珠江口盆地陆丰凹陷文昌组FLAIR录井解释新方法

白林坤 罗迎春 蒋钱涛 熊 亭④ 袁胜斌 程乐利

(①中法渤海地质服务有限公司深圳分公司；②长江大学录井技术与工程研究院；③中海石油(中国)有限公司深圳分公司；④长江大学地球科学学院；⑤中法渤海地质服务有限公司天津分公司)

0 引 言

陆丰凹陷古近系文昌组埋藏较深，储层物性较差，为低孔隙度、特低-低渗透率储层[1-4]，由于测录井资料对储层物性好坏的响应较为敏感，较差的物性条件造成测录井显示特征不明显；而且文昌组泥岩多为成熟烃源岩，气测异常幅度常接近甚至高于相邻储层段油层，造成油气水识别难度加大，随钻解释准确率降低。

FLAIR流体录井(Fluid Logging & Analysis In Real-time)是一种全新的井场实时流体检测技术，现场气体检测范围扩大到C1-C8，具备出入口双气路恒温脱气器、质谱分析仪以及严格的质量控制，自带的InFact数据处理软件能够对录取的流体数据进行校正，数据质量远高于常规Reserval气测录井[5-8]。FLAIR录井在渤海湾、北部湾、珠江口等盆地中得到广泛应用，解释方法包括三角图板法、皮克斯勒图板法、气体比率法、多参数异常倍数法、流体指数法、全烃-流体类型指数法等[9-12]。对于深部储层，三角图板、皮克斯勒图板等常规解释方法适用性较差、解释效率低；多参数异常倍数法受烃源岩和储层物性困扰效果不佳；气体比率法、流体指数法需结合曲线形态变化来判断，不能定量解释[13]；全烃-流体类型指数法参数较单一，具有一定的局限性[14]。因此，对深部储层需要挖掘新参数、找到新方法，建立快速定量解释模型，以准确解释储层流体类型，减少不必要的电测、取样测试，降低作业风险和成本。

1 区域概况

陆丰凹陷位于珠一坳陷东北部，总体呈NW-SE向展布，北部以北部隆起带为界，南部以东沙隆起为界，西部以惠陆低凸起为界，东部以海丰凸起为界。陆丰凹陷文昌组时期属于典型断陷湖盆沉积地层，以浅湖、半深湖为主要沉积背景，发育扇三角洲、辫状河三角洲，垂向上表现为厚层泥岩与中厚层、薄层砂岩储层呈不等厚互层， 空间上具有良好的生储盖组合关系，正断层发育，顶底均为不整合面，成藏条件优越[15-20]。

据已钻井FLAIR录井资料显示陆丰凹陷文昌组气测显示活跃，组分齐全，泥岩段气体组分含量接近甚至高于砂岩油气显示段(图1)，与新近系珠江组气测特征差异明显。

图1 陆丰凹陷文昌组FLAIR录井响应特征

2 FLAIR新参数

2.1 比率差值η1c

轻中比(LM)为轻烃与中烃之比：

(1)

轻重比(LH)为轻烃与重烃之比：

(2)

重中比(HM)为重烃与中烃之比：

(3)

式中：LM、LH、HM为气体比率法参数，无量纲；C1-C5为相应烃类的体积分数，10-6。

在陆丰凹陷，常采用FLAIR气体比率法识别产层和非产层。其识别方法为：在井柱子上，当HM大幅上升，LH、LM快速下降且LM、LH幅度接近时，指示出油(油层、油水同层)；当HM下降，LH、LM上升时则为水干层(水层、含油水层、干层)。然而这一方法只能结合形态特征定性判断，为了达到定量解释的目的，根据该方法提取了比率系数η1：

(4)

当η1较大时出油，η1较小时则为水干层。以陆丰凹陷新近系、古近系53个试油层为依据，作比率系数与井深关系图，发现油层与水层之间的界线随井深增加而增加(图2)，该界线可以通过二次函数拟合，通过公式求解得到油水临界值ηmin：

图2 比率系数η1与井深关系

(5)

式中：TD为井深，m。

根据试油数据，当η1>ηmin时为油层或油水同层，当η1<ηmin时为水层或干层。进一步得到比率差值η1c。

η1c=η1-ηmin

(6)

理论上，当储层段的最大比率差值η1cmax>0时为油层特征，当储层段的最大比率差值η1cmax<0时为水干层特征。由试油数据得出的比率差值η1c，合理地诠释了比率系数η1随深度变化而变化的特征，提出了新思路，有利于将传统的气体比率法从定性解释转变为定量解释。

2.2 流体性质系数η2

传统的FLAIR流体指数法在陆丰凹陷并不适用[13]，如图3所示，若新油指数OI与气指数Ig交会，则下部水层将会被识别为油层。本次研究发现流体类型FT与新油指数OI交会能更好地指示油水层。

图3 FLAIR新流体指数法

(7)

(8)

式中：FT为流体类型，无量纲；OI为新油指数，无量纲；C1-C8为相应烃类的体积分数，10-6。

当OI幅度大于FT幅度时，解释为油层，试油和测井均显示为油层，解释结论与测井解释、测试结果相符；当OI幅度小于FT幅度时，解释为水干层，解释结论与测井解释、测试结果相符(图3)。利用这种新流体指数判别法进行解释，可以对流体性质进行初步判断，据此新增流体性质系数η2。

(9)

