錦州25-1南X井區(qū)潛山油氣藏精細評價技術與實踐

丁冬，蘇克勤，王建立，屈曉陽

1.中海油能源發(fā)展股份有限公司工程技術分公司（天津 300459）

2.中海石油（中國）有限公司天津分公司（天津 300459）

0 引言

錦州25-1 南油田太古宇潛山主要為塊狀構造油氣藏，裂縫為主要的儲集空間，潛山裂縫儲層具有橫向變化快、縱向差異大、非均質(zhì)性強、空間結構復雜等特征[1-2]，區(qū)域上該區(qū)塊被遼西2 號斷層分割為東、西兩個高帶，研究區(qū)X 井區(qū)位于東高帶，整體為高幅背斜構造。當前該區(qū)域已經(jīng)完成潛山開發(fā)井36 口，日產(chǎn)油約2 400 m3/d，是渤海油田遼東區(qū)域油氣穩(wěn)定的貢獻區(qū)。X 井區(qū)目前油水界面是-1 880 m，2022 年新鉆探的探井錦州25-3-M 井揭示油水界面為-2 300 m，較X 井區(qū)下推了420 m，通過潛山連通性分析認為5 井與1/8 井區(qū)為同一個油藏，X井區(qū)油水界面也有下推的可能性。

結合該井區(qū)實際開發(fā)及生產(chǎn)情況，該井區(qū)潛山深層評價面臨的主要挑戰(zhàn)有：①傳統(tǒng)認為X 井區(qū)產(chǎn)能貢獻區(qū)主要是在潛山風化殼200 m 范圍內(nèi)，深部儲層的復雜性和地震資料質(zhì)量的限制性，裂縫識別較困難，無法準確識別儲層優(yōu)劣程度；②研究區(qū)內(nèi)潛山內(nèi)幕帶（LKO線以下）流體判別成熟技術少、經(jīng)驗不足，常規(guī)錄井技術難以對流體界面準確把控。

本文主要是基于鉆井工程參數(shù)建立儲層評價系數(shù)，利用氣測組分值演變公式進行流體縱向變化分析，形成一種應用于錦州25-1南油田潛山綜合評價技術，該技術成功解決了研究區(qū)內(nèi)潛山內(nèi)幕流體界面及優(yōu)勢儲層識別等地質(zhì)難題。在該區(qū)塊作業(yè)的錦州25-1S-X33 井利用儲層評價系數(shù)及流體性質(zhì)綜合分析得出，下部儲層發(fā)育、流體性質(zhì)判定未發(fā)生變化，利用該技術綜合解釋該井油底較該區(qū)塊油底加深136 m，取得了較好的效果。

1 潛山優(yōu)勢儲層評價

1.1 儲層評價系數(shù)建立

受古地形、構造等因素及風化作用的影響，變質(zhì)巖古潛山儲集體在縱向上具有明顯的分帶性，可分為3個儲集帶，依次為風化破碎儲集帶、裂縫發(fā)育儲集帶和致密帶[3]。一般認為潛山優(yōu)勢儲層發(fā)育在風化帶及裂縫帶，致密帶多不發(fā)育好儲層。但從渤中19-6太古界潛山凝析氣田鉆探看，潛山也是有多期次構造成因，潛山內(nèi)幕帶也有好儲層發(fā)育[4]。調(diào)研發(fā)現(xiàn)，潛山儲層評價目前主要應用聲波曲線結合聲電成像曲線進行綜合判定[5]，也有基于工程參數(shù)的功指數(shù)、機械比能法進行儲層評價[6-8]。但在生產(chǎn)井作業(yè)中，為了降低作業(yè)成本，一般采用常規(guī)錄井加隨鉆4條線（伽馬、電阻率、中子、密度）進行作業(yè)，儲層評價難度大，同時為了作業(yè)提效，在潛山井鉆探時多采用提速工具，參數(shù)變化較大，利用功指數(shù)及機械比能對于評價結果影響較大。

常用的工程參數(shù)包括鉆壓、扭矩、鉆時、轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速、鉆頭直徑等，利用功指數(shù)、機械比能法進行儲層評價時，由于未考慮鉆頭磨損程度以及在不同井眼尺寸下不同鉆井參數(shù)的影響，需要對鉆壓、扭矩、鉆時等數(shù)據(jù)進行歸一化處理（公式（1）-（4））。常規(guī)錄井參數(shù)一般按照1 m/點提供分析數(shù)據(jù)，GN4錄井系統(tǒng)可以按照0.1 m/點進行數(shù)據(jù)分析，對于儲層精細評價有更好的意義。結合功指數(shù)及機械比能選取新的儲層評價系數(shù)指標，建立儲層評價系數(shù)公式（公式（5）-（6）），并結合電阻率曲線得到優(yōu)勢儲層成果圖（圖1）。

