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(jiàn)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(jiàn)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

3、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=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(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

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(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(kāi)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：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/C3比值法，對(duì)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(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)：具體判別標(biāo)準(zhǔn)為：0.75<Q<1時(shí)為氣層，0.25<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/C3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

6、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 C2/C3比值法判別油氣層標(biāo)準(zhǔn)C2/C3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(kāi)采實(shí)踐中常常見(jiàn)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（

7、濕氣藏、干氣藏）在開(kāi)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<20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

8、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

9、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、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(jiàn)圖油、氣、水層定性判別巖屑錄井熒光錄井氣測(cè)錄井油、氣、水層定量判別選取代表性氣測(cè)數(shù)據(jù)氣測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量判斷簡(jiǎn)易參數(shù)法烴類比值法皮克斯勒解釋圖版法C

10、2/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(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

11、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(kāi)發(fā)地質(zhì)目的即及

12、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、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

13、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

14、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(kāi)始循環(huán)，全烴和色譜組分會(huì)出現(xiàn)

15、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(kāi)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(kāi)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)時(shí)間

16、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(kāi)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：在氣體顯示中，當(dāng)甲烷含量大于95

17、%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)檫@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)?，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

18、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)，也有儀器發(fā)生問(wèn)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(guò)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(yáng)光下呈多色漂?。挥蛯託饩哂拖阄?，氣層氣：一般具有硫化氫味或無(wú)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?？諝猓簹馀葺^大并多為連片集中，無(wú)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