理论上，当η2max>0时为油层特征，当η2max<0时为水干层特征。

3 FLAIR解释模型的建立

FLAIR计算全烃：

Tg=C1+2C2+3C3+4(iC4+nC4)+5(iC5+
nC5)+6nC6+7nC7+8nC8

(10)

全烃峰基比=储层段全烃最大值/全烃背景基值

(11)

按FLAIR资料对陆丰凹陷407个测井解释层统计分析发现，全烃峰基比对油水层的分辨具有较好的识别度。从整体趋势上看，油层的全烃峰基比>含油水层的全烃峰基比>水层的全烃峰基比(图4)，全烃峰基比显然是一个对油层敏感的参数。由于全烃背景基值一般较稳定，最大全烃值Tgmax也是对流体性质敏感的参数。

图4 不同流体类型储层全烃峰基比对比

统计文昌组17口井197个测井解释层的计算全烃峰基比FTg与计算全烃峰值Tgmax、比率差值峰值η1cmax、流体性质系数峰值η2max作交会分析，得到如图5所示的二维图板。该图板已剔除厚度≤2 m的薄储层，泥质砂岩、灰质砂岩或GR显示有夹层的砂岩储层以及录井无荧光显示的储层等。据图5可将文昌组的储层按以下标准进行解释：

图5 陆丰凹陷文昌组FLAIR流体解释图板

(1)符合以下条件之一为油层、油水同层。

①FTg≥4.5且Tgmax>1 900×10-6，η1cmax>-0.17，η2max>0.15。

②23 800×10-6，η1cmax>-0.06，η2max>0.25。

③FTg≤2且Tgmax>2 100×10-6，η1cmax>0.02，η2max>0.25。

(2)以上条件均不符合的为(含油)水层或干层。

为了更简便快捷地判断文昌组流体类型，以FTg、Tgmax、η1cmax、η2max这4个参数为基础，采用Fisher判别分析，得到文昌组区域性定量解释判别式：

F1=4.328η1cmax-1.324η2max+0.009FTg+0.58

(12)

当定量解释判别函数F1≥0.01时为出油层，总层数77层，72层判断正确，正确率93.5%；当F1<0.01时为水干层，总层数120层，110层判断正确，据流体识别图板判别标准可全部排除，正确率为100%。综上可知，总层数197层，192层判断正确，总正确率为97.5%。

4 模型验证

选用5口新井，分别为A-10-1d井、B-9-1井、C-8-1井、C-6-1d井、C-7-1d井，剔除厚度≤2 m的薄储层、泥质砂岩储层、灰质砂岩储层、岩屑录井无荧光显示的储层，共保留24层。

对各井分段计算各测井解释层的全烃峰基比FTg和η1cmax、η2max等参数以及文昌组定量解释判别函数F1，当F1≥0.01时为出油层，当F1<0.01时为水干层；再据图5的流体解释图板对有问题的层进行修正，最终确定出油层和水干层，得到解释模型验证(表1)。

如表1所示，采用FLAIR解释模型识别出油层、水干层，错2层。A-10-1d井3 652.8～3 657.6 m井段为粉砂岩，虽然气测显示非常好，但深层砂岩粒度小可能导致物性差，测井解释判别为干层。C-6-1d井3 465.7～3 472.3 m井段根据模型解释为出油层，但测井解释为含油水层，该层上部为2 m厚泥质细砂岩，下部为3 m厚细砂岩，中间夹有1.6 m厚泥岩，而Tg、η1c、η2等参数的峰值均出现在上部；下部细砂岩Tgmax为410.16×10-6、FTg为2.57、η1cmax为-0.579、η2max为0.021 7，F1为-1.93，符合(含油)水层或干层特征；上部砂岩各参数与出油层特征吻合，但在目前自然产能条件下，薄层泥质砂岩属于不用考虑的范围，应剔除。剔除后符合率为95.6%。

表1 陆丰凹陷文昌组FLAIR录井解释模型验证

综上可知，FLAIR解释模型与测井解释吻合度高，解释结果可靠。

5 结 论

(1)本次研究从气体比率法提取了新参数：比率系数η1及比率差值η1c.理论上，当储层η1cmax>0时为油层特征，当η1cmax<0时为水干层特征。比率差值η1c合理地诠释了比率系数η1随深度变化而变化的特征，提出这一新思路，有利于将传统的气体比率法从定性解释转向定量解释。

(2)传统的FLAIR流体指数法在陆丰凹陷并不适用，研究发现流体类型FT与新油指数OI交会能更好地指示油水层。据此新增流体性质系数η2，理论上，当η2max>0时，为油层特征，当η2max<0时，为水干层特征。

(3)全烃峰基比FTg与计算全烃峰值Tgmax、比率差值峰值η1cmax、流体性质系数峰值η2max流体识别图板表明，可将文昌组的储层按本研究归纳的标准进行解释,最终确认为油层、油水同层、(含油)水层或干层。

(4)为了更简便快捷地判断文昌组流体类型，以FTg、Tgmax、η1cmax、η2max这4个参数为基础，采用Fisher判别分析，得到文昌组区域性定量解释判别函数F1。当F1≥0.01时为出油层，当F1<0.01时为水干层。

(5)综合流体识别图板和Fisher定量判别模型，正确率可达97.5%。经5口新井验证，符合率为95.6%。解释模型精准，解释结果可靠，可在珠江口盆地其他区块推广应用。