轻烃录井技术在苏里格天然气储集层解释评价中的应用_杜鹏

摘 要 苏里格气田是全国天然气的主要产区之一，鉴于该区气田边界及规模 尚 不 明 确，气 水 分 布 规 律 也 较 复 杂， 对主力产气层盒８段、山１段、马五段储集层的含 水 性 难 以 识 别。 考 虑 到 轻 烃 录 井 技 术 能 够 更 加 准 确 地 检 测 出 天 然气储集层中各组分含量，尤其是检测 Ｃ１－Ｃ５ 比气测录井更加准确灵敏，首先利用轻烃谱图 对 储 集 层 类 型 进 行 初 步的定性判断，再通过对轻烃参数的分析筛选出该地区含气储集层流体性质识 别 的 多 项 标 志 性 参 数 ，如 全 烃、烃 指 数、苯、甲苯等８个参数，基于这些参 数 与 储 集 层 类 型 相 关 性 的 普 遍 规 律 ，从 中 优 选 出 Ｃ３／（Ｃ４ ＋Ｃ５）和 ［Ｃ３／（Ｃ４ ＋ Ｃ５）］∑Ｃ１－５两参数，并分层系建立了轻烃解释图板。通过综合运用轻烃谱 图、标 志 性 参 数、轻 烃 图 板 等 轻 烃 解 释 方 法，已经实现半定量判断天然气储集层的流体性质，从而有效地识别天然气储集 层 的 含 水 性，提 高 了 录 井 解 释 评 价 符 合 率 ，为 后 期 的 勘 探 开 发 提 供 了 更 可 靠 的 依 据 。
通 过 统 计 苏 里 格 地 区 盒 ８ 段 ５４ 口 井 ９７ 个 储 集 层的轻烃数据，建立 了 盒 ８ 段 轻 烃 定 量 解 释 评 价 图 板（图３）。当Ｃ３／（Ｃ４＋Ｃ５）低 于 ０．５ 或 高 于 １．５ 时， ［Ｃ３／（Ｃ４ ＋ Ｃ５ ）］∑ Ｃ１－５ 只 要 分 别 高 于 ５０００、 １０００００ｍＶ·ｓ，则 储 集 层 为 气 层 或 差 气 层； Ｃ３／（Ｃ４＋Ｃ５）在０．５～１．５ 之 间 时，存 在 一 个 线 性 分 界线，该分界线满足 纯 数 学 关 系 式，只 要 ∑Ｃ１－５在 全 烃中所占的比例高于［Ｃ３／（Ｃ４＋Ｃ５）］∑Ｃ１－５＝ ３３１００ ［Ｃ３／（Ｃ４＋Ｃ５）］２．７２６８，则储集层为气层或差气层 。
对于 天 然 气 储 集 层，气 测 录 井 能 检 测 到 Ｃ１ 至 Ｃ５，但是由于气测录 井 主 要 作 用 在 于 气 显 示 的 快 速 发 现 ，对 于 含 气 层 内 流 体 性 质 不 能 做 到 精 确 的 反 映 ， 而轻烃录井则可以精确地检测出 Ｃ１ 至 Ｃ９ 各组分的 含量，并且由于天然气储集 层 中 烃 类 主 要 集 中 在 Ｃ１ 至 Ｃ５，Ｃ６ 至 Ｃ９ 含 量 非 常 少，规 律 性 反 映 不 明 显，气 层轻烃解 释 中 主 要 分 析 Ｃ１ 至 Ｃ５，而 Ｃ６ 至 Ｃ９ 只 作 为辅助参考 。 ［１０］
通 过 统 计 苏 里 格 地 区 山 １ 段 ４２ 口 井 ７６ 个 储 集 层的轻烃数据，建立 了 山 １ 段 轻 烃 定 量 解 释 评 价 图 板（图４），可以看到 Ｃ３／（Ｃ４＋Ｃ５）与［Ｃ３／（Ｃ４＋Ｃ５）］ ∑Ｃ１－５之 间 的 关 系 存 在 一 个 线 性 的 分 界 线 ：当 投 点 落 在 该 分 割 线 之 上 ，则 该 储 集 层 不 含 水 ；如 果 在 分 割 线 之 下 ，则 储 集 层 含 水 。
１ 区 域 概 况
２ 轻 烃 录 井 基 本 原 理
鄂尔多斯盆地苏里格气田位于华北地块西部，