式中：X#為歸一后的數(shù)據(jù)；X為歸一前的數(shù)據(jù)；Xmin為待處理數(shù)據(jù)中最小值；Xmax為待處理數(shù)據(jù)中最大值。

歸一化處理后的鉆壓、扭矩、鉆時分別為：

式中：WOB#為歸一化鉆壓，kN；TRQ#為歸一化扭矩，kN·m；ROP#為歸一化鉆時，min/m；RPM為轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速，r/min；D為鉆頭直徑/mm；WC為鉆頭磨損系數(shù)；Tmax為單只鉆頭最大鉆進時間，min；t為鉆進進尺對應的鉆頭時間，min。

通過歸一化數(shù)據(jù)建立的儲層評價系數(shù)來表征潛山儲層優(yōu)劣的系數(shù)。

1.2 精細劃分儲層類型

針對潛山裂縫性儲層，裂縫發(fā)育程度是評價儲層優(yōu)劣的關鍵。錦州25-1南區(qū)域主要經(jīng)歷印支、燕山及喜山期三期構造運動的疊加影響。其中，印支、燕山期構造活動影響較大，是裂縫主要發(fā)育時期，研究區(qū)位于印支及燕山期應力疊加區(qū)，古地貌的高點，風化剝蝕以及風化淋濾改造程度高，裂縫發(fā)育。

裂縫的評價是復雜多孔介質(zhì)儲層有效性評價的重難點，而裂縫孔隙度是描述裂縫有效性的關鍵參數(shù)，其數(shù)值的可靠與否將直接影響裂縫性儲層評價的精確性。針對裂縫性儲層，一般裂縫孔隙度越大，代表儲層發(fā)育程度越高，將裂縫孔隙度與儲層評價系數(shù)建立聯(lián)系，就可以實時分析孔隙度情況，進而判定儲層發(fā)育情況。根據(jù)鄰井裂縫孔隙度及儲層評價系數(shù)的計算，繪制儲層評價系數(shù)與裂縫孔隙度的相關性曲線（圖2），兩者成對數(shù)關系，回歸擬合值0.806。儲層評價系數(shù)小于3 且裂縫孔隙度小于0.15的儲層一般多為致密層。

圖2 儲層評價系數(shù)與裂縫孔隙度擬合曲線

儲層評價系數(shù)主要用于評價裂縫儲層的優(yōu)劣程度，同時電阻率、氣測值也可以在一定程度上反映儲層特征。一般在潛山儲層較發(fā)育區(qū)氣測值成高值、電阻率成相對低值；在儲層發(fā)育較差區(qū)域，氣測值相對成低值，而電阻率相對高值。因此，基于錦州25-1南潛山油藏多口井的工程參數(shù)、錄井參數(shù)及測井參數(shù)，結合電阻率、C1 值及儲層評價參數(shù)建立儲層類型評價圖版（圖3），可精細劃分出不同儲層類型，在綜合判定儲層優(yōu)劣程度上更加合理。

圖3 儲層類型評價圖版

2 潛山流體性質(zhì)判別

在裂縫性潛山地層評價中儲層優(yōu)劣是潛山油氣藏開發(fā)的重要指標之一，但關鍵還是要看潛山中是否有油氣充注及充注的高度。儲層評價系數(shù)在潛山儲層評價中發(fā)揮了重要作用，但是在潛山流體性質(zhì)評價中卻無法發(fā)揮作用，需要借助錄井中其他手段來進一步分析。

潛山裂縫型儲層孔隙空間非均質(zhì)性強，流體性質(zhì)及流體類型識別較為困難，基于氣測烴組分來進行儲層內(nèi)流體相識別研究[9]，是最直接、有效的手段之一。但由于常規(guī)氣測烴組分值在潛山段變化幅度小，直接判定流體性質(zhì)較為困難。本文根據(jù)潛山巖屑載體及氣測組分值兩種途徑展開研究，建立錄井多參數(shù)耦合法。一是利用氣測組分值進行演變、計算，尋找不同流體性質(zhì)下的變化特征；二是基于巖屑載體的含油性分析，縱向深入分析流體性質(zhì)變化。

