低阻油層錄測多元參數綜合評價方法

劉永華，楊 毅，陳勇國

（1.中法渤海地質服務有限公司，天津 300452；2.中海油能源發展股份有限公司工程技術分公司，天津 300459）

隨著油氣田勘探開發技術的快速發展，低阻油層作為一類非常規油層已經成為油田開發過程中增儲上產和老區挖潛的重要研究對象。但低阻油層的成因復雜，錄、測特征多變，通過傳統的測井方法和單一的常規氣測錄井資料，難以充分識別儲層流體性質，亟需建立一種能夠有效、快速識別低阻油層的綜合評價方法。

1 研究區地質概況

渤海P 油田位于渤海灣盆地東南部，為一受兩組近南北向走滑斷層控制的復雜化斷裂背斜構造，斷裂發育，砂體疊置連片分布，四周被多個富生烴凹陷環繞，是渤海有利的油氣富集區之一。主力含油層系為新近系館陶組和明化鎮組下段，其中，館陶組屬于淺水辮狀河三角洲沉積，砂體橫向連續性好，構造核部厚度大，靠近翼部與泥巖薄互層發育，測井、測壓、流體等資料證實油田在縱向上存在多套流體系統，且邊部接近油水界面，油水關系復雜[1-2]，低阻油層發育。

根據油層電阻率和氣體含量特征，館陶組上段以高氣高阻正常油、高氣低阻油和低氣低阻油為主，少量低氣高阻油。低阻油中高氣低阻油通過氣測特征參數可與水層進行較好區分，但低氣低阻油的電阻率、氣測值與水層相當，區分難度較大，需要結合更多信息、挖掘有效特征進行多元綜合評價。研究區水層電阻率集中分布在4.0 Ω·m 附近，按照電阻率增大系數（油層與水層電阻率的比值）≤2 的界定原則，研究樣點中以電阻率≤8.0 Ω·m 的油層作為低阻油[3]。

2 錄測多元參數綜合評價方法

P 油田在作業中除隨鉆測井外，采用的錄井技術包括常規氣測錄井、地化錄井和三維定量熒光錄井，研究過程中需要基于各項技術的直接測量參數建立典型衍生參數。

2.1 技術原理

常規氣測錄井所測得的氣測值是氣測錄井設備按一定的分析周期連續檢測到的鉆井液中烴類氣體量，它反映的是單位時間破碎地層巖石孔隙中所含氣體量。鉆井過程中，由于鉆井參數（如鉆頭類型、尺寸、鉆壓、轉盤轉速、鉆井液排量等）和鉆遇地層巖性在不斷變化，因而單位時間破碎地層巖屑量也在相應變化[4]。這就造成縱向同井不同深度或層位和不同井橫向相同深度或層位氣測值不具可比性。為充分利用現有氣測數據，提高解釋準確率，對比不同地區、不同層位地層孔隙中流體類型和性質，建立了氣測異常倍數（Ci-yc）這一衍生參數表征儲層中氣體的相對含量，即儲集層中氣測組分最大的一組峰值數據與上部單層穩定非儲集層（一般為泥巖）的氣測全烴或組分的平均值的比值[5]。同時，考慮到各組分氣體脫氣效率的差異，建立計算全烴CTG：

地化錄井參數評價方法主要應用巖石熱解參數進行流體快速評價，其原理是將樣品在熱解爐中進行程序升溫，使巖石中的烴類和干酪根在不同的溫度下揮發和裂解，從而測得氣態烴含量S0、液態烴含量S1、裂解烴含量S2等參數[6]，利用以上參數可以建立地化衍生參數地化亮點M：

三維定量熒光錄井是通過檢測樣品熒光強度和激發、發射波長，定量計算樣品的相當油含量、對比級別[7-8]，判斷儲層的流體性質，具有檢測快速、反應靈敏等特征，尤其對微弱顯示的判定有明顯優勢。

2.2 優選評價技術組合與特征參數

理論上，某體積儲層的測井總烴含量與其體積、有效儲集空間大小和含烴飽和度呈正相關，為了能夠更有效地對錄井評價參數進行優選，本次研究建立了測井總烴含量模型。

式中：d-井眼尺寸，mm；h-儲層有效厚度，m；Φ-測井儲層孔隙度，%；So-測井儲層含烴飽和度，%。

研究區各井館陶組井眼尺寸均相同，即式中d 為定量，因此，以“儲層有效厚度h*孔隙度Φ*含烴飽和度So”為目標變量，對常規氣測錄井、地化錄井、三維定量熒光錄井的直接測量參數、衍生參數進行數據相關性分析。由于錄井與測井技術測量原理不同，兩者的相關程度難以達到很高值，尤其地化錄井、三維定量熒光錄井為基于巖屑樣品檢測的離散值，與測井目標變量的相關性偏低。因此，研究中參數優選原則為優選相關性最強的參數作為該項錄井技術的代表參數。

常規氣測錄井參數包含氣測錄井直接測量值以及基于各組分構建的異常倍數、計算全烴CTG，由于部分樣點對應的基值段缺少C3之后的組分，因此，不對這些組分的異常倍數進行分析，各參數中C1-yc 與目標變量的相關系數最大為0.71，故選取C1-yc 為氣測錄井代表參數（表1）。

