白秋地區油層錄井響應特征及評價技術研究

摘要：南陽凹陷白秋地區構造運動強烈，形成一系列的斷塊油藏。地質錄井資料表明，不同斷塊油層錄井資料特征不盡相同。為了更好地完成對該區油氣顯示綜合評價，在綜合分析、研究該區油水層錄井、測井、試油資料基礎上，總結出該區油水層錄井響應特征，并運用常規地質錄井、綜合（氣測）錄井、地化錄井等資料相結合，提出了該區油氣顯示綜合評價標準。

關鍵詞：白秋地區;油水層;錄井響應特征;評價標準

白秋地區位于南陽凹陷北部斜坡帶中部，面積近200Km2，是南陽凹陷較早的一個勘探區帶。該區構造復雜、斷層發育，斷層相互交切形成一系列斷鼻、斷塊，油藏類型主要以斷鼻（塊）、斷層-巖性油藏為主[1]。該區油質復雜多樣，氣測組分缺乏規律性，應用傳統解釋方法難以滿足精細解釋評價需要。白秋地區常規地質錄井、綜合（氣測）錄井、地化錄井是白秋地區基本錄井方法，為滿足精準解釋評價需要，對儲層不同流體的響應特征進行探索。

1油層在錄井資料響應特征

1.1常規地質錄井響應特征

常規地質錄井主要包括巖屑錄井、巖心錄井、熒光錄井、鉆時錄井及鉆井液錄井等錄井項目，其特點是直觀、真實，是了解地層巖性及組合關系、油氣水顯示和建立地層剖面的重要手段。

1.1.1油層（同層）巖性

根據白秋地區試油及投產（油層和同層共46層）資料，其巖性統計結果為：粉砂巖7層33.5m，占15%;細砂巖33層216.3m，占72%;含礫細砂巖5層28.2m，占11%;礫狀砂巖1層5m，占2%。在4種巖性中，粒徑最細的粉砂巖所占比例為15%。因此，該區油層（同層）巖性主要為細砂巖，其次為粉砂巖、含礫細砂巖，礫狀砂巖則偶見。

1.1.2油層（同層）巖屑含油級別

（1）含油性分布情況

根據對白秋地區試油及投產層含油級別進行分析，試油為油層或同層的層段，除2層為熒光條帶，其余巖屑錄井均有顯示。其中，油層顯示以熒光級別為主，油跡及油斑顯示次之;油水同層顯示主要為熒光和油跡;水層和干層巖屑無顯示明顯增多（表1）。平面上，南108-張36井以北的油（同）層顯示以油跡為主，油斑、油浸次之;以南以熒光顯示為主，油跡顯示次之。該區由南向北隨著地層抬升，含油級別逐漸升高、原油密度逐漸升高（油質變稠）（圖1-1）。

（2）含油級別下限

根據對白秋地區試油及投產為油（同）層含油級別分析，共46層283.0m，其中熒光條帶2層11.2m，占4%;熒光25層157.1m，占54%;油跡12層81.1m，占26%;油斑6層28.5m，占13%;油浸1層5.1m，占3%。通過對2層熒光條帶（張36井）巖性進行復查發現該段巖屑較細，呈散狀。分析原因是由于定向井鉆進過程中，鉆具研磨嚴重，加之泥漿沖洗，造成含油巖屑含量極少而呈偶見。而熒光顯示占試油為油層和同層總數的54%。因此，將白秋地區油層（同層）巖屑含油級別下限定為熒光級別。

總體來看，白秋地區油層巖性為粉砂巖-含礫細砂巖，以細砂巖為主;不同區塊，油質不同，加上井型和鉆井方式的不同，導致油層含油級別熒光-油浸級均存在，以熒光級為主，油跡級次之。

1.2 氣測錄井參數響應特征

氣測錄井是應用專業氣體檢測系統，測定鉆井液中烴類及組份含量，以及氫氣、硫化氫等非烴含量的一種錄井方法，它具有靈敏度高的優勢，是錄井現場發現油氣顯示的主要方法之一。白秋地區完井76口井，其中69口井完成氣測錄井。通過對已試油、投產38口井103層氣測異常資料進行綜合研究，發現白秋地區氣測全烴異常值、氣測組份、全烴異常倍數、全烴灌滿系數等參數，在評價油水層方面，特征明顯。

