遼河油田太古界潛山儲(chǔ)層的錄井評(píng)價(jià)方法

肖海田(中國(guó)石油集團(tuán)長(zhǎng)城鉆探工程有限公司錄井公司 遼寧 盤(pán)錦 124010)

遼河油田太古界潛山儲(chǔ)層的錄井評(píng)價(jià)方法

肖海田(中國(guó)石油集團(tuán)長(zhǎng)城鉆探工程有限公司錄井公司 遼寧 盤(pán)錦 124010)

隨著遼河油田勘探開(kāi)發(fā)的不斷深入，太古界潛山儲(chǔ)層已成為深部勘探開(kāi)發(fā)重點(diǎn)對(duì)象。與常規(guī)砂巖儲(chǔ)層相比，太古界潛山儲(chǔ)層巖性復(fù)雜、潛山面難卡取、儲(chǔ)層解釋難度大。針對(duì)這種現(xiàn)象，綜合分析各種錄井技術(shù)，相互結(jié)合、取長(zhǎng)補(bǔ)短，充分發(fā)揮各項(xiàng)錄井技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。通過(guò)分析錄井技術(shù)在太古界潛山儲(chǔ)層的響應(yīng)特征，在太古界潛山儲(chǔ)層巖性識(shí)別、潛山面卡取、儲(chǔ)層物性判斷、含油性的識(shí)別及解釋方法等方面取得了突破，在實(shí)際應(yīng)用中取得了良好的效果。為進(jìn)一步認(rèn)識(shí)和解釋評(píng)價(jià)太古界潛山儲(chǔ)層奠定了基礎(chǔ)。

太古界潛山;錄井技術(shù);儲(chǔ)層巖性;油氣顯示;解釋評(píng)價(jià);遼河油田

隨著勘探開(kāi)發(fā)程度的不斷深入，遼河油田的勘探對(duì)象向“低、深、難、稠、小”轉(zhuǎn)變。尤其是潛山油藏是目前遼河油田勘探和開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)。遼河油田太古界潛山油藏的巖性復(fù)雜、儲(chǔ)層解釋難度大。因此在錄井過(guò)程中，巖性落實(shí)、尤其是潛山面的卡取及儲(chǔ)層劃分和油水層解釋是重點(diǎn)工作。筆者通過(guò)多年的研究與應(yīng)用，綜合應(yīng)用各項(xiàng)錄井資料，結(jié)合試采資料，摸索出了一套適用于遼河盆地太古界潛山錄井的巖性識(shí)別、儲(chǔ)層判斷、顯示落實(shí)和油水層解釋方法，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際應(yīng)用取得了較好的應(yīng)用效果，為遼河油田潛山儲(chǔ)層的勘探與開(kāi)發(fā)提供了有力的支持。

1 太古界潛山概述

1.1 太古界潛山的分布與巖性

在遼河坳陷內(nèi)，比較有利太古界潛山儲(chǔ)層主要分布在大民屯凹陷、中央凸起、西部凹陷的興隆臺(tái)潛山帶等。

從遼河坳陷已發(fā)現(xiàn)太古界潛山分析，主要巖性有黑云斜長(zhǎng)片麻巖、混合花崗巖、變粒巖、淺粒巖以及角閃巖。侵入變質(zhì)巖潛山中的巖脈種類(lèi)繁多，有基性的煌斑巖、輝綠巖巖脈同時(shí)也有中酸性的火山巖脈。按照各種巖石中暗色礦物含量的多少對(duì)太古界潛山進(jìn)行了巖石排序，形成巖性序列，序列中，靠前的巖性對(duì)于相對(duì)靠后的巖性為優(yōu)勢(shì)巖性。研究表明，在任何一個(gè)潛山中，優(yōu)勢(shì)巖性更容易成為儲(chǔ)集巖。

1.2 太古界潛山的儲(chǔ)集類(lèi)型

根據(jù)巖心觀察、薄片鑒定,太古界潛山的儲(chǔ)集類(lèi)型多樣，主要的儲(chǔ)集空間有多種。從潛山的儲(chǔ)層性質(zhì)來(lái)看，構(gòu)造裂縫、特別是宏觀構(gòu)造裂縫控制了潛山中的油氣分布，是油氣運(yùn)移的主要通道。微觀構(gòu)造裂縫、溶蝕縫、破碎孔隙、溶蝕孔隙主要與宏觀構(gòu)造裂縫伴生，為主要的儲(chǔ)集空間。一般在潛山中宏觀裂縫的孔隙度一般只占潛山總有效孔隙度的10%左右。

