利用录井图版判别渤海油田原油性质的新方法*

胡 云 谭忠健 张建斌 尚锁贵 陈 靖 杨 露 袁胜斌

(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)

利用录井图版判别渤海油田原油性质的新方法*

胡 云1谭忠健1张建斌2尚锁贵1陈 靖2杨 露2袁胜斌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)

胡云,谭忠健,张建斌，等.利用录井图版判别渤海油田原油性质的新方法[J].中国海上油气，2016,28(5)：44-48.

Hu Yun,Tan Zhongjian,Zhang Jianbin,et al.A new method to discriminate crude oil properties with mud logging charts in Bohai oilfield[J].China Offshore Oil and Gas,2016,28(5):44-48.

渤海油田油藏类型丰富、原油性质多样，同一单井钻探中会钻遇不同油质的油藏，给原油性质的快速准确判别带来了难题。基于渤海油田大量的录井数据，在深入分析热解地化录井和三维定量荧光录井判别原油性质基本原理的基础上，提出了利用相关录井参数及其衍生参数建立判别图版来判别原油性质的新方法。应用效果表明，利用本文提出的录井图版法预判原油性质准确率高，可为进一步了解研究区油质分布规律及确定油田开发方案提供参考依据。

录井；热解地化；三维定量荧光；图版法；原油性质；渤海油田

在油气藏形成过程中，烃类的运移、散失及微生物改造等作用会使原油性质发生变化而形成不同油质的油气藏[1]。实践表明，油质轻重对录井油气检测参数有很大的影响，并进一步影响到油、气、水性质的判断。

目前获取原油性质最直接、最准确的方法是对地层取样得到的地层流体样品进行检测，但并不是每一个油气层都能够及时获取地层流体样品。热解地化及三维定量荧光录井可对单井纵向剖面的含油气情况进行系统的检测，对于评价含油气性及预判油质具有较高的实用价值[2-4]。判断不同油质储层的流体性质须应用不同的标准或者模版，同时通过试油井与未试油井分析得出的原油性质参数对比，可以揭示目的储层原油性质分布规律，为进一步确定油藏开发方案提供参考依据。

渤海油田油藏类型丰富、原油性质多样，同一单井钻探中会钻遇轻、中、重质等不同油质的油藏，给油质的准确判别带来了挑战。笔者通过对渤海油田热解地化录井及三维定量荧光录井资料进行系统分析，探索建立了几种原油性质判别图版，并进行了实例应用分析，从而为进一步了解该地区油质分布规律及确定油藏开发方案提供了参考依据。

1 基本原理

1.1 地化录井判别原油性质

现场地化录井主要有3项技术，分别是岩石热解分析、热解气相色谱分析及轻烃分析。岩石热解分析通过梯度加热得到气态烃含量S0、液态烃含量S1及热解烃含量S2。S0、S1、S2分别代表原油中的轻质、中质及重质烃类组分的含量[5]，其衍生参数(S0+S1)/S2代表原油中的轻质、中质组分与重质组分含量的比值，这些参数与油质的轻重具有相关性[6]。热解气相色谱分析能够测量烃类混合物中单个烃类组分的含量，如nC40以内的所有正构烷烃、姥鲛烷及植烷的色谱峰值、各组分的相对含量及主峰碳等参数[7]，利用这些数据可以得到如∑nC21-/∑nC22+、(nC21+nC22)/(nC28+nC29)、∑nC17-/∑nCn及∑nC30+/∑nCn等衍生参数[8]。不同密度的原油轻重组分的含量有明显区别，利用岩石热解分析与热解气相色谱分析能够得到反映油质轻重的基础参数和若干衍生参数，并进一步可优选出对油质敏感的参数进行油质评价。

1.2 三维定量荧光判别原油性质

三维定量荧光技术是利用石油中所含的芳香烃等成分在紫外线照射下能够被激发并发射荧光的特性，通过检测样品荧光光谱和激发、发射波长及其强度，定量计算样品的含油浓度并判别原油性质[9-11]。

三维定量荧光分析能得到二维指纹图谱、三维荧光图谱及多个参数，如荧光强度F、激发波长Ex、发射波长Em、含油浓度C、荧光对比级N、油性指数Oc等[12]。通过统计大量实验数据证实，最佳激发波长Ex和最佳发射波长Em可以反映原油轻重[13]。在实际使用时，通过引进新的衍生参数——最佳波长比Em/Ex，可使油质判别结果更为准确。

2 原油性质判别图版的建立

2.1 利用地化录井参数建立图版

对渤海油田部分测试井的地化参数统计分析发现，地化录井的岩石热解、气相色谱资料中衍生参数(S0+S1)/S2、∑nC21-/∑nC22+对原油密度变化敏感，受人为及环境因素影响小，能比较清晰地反映真实的原油性质。因此，选用(S0+S1)/S2、∑nC21-/∑nC22+以及主峰碳等3个参数作为研究对象进行数据统计，研究衍生参数与原油性质的关系，并建立了相应图版(图1)，为该区域新钻井原油性质判别提供了模版。