1.2.1全烴異常絕對值和組份

根據對白秋地區氣測錄井資料分析，認為氣測錄井全烴絕對值大小、氣測組份是否齊全，可以間接反映地層（儲層）流體性質。在白秋地區，經試油證實為油層或油水同層共46層，其中32層氣測全烴含量在0.5-5%之間，約占70%;14層氣測全烴含量小于0.5%，約占30%;而50層證實為非價值層（含油水層、水層、干層）中，僅有10層的氣測全烴含量大于0.5%，占20%;其余40層的氣測全烴含量小于0.5%，占80%。

通過研究發現，平面上，白秋地區南部（南79、南99）至北部（張36、南107）等區塊，油層氣測異常全烴絕對值，存在明顯的由高到低的變化規律。表明白秋地區由南向北，由于油質變稠，氣測異常明顯變差。

全烴異常值受到影響因素較多。雖然白秋地區總體油層（油水同層）氣測全烴絕對值較高，但仍有少量井油層全烴異常絕對值較低;同樣，該區水層氣測全烴絕對值總體較低，也存在個別全烴異常絕對值較高的現象。另外，該區部分油層（油水同層）氣測組分不全，而部分水層（干層）氣測組分齊全。因此，單一使用全烴絕對值參數進行油氣顯示解釋評價，往往導致較大偏差。

1.2.2 全烴異常倍數（全烴比值）

全烴異常倍數即全烴異常值與全烴基值的比值，是反映氣測異常幅度的指標。根據白秋地區氣測錄井全烴異常倍數規律，將該區全烴異常倍數值分為三類：全烴異常倍數>4為氣測異常明顯;全烴異常倍數2-4，則氣測異常微弱;全烴異常倍數值<2為氣測無異常。

總體來看，白秋地區，油層氣測異常明顯，約占油（同）層的80%。而非價值層（含油水層、水層、干層）氣測異常明顯僅占13%。表明白秋地區油（同）層氣測全烴，均有異常顯示，而水層（含油）、干層氣測異常不明顯。因此，可以將此項參數作為油水層評價標準之一。

1.2.3全烴灌滿系數

全烴灌滿系數即單層全烴異常厚度與該儲層厚度的比值，是反映油氣富集程度的標志之一。在試油或投產為油（同）層中，46層的灌滿系數均≥0.65，占100%;而53層證實為含油水層、水層、干層中僅有12層的灌滿系數≥0.65，約占非價值層的23%，其余41層的灌滿系數均<0.65，占非價值層的77%。白秋地區油（同）層全烴曲線的特點是形態較飽滿，特征較為明顯。

總體來看，白秋地區油（同）層全烴異常倍數（全烴比值）、全烴灌滿系數高;水層、干層全烴異常倍數（全烴比值）、全烴灌滿系數低。因此，能夠利用以上參數建立圖版進行油水層評價。

1.3地化錄井參數響應特征

地化錄井是現場利用地化分析儀，對巖石樣品進行分析，進而快速評價烴源巖和儲層的一種錄井方法。其分析參數主要包括S0、S1、S2和Tmax，其派生參數主要包括Pg（含油氣總量）、GPI（氣產率指數）、OPI（油產率指數）、TPI（油氣總產率指數）等，利用地化錄井參數及其之間的關系，進行油氣水層劃分，判別原油性質，從而達到評價儲層目的。

目前，白秋地區共有41口井進行了地化錄井，試油或投產55層。根據地化錄井資料，結合白秋地區油水層在地化錄井參數的響應特征，優選S1、S1/S2及TPI等參數對其進行分析。

1.3.1 S1值的大小

通過對白秋地區試獲油層、同層、含油水層和水層的S1值大小，進行統計分析。17層試獲油層中有13層S1值在8-15mg/g之間，占76%;4層S1值在1.5-4mg/g之間，占24%。16層試獲同層中有7層S1值在3-8mg/g之間，占44%;7層S1值在1-3mg/g之間，占44%;2層S1值大于8mg/g，占12%。分析是油（同）層地化分析S1值低的原因，是由于該區油砂含量低，巖屑代表性差，造成挑樣困難，分析的地化參數S1不能完全反映儲層所含油氣的真實情況。20層水層（包括含油水層）中有18層S1值小于3mg/g，占72%;1層大于8mg/g，占4%;6層S1值在3-5mg/g之間，占24%。

1.3.2 S1與S2值的相對大小

通過對白秋地區試獲油層、同層、水層的地化分析S1與S2大小進行比較，17層試獲油層中有14層S1>S2，占油層的82%;3層S1S2，占同層的56%，7層S1S2，占含油水層的55%，4層S1S2，占水層的37%，10層S1

