錄井資料識(shí)別油、氣、水層

1、油、氣、水定層定性判別利用氣測(cè)錄井資料判斷油、氣、水層：一般而言， 油氣層在氣測(cè)曲線的全烴含量和組分?jǐn)?shù)值會(huì)出現(xiàn)異常顯示， 可根據(jù)氣 測(cè)曲線的全烴含量、峰形特征及組分情況判斷油、氣、水層。油層具有全烴含量 高，峰形寬且平緩及組分齊全等特征； 氣層具有全烴含量高， 曲線呈尖峰狀或箱 狀，組分主要為 C1，C2 以上重?zé)N甚微且不全；含有溶解氣的水層具有全烴含量 低，曲線呈鋸齒狀，組分不全，主要為 C1 等特征；純水層氣測(cè)則無(wú)異常。 利用熒光錄井判斷油、氣、水層 利用發(fā)光明亮成都，發(fā)光顏色，含油顯示面積、擴(kuò)散產(chǎn)狀、流動(dòng)速度等熒光錄井 描述可定性對(duì)油、氣、水層進(jìn)行判別。一般而言，油質(zhì)越好顏色越亮，油質(zhì)越

2、差 顏色越暗。輕質(zhì)油熒光顯示為藍(lán)紫色、 青藍(lán)色、藍(lán)色，正常原油熒光顯示為黃橙、 黃色、黃褐色，稠油熒光顯示為棕色、深褐色、黑色。擴(kuò)散產(chǎn)狀常見有暈狀、放 射狀和溪流狀，其中，暈狀、放射狀顯示含油級(jí)別高， 溪流狀系那是含油級(jí)別低。 流動(dòng)速度常見有快速、中速和慢速，其中，快速、中速顯示含油級(jí)別高，慢速顯 示含油級(jí)別低。含油顯示面積大于 60% 顯示含油級(jí)別高， 30%60% 顯示含油 級(jí)別中等，小于 30% 顯示含油級(jí)別低。利用巖屑錄井判斷油、氣、水層： 井底巖石別鉆頭破碎后， 巖屑隨鉆井液返出井口， 按規(guī)定的取樣間隔和遲到時(shí)間， 連續(xù)采集巖屑樣品，濟(jì)寧系統(tǒng)觀察、分析、鑒定、描述和解釋，并初步恢復(fù)地

3、層 剖面。巖屑錄井是地質(zhì)錄井的主要方法， 根據(jù)巖屑錄井描述可初步對(duì)儲(chǔ)集層的含 油、氣、水情況作出判斷。油、氣、水層定量判別氣測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量控制：Tg=C 1 +2C 2 +3C 3+4iC 4+4nC 4+5C 5Tg為全烴值，可以根據(jù) Tg/(C1+2C2+3C3+4iC4+4nC 4+5C5)比值對(duì)氣測(cè)數(shù)據(jù) 是否準(zhǔn)確進(jìn)行判斷。如果該值為 0.82.0 ，用氣測(cè)數(shù)據(jù)定量判別油、氣、水層效 果較好，反之，判別結(jié)果與實(shí)際試油結(jié)論符合率較低， 因此，當(dāng)該比值為 0.82.0 時(shí)，認(rèn)為氣測(cè)數(shù)據(jù)可比較真實(shí)地反映底層流體性質(zhì)， 可用氣測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)合一些優(yōu)選 的經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)方法實(shí)現(xiàn)對(duì)油、氣、水層較為準(zhǔn)確的定量判別。即

4、使上述比值為 0.82.0 時(shí)，若取不到有代表性的氣測(cè)數(shù)據(jù)，定量判別結(jié)果符 合率也較低。 在選取氣測(cè)數(shù)據(jù)時(shí)， 有可能會(huì)出現(xiàn)兩種錯(cuò)誤的取值方法： 一是取儲(chǔ) 集層異常顯示層段的平均值； 二是取儲(chǔ)集層異常顯示層段的單點(diǎn)值。 前者可能導(dǎo) 致判別結(jié)果與實(shí)際試油結(jié)論相矛盾， 后者導(dǎo)致在判別結(jié)果中出現(xiàn)相互矛盾的結(jié)果。 因此，氣測(cè)數(shù)據(jù)的選取， 應(yīng)該結(jié)合鉆時(shí)從氣測(cè)原始工作曲線上選取曲線開始爬坡 的數(shù)據(jù)點(diǎn)為頂界， 高峰拐點(diǎn)處為底屆。 這些數(shù)據(jù)反映的是儲(chǔ)集層物性最好、 含油 氣飽和度最高的儲(chǔ)集層段， 具有代表性。應(yīng)用此方法選取的氣測(cè)數(shù)據(jù)定量判別油、 氣、水層時(shí)，判別結(jié)果與實(shí)際試油結(jié)論符合率較高。經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)方法的優(yōu)選：