2.2 利用三维定量荧光录井参数建立图版

渤海油田依据三维定量荧光录井参数建立原油性质判别图版的方法包括最佳波长Ex-Em交会图法和最佳波长比-原油密度交会图法(图2)。在Ex-Em图版中(图2a)，轻质油和中质油部分发射波长重叠，给判别原油性质带来一定的不确定性，为此引入了一个新的解释参数：最佳波长比(Em/Ex)，通过大量已钻井获得的原油分析数据，发现最佳波长比与原油密度存在很好的相关性(图2b)，利用最佳波长比与原油密度交会图能清楚地区分轻质油与中质油，但中质油与凝析油的最佳波长比存在重叠。因此，在实际应用过程中，可以综合运用以上2个模版进行油质判别，提高准确性。

通过对三维定量荧光采集的参数进行分析，并参考华北地区某油田的划分标准[14]，制定出渤海油田原油性质划分标准(表1)。

图1 渤海油田利用地化录井参数建立的原油性质判别图版

图2 渤海油田三维定量荧光判别油质图版

表1 渤海油田原油性质与最佳波长

3 应用效果

3.1 地化录井图版法

渤海油田A区块在新近系明化镇组、馆陶组和古近系东营组均发现油气层。以A区块1井、2井、S1井及2-1井等4口已钻井的地化录井数据(表2)为基础，建立油质判断图版(图3)；通过地层测试得到的原油密度进行验证，结果表明不同油质原油的区分度很高(表2)。

在5D井钻探过程中，将地化录井实时分析数据投点到油质判别模版，快速预判原油性质(图3)。可以看出，5D井明化镇组1 562.9～1 588.8 m井段储层的数据分析点落在重质油区域，且分布于S1井东营组一段原油与2-1井馆陶组原油之间，由此判断该井明化镇组原油密度介于这两者之间；5D井东营组三段2 551.0～2 563.9 m井段储层数据分析点落在轻质油区域，分布于S1井东营组三段原油下方，由此判断两者原油密度相近。经过地层测试，5D井明化镇组储层以120 rpm泵抽求产，日产油76.02 m3，原油相对密度0.95 g/cm3；东营组三段储层以7.14 mm PC油嘴求产，日产油27.95 m3，原油相对密度0.84 g/cm3，表明利用地化录井油质判别图版预判原油密度非常准确。

表2 渤海油田A区块探井测试层位地化参数

图3 地化录井图版法判别渤海油田A区块原油性质

3.2 三维定量荧光图版法

将渤海油田已试油探井的储层三维定量荧光录井数据投点到油质判别模版(图4)，与地层测试结论的符合率也很高(表3)。从图4a可以看出，利用Ex-Em图版法可以快速判别原油轻重，但对于轻质油与中质油的区分度不高，这是因为中质油三维荧光图谱可能出现2个荧光峰(分别称之为主峰和次峰)，忽略次峰的分布及其荧光强度而只考虑主峰的激发波长及发射波长来判别原油油质会出现较大误差。此时，利用最佳波长比值法来判别原油性质很好地解决了此问题(图4b)。

图4 三维定量荧光录井图版法判别渤海油田原油性质

表3 三维定量荧光图版法在渤海油田的应用效果

4 结论及建议

1) 综合分析渤海油田热解地化录井数据，建立了主峰碳数-∑nC21-/∑nC22+与主峰碳数-(S0+S1)/S2油质判别图版，利用这2个图版准确预判了新钻井的原油性质；综合分析渤海油田三维定量荧光录井数据，建立了最佳波长Ex-Em交会图与最佳波长比-原油密度交会图油质判别图版，利用这2个图版判别原油油质准确率很高。本文提出的原油性质判别新方法可为进一步了解渤海油田油质分布规律及确定油藏开发方案提供帮助。

2) 在实际应用过程中，建议根据需要并基于原油实验分析参数去验证和完善三维定量荧光图版和地化录井图版，以进一步区分不同油藏。

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(编辑：张喜林)

A new method to discriminate crude oil properties with mud logging charts in Bohai oilfield

Hu Yun1Tan Zhongjian1Zhang Jianbin2Shang Suogui1Chen Jing2Yang Lu2Yuan Shengbin3

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

It is difficult to discriminate the crude oil properties quickly and accurately in Bohai oilfield due to the various types of reservoirs and oil properties, and the reservoirs with different oil properties occurred in a single well. Based on a large quantity of mud logging data and the detailed analysis of the fundamentals of geochemical pyrolysis and 3D quantitative fluorescence logging method, a new charts evaluation method is established by using the relevant logging parameters and their derived parameters. Application indicates that the method can accurately predict the crude oil properties, and it can provide a reference for further study of the distribution of crude oil in the study area and the development program of oilfields.

mud logging; geochemical pyrolysis; 3D quantitative fluorescence; charts evaluation method; crude oil properties; Bohai oilfield

*中海石油(中国)有限公司天津分公司综合科研项目“渤海油田三维定量荧光录井技术解释评价方法研究(编号:ZHKY-2013-TJ-02)”部分研究成果。

胡云，男，工程师，2006年毕业于成都理工大学资源勘查工程专业，从事海上油气勘探作业与管理工作。地址：天津市滨海新区渤海石油路688号海洋石油大厦(邮编：300452)。电话:022-25807902。E-mail：huyun@cnooc.com.cn。

1673-1506(2016)05-0044-05

10.11935/j.issn.1673-1506.2016.05.007

TE142

A

2015-11-30 改回日期：2016-01-25