轻烃 录 井 技 术 是 通 过 对 含 烃 样 品 （岩 屑、岩 心、
杜鹏 助理工程师，１９８８年生，２０１０年毕业于中国石油大学（华东）资源勘查专业，现 在 中 国 石 油 长 城 钻 探 工 程 有 限 公 司 录 井 公 司 解 释 评 价 中心从事油气层解释 评 价 与 研 究 工 作 。 通 信 地 址：１２４０１０ 辽 宁 省 盘 锦 市 兴 隆 台 区 石 油 大 街 ７７ 号。 电 话：（０４２７）７８３３０５９。Ｅ－ｍａｉｌ：ｄｐｒｕｎ＠ １６３．ｃｏｍ
是 一 个 稳 定 沉 降 、坳 陷 迁 移 、扭 动 明 显 的 多 旋 回 克 拉 通盆地，经历了中、晚 元 古 代 坳 拉 谷 阶 段，早 古 生 代 浅 海 台 地 阶 段 ，晚 古 生 代 滨 海 平 原 阶 段 ，中 生 代 内 陆 盆地阶段以及新生代盆地周边断陷阶段五大发展阶 段，最 终 形 成 了 现 今 古 生 代—中 生 代 大 型 含 气 盆 地 ［３－５］。
· ４６ · ·解释评价·
录 井 工 程 ２０１６年６月
轻烃录井技术在苏里格天然气储集层 解释评价中的应用
杜 鹏 姜绍芹 田 野 周艳红
（中 国 石 油 长 城 钻 探 工 程 有 限 公 司 录 井 公 司 ）
杜 鹏 ，姜 绍 芹 ，田 野 ，周 艳 红 ．轻 烃 录 井 技 术 在 苏 里 格 天 然 气 储 集 层 解 释 评 价 中 的 应 用 ．２０１６，２７（２）：４６－５１，５６
３ 天 然 气 储 集 层 中 的 轻 烃 解 释 评 价 方 法
３．１ 谱 图 特 征 法 根据 苏 里 格 气 田 天 然 气 储 集 层 的 统 计 分 析，不
同性质储集层的轻 烃 分 析 谱 图 具 有 不 同 的 特 征，因 而可利用轻烃谱图 特 征 定 性 判 断 储 集 层 含 气、含 水 情 况 。 ［１１］
烃 指 数 ＝ ［∑Ｃ１－５－ （Ｃ１＋Ｃ２）０．５］／５００ 同等 条 件 下，天 然 气 储 集 层 含 水 会 造 成 苯 和 甲 苯相对增加，Ｃ１ 在 轻 烃 丰 度 中 所 占 比 例 降 低，Ｃ６ 至 Ｃ９ 各组分逐渐出现，但由于 层 位、构 造 位 置、运 移 通 道 等 多 种 因 素 的 影 响 ，各 参 数 的 变 化 并 不 完 全 一 致 ， 参数区间会有很多 重 叠，因 此 需 要 结 合 ８ 个 参 数 指 标 进 行 综 合 判 断 （表 １）。
４ 轻 烃 录 井 解 释 实 例
利用轻烃录井新技术对后期的试验井进行了解 释 验 证 。 轻 烃 录 井 技 术 应 用 １４ 口 井 ，试 气 验 证 ８ 口 井２８层，符合２５层，解释 符 合 率 为 ８９．３％；而 单 独 使 用 气 测 录 井 ８ 口 井 试 气 ２８ 层 ，符 合 ２１ 层 ，解 释 符 合率为７５．０％。使用轻烃录 井 技 术 后，解 释 符 合 率 明 显 提 高 （图 ５）。
图 ３ 盒 ８ 段 轻 烃 录 井 解 释 评 价 图 板
图 ５ 气 测 与 轻 烃 录 井 解 释 效 果 对 比
图 ４ 山 １ 段 轻 烃 录 井 解 释 评 价 图 板