5、相對(duì)成熟的幾種方法及其改進(jìn) 烴組分三角形圖解法、皮克斯勒?qǐng)D版法、烴類比值( 3H)法和 C2/C 3 比值法， 對(duì)于其中的烴組分三角形圖解法和 C2/C 3 比值法，又從解釋量化以及準(zhǔn)確性考 慮進(jìn)行了改進(jìn)。烴組分三角形圖解法 該方法是由法國(guó) GEOSERVICES 公司提出的，其優(yōu)點(diǎn)是直觀明了且符合率較高，缺點(diǎn)是每個(gè)地區(qū)均需重新建立、 作圖繁瑣。 何宏對(duì)烴組分三角形圖解法進(jìn)行 數(shù)學(xué)求解，講通過(guò)作圖判別油、氣、水層的方法改進(jìn)為利用算術(shù)求值的簡(jiǎn)單方法，提出了利用 Q 值進(jìn)行判別的標(biāo)準(zhǔn)：C2C3C40.2C1 C2 C3 C4 背景值具體判別標(biāo)準(zhǔn)為： 0.75<Q<1 時(shí)為氣層， 0.2

6、5<Q<0.75 時(shí)為氣水同層， -0.25<Q<0.25 時(shí)為油水過(guò)渡帶， Q<-0.25 時(shí)為油層。C2/C 3 比值法 該方法是對(duì)前蘇聯(lián)學(xué)者根據(jù)前蘇聯(lián) 20 個(gè)含油氣盆地統(tǒng)計(jì)資料建立起來(lái)的綜合參 數(shù)法的改進(jìn)。 利用綜合參數(shù)法進(jìn)行油氣層識(shí)別時(shí)， 對(duì)高凝析油含量的凝析氣田符 合率較低，重新建立了判別油氣層 C2/C3 比值法的標(biāo)準(zhǔn)。表 1 C 2/C 3 比值法判別油氣層標(biāo)準(zhǔn)C2/C 3類型<1.4油藏1.44.0凝析氣藏>4.0氣藏凝析氣藏， 在油氣藏勘探及開采實(shí)踐中常常見到這種現(xiàn)象： 在地下深處高溫高壓 條件下的烴類氣體經(jīng)采到地面后， 由于溫度和

7、壓力降低， 反而會(huì)凝結(jié)出液態(tài)石油， 這種液態(tài)的輕質(zhì)油就是凝析油， 這種氣藏就是凝析氣藏， 凝析氣藏是介于油藏和 氣藏之間的一種氣藏。雖然凝析氣藏也產(chǎn)油（凝析油） ，但凝析油在地下以氣相 存在。而常規(guī)油藏乃至輕質(zhì)油藏在地下以液相存在， 雖然其中含有氣， 但這種伴 生氣在地下常常溶解于油，稱為單一油相。一般氣藏（濕氣藏、干氣藏）在開采 過(guò)程中很少產(chǎn)凝析油 筆者提出了利用全烴含量、 異常背書 （全烴含量與背景值比值） 和重?zé)N相對(duì)含量 判別油、氣、水層的簡(jiǎn)易參數(shù)法。表 2 利用簡(jiǎn)易參數(shù)法判別油、氣、水層儲(chǔ)集層流體性質(zhì)全烴（%）異常倍數(shù)重?zé)N相對(duì)含量（%）油層>1>5>50氣層<2

8、0水層<1<3<20油氣藏蓋層若遭受構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的破壞， 油氣藏中的輕質(zhì)組分就會(huì)大量散失， 重?zé)N組分則易滯留在孔喉之中形成殘余油。 這種喊殘余油的儲(chǔ)集層， 巖屑錄井或熒光錄井顯示往往非常好，但試油結(jié)果常為水層或含油水層。因此，對(duì)油、氣、水層進(jìn) 行解釋時(shí)，不能僅考慮儲(chǔ)集層物性、流體性質(zhì)、巖電關(guān)系等因素，蓋層封閉性能 好壞也應(yīng)納入油、氣、水層解釋的范疇。實(shí)踐表明，對(duì)儲(chǔ)蓋組合綜合分析可提高 解釋精度。氣測(cè)錄井可反映蓋層封蓋性能的優(yōu)劣。 若蓋層封閉性能較好， 氣測(cè)數(shù)據(jù)在儲(chǔ)集層 與蓋層界面會(huì)出現(xiàn)突變， 反之，氣測(cè)數(shù)據(jù)變化不明顯。 圖中為利用氣測(cè)資料判斷 蓋層封閉性能優(yōu)劣的實(shí)力。圖中為利用氣

