錄井資料識別油氣水層

1、油、氣、水定層定性判別利用氣測錄井資料判斷油、氣、水層：一般而言，油氣層在氣測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；純水層氣測則無異常。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)越差顏色越暗。輕質(zhì)油熒光顯示為藍(lán)

2、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、放射狀顯示含油級別高，溪流狀系那是含油級別低。流動(dòng)速度常見有快速、中速和慢速，其中，快速、中速顯示含油級別高，慢速顯示含油級別低。含油顯示面積大于60%顯示含油級別高，30%60%顯示含油級別中等，小于30%顯示含油級別低。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儲(chǔ)集

3、層的含油、氣、水情況作出判斷。油、氣、水層定量判別氣測數(shù)據(jù)質(zhì)量控制：Tg=C1+2C2+3C3+4iC4+4nC4+5C5Tg為全烴值，可以根據(jù)Tg/（C1+2C2+3C3+4iC4+4nC4+5C5）比值對氣測數(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)為氣測數(shù)據(jù)可比較真實(shí)地反映底層流體性質(zhì)，可用氣測數(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)對油、氣、水層較為準(zhǔn)確的定量判別。即使上述比值為0.82.0時(shí)，若取不到有代表性的氣測數(shù)據(jù)，定量判別結(jié)果符合率也較低。在選取氣測數(shù)據(jù)時(shí)，有可能會(huì)出

4、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，氣測數(shù)據(jù)的選取，應(yīng)該結(jié)合鉆時(shí)從氣測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：相對成熟的幾種方法及其改進(jìn)烴組分三角形圖解法、皮克斯勒圖版法、烴類比值（3H）法和C2/C3比值法，對于其中的烴組分三角形圖解法和C2/C3比值法，又

5、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。何宏對烴組分三角形圖解法進(jìn)行數(shù)學(xué)求解，講通過作圖判別油、氣、水層的方法改進(jìn)為利用算術(shù)求值的簡單方法，提出了利用Q值進(jìn)行判別的標(biāo)準(zhǔn)：具體判別標(biāo)準(zhǔn)為：0.75Q1時(shí)為氣層，0.25Q0.75時(shí)為氣水同層，-0.25Q0.25時(shí)為油水過渡帶，Q-0.25時(shí)為油層。C2/C3比值法該方法是對前蘇聯(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)行油氣層識別時(shí)，對高凝析油含量的凝析氣田符合率較低，重新建

6、立了判別油氣層C2/C3比值法的標(biāo)準(zhǔn)。表1 C2/C3比值法判別油氣層標(biāo)準(zhǔn)C2/C3類型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

7、烴相對含量判別油、氣、水層的簡易參數(shù)法。表2 利用簡易參數(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相對含量（%）油層1550氣層20水層1320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，對儲(chǔ)蓋組合綜合分析可提高解釋精度。氣測錄井可反映蓋層封蓋性能的優(yōu)劣。若蓋層封閉性能較好，氣測數(shù)據(jù)在儲(chǔ)集層與蓋層界面會(huì)

8、出現(xiàn)突變，反之，氣測數(shù)據(jù)變化不明顯。圖中為利用氣測資料判斷蓋層封閉性能優(yōu)劣的實(shí)力。圖中為利用氣測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曲線全烴含量、峰形特征、組分是否齊全對儲(chǔ)集層流體情況進(jìn)行定性識別；其次，選取油代表性的氣測數(shù)據(jù)并對氣測數(shù)據(jù)質(zhì)量進(jìn)行評價(jià)，若氣測

9、數(shù)據(jù)質(zhì)量較好，綜合運(yùn)用簡易參數(shù)法、C2/C3比值、3H法、烴類比值法和三角形圖解法等多種方法對儲(chǔ)集層含油氣水情況作出定量判斷；然后，根據(jù)氣測曲線在儲(chǔ)集層和蓋層中是否連續(xù)過度及數(shù)據(jù)特征，初步對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，對儲(chǔ)集層流體作出綜合判別。具體判別流程見圖油、氣、水層定性判別巖屑錄井熒光錄井氣測錄井油、氣、水層定量判別選取代表性氣測數(shù)據(jù)氣測數(shù)據(jù)質(zhì)量判斷簡易參數(shù)法烴類比值法皮克斯勒解釋圖版法C2/C3比值法三角形圖解法蓋層封蓋性能判別油氣水層綜合判別圖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

