的烃组分信息，对2类烃组分信息进行筛选和分析，建立新的储层流体性质解释模版。

2.1 以岩屑为载体的烃组分信息储层流体性质解释模版

按照采集技术的不同将以岩屑为载体的烃组分信息分成3类，除直接测量参数外，还有一系列衍生的计算参数[8](表2)。各类以岩屑为载体的烃组分信息成果数据应用的基本思路为：应用热蒸发烃气相色谱分析和轻烃气相色谱分析参数确定储层流体类型，应用岩石热解分析参数评价储层含油气量，再结合其他录井技术综合评价储层产液性质[9-10]。围绕这一思路，建立以岩屑为载体的烃组分信息储层流体性质解释模版。

对6个凹陷108口探井4 110组以岩屑为载体的烃组分数据进行统计分析后发现,不同凹陷地球化学解释结果存在差异，随油质轻重的变化表现出不同的参数特征。因此，按不同生油凹陷、不用油质类型分别建立解释模版。将数据处理好后建立散点图进行投点，总结出90余个解释模版，优选出其中17个符合率高的解释模版进行数据对比分析，发现产烃潜量与液态烃含量、产烃潜量与油产率指数以及裂解烃与总产率指数等3个模版在6个凹陷的应用效果最好，这3个模版均可按统计规律分为油区、含油水层区、水干层区等3个区域。图1～3分别为辽中凹陷产烃潜量与液态烃含量、产烃潜量与油产率指数以及裂解烃含量与总产率指数模版。

表2 以岩屑为载体的烃组分信息统计表

图1 辽中凹陷产烃潜量与液态烃含量模版

图2 辽中凹陷产烃潜量与油产率指数模版

图3 辽中凹陷裂解烃含量与总产率指数模版

2.2 以钻井液为载体的烃组分信息储层流体性质解释模版

对6个凹陷26口探井517组以钻井液为载体的烃组分信息进行研究和分析，建立了4个解释符合率较高的储层流体性质解释模版，并定义了相关参数(表3)。

1) 新皮克斯勒法解释模版。引入C1/C6+，将标准皮克斯勒法内的非产区定义为水、干层区，得到新皮克斯勒模版。通过数据统计分析，确定了各凹陷储层流体性质解释模版阈值，建立了各凹陷新皮克斯勒解释模版。图4为渤中凹陷新皮克斯勒法解释模版。

表3 以钻井液为载体的烃组分定义参数表

注：m为针对某储层的常数，取值为该储层的有效厚度，无量纲。

图4 渤中凹陷新皮克斯勒法解释模版

2) 全烃-流体类型指数法解释模版。全烃指数反映的是储层孔隙内烃类物质的丰度，流体类型指数则表示储层孔隙内液态烃占总烃类物质的比例。通过大量的数据统计分析，建立了各凹陷的全烃-流体类型指数法解释模版。图5为渤中凹陷全烃-流体类型指数法解释模版。

图5 渤中凹陷全烃-流体类型指数法解释模版

3) 流体指数法解释模版。引入了能够敏感反映油气丰度变化的气指数(Ig)、油指数(Io)和水指数(Iw)等3个衍生参数，根据这3条指数曲线在剖面上的变化趋势和参数范围，参考地质录井的岩性及含油性(荧光显示)，结合已知试油结论及数据统计分析结果，建立了流体指数模版(图6)。该解释模版将储集层内流体类型分为4类，使用过程中通过对比解释层与上部地层的变化趋势及其他录井显示特征来判断储层流体性质。

4) 异常倍数法解释模版。气体异常倍数也叫峰基比，是以储集层与上部非储集层的气体组分变化来解释评价油气水层[11]。为便于识别储层中的流体特征，定义了TG、C1含量、C6+含量等3个衍生参数。对各凹陷数据统计分析表明，井深不同、油气类型不同，异常倍数具有明显的差异性。基于此，建立了各凹陷异常倍数法解释模版。表4～6分别为渤中凹陷异常倍数法解释模版中气层、生物降解油层及油水层解释阈值。

图6 渤中凹陷流体指数法解释模版

表4 渤中凹陷气层解释阈值

表5 渤中凹陷生物降解油层解释阈值

表6 渤中凹陷油水层解释阈值

3 新模版应用实例验证

1) 实例1。渤中凹陷BZX井3 030～3 039 m井段岩屑为荧光细砂岩，根据衍生参数(S0+S1)/S2、主峰碳数及∑C21-/∑C22+,判断原油为中质油，且未遭受明显生物降解。选用渤中凹陷以岩屑为载体的3个解释模版，用岩石热解分析数据S0、S1和S2计算得出Pg、OPI和TPI，在以岩屑为载体的3个解释模版中投点，数据点均落在油层区域(图7)，解释结论为油层。该井本层用φ11.91 mm油嘴测试，产油202.6 m3/d，产气10 278 m3/d，测试结论为油层，与解释结论吻合。

2) 实例2。莱州湾凹陷KLX井2 113～2 115、2 118～2 122 m井段录井岩屑为荧光细砂岩，烃组分较为齐全，重组分绝对值也相对较高。将计算的异常倍数值在新皮克斯勒模版中投点，各数据点连成的曲线落在油区范围内(图8)，解释结论为油层。该井两层合试产油46.59 m3/d，产气733 m3/d，测试结论为油层，与解释结论吻合。