1.3.3油氣總產率指數TPI

TPI=（S0+S1）/（S0+S1+S2），即氣態烴、液態烴之和與總烴的比值，TPI值越大反映儲層含油氣越豐富。對白秋地區試獲油層、同層、水層的地化分析TPI值進行比較分析，31層試獲油層和同層中有22層的TPI值在0.5-0.8之間，占油（同）層的71%，有9層TPI值小于0.5，占油（同）層的29%;而25層含油水層和水層中有16層的TPI值小于0.5，占水（含油）層的74%;有9層TPI值大于0.5，占水（含油）層的26%。反映該區油水層TPI值的差異性。

地化分析數據，受油質、儲層物性及巖樣代表性影響較大，特別是油質輕、儲層疏松及巖樣代表性差時，影響尤為明顯。但對同一區塊來說，油水層的地化分析數據，仍然具備各自特征而加以區分。

2錄井油氣顯示評價技術

目前現場錄井解釋方法多樣，但不同地區、不同地層，由于地質情況不同，很多解釋方法并不適用。針對白秋地區地質特點，結合該區油水層在地質、氣測和地化分析錄井響應特征以及試油或投產結論，建立了適合于白秋地區的油氣層評價圖版，主要有氣測參數交匯圖版、地化分析參數交匯圖版、地化分析與氣測參數交匯圖版等。

2.1氣測參數交匯圖版

通過對白秋地區試油或試采層氣測異常數據進行研究，結合油氣層在氣測參數的響應特征，對氣測各個參數作了多個交匯圖版。根據各個圖版對油水層的解釋符合率，氣測解釋圖版優選了全烴異常倍數-全烴灌滿系數圖版、全烴異常倍數-甲烷異常倍數圖版。

2.1.1全烴比值-全烴灌滿系數圖版

利用白秋地區共98層氣測全烴異常倍數（全烴比值）和全烴灌滿系數建立的交匯圖版，可以有效地對油水層進行了區分（圖2-1）。從圖版可得出白秋地區油層、同層和非價值層全烴異常倍數和全烴灌滿系數區間值：

油層：全烴比值≥7，全烴灌滿系數≥0.65;

同層：3≤全烴比值<7，全烴灌滿系數≥0.65;

非價值層：全烴比值<3，全烴灌滿系數<0.65;

2.1.2全烴比值-甲烷比值圖版

白秋地區由于構造及儲層產狀的影響，為了單井鉆遇更多油層，井型多為定向井。為保證鉆井施工安全，在鉆井過程中，常常向鉆井液中添加潤滑劑。該藥品對全烴曲線有一定的影響，但對輕烴（甲烷）無影響。而甲烷異常倍數即甲烷異常值與甲烷基值的比值，能有效地反映地下儲層中輕烴的變化，從而排除泥漿藥品的干擾。因此，引用全烴比值與甲烷比值建立的交匯圖版（圖2-2），能較好地評價儲層的含油性。

從圖版可得出白秋地區油層、同層和非價值層全烴比值和甲烷比值區間值：

油層：全烴比值≥7，甲烷比值≥3;

油水同層：3≤全烴比值<7，甲烷比值≥3;

非價值層：全烴比值<3，甲烷比值<3;

2.2地化分析參數交匯圖版

通過對白秋地區試油或投產55層地化分析參數進行分析，結合油氣層在地化分析參數的響應特征，對地化分析各個參數作了多個交匯圖版，根據各個圖版對油水層的解釋符合率，地化分析圖版優選了地化分析S1-S1/S2圖版和地化分析TPI-地化分析含油飽和度圖版。

2.2.1地化分析S1-S1/S2解釋圖版

地化分析參數S1 代表的單位質量儲油巖中的烴含量。一般而言，S1含量越高，表明地層中液態烴含量就越高;S1/S2是原油輕重比參數，可以判別儲層中的原油性質。因此利用S1-S1/S2交匯圖版能較好地確定儲集層流體性質，從而達到評價儲層目的（圖2-3）。

從以上圖版可得出白秋地區油層、同層和非價值層地化分析S1和S1/S2不同儲層區間值：

油層：S1≥8mg/g，S1/S2≥0.7;

油水同層：3mg/g≤S1<8mg/g，S1/S2≥0.7;

非價值層：S1<3mg/g，S1/S2<0.7;

該圖版有部份油水同層點落在非價值區。分析原因是由于采用定向井鉆探技術，部份巖屑由于研磨較細，造成挑樣困難，加之油砂含量低，所挑的樣有的為混合樣，分析的地化分析參數S1不能完全代表地下儲層的真實情況。