10、井參數(shù)和數(shù)據(jù)信息中有大量的數(shù)據(jù)與油氣顯示有關(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)）、頁巖密度等。2、油氣判斷1）分析鉆時(shí)變化：現(xiàn)場錄井過程中，油氣顯示及時(shí)發(fā)現(xiàn)首推對鉆時(shí)變化的觀察：鉆時(shí)突然或有趨勢性的降低，很有可能鉆入儲(chǔ)集層。

11、此時(shí)應(yīng)進(jìn)行鉆井液的循環(huán)觀測，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一個(gè)遲到時(shí)間才能確定。2）分析氣測參數(shù)變化：現(xiàn)場綜合錄井技術(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)所配置的氣體檢測分析系統(tǒng)來完成。由于現(xiàn)場鉆井鉆探技術(shù)水平的提高、工藝的改進(jìn)和進(jìn)步，巖

12、屑細(xì)碎，導(dǎo)致利用巖屑識別油氣顯示越來越困難，而利用氣測系統(tǒng)則可以解決上述問題，從而不漏失油氣顯示。a、 綜合錄井檢測分析氣體含量分類：全烴（總烴）：由全烴檢測分析儀檢測分析出循環(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，通過對其敏感的感應(yīng)元件和檢測儀檢測分析出的鉆井液中或井場環(huán)境的易造成人身損害的氣體，主要指H2S、

13、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）巖層段，由于已被鉆穿的地層內(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

14、景氣值。b） 起下鉆氣在起下鉆過程中，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。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

15、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)接單根后無接單根氣顯示，則說明氣體檢測分析儀存在問題或現(xiàn)場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有泥漿的，接上后，泥漿通過水龍帶會(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，

16、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)場錄井需要做遲到時(shí)間測定時(shí)，除了使用玻璃試紙或珍珠巖作為鑒別物外，往往使用碳化鈣來實(shí)測遲到時(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氣體檢測儀分析檢測到。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 對氣體全量的理解和認(rèn)識a） 氣體全量值不能作為儲(chǔ)集層評

17、價(jià)的定量依據(jù)全量是指由全量檢測分析儀所檢測分析到的鉆井液中所有氣體的含量總和，因?yàn)檫@些氣體的成分不能確定，顯然由此不能說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；兩者的檢測分析原理就目前而言也不同，前者為TCD（熱導(dǎo)檢測），后者為FID（火焰離子檢測）。c） 全量曲線的負(fù)向偏移由于載氣多為空氣或氮?dú)?，而?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)通常提高一定的分度，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

18、儀器發(fā)生問題的現(xiàn)象。3）鉆井液槽面油花、氣泡顯示當(dāng)鉆遇油氣水層（儲(chǔ)集層）時(shí)，其鉆井液槽面一定會(huì)有油花或氣泡顯示，通過觀察其特征可以判斷是否為所鉆地層的油氣顯示。a 天然氣和空氣在鉆井液槽面上的顯示特征天然氣：氣泡多而呈小米粒狀，分布均勻，在太陽光下呈多色漂??；油層氣具油香味，氣層氣：一般具有硫化氫味或無味；取樣能夠點(diǎn)燃，油層氣呈黃色火焰，氣層氣呈藍(lán)色火焰。空氣：氣泡較大并多為連片集中，無味，顏色發(fā)暗；氣泡用手撈取不易破裂；取樣不能點(diǎn)燃。b、加工油與原油在鉆井液槽面上的顯示特征a）加工油：當(dāng)其混入鉆井液中時(shí)，多呈條帶狀，攪動(dòng)易散不集中。b）原油：當(dāng)其混入或侵入到鉆井液中時(shí)，多呈褐黑色斑狀油花，易集中，具油香味，且可使鉆井液密度下降、粘度升高。4）分析鉆井液