9、測(cè)資料判斷蓋層封閉性能優(yōu)劣的實(shí)力。 從 2a 可以看出，氣測(cè)值在儲(chǔ)集層和蓋層中差別很大，且在儲(chǔ)集層與蓋層界面處 出現(xiàn)突變，反映了蓋層優(yōu)質(zhì)的封閉性能，試油結(jié)果多為高產(chǎn)商業(yè)氣流；從圖 2b 中可以看出， 氣測(cè)值在儲(chǔ)集層和蓋層中變化不明顯， 在儲(chǔ)集層與蓋層界面處為連 續(xù)漸變，反映了蓋層封閉性能較差，試油結(jié)果多為水層綜上所述，判別油、氣、水層時(shí)，首先應(yīng)根據(jù)地質(zhì)錄井圖中的熒光錄井描述、巖屑錄井描述和氣測(cè)曲線全烴含量、 峰形特征、 組分是否齊全對(duì)儲(chǔ)集層流體情況進(jìn) 行定性識(shí)別； 其次，選取油代表性的氣測(cè)數(shù)據(jù)并對(duì)氣測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)， 若氣 測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量較好， 綜合運(yùn)用簡(jiǎn)易參數(shù)法、 C2/C3 比值、3H 法、

10、烴類比值法和三 角形圖解法等多種方法對(duì)儲(chǔ)集層含油氣水情況作出定量判斷； 然后，根據(jù)氣測(cè)曲 線在儲(chǔ)集層和蓋層中是否連續(xù)過(guò)度及數(shù)據(jù)特征， 初步對(duì)蓋層的封閉性能作出判斷； 最后，綜合定性、定量以及蓋層 封閉性能判別結(jié)果，對(duì)儲(chǔ)集層流體作出綜合判 別。具體判別流程見圖蓋層封蓋性能判別油氣水層綜合判別巖屑錄井選取代表性氣測(cè)數(shù)據(jù)簡(jiǎn)易參數(shù)法烴類比值法油、氣、水層定性判別熒光錄井氣測(cè)錄井油、氣、水層定量判別氣測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量判斷皮克斯勒解釋圖版法C2/C3 比 值 法三角形圖解法圖 3 油、氣、水層綜合判別流程錄井實(shí)時(shí)資料中與油氣顯示有關(guān)的參數(shù)和信息： 在綜合錄井所采集處理的眾多錄井參數(shù)和數(shù)據(jù)信息中有大量的數(shù)據(jù)與油氣

11、顯示 有關(guān)，其具體分類為地質(zhì)信息、鉆井工程信息、鉆井液信息、氣體信息、壓力信 息等。地質(zhì)信息：巖屑巖性、熒光級(jí)別、滴水試驗(yàn)產(chǎn)狀、油味、污手情況等； 鉆井工程信息：鉆時(shí) / 鉆速、懸重、鉆壓、扭矩、立管壓力等； 鉆井液信息：流量、體積、密度、溫度、電阻率 / 電導(dǎo)率、粘度、出口槽面油花 氣泡等； 氣體信息：全烴、色譜組分（ C1 、C2 、IC4 、NC4 、C5 ）、非烴等； 壓力信息： dc （巖石可鉆性指數(shù)）、Sigma （西格瑪，巖層 骨架強(qiáng)度參數(shù)）、頁(yè) 巖密度等。2、油氣判斷1）分析鉆時(shí)變化： 現(xiàn)場(chǎng)錄井過(guò)程中，油氣顯示及時(shí)發(fā)現(xiàn)首推對(duì)鉆時(shí)變化的觀察： 鉆時(shí)突然或有趨勢(shì)性的降低， 很有可能

