大慶油田致密油儲層錄井評價方法研究

馬德華

（大慶地質錄井一公司資料解釋評價中心，黑龍江 大慶 163411）

致密油資源的勘探開發是大慶油田“十二五”規劃目標之一，致密油水平井已成為大慶油田增儲上產的重要手段[1]。致密油氣儲層與常規油氣儲層相比具有物性差、非均質性強、雙孔介質儲層發育、儲層參數計算難的特點，主要有2種儲集類型，一種是烴源巖內部的碎屑巖夾層，第二種是緊鄰烴源巖、分布在烴源巖上下的致密儲層[2]。致密油開發目前多數采用長水平段水平井鉆井+大型體積壓裂技術，同時為了保持水平段井眼穩定，通常使用油基鉆井液體系，導致地化色譜分析受污染影響嚴重，同時巖屑巖性判斷準確性降低，巖屑中含油砂巖準確含量及歸位受到影響，巖性與測井電性符合性差，巖性與對應目標層的對應關系準確建立難。本文圍繞上述難題，對現有的分析方法進行完善，并采用巖屑圖像采集技術、巖屑伽馬技術、X射線衍射技術等新工藝新技術，開展了巖性、物性、含油性、烴源巖特性、脆性等五性關系的評價，建立適應非常規油氣層的錄井綜合評價方法，在大慶油田32口致密油水平井解釋中應用，效果較好，為尋找“甜點”段提供了準確的地質依據。

1 致密油儲層錄井評價方法

致密油儲層評價的重點不是儲層的流體性質，而是通過開展優質烴源巖和儲集層中發育段的地質評價，尋找二者的交集——“甜點”。致密油錄井評價技術重點解決巖性、物性、含油性、烴源巖特性、脆性這五性關系的評價，應用巖屑圖像、巖石熱解、定量熒光、氣測、X射線元素分析技術等求取儲層巖性、物性、含油氣性參數，進行儲層品質、工程品質評價，建立了巖性、物性、含油性及脆性評價標準。形成錄井致密油評價成果的“鐵柱子”，為油氣甜點評價這個終極目標發揮重要作用。

1.1 巖性識別

1.1.1 巖性定名

常規巖性定名方法主要采取巖屑干濕樣對比進行觀察描述，首先將巖屑大段擺開，觀察顏色成份變化情況，宏觀分層；其次細挑有代表性巖屑顆粒，利用放大鏡和顯微鏡，重點識別特征的結構構造和顯晶礦物，如石英、各類長石和暗色礦物；最后和現場配備的標準巖屑樣進行關鍵信息比對。并利用巖屑圖像采集技術，該項技術是巖屑在白光和熒光的照射下，將巖屑放大60～200倍，采集巖屑發光物質，獲取白光、熒光2種方式的圖象，對熒光顏色及百分含量等進行自動分析。根據熒光面積的變化，判斷巖屑含油產狀，同時利用巖屑薄片分析技術和X射線元素分析技術，輔助判斷巖性。

1.1.2 巖性歸位

目前致密油水平井目的層均為含油砂巖層，在入層時氣測值變高，表現為“驟升”（圖1），巖性從泥巖變為含油砂巖；出層時巖性從含油砂巖變為泥巖，氣測值下降，表現為“緩降”（圖2）；通過對32口水平井水平段出層和入層情況氣測與巖性變化的統計，發現其變化與隨鉆的上下伽馬的變化一致，說明鉆進軌跡顯示出層或入層時，氣測和巖屑巖性會相應出現變化，所以用氣測資料、巖性結合上下伽馬進行巖電歸位的方法是可行的。歸位的方法就是：利用著陸、水平段出、入層時，氣測顯示與上下伽馬的變化相對應，調整后的氣測曲線作為標準，對全井巖屑上提下放，進行準確歸位。

1.1.3 巖性界面層段識別

鉆頭在鉆至油層內水平段時,鉆時相對較低,通常5～10min/m,且曲線形態平穩。當鉆頭在油層頂、底部界面運行時，特別是存在頂、底鈣的層，由于鉆頭受力不均,鉆時明顯增加,通常15～30min/m，并呈現鋸齒狀波動 ；同時氣測值也明顯小于油層內水平段氣測值。因此,在鉆井參數相對穩定的條件下,可根據鉆時的變化進行界面層段識別（圖3）。

圖1 葡平3井入層綜合圖

圖2 敖平1井出層綜合圖

1.2 含油性

圖3 齊平1井在層頂界面運行時鉆時變化圖

1.2.1 含油產狀的確定

現場巖芯錄井其含油級別的劃分及描述，通常采用面積法，通過對含油砂巖面積占砂巖總面積百分比的肉眼評估，采用的是部頒標準（表1）描述為飽含油、富含油、油浸、油斑或油跡。

1.2.2 含油性的確定

（1）應用巖石熱解分析參數ST或S2值對儲層含油性進行評價，對于水基鉆井液可應用ST及S1、S2對含油性進行評價，基于水平井巖屑研磨和上返的復雜性，且水平段較長，鉆井液對S1值影響較大，使該項參數失真，但對S2值影響不大，在解釋過程中可應用S2對儲層含油性進行評價。

