气测资料在区分含油砂层和煤层中的应用

李同辉

摘要：由于现场录井的限制因素很多，造成对于伴生的含油砂层和煤层在录井期间难以区分，通过现场分析以及后期论证，发现气测数据有助于区分含油砂层和煤层。通过皮克斯勒图版、三角形图版、轻烃比值法以及烃气比值法等方法依次论证气测资料在区分含油砂层和煤层中的意义，通过纵向和横向的比较，找出合适的方法加以推广应用。

关键词：皮克斯勒图版;三角形图版;轻烃比值法;含油砂层;煤层

1.问题的提出

近年来，随着钻井技术的发展，钻井速度得到了极大的提高;同时由于辽河地区地质构造、储层物性较为复杂，区内油气藏类型多、差异大，使得录井现场人员对油气层的判别难度加大，特别是在煤层和砂体伴生的地层。在钻时、岩屑、点滴实验区别不明显的情况下，如何运用气测资料对其进行区分就显得非常重要。下面，我们以Y68-1井为例，浅谈气测资料在区分含油砂层和煤层中的应用：

1.1在工程因素（钻压、钻头、转速、排量等）稳定的情况下，煤层和砂体的钻时区别不大。

1.2 在煤层的颜色比较深、砂体的粒级比较细的情况下，混杂在一起的岩屑分辨不明显。

（3072-3074m为黑色煤层;3074-3076m为黄灰色油斑粉砂岩）

1.3有些煤层中含有的有机质成分导致其在点滴实验中同样发光。

综上所述，如何保证在地质资料取全、取准的基础上，利用现场资料快速、准确的区分和评价油气层与煤层，向甲方和井队提出建设性意见，合理安排下步作业，降低油气田勘探开发的成本将成为今后研究重点。

2.问题的解决

在现场录井期间，通过观察和分析，我发现：虽然油气层和煤层的全烃值都比较高，但是它们的重组分存在较大区别：

从图中可以直观的看出，油层的全烃与C1之间有较大的间隔，各重组分之间

离散不明显。

从图中也可以看出，煤层的全烃与C1基本没有间隔，各组分（特别是C1/C2与IC4/NC4间）有明显间隔。

在感性认识的基础上，我们可以利用全烃数据，通过三角图版法、皮克斯勒法、3H法等方法寻找油气层和煤层的区别。

2.1 皮克斯勒法

这种方法是先求出甲烷（C1）与各重烃（C2、C3、C4）的比值，标在单对数纸上（横坐标等距，代表各组分比值的名称;纵坐标为对数坐标，表示气体组分的比值），将同一测点的各组分比值连成线段。如表1及图8所示，我们可以很清楚的看出该方法是如何定量评价油层、天然气层以及非生产性的储层的。（表中仅是辽河地区的规律性数据，不代表所有区域）

通过皮克斯勒法对Y68-1井所有气测异常层进行统计发现，该方法对大部分油气显示层和煤层能够区分，并有以下规律：

但是，这种方法对于煤层和砂层伴生的情况区分不是很明显，比如：Y68-1井3074-3078m这一层，利用皮克斯勒图版计算的数据分别是：C1/ C2=27、C1/ C3=43、C1/ C4=57，并不满足以上规律。所以，这种图版在使用时会有一定限制。

2.2 轻烃（3H）比值法

这种方法主要利用以下三个参数来确定储层的流体性质：

（1）烃湿度比WH=（C2+C3+C4+C5）/（C1+C2+C3+C4+C5）*100

即重烃与全烃之比，其大小是烃的相对密度的近似值，是指示油气基本特征类型的指标。

（2）烃平衡比BH=（C1+C2）/（C3+C4+C5）

反映气体组分的平衡特征，可以帮助识别煤层效应。

（3）烃特征比CH=（C4+C5）/ C3

是对以上两种比值的补充，用于解决使用以上两种比值时出现的模糊显示。

利用3H法对本井所有气测异常层进行统计发现：油气层的烃湿度比WH（13-20之间）以及烃平衡比BH（BH<2WH，BH<100）均能够满足标准，但是烃特征比CH一般要大于0.65;煤层的WH、BH以及CH具有典型的煤层气的特征（WH<12.5，2WH

2.3三角图版法

三角图版是由C2/∑C、C3/∑C和C4/∑C三个参数构成，其中∑C为各烃类组份之和，∑C =C1+C2+C3+C4。把三个参数的零值作为一个正三角形的三个顶点（A.B.C），然后做夹角为60°的三组线，分别代表三个参数的不同比值，即建立了三角形的坐标系（如图9所示）。

然后对所测得的各烃类组份进行校正，并计算出各烃类组份之和∑C，分别求得各参数的百分比值：C2/∑C、C3/∑C和C4/∑C。根据三个参数比值的大小，分别点在相应的比例线上，然后通过三点位置分别做出相应参数值的平行线，便可以得到另一个Δabc，解释原则是根据三角形顶点的指向和大小来判断。

1.Δabc的大小以占ΔABC的边长的百分数区分：大于75%为大三角形，25%—75%为中三角形，小于25%的为小三角形。

2.三角形的倒正以外三角为准，与外三角形同向者的正，反向者为倒。

然后圈定生产能力区域，根据辽河地区已被证实的具有生产能力的油气层的气体色谱分析资料，圈出生产能力区（图中实线圈定的椭圆部分）。得出生产能力区域后，我们可以按以下标准解释评价：

1.正三角形解释为气层;

2.倒三角形解释为油气层;

3.大三角形，表示氣体来自干气层或低油气比油层;

4.小三角形，表示气体来自湿气层或高油气比油层;

5.连接内外三角形相应的顶点，交点在生产能力区内，即认为有生产能力，否则无生产能力。

该方法在现场应用中的优点是直观，观察三角形的正反大小就可以判断储层流体的性质。但通过这种方法对Y68-1井所有的气测异常层分析发现，利用三角形图版解释出来多为气层，适应性较差。

2.4烃气比值法

由以上三种方法可以看出，皮克斯勒法和3H法能够区分比较明显的含油砂层和煤层，但是对于煤层和砂层伴生的情况应用不好，而三角形图版应用性普遍较差。前文已经提到了含油砂层和煤层的全烃值在视觉上的区分，下面通过一种新的图版，可以很明显的将煤层和含油砂层的气测值的区别展现出来。

前文已经提到过含油砂层和煤层的全烃值在重组分的离散上不同，因此我们利用C2/IC4和C3/NC4的两组值，点绘在双对数交绘评价图上，通过离散点的分布区域，能够看出它们的区别，如图10所示：

得到以下重复性规律：

3、结束语

根据以上的分析可以发现，气测解释方法虽然很多，但其本质是都是通过组分之间的比值建立数学关系，从而区分油气层和煤层。

通过对Y68-1井的分析发现：皮克斯勒法和3H法能够在一定程度上对煤层和含油砂层加以区分，但是限制因素比较多;烃比值法可以比较明显的区分油气层和煤层，适用于现场的解释。但是这只是在一个区块、针对一口井而言的，若要得到普遍性规律，我们还应通过在不同的区块利用不同井的气测数据对解释图版进行修正，以其适应于整个辽河地区。

参考文献：

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[2]李进兴 雷军 侯向辉 气测综合解释方法在塔里木盆地应用探讨 录井技术 2003.6

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[4]邢志哲 陈宏民 冯蓓华等 气测解释新方法探讨 青海石油 2010.3 28-1