12、鉆入儲(chǔ)集層。 此時(shí)應(yīng)進(jìn)行鉆井液的循環(huán)觀 測(cè)，以確定是否鉆入了油氣層。鉆時(shí)的變化之所以是錄井油氣顯示判斷的第一項(xiàng)參數(shù)，其原因如下：a、在綜合錄井系統(tǒng)一定的數(shù)據(jù)采集頻率下， 鉆時(shí)的變化呈現(xiàn)的是大鉤高度的減 少和井深的增加，且是瞬間完成處理的；b、當(dāng)鉆井參數(shù)一定時(shí)，鉆時(shí)的降低常常表現(xiàn)為底層巖性的改變；c、所鉆地層流體參數(shù)的變化、巖屑顯示則必須通過(guò)一個(gè)遲到時(shí)間才能確定。2）分析氣測(cè)參數(shù)變化：現(xiàn)場(chǎng)綜合錄井技術(shù)服務(wù)的主要任務(wù)之一是實(shí)現(xiàn)石油天然氣勘探開發(fā)地質(zhì)目的 即及時(shí)發(fā)現(xiàn)或找到油氣層， 而在現(xiàn)場(chǎng)鉆探發(fā)現(xiàn)油氣顯示方面， 綜合錄井則主要 依靠其系統(tǒng)所配置的氣體檢測(cè)分析系統(tǒng)來(lái)完成。由于現(xiàn)場(chǎng)鉆井鉆探技術(shù)水平的提高

13、、 工藝的改進(jìn)和進(jìn)步， 巖屑細(xì)碎， 導(dǎo)致利用巖 屑識(shí)別油氣顯示越來(lái)越困難， 而利用氣測(cè)系統(tǒng)則可以解決上述問(wèn)題， 從而不漏失 油氣顯示。a、綜合錄井檢測(cè)分析氣體含量分類： 全烴（總烴）：由全烴檢測(cè)分析儀檢測(cè)分析出循環(huán)鉆井液中的所有烴類氣體含量 的總和； 色譜組分：由氣體色譜分析儀檢測(cè)分析出的循環(huán)鉆井液中所有烴類氣體的各組分 含量； 非烴氣體含量：由熱導(dǎo)氣體分析儀檢測(cè)分析出的循環(huán)鉆井液中除烴類氣體之外的 各種氣體的含量，主要指 CO2 、H2 及惰性氣體； 全量：由惹到或其它氣體檢測(cè)儀分析出的循環(huán)鉆井液中所有氣體的含量總和； 有毒氣體： 利用有毒氣體的特性， 通過(guò)對(duì)其敏感的感應(yīng)元件和檢測(cè)儀檢測(cè)分析

14、出 的鉆井液中或井場(chǎng)環(huán)境的易造成人身?yè)p害的氣體，主要指 H2S 、CO 等。b、綜合錄井氣體分析的劃分與區(qū)別 輕烴氣：專指甲烷氣，即 C1 ； 重?zé)N氣：指氣體分子量大于甲烷分子量的氣體， 如 C2 、C3 、IC4（正丁烷）、NC4 （異丁烷）、 C5 以上均屬于重?zé)N氣； 全烴或總烴氣：輕烴氣與重?zé)N氣之和，一般用 C 表示。c、綜合錄井現(xiàn)場(chǎng)判斷氣體顯示異常的原則： 當(dāng)氣體顯示大于背景值（基值）的 2 倍或超出背景值 50% 的氣體顯示均為異常 氣體顯示。d、綜合錄井現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)中涉及到幾種狀態(tài)下的氣體顯示：a）鉆進(jìn)背景氣 在井筒內(nèi)壓力系統(tǒng)平衡的條件下，當(dāng)鉆進(jìn)大段泥（頁(yè)）巖層段，由于已被鉆穿的 地層

15、內(nèi)流體（主要指油氣）向井筒鉆井液內(nèi)侵入，或受其他因素的影響作用，使 全烴含量不為零，此全烴含量值即為鉆進(jìn)背景氣值。b）起下鉆氣 在起下鉆過(guò)程中， 由于停止鉆井液循環(huán)， 已鉆穿的油氣層內(nèi)的流體會(huì)侵入鉆井液 中；當(dāng)循環(huán)鉆井液時(shí)， 全烴或色譜組分就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)峰值， 此峰值則為起下鉆氣 顯示。（停止鉆井液循環(huán)后，遲到時(shí)間會(huì)趨近無(wú)窮大）c）接單根氣在鉆進(jìn)階段， 由于要間斷停止鉆井液循環(huán)實(shí)施接單根或接立柱作業(yè)， 使低層內(nèi)流 體有一個(gè)短暫的滲入和積聚的過(guò)程 （這一部分滲入和聚集的氣體由于鉆井液的壓 力向上運(yùn)移的非常緩慢） 。當(dāng)再度鉆進(jìn)時(shí)，鉆井液重新開始循環(huán)，全烴和色譜組 分會(huì)出現(xiàn)一個(gè)峰值，此峰值則為接單根氣