通過對比所有氣測參數(shù)、巖屑含油氣性參數(shù)與流體性質(zhì)的相關性程度，優(yōu)選出C1/C3、流體密度（MD）（計算公式見公式（7））及地化油氣潛量（Pg）這3 項相關度較高的參數(shù)，組合成3 組投點圖版：C1/C3-MD投點圖版、C1/C3-Pg 投點圖版、MD-Pg 投點圖版。對比3 組圖版的流體性質(zhì)識別規(guī)律性，發(fā)現(xiàn)C1/C3-MD投點圖版（圖4）及C1/C3-Pg 投點圖版（圖5），對于研究區(qū)潛山儲層流體性質(zhì)具有較好的區(qū)分性，且縱向識別特征較為明顯。

圖4 C1/C3-MD投點圖版

圖5 C1/C3-Pg投點圖版

式中：C1、C2、C3、nC4、iC4 分別為甲烷、乙烷、丙烷、正丁烷、異丁烷的氣體體積分數(shù)，%。

其中，根據(jù)C1/C3-MD投點圖版，油層的投點區(qū)域為：25＜C1/C3＜35，MD＞0.75；含油水層的投點區(qū)域為：35≤C1/C3≤75，0.65≤MD≤0.75；無顯示層的投點區(qū)域為：C1/C3＞75，MD＜0.65。

根據(jù)C1/C3-Pg 投點圖版，油層的投點區(qū)域為：25＜C1/C3＜35，Pg≥1.0；含油水層的投點區(qū)域為：35≤C1/C3≤75，Pg＜1.0；無顯示層的投點區(qū)域為：C1/C3＞75，Pg＜0.5。

3 應用效果

錦州25-1 南太古界潛山油藏裂縫儲集空間受非均質(zhì)性的影響，以及現(xiàn)有勘探技術分辨率及開發(fā)井作業(yè)成本的壓力下，在潛山油氣藏精細評價中存在一定難度，流體界面識別只能依靠探井來確定。隨著渤中26-6 潛山油氣藏的新認識，高部位含水但由于隱蔽斷層的存在，低部位也有油氣存在[10]。本文在潛山縱向精細分層及優(yōu)勢儲層評價的基礎上，創(chuàng)新性提出判別潛山流體性質(zhì)的錄井多參數(shù)耦合法和投點圖版法，通過多口井的資料驗證，該方法在研究區(qū)取得了較好的應用效果。新鉆潛山井錦州25-1S-X33 井的成功鉆探，表征區(qū)塊流體界面較原始界面加深，該井綜合解釋油底2 016 m，較之前的油底1 880.0 m 已加深136 m（圖6），底部由于物性相對變差，流體界面仍有加深的可能性，按照當前流體界面計算新增地質(zhì)儲量約260×104t，同時也為該區(qū)塊其他井區(qū)底部位評價帶來信心。

圖6 JZ25-1S-X33井潛山綜合分析剖面

4 結論及展望

錦州25-1 南裂縫性潛山地層的評價重點在于儲層評價及流體界面的確定，該技術成功實現(xiàn)了優(yōu)勢儲層快速評價及流體界面的綜合判定。

1）在儲層評價方面：通過建立儲層評價系數(shù)，形成了儲層評價系數(shù)與裂縫孔隙度的關系曲線，利用儲層評價系數(shù)、電阻率及氣測值，建立了3類儲層評價標準，實現(xiàn)快速識別優(yōu)勢儲層。

2）在流體界面識別方面：基于巖屑載體的含油性分析及氣測值的演變、計算，形成了一套潛山流體識別圖版，實現(xiàn)了錦州25-1S-X井區(qū)流體界面加深136 m判定。

該研究項目以錦州25-1 南太古界潛山油氣藏精細評價為目標，形成儲層評價及流體性質(zhì)識別的相關技術方法。錦州25-3區(qū)塊及渤中26-6區(qū)塊是渤海油田近兩年勘探評價取得重要成就的兩個區(qū)塊，均是以太古界潛山為開發(fā)層位的重點油氣田，該項技術在這兩個區(qū)塊具有較高的通用型，可為儲層評價及流體識別提供關鍵技術支持，也將為渤海油田實現(xiàn)原油上產(chǎn)4 000×104t戰(zhàn)略目標護航。