潛山油氣主要儲(chǔ)集在風(fēng)化破碎帶、構(gòu)造破碎帶等巖石的孔隙和縫洞中，在錄井資料上的主要特征是：氣測(cè)異常明顯、槽面油花氣泡活躍。在現(xiàn)場(chǎng)及時(shí)觀察者兩項(xiàng)參數(shù)的變化，借助定量熒光、地化分析即可發(fā)現(xiàn)和落實(shí)油氣顯示。

2 太古界潛山儲(chǔ)層的錄井評(píng)價(jià)方法

2.1 太古界潛山儲(chǔ)層巖性識(shí)別

太古界潛山是變質(zhì)巖組成，主要有淺粒巖、變粒巖、混合巖、黑云母斜長(zhǎng)片麻巖及斜長(zhǎng)角閃巖，并伴有侵入的煌斑巖和輝綠巖巖脈。

在現(xiàn)場(chǎng)巖性的識(shí)別上，現(xiàn)場(chǎng)主要借助雙目鏡觀察巖石礦物成分、結(jié)構(gòu)構(gòu)造等，正確識(shí)別巖石類(lèi)型。對(duì)于一些肉眼不易辨認(rèn)的特殊巖性，及時(shí)進(jìn)行巖屑、巖心薄片分析，建立了單井特殊巖性薄片鑒定樣本和方法。

當(dāng)鉆至太古界潛山頂面時(shí),由于在風(fēng)化、剝蝕、淋濾作用下,使得潛山頂部破壞嚴(yán)重,造成了潛山頂部巖性較疏松,因此在錄井參數(shù)上主要表現(xiàn)為:鉆時(shí)的突然降低,鉆井液的突然漏失,氣測(cè)全烴值的突然升高,扭矩的突然增大,巖屑成分與顏色的明顯變化。

2.2 太古界潛山儲(chǔ)層物性判斷

通過(guò)鉆時(shí)、巖屑描述、巖心觀察、鉆井現(xiàn)象、DC指數(shù)和扭距等錄井方法分析儲(chǔ)層的可鉆性，從而定性判斷儲(chǔ)層性質(zhì)。利用鑄體薄片、核磁共振分析等技術(shù)等對(duì)儲(chǔ)層物性進(jìn)行半定量、定量評(píng)價(jià)。

Ⅰ類(lèi)儲(chǔ)層：該類(lèi)儲(chǔ)層縫洞發(fā)育，以大縫和大洞為主，縫洞密度一般大于10（條/m，洞/m），縫洞基本處于張開(kāi)狀態(tài)。鉆進(jìn)過(guò)程中鉆時(shí)突然明顯變快、鉆時(shí)比大于2.5,扭距變化較大，往往出現(xiàn)放空現(xiàn)象，且放空井段長(zhǎng)，伴有井漏、井涌、井噴等現(xiàn)象發(fā)生。孔隙度一般大于在5%，滲透率一般大于10×10-3μm2。

圖1 ZG1井試油井段錄井解釋圖

Ⅱ類(lèi)儲(chǔ)層：該類(lèi)儲(chǔ)層縫洞較發(fā)育，大縫和大洞較少，以中等縫洞為主，縫洞密度一般5～10（條/m，洞/m）間，縫洞處于半張開(kāi)狀態(tài)。鉆時(shí)明顯變快，，扭距略有變化，無(wú)明顯的放空現(xiàn)象，伴有井漏、井涌、井噴等現(xiàn)象發(fā)生，但其程度相對(duì)較小。孔隙度一般大于在1～5%，滲透率一般大于1～10×10-3μm2。

Ⅲ類(lèi)儲(chǔ)層：該類(lèi)儲(chǔ)層裂縫或溶蝕孔洞較小或不發(fā)肓，縫洞往往被充填，縫洞密度一般小于5（條/m，洞/m）間。鉆時(shí)略有變快，扭距無(wú)變化，有微弱憋跳鉆現(xiàn)象，無(wú)明顯的井涌、井噴、井漏現(xiàn)象，但有時(shí)伴有微漏和鉆井液量略有增加現(xiàn)象發(fā)生。孔隙度一般小于在5%，滲透率一般小于1×10-3μm2。