2.2.2地化分析TPI-地化分析含油飽和度（S0）圖版

為了更好地對儲集層作出綜合評價，當評價層落在地化分析S1-S1/S2圖版的非價值區時，不要立即作出判斷，此時可引入地化分析TPI-地化分析含油飽和度（S0）圖版，可減少誤判。

地化分析含油飽和度的計算公式：

通過以上公式對55層地化分析參數進行計算，得出的地化分析含油飽和度與油氣總產率指數所建立的圖版，有效地對儲集層作出綜合評價（圖2-4）。

從解釋圖版可得出白秋地區油層、同層和非價值層地化分析TPI-地化分析含油飽和度不同儲層區間值：

油層：含油飽和度S0≥20%，TPI≥0.4;

油水同層：10%≤含油飽和度S0<20%，TPI≥0.4;

含油水層及水層：含油飽和度S0<10%，TPI<0.4;

2.3氣測-地化資料交匯圖版

為了提高油氣顯示層解釋符合率，對各項資料進行充分利用，將氣測與地化分析參數、全烴異常倍數—地化分析含油飽和度交匯圖版，以便對油氣顯示層作出有效評價。

2.3.1全烴異常倍數（全烴比值）-地化S1交匯圖版

從地化S1-S1/S2交匯圖版中發現，當S1小于3mg/g時，有部分油水同層被判為水層。為了有效地評價油氣層，建立全烴比值與地化S1解釋圖版（圖2-5）。根據圖版，可得出白秋地區不同儲層全烴異常倍數-地化S1相互關系區間值：

油層：全烴比值≥3，地化分析S1≥8 mg/g;

油水同層：全烴比值≥3，1 mg/g≤S1<8 mg/g;

含油水層及水層：全烴比值<3，S1<1 mg/g;

適用范圍：S1<3 mg/g，而全烴比值≥3時;

2.3.2全烴異常倍數（全烴比值）-地化分析含油飽和度交匯圖版

全烴異常倍數≥3時，建立全烴異常倍數與地化分析含油飽和度交匯圖版（圖2-6）。根據圖版可得出白秋地區油層、同層和非價值層全烴異常倍數-地化分析含油飽和度不同儲層區間值：

油層：全烴比值≥3，地化分析含油飽和度≥20%;

油水同層：全烴比值≥3，地化分析含油飽和度S0<20%;

含油水層及水層：全烴比值<3，地化分析含油飽和度S0<5%;

2.4 錄井油氣顯示層解釋標準

根據白秋地區油氣顯示層地質、氣測和地化分析響應特征，綜合巖性、物性、含油性下限以及氣測、地化分析以及氣測-地化分析交匯解釋圖版，所確定的油水層區間值，建立白秋地區錄井油氣顯示層解釋標準（表2）。

2.5應用效果

根據油水層錄井參數特征，建立白秋地區錄井油水層解釋標準。利用新標準，對新鉆井共評價錄井顯示層82層。其中試油15層，13層符合，2層不符合，符合率86.7%，應用獲得了良好效果。

3 結論與認識

（1）白秋地區油（同）層巖性為粉砂巖-礫狀砂巖，其中以細砂巖為主;含油級別為熒光-油浸級，其中以熒光為主;

（2）白秋地區油（同）層氣測異常，總體明顯，由于該區發育多個斷塊油藏，平面上組分之間關系復雜，無規律性;

（3）白秋地區油（同）層地化錄井異常明顯。油層地化分析值一般S1>S2，該區油質主要為中質。地化分析數據，受油質、儲層物性及巖樣代表性影響較大，當油質輕、儲層疏松及巖樣代表性差時，分析數據明顯偏低。

（4）根據白秋地區油（同）層響應特征及其特殊性，摒棄傳統現場錄井解釋方法，在優選多種圖版的基礎上，建立了全新的氣測、地化分析、氣測-地化分析解釋圖版，提出了適合白秋地區油氣顯示解釋評價標準;

（5）每種油氣顯示解釋方法，既有優勢，也有不足。在進行油氣顯示綜合評價時，需結合不同解釋圖版解釋結果，統籌分析，得出最終評價結果;

參考文獻

[1]張帆，吳珊，等.南陽凹陷白秋地區有利目標評價，河南油田分公司石油勘探開發研究院，內部資料，2009，12：5～6

作者簡介：楊春華，男，1969年出生，中國石油大學（華東）資源勘查專業畢業，工程師。長期從事錄井技術管理及研究工作。