低阻油层录测多元参数综合评价方法

刘永华，杨 毅，陈勇国

（1.中法渤海地质服务有限公司，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 300459）

随着油气田勘探开发技术的快速发展，低阻油层作为一类非常规油层已经成为油田开发过程中增储上产和老区挖潜的重要研究对象。但低阻油层的成因复杂，录、测特征多变，通过传统的测井方法和单一的常规气测录井资料，难以充分识别储层流体性质，亟需建立一种能够有效、快速识别低阻油层的综合评价方法。

1 研究区地质概况

渤海P 油田位于渤海湾盆地东南部，为一受两组近南北向走滑断层控制的复杂化断裂背斜构造，断裂发育，砂体叠置连片分布，四周被多个富生烃凹陷环绕，是渤海有利的油气富集区之一。主力含油层系为新近系馆陶组和明化镇组下段，其中，馆陶组属于浅水辫状河三角洲沉积，砂体横向连续性好，构造核部厚度大，靠近翼部与泥岩薄互层发育，测井、测压、流体等资料证实油田在纵向上存在多套流体系统，且边部接近油水界面，油水关系复杂[1-2]，低阻油层发育。

根据油层电阻率和气体含量特征，馆陶组上段以高气高阻正常油、高气低阻油和低气低阻油为主，少量低气高阻油。低阻油中高气低阻油通过气测特征参数可与水层进行较好区分，但低气低阻油的电阻率、气测值与水层相当，区分难度较大，需要结合更多信息、挖掘有效特征进行多元综合评价。研究区水层电阻率集中分布在4.0 Ω·m 附近，按照电阻率增大系数（油层与水层电阻率的比值）≤2 的界定原则，研究样点中以电阻率≤8.0 Ω·m 的油层作为低阻油[3]。

2 录测多元参数综合评价方法

P 油田在作业中除随钻测井外，采用的录井技术包括常规气测录井、地化录井和三维定量荧光录井，研究过程中需要基于各项技术的直接测量参数建立典型衍生参数。

2.1 技术原理

常规气测录井所测得的气测值是气测录井设备按一定的分析周期连续检测到的钻井液中烃类气体量，它反映的是单位时间破碎地层岩石孔隙中所含气体量。钻井过程中，由于钻井参数（如钻头类型、尺寸、钻压、转盘转速、钻井液排量等）和钻遇地层岩性在不断变化，因而单位时间破碎地层岩屑量也在相应变化[4]。这就造成纵向同井不同深度或层位和不同井横向相同深度或层位气测值不具可比性。为充分利用现有气测数据，提高解释准确率，对比不同地区、不同层位地层孔隙中流体类型和性质，建立了气测异常倍数（Ci-yc）这一衍生参数表征储层中气体的相对含量，即储集层中气测组分最大的一组峰值数据与上部单层稳定非储集层（一般为泥岩）的气测全烃或组分的平均值的比值[5]。同时，考虑到各组分气体脱气效率的差异，建立计算全烃CTG：

地化录井参数评价方法主要应用岩石热解参数进行流体快速评价，其原理是将样品在热解炉中进行程序升温，使岩石中的烃类和干酪根在不同的温度下挥发和裂解，从而测得气态烃含量S0、液态烃含量S1、裂解烃含量S2等参数[6]，利用以上参数可以建立地化衍生参数地化亮点M：

三维定量荧光录井是通过检测样品荧光强度和激发、发射波长，定量计算样品的相当油含量、对比级别[7-8]，判断储层的流体性质，具有检测快速、反应灵敏等特征，尤其对微弱显示的判定有明显优势。

2.2 优选评价技术组合与特征参数

理论上，某体积储层的测井总烃含量与其体积、有效储集空间大小和含烃饱和度呈正相关，为了能够更有效地对录井评价参数进行优选，本次研究建立了测井总烃含量模型。

式中：d-井眼尺寸，mm；h-储层有效厚度，m；Φ-测井储层孔隙度，%；So-测井储层含烃饱和度，%。

研究区各井馆陶组井眼尺寸均相同，即式中d 为定量，因此，以“储层有效厚度h*孔隙度Φ*含烃饱和度So”为目标变量，对常规气测录井、地化录井、三维定量荧光录井的直接测量参数、衍生参数进行数据相关性分析。由于录井与测井技术测量原理不同，两者的相关程度难以达到很高值，尤其地化录井、三维定量荧光录井为基于岩屑样品检测的离散值，与测井目标变量的相关性偏低。因此，研究中参数优选原则为优选相关性最强的参数作为该项录井技术的代表参数。

常规气测录井参数包含气测录井直接测量值以及基于各组分构建的异常倍数、计算全烃CTG，由于部分样点对应的基值段缺少C3之后的组分，因此，不对这些组分的异常倍数进行分析，各参数中C1-yc 与目标变量的相关系数最大为0.71，故选取C1-yc 为气测录井代表参数（表1）。