表1 含油產狀確定標準

（2）應用二維定量熒光技術分析參數對儲層含油性及原油性質進行評價，該項技術利用紫外光通過濾波系統轉化為254nm的單色光照射原油溶液樣品，采集熒光強度形成譜圖，計算積分面積，得到含油濃度、系列級別、油性指數等參數（表2），利用這些參數對儲層進行評價。

表2 二維定量熒光油性指數判別標準

1.3 物性

利用巖屑伽馬建立量化的砂質含量儲層物性判別標準；利用X射線衍射分析技術對60塊巖芯樣品進行分析，同時進行巖芯分析（孔隙度），通過礦物與孔隙度相關性分析，確定粘土及長石作為物性評價參數（表3）。

表3 致密油不同類別儲層物性特征評價參數表

①石英含量與巖石孔隙度相關性差（骨架、填隙物都有）；②長石含量與巖石孔隙度正相關，隨長石的含量增加而增加（骨架，但其不穩定易高嶺土化，填隙物里含量少）；③粘土含量與巖石孔隙度負相關，隨粘土的含量增加而減少（骨架里無）。

1.4 烴源巖特性

利用巖石熱解殘碳分析獲得S0、S1、S2、S4、Tmax等參數，結合計算的相應特征參數及判別圖板判別有機質豐度、類型、成熟度，計算源儲距離，分析深度剖面上源儲配置關系[3]。

1.5 脆性

利用X射線衍射分析技術，對樣品中的礦物含量進行定量分析，采用礦物分析法計算巖石脆性指數，通過統計7口井92個層脆性指數，建立了初步的評價標準。

儲層脆性礦物成分法公式：

式中：BI——脆性指數，無量綱；

Vqa、Vca、Vdo和Vcl——石英、方解石、白云石和粘土的含量。

2 致密油儲層錄井評價方法的建立

2.1 致密油儲層錄井評價方法

烴源巖品質、儲層品質及工程品質是致密油儲層評價的核心問題，因此評價重點體現在“七性關系”評價上，即巖性、物性、含油性、電性、烴源巖特性、脆性和地應力各向異性7個方面，而錄井評價技術重點解決巖性、物性、含油性、烴源巖特性、脆性這五性關系的評價。大慶油田致密油勘探開發主要集中于大慶長垣、齊家凹陷、古龍凹陷、龍虎泡階地，主要目的層為高臺子油層及扶余油層[4]。根據致密油儲層孔隙度分類標準，總結“五性”分析數據，建立了錄井致密油解釋標準（表4）。

2.2 錄井水平井產能預測模型的建立

根據已試油的水平井建立日產量Q與產能系數M（各試油單層熱解S2、有效孔隙度與有效厚度乘積的累積）的關系圖版，再由相同區塊、相同油層的試油井確定轉換系數c，進而求取同區塊新鉆水平井的產量（圖4）圖版預測產量與實際產量平均相對誤差為20.2%。

產能系數：

L——水平段長度；

Φ——效為孔隙度；

表4 致密油儲層油基鉆井液錄井解釋標準

圖4 產能系數與產能關系圖版

Q——日產油量；

S2——巖石熱解,平均值；

n——試油層數。

3 應用效果

2016年解釋探井6口，累計解釋致密油Ⅰ-1類層52層，厚2080.6m；致密油Ⅰ-2類層51層，厚704.8m；致密油Ⅱ類層58層，厚1180.8m。已試油水平井3口，解釋符合率及工業油層獲得率均為100.0%。

應用實例：敖平6錄井解釋致密油Ⅰ－2類層6層，厚107.2m；致密油Ⅱ類層10層，厚319.6m；選取甜點段15、19－27號層共分9段壓裂求產能。甲方最終采用我們提出的試油意見，采用復合橋塞分段體積壓裂工藝，水平段壓裂8段、造斜段壓裂1段共19簇，并加入造斜段的16I、17號層一同試油。產能預測：通過致密油水平井圖版，預測敖平6井產能為20t。試油情況：2016年敖平6井壓后水力泵求產，日產油22.45t，為工業油層（圖5）。

圖5 敖平6錄井解釋綜合圖

4 結束語

致密油油氣資源的勘探開發，為錄井技術的發展提供了更加廣闊的空間，本文中建立的致密油錄井評價技術可以對致密儲層的“五性”進行全面、完整的評價，在探井和實驗區應用，取得了很好的效果。下一步將繼續在其他區塊推廣，繼續完善分析方法、進行設備改進，總結含油性實驗，建立有效致密儲層工作模式和完整的評價體系。

[1] 遲元林.錄井資料處理技術發展方向及對策[J].錄井工程，2009，20（3）：13-16.

[2] 張衛，鄭春山，張新華.國外錄井技術新進展及發展方向[J].錄井工程，2012，23（1）：1-4.

[3] 郎東升，金成志，郭冀義，等.儲層流體的熱解及氣相色譜評價技術[M].北京：石油工業出版社，1999.

[4] 郎東升.大慶探區復雜油氣水層綜合評價方法及其應用研究[D].中國礦業大學（北京），2004.