3) 实例3。辽中凹陷JZX井3 125～3 144 m井段录井岩屑为荧光细砂岩，烃组分以C1—C3为主，少量C4—C5、C7H14，其他组分非常少。计算衍生参数全烃指数为2 099×10-6，流体类型指数为4.96，在全烃-流体类型模版上投点落在水干层区域(图9)，解释结论为干层，该井本层试油未获得流体产出，解释结论与测试结论吻合。

图7 渤中凹陷 BZX井录井储层流体性质解释结果(3 030～3 039 m)

图8 莱州湾凹陷KLX井录井储层流体性质解释结果

图9 辽中凹陷JZX井录井储层流体性质解释结果

4) 实例4。莱州湾凹陷KLY井井深2 156 m以下录井资料①、②、③号储集层的所有烃组分增加较为明显，气指数Ig不断降低，油指数Io明显升高，水指数Iw相对于上部有小幅度下降，故用流体指数法模版对该井段①、②、③号储集层的解释结论都是油层(图10)。对该井段③号储集层用φ17.46 mm油嘴测试，产油398.9 m3/d，产气3 972 m3/d，测试结论为油层，与解释结论吻合。

5) 实例5。莱州湾凹陷KLZ井2 177～2 188 m井段录井岩屑为细砂岩，气体异常明显，C1异常倍数为8～9，C2异常倍数为4～5，重组分异常倍数都在10以上，因此用异常倍数法解释模版判断该井段为油层。对该井段进行测试，产油398 m3/d，产气3 972 m3/d，测试结论为油层，与解释结论吻合。

本次研究共对渤海油田2014—2015年测试求产的14口探井的28层进行了新模版应用效果验证，这些井涵盖了渤海地区大部分的流体类型，具有代表性和普遍性。结果表明，综合其他录井手段综合解释，所验证的14口探井的28层中有24层的综合解释结果与测试求产结论相吻合，符合率达到了85.71%，说明本文建立的新模版在渤海油田具有良好的推广应用前景。

图10 莱州湾凹陷 KLY井录井储层流体性质解释结果

Fig .10 Mud logging reservoir fluid interpretation results for Well KLY in Laizhouwan sag

4 结论

以储层烃组分信息为研究基础，以渤海油田6个凹陷为研究目标，建立了3个以岩屑为载体的烃组分信息储层流体性质解释模版和4个以钻井液为载体的储层流体性质解释模版，进一步拓展了录井储层流体性质评价标准化和定量化的手段，在实际应用中取得了一定的效果，具有广泛的应用前景。由于单项录井技术固有的局限性以及客观因素的影响，本文所提出的储层流体性质解释模版在实际应用时应与其他录井手段相结合，这样才可以更为准确地评价储层流体性质。此外， 随着研究区勘探程度的提高，录井数据量不断增加，其阈值范围还可以进一步细化，储层流体性质解释符合率也会进一步提高。

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(编辑：张喜林)

A new method of mud logging reservoir fluid property interpretation in Bohai oilfields based on hydrocarbon components analysis

Tan Zhongjian1Wu Liwei1Guo Mingyu2Hu Yun1Shang Suogui1Mao Min3Sang Yuepu2Jing Wenming3

(1.TianjinBranchofCNOOCLtd.,Tianjin300452,China; 2.CNOOCEnerTech-Drilling&ProductionCo.,Ltd.,Tianjin300452,China; 3.China-FranceBohaiGeoservicesCo.,Ltd.,Tianjin300452,China)

Using the existing mud logging technology to accurately evaluate the reservoir fluid property has a practical significance for the oilfield production when confronting the complicated reservoir lithology and oil-gas-water distribution in the reservoirs. Based on the hydrocarbon components statistical analysis of 189 exploratory wells in 6 sags of Bohai oilfields, 3 reservoir fluid property interpretation templates are established with the cuttings as a vector (including the potential production of source rock and pyrolysis hydrocarbon, the potential production of source rock and oil production index, and organic thermal cracking hydrocarbon and total production index templates), and 4 reservoir fluid property interpretation templates are established with the drilling fluid as a vector(including the new Pixler, the total hydrocarbon-fluid index, the fluid index and the abnormal multiple method templates). The new interpretation methods are verified in 28 layers of 14 exploratory wells with production test in 2014 and 2015, and 24 layers interpretation conclusions agree well with the test results, which has the coincidence rate of 85.71%. The proposed method is helpful to quick decision for wellsite mud logging, and further extends the standardization and quantification means of the reservoir fluid property interpretation.

mud logging; hydrocarbon component; reservoir fluid property evaluation; interpretation template; Bohai oilfields

*中海石油(中国)有限公司综合科研项目“井场油气水录井快速识别与综合评价技术(编号:YXKY-2011-TJ-02)”部分研究成果。

谭忠健，男，教授级高级工程师，1987年毕业于原山东海洋学院，现为中国海洋石油总公司勘探作业专家、中海石油(中国)有限公司天津分公司工程技术作业中心副总经理，主要从事勘探作业(录井、测井、测试)工作。地址：天津市塘沽区渤海石油路688号海洋石油大厦A座(邮编：300452)。E-mail:tanzhj@cnooc.com.cn。

1673-1506(2016)03-0037-07

10.11935/j.issn.1673-1506.2016.03.005

TE142

A

2015-11-30 改回日期：2016-01-22

谭忠健,吴立伟,郭明宇，等.基于烃组分分析的渤海油田录井储层流体性质解释新方法[J].中国海上油气，2016,28(3)：37-43.

Tan Zhongjian,Wu Liwei,Guo Mingyu,et al.A new method of mud logging reservoir fluid property interpretation in Bohai oilfields based on hydrocarbon components analysis[J].China Offshore Oil and Gas,2016,28(3):37-43.