表1 测井总烃含量与常规气测录井参数相关系数矩阵

地化录井各参数相关性分析以衍生参数地化亮点与目标变量的相关系数最大为0.60，故选取地化亮点为地化录井的代表参数（表2）。

表2 测井总烃含量与地化录井参数相关系数矩阵

三维定量荧光录井参数相关性分析中对比级别与目标变量的相关系数最大为0.48，故选取对比级别为三维定量荧光录井的代表参数（表3）。

表3 测井总烃含量与三维定量荧光录井参数相关系数矩阵

2.3 多元参数综合评价图版

P 油田翼部馆陶组上段厚度≤2.00 m 的薄储层比例较大，泥质含量高、厚度小是导致该区油层低阻的两个主要因素，而采用录井资料对储层流体进行评价，必须分析电阻率的影响因素对录井数据的影响程度[9]。以常规气测录井为代表，从油层泥质含量与气测值交会特征反映，随着泥质含量的变化，气测值分布并没有发生明显变化，因此，泥质含量对常规气测录井测量值几乎没有影响，在录井解释评价中可以不考虑该因素的影响。从储层有效厚度与气测值交会特征反映，气测值较低的样品点主要集中在储层有效厚度≤2.00 m 的油层样点中，储层有效厚度＞2.00 m 的油层气测全烃值普遍高于10%，说明储层有效厚度对常规气测录井影响明显，录井解释评价时需要综合考虑该因素的影响。因此，方法研究中将样点按储层有效厚度分为薄层（储层有效厚度≤2.00 m）和厚层（储层有效厚度＞2.00 m）两类，基于上述优选的录井参数和电阻率建立录测多元流体评价方法及相应多元解释图版（图1）。

图1 油层泥质含量及储层有效厚度与气测的关系

2.3.1 储层有效厚度≤2.00 m 对储层有效厚度≤2.00 m的甲烷异常倍数C1-yc、地化亮点、对比级别和随钻测井电阻率进行多元投点分析（图2），两个组合的解释图版均能将油层和水层进行区分，但图2b 对低阻油和正常油的区分效果更好，因此，针对薄层，优选常规气测录井、三维定量荧光录井和随钻测井电阻率三项技术进行低阻油层多元综合评价。

图2 薄层低阻油多元综合评价图版

2.3.2 储层有效厚度＞2.00 m 对储层有效厚度＞2.00 m的甲烷异常倍数C1-yc、地化亮点、对比级别和随钻测井电阻率进行多元投点分析（图3），两个组合的解释图版均能将油层和水层进行区分，但由于三维定量荧光水层和低阻油样点数量极少，不具有代表性，因此，针对厚层，研究中优选常规气测录井、地化录井和随钻测井电阻率三项技术对低阻油层进行综合识别。

图3 厚层低阻油多元综合评价图版

3 应用实例

P34 井位于渤海P 油田背斜翼部断块，构造位置较低，馆陶组岩性特征细砂岩与泥岩不等厚互层，但厚度≤2.00 m 的薄砂体居多。本井作业实施中采用了常规气测录井、地化录井、三维定量荧光录井和随钻测井项目，钻进期间砂岩储层录井普遍见荧光显示，气测异常明显，对13 套储层进行流体评价，其主要录井、测井参数见表4，其中7、8 号样点由于地化录井没有进行取样，故无地化数据。

表4 P34 井馆陶组13 套砂体录测参数

3.1 储层有效厚度≤2.00 m

应用薄层“气测-三维定量荧光-电阻率”多元综合评价图版，将衍生计算参数C1-yc、对比级别和电阻率进行应用投点发现，3、4、6 号层均落在图版中的油层区域，且与水层分布区域差异较明显。由此证明，对于薄层的流体评价，三维定量荧光取样分析受厚度影响比较小，通过常规气测录井、三维定量荧光录井和随钻测井电阻率三项技术同时约束，可以提高薄层流体解释精度，具有很好的适用性。

3.2 储层有效厚度＞2.00 m

应用厚层“气测-地化-电阻率”多元综合评价图版，将衍生计算参数C1-yc、地化亮点和电阻率进行应用投点发现，1、5、10、11 号层明显符合油层解释标准，9 号层在油层和水层的过渡区域，但由表4 可知，9 号层的C1-yc 为1.8，地化亮点为1.5，远低于1、5、10、11号这些油层，综合评价为水层。由此证明，对于厚层的流体评价，“气测-地化-电阻率”多元综合评价图版流体解释精度较高。

4 结论

（1）渤海P 油田馆陶组低阻油层成因和类型复杂多样，而且边部断块低阻油往往兼具低气测特征，建立在常规气测录井和测井基础上的传统解释方法应用效果不理想。

（2）在考虑储层厚度对录测项目影响的基础上，综合评价录井和测井各项参数，优选出电阻率、甲烷异常倍数、地化亮点、对比级别等不同技术项目代表性最强的特征参数，建立适合研究区低阻油层的多元综合评价图版，提高了研究区域低阻油层的识别准确率。

（3）运用创新思维，发挥常规气测录井、地化录井、三维定量荧光录井和测井的各自优势，相互弥补不足，能够对低阻油层进行快速识别，此类评价思路对渤海P 油田增产、稳产发挥了很重要的作用，可在类似油田的储层流体性质评价中进行推广应用。