2.3 太古界潛山儲(chǔ)層含油性的識(shí)別

在潛山的錄井過(guò)程中，含油性的識(shí)別的難點(diǎn)主要在以下兩個(gè)方面：一是同一地層內(nèi)，鉆遇不同油質(zhì)類(lèi)型儲(chǔ)層時(shí)，油質(zhì)類(lèi)型的判別；二是隨著鉆井工藝不斷發(fā)展，在不同鉆井工藝條件下，油氣顯示的發(fā)現(xiàn)與識(shí)別。

對(duì)于相同地層內(nèi)油質(zhì)類(lèi)型的判別主要應(yīng)用地化錄井熱解氣相色譜技術(shù)來(lái)識(shí)別，不同油質(zhì)類(lèi)型的儲(chǔ)層，其熱解氣相色譜特征也具有明顯的差異。

對(duì)于復(fù)雜鉆井工藝條件下，潛山主要采用欠平衡鉆井工藝來(lái)保護(hù)油氣層，油氣顯示的發(fā)現(xiàn)與識(shí)別，主要發(fā)揮定量熒光錄井及地化錄井技術(shù)區(qū)分鉆井液污染，識(shí)別真假油氣顯示，準(zhǔn)確評(píng)價(jià)油水層的優(yōu)勢(shì)，來(lái)判斷油氣顯示。

定量熒光技術(shù)能夠定量分析出巖屑中油氣含量、原油性質(zhì)（油質(zhì)輕、重）、消除鉆井處理劑對(duì)巖屑的污染，識(shí)別真假油氣層，準(zhǔn)確評(píng)價(jià)解釋巖屑中的含油情況和油質(zhì)性質(zhì)，克服肉眼觀察的局限性，減少人為因素的影響。而地化錄井技術(shù)利用真油氣顯示巖屑與混油巖屑樣品色譜譜圖特征的明顯不同，來(lái)區(qū)分鉆井液污染，識(shí)別真假油氣顯示，進(jìn)而準(zhǔn)確評(píng)價(jià)油水層。

3 太古界潛山儲(chǔ)層解釋方法

通過(guò)對(duì)太古界潛山儲(chǔ)層的研究和應(yīng)用，根據(jù)儲(chǔ)層物性和含油性響應(yīng)特征，結(jié)合試采數(shù)據(jù)，總結(jié)了潛山儲(chǔ)層的解釋方法。首先根據(jù)錄井特征區(qū)分儲(chǔ)層物性的好與差，然后依據(jù)含油性特征解釋油水層。

油層：氣測(cè)全烴值大于10%，且組分全，氣測(cè)異常倍數(shù)大于5；地質(zhì)顯示級(jí)別油斑以上，系列對(duì)比10級(jí)以上;地化顯示好（巖屑），S1一般大于2mg/g,色譜顯示豐度較高，一般大于2mv；鉆時(shí)比大于2.5，扭距變化較大，鉆井液密度變小，粘度變大（如有溶解氣，可能變小），失水量減少。儲(chǔ)層類(lèi)開(kāi)為Ⅰ、II類(lèi)儲(chǔ)層,Ⅰ類(lèi)儲(chǔ)層無(wú)需儲(chǔ)層改造,可獲得較高工業(yè)產(chǎn)能，而II類(lèi)儲(chǔ)層需對(duì)儲(chǔ)層進(jìn)行改造,可形成較高產(chǎn)能。

低產(chǎn)油層：氣測(cè)全烴值在5～10%之間，組分全，氣測(cè)異常倍數(shù)在3-5之間；地質(zhì)顯示級(jí)別油跡以上，系列對(duì)比7級(jí)以上;地化顯示較差（巖屑），S1一般小于0.5～2mg/g,色譜顯示豐度較低，一般小于0.8～2mv；鉆時(shí)比在1～2.5之間，扭距略變化，鉆井液密度、粘度、失水量變化較少。儲(chǔ)層類(lèi)開(kāi)為Ⅲ類(lèi)儲(chǔ)層,進(jìn)行儲(chǔ)層改造后，可獲得一定的產(chǎn)量。

水層：氣測(cè)全烴值小于5%，組分不全、以C1為主，氣測(cè)異常倍數(shù)小于2；地質(zhì)顯示級(jí)別一般為熒光或無(wú)顯示，系列對(duì)比7級(jí)以下;地化顯示較差（巖屑），S1一般小于0.5mg/g,色譜無(wú)顯示；鉆時(shí)比大于1，扭距變化較大，鉆井液密度變小，粘度變小，失水量變大。