16、。不管鉆井液循環(huán)與否，底層內(nèi)只要有流體，都會(huì)向鉆井液中滲入。 只有在開泵時(shí)， 流體沒(méi)有機(jī)會(huì)聚集就隨鉆井液一起循環(huán)了， 不會(huì)出現(xiàn)峰值。 而短暫的停泵會(huì)給底 層流體一個(gè)聚集的機(jī)會(huì)，下一次開泵循環(huán)時(shí)，這段聚集的氣體就會(huì)出現(xiàn)峰值。 當(dāng)接單根后無(wú)接單根氣顯示， 則說(shuō)明氣體檢測(cè)分析儀存在問(wèn)題或現(xiàn)場(chǎng)使用的鉆井 液密度較大使井筒內(nèi)鉆井液液柱壓力與底層壓力失去平衡， 抑制了底層流體侵入 鉆井液內(nèi)。PS：在接單根時(shí)， 由于所接的單根里面是沒(méi)有泥漿的， 接上后，泥漿通過(guò)水龍帶 會(huì)向下壓縮一段空氣， 這段空氣會(huì)隨著鉆井液一起循環(huán)， 現(xiàn)場(chǎng)單根氣主要指的是 這個(gè)氣體。d）后效氣 當(dāng)氣鉆后因要實(shí)施其它作業(yè)而使井筒內(nèi)鉆井液長(zhǎng)

17、時(shí)間地處于靜止?fàn)顟B(tài) （鉆井液停 止循環(huán)），從而導(dǎo)致已鉆穿儲(chǔ)集層的流體在擴(kuò)散和滲透作用下侵入井筒鉆井液內(nèi)； 當(dāng)再度開始循環(huán)鉆井液時(shí)就會(huì)在一定的時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)較高幅度氣體顯示， 此顯示的氣體即為后效氣 準(zhǔn)確判斷后效氣的出現(xiàn)需要精確計(jì)算出相應(yīng)儲(chǔ)集層的油氣上竄速度。e）碳化鈣氣（或稱電石氣） CaC2 ； 當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)錄井需要做遲到時(shí)間測(cè)定時(shí)，除了使用玻璃試紙或珍珠巖作為鑒別物外， 往往使用碳化鈣來(lái)實(shí)測(cè)遲到時(shí)間。 即將一定顆粒大小的碳化鈣 （若干） 投入到井 筒內(nèi)，利用其遇水反應(yīng)生成乙炔氣， 經(jīng)一個(gè)循環(huán)周期返出地面并通過(guò)氣體檢測(cè)儀 分析檢測(cè)到。在此情況下的氣體顯示即為碳化鈣氣或電石氣。e 干氣與濕氣區(qū)別干氣：在

18、氣體顯示中，當(dāng)甲烷含量大于 95% 以上，此氣體顯示呈干氣特征； 濕氣：在氣體顯示中，當(dāng)甲烷氣含量小于 95% 以下，此氣體顯示呈濕氣特征。 f 對(duì)氣體全量的理解和認(rèn)識(shí)a） 氣體全量值不能作為儲(chǔ)集層評(píng)價(jià)的定量依據(jù) 全量是指由全量檢測(cè)分析儀所檢測(cè)分析到的鉆井液中所有氣體的含量總和， 因?yàn)?這些氣體的成分不能確定，顯然由此不能說(shuō)明其到底是否為油氣顯示。b ） 氣體全量不同于全烴氣體全量包括烴類氣體、 非烴氣體， 而全烴則是純粹的烴類氣體； 兩者的檢測(cè)分 析原理就目前而言也不同，前者為 TCD （熱導(dǎo)檢測(cè)），后者為 FID （火焰離子檢 測(cè)）。c） 全量曲線的負(fù)向偏移由于載氣多為空氣或氮?dú)猓?而標(biāo)定氣為甲烷氣， 致使熱導(dǎo)系數(shù)低于空氣的氣體在 儀器分析時(shí)呈反向偏移， 因此全量氣體分析儀在設(shè)定記錄儀記錄基線時(shí)通常提高定的分度，以免其負(fù)向偏移使記錄筆撞墻呈負(fù)向偏移的氣體一般指 CO2 、N2 等。在記錄儀上，當(dāng)記錄曲線呈負(fù)向偏移時(shí)， 也有儀器發(fā)生問(wèn)題的現(xiàn)象。3）鉆井液槽面油花、