表1 測井總烴含量與常規氣測錄井參數相關系數矩陣

地化錄井各參數相關性分析以衍生參數地化亮點與目標變量的相關系數最大為0.60，故選取地化亮點為地化錄井的代表參數（表2）。

表2 測井總烴含量與地化錄井參數相關系數矩陣

三維定量熒光錄井參數相關性分析中對比級別與目標變量的相關系數最大為0.48，故選取對比級別為三維定量熒光錄井的代表參數（表3）。

表3 測井總烴含量與三維定量熒光錄井參數相關系數矩陣

2.3 多元參數綜合評價圖版

P 油田翼部館陶組上段厚度≤2.00 m 的薄儲層比例較大，泥質含量高、厚度小是導致該區油層低阻的兩個主要因素，而采用錄井資料對儲層流體進行評價，必須分析電阻率的影響因素對錄井數據的影響程度[9]。以常規氣測錄井為代表，從油層泥質含量與氣測值交會特征反映，隨著泥質含量的變化，氣測值分布并沒有發生明顯變化，因此，泥質含量對常規氣測錄井測量值幾乎沒有影響，在錄井解釋評價中可以不考慮該因素的影響。從儲層有效厚度與氣測值交會特征反映，氣測值較低的樣品點主要集中在儲層有效厚度≤2.00 m 的油層樣點中，儲層有效厚度＞2.00 m 的油層氣測全烴值普遍高于10%，說明儲層有效厚度對常規氣測錄井影響明顯，錄井解釋評價時需要綜合考慮該因素的影響。因此，方法研究中將樣點按儲層有效厚度分為薄層（儲層有效厚度≤2.00 m）和厚層（儲層有效厚度＞2.00 m）兩類，基于上述優選的錄井參數和電阻率建立錄測多元流體評價方法及相應多元解釋圖版（圖1）。

圖1 油層泥質含量及儲層有效厚度與氣測的關系

2.3.1 儲層有效厚度≤2.00 m 對儲層有效厚度≤2.00 m的甲烷異常倍數C1-yc、地化亮點、對比級別和隨鉆測井電阻率進行多元投點分析（圖2），兩個組合的解釋圖版均能將油層和水層進行區分，但圖2b 對低阻油和正常油的區分效果更好，因此，針對薄層，優選常規氣測錄井、三維定量熒光錄井和隨鉆測井電阻率三項技術進行低阻油層多元綜合評價。

圖2 薄層低阻油多元綜合評價圖版

2.3.2 儲層有效厚度＞2.00 m 對儲層有效厚度＞2.00 m的甲烷異常倍數C1-yc、地化亮點、對比級別和隨鉆測井電阻率進行多元投點分析（圖3），兩個組合的解釋圖版均能將油層和水層進行區分，但由于三維定量熒光水層和低阻油樣點數量極少，不具有代表性，因此，針對厚層，研究中優選常規氣測錄井、地化錄井和隨鉆測井電阻率三項技術對低阻油層進行綜合識別。

圖3 厚層低阻油多元綜合評價圖版

3 應用實例

P34 井位于渤海P 油田背斜翼部斷塊，構造位置較低，館陶組巖性特征細砂巖與泥巖不等厚互層，但厚度≤2.00 m 的薄砂體居多。本井作業實施中采用了常規氣測錄井、地化錄井、三維定量熒光錄井和隨鉆測井項目，鉆進期間砂巖儲層錄井普遍見熒光顯示，氣測異常明顯，對13 套儲層進行流體評價，其主要錄井、測井參數見表4，其中7、8 號樣點由于地化錄井沒有進行取樣，故無地化數據。

表4 P34 井館陶組13 套砂體錄測參數

3.1 儲層有效厚度≤2.00 m

應用薄層“氣測-三維定量熒光-電阻率”多元綜合評價圖版，將衍生計算參數C1-yc、對比級別和電阻率進行應用投點發現，3、4、6 號層均落在圖版中的油層區域，且與水層分布區域差異較明顯。由此證明，對于薄層的流體評價，三維定量熒光取樣分析受厚度影響比較小，通過常規氣測錄井、三維定量熒光錄井和隨鉆測井電阻率三項技術同時約束，可以提高薄層流體解釋精度，具有很好的適用性。

3.2 儲層有效厚度＞2.00 m

應用厚層“氣測-地化-電阻率”多元綜合評價圖版，將衍生計算參數C1-yc、地化亮點和電阻率進行應用投點發現，1、5、10、11 號層明顯符合油層解釋標準，9 號層在油層和水層的過渡區域，但由表4 可知，9 號層的C1-yc 為1.8，地化亮點為1.5，遠低于1、5、10、11號這些油層，綜合評價為水層。由此證明，對于厚層的流體評價，“氣測-地化-電阻率”多元綜合評價圖版流體解釋精度較高。

4 結論

（1）渤海P 油田館陶組低阻油層成因和類型復雜多樣，而且邊部斷塊低阻油往往兼具低氣測特征，建立在常規氣測錄井和測井基礎上的傳統解釋方法應用效果不理想。

（2）在考慮儲層厚度對錄測項目影響的基礎上，綜合評價錄井和測井各項參數，優選出電阻率、甲烷異常倍數、地化亮點、對比級別等不同技術項目代表性最強的特征參數，建立適合研究區低阻油層的多元綜合評價圖版，提高了研究區域低阻油層的識別準確率。

（3）運用創新思維，發揮常規氣測錄井、地化錄井、三維定量熒光錄井和測井的各自優勢，相互彌補不足，能夠對低阻油層進行快速識別，此類評價思路對渤海P 油田增產、穩產發揮了很重要的作用，可在類似油田的儲層流體性質評價中進行推廣應用。