干層：氣測(cè)全烴值小于1%，；地質(zhì)顯示級(jí)別一般為熒光或無(wú)顯示，地化顯示較差（巖屑），S1一般小于0.5mg/g,色譜無(wú)顯示；鉆時(shí)比小于1。

4 應(yīng)用實(shí)例

實(shí)例1：XG7井目的層為太古界混合花崗巖儲(chǔ)層。該井鉆至2593.0m時(shí)，鉆時(shí)從64min/m下降到20min/m，扭矩增大，鉆井液漏失了2.77方，氣測(cè)全烴值從2%上升至11%。這種變化引起了當(dāng)班技術(shù)人員的高度重視，巖屑上返后，對(duì)巖屑進(jìn)行了認(rèn)真的描述，巖屑成分發(fā)生了明顯地變化，長(zhǎng)石和暗色礦物含量明顯增加，初步判斷已鉆至潛山面。該請(qǐng)求后，取心，經(jīng)巖心描述和薄片鑒定：為塊狀構(gòu)造，花崗變晶結(jié)構(gòu)。礦物成分以石英、斜長(zhǎng)石、鉀長(zhǎng)石為主，黑云母次之，見(jiàn)少量角閃石。深色礦物集中為斑點(diǎn)或條帶狀，分布不均勻，巖性定名為混合花崗巖。證實(shí)已進(jìn)入太古界潛山。

該井鉆至3642-3653m,鉆時(shí)明顯示變快、鉆時(shí)比達(dá)2.7，發(fā)生井嚴(yán)重井漏、總漏失量221m3，鉆井液密度變小、由1.29降至1.24，粘度變小、由65ms降至40ms,發(fā)生油氣侵，油氣上竄速度1.19m/min。全烴最在達(dá)到了24.5%，錄井顯示級(jí)別為油斑，地化S1值最高達(dá)到了3.01mg/g，色譜圖顯示豐度高，達(dá)到了2.4mv。分析該段儲(chǔ)層為I類(lèi)儲(chǔ)層，油氣顯示好，解釋為油層。完井后對(duì)該段進(jìn)行試油，日產(chǎn)油66.46t/d,日產(chǎn)氣23049m3/d。

實(shí)例2：ZG1井目的層為太古界潛山。該井鉆至太古界潛山后，實(shí)施了欠平衡鉆井工藝，采用了水包油鉆井液，鉆開(kāi)油層后，潛山全井段氣測(cè)全烴在70%以上，地質(zhì)油氣顯示識(shí)別十分困難，而通過(guò)地化分析，很好的區(qū)分了鉆井液污染，為潛山油氣層解釋評(píng)價(jià)提供了準(zhǔn)確的依據(jù)（圖1）。

潛山共解釋油層36m/4層，低產(chǎn)油層114m/8層。該井對(duì)井段3230-3274m,厚度44.0m/2層,解釋油層12m/2層，低產(chǎn)油層32m/3層，進(jìn)行壓裂試油，目前日產(chǎn)油23.7t/d，日產(chǎn)氣1979m3/ d。目前累計(jì)產(chǎn)油457.8t,累計(jì)產(chǎn)氣32454.0m3。該井潛山油氣層的發(fā)現(xiàn)，打破了河坳陷中央凸起潛山帶無(wú)油論的觀點(diǎn)，為今后的勘探指明了方向。

5 結(jié)語(yǔ)

以上潛山油藏錄井響應(yīng)，通過(guò)多年的實(shí)踐與應(yīng)用，在太古界潛山儲(chǔ)層巖性的識(shí)別、油氣顯示的落實(shí)及儲(chǔ)層的識(shí)別與評(píng)價(jià)等方面取得了較好的應(yīng)用效果，可以借鑒應(yīng)用到其它類(lèi)型的潛山錄井中。但上述的應(yīng)用方法是建立在平衡和近平衡鉆井條件下總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)方法，隨著欠平衡鉆井、空氣鉆井和泡沫鉆井等新工藝的不斷推廣應(yīng)用，以上方法應(yīng)該不斷隨之完善，使錄井在潛山儲(chǔ)層識(shí)別與評(píng)價(jià)中發(fā)揮更大的作用。

肖海田（1970-）工程師，2005年畢業(yè)于大慶石油學(xué)院石油工程專(zhuān)業(yè)，現(xiàn)在長(zhǎng)城鉆探工程有限公司錄井公司從事生產(chǎn)管理方面工作。