比值 Ｃ３／（Ｃ４＋Ｃ５）能够通过组分 之 间 的 相 对 含 量有效反映出天然 气 储 集 层 中 含 水 的 多 少，而 综 合 值［Ｃ３／（Ｃ４＋Ｃ５）］∑Ｃ１－５ 反 映 了 储 集 层 含 烃 量 的 高 低［１２］，因此选取这两个参数作 为 建 立 解 释 图 板 的 基 础参数。
为解 决 气 层 含 水 性 这 一 难 题，作 者 通 过 对 该 地 区 １０４ 口 井 １８１ 个 含 气 储 集 层 运 用 轻 烃 录 井 技 术 获 得的各项参数进行 归 纳 总 结，对 该 地 区 的 主 要 含 气 层位盒８段、山１ 段、马 五 段 的 储 集 层 含 气、含 水 性 进行评价，建立了适 用 于 该 地 区 的 轻 烃 解 释 方 法 及 标 准 ，取 得 了 较 明 显 的 效 果 ，提 高 了 录 井 解 释 评 价 的 符 合 率 ，为 后 续 的 勘 探 开 发 提 供 了 支 持 。
气层：出峰个数少，峰值高，Ｃ５ 以 后 组 分 峰 值 均 低 （图 １）。
图 １ 苏 里 格 地 区 气 层 轻 烃 分 析 谱 图
差 气 层 ：与 气 层 谱 图 特 征 基 本 相 同 ，只 不 过 峰 值 较气层低。
气水同层：出峰个数增加，Ｃ５ 以后组分增加，苯、
甲苯峰值升高。 含 气 水 层 ：含 气 水 层 与 气 水 同 层 谱 图 基 本 相 同 ，
第 ２７ 卷 第 ２ 期 杜 鹏 等 ：轻 烃 录 井 技 术 在 苏 里 格 天 然 气 储 集 层 解 释 评 价 中 的 应 用
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钻井液）中的混 合 烃 类 进 行 色 谱 分 离、ＦＩＤ 检 测，形 成各组分含量数据 （质 量 浓 度），通 过 各 组 分 的 分 布 特点对储集层流体性质进行判识 。 ［８］ 轻烃录井 技 术 以 Ｃ１ 至 Ｃ９ 的轻烃 组 分 为 研 究 对 象，弥 补 了 气 测 录 井分析的不足，在储集层含水识别方面具有优势 。 ［９］
出峰个数较多，Ｃ５ 以后组分 较 多，苯、甲 苯 峰 值 较 高 （图 ２）。
图 ２ 苏 里 格 地 区 含 气 水 层 轻 烃 分 析 谱 图
水层、干层：出峰 个 数 少，峰 值 很 低，水 层、干 层 特征相同。 ３．２ 参 数 区 间 法
对轻烃各组分参数在不同产层中的分布特征进 行深入分析认为，仅 据 单 个 组 分 含 量 无 法 对 产 液 性 质进行有效的判识［１２］，且由于 检 测 时 仪 器 或 人 为 因 素往往造成个别参 数 失 真，因 而 需 要 多 参 数 综 合 考 虑。根据对主要含 气 层 轻 烃 特 征 的 总 结，通 过 归 纳 盒 ８ 段 ５４ 口 井 ９７ 个 储 集 层 ６４８ 个 点 、山 １ 段 ４２ 口 井７２个储 集 层 ８５９ 个 点、马 五 段 ８ 口 井 １２ 个 储 集 层 １０６ 个 点 的 轻 烃 数 据 ，发 现 了 参 数 的 普 遍 规 律 ，形 成参数与产层相关性的标准（表 １）。轻 烃 丰 度 是 所 测得 Ｃ１ 至 Ｃ９ 的总 和（单 位：ｍＶ·ｓ），轻 烃 丰 度 和 烃 指数都是反映储集层天然气丰度的参数。
的参数区间法，在天 然 气 储 集 层 解 释 中 已 经 基 本 达 到了定性和半定量解释评价。而相对于谱图特征法 和参数区间法，通过 参 数 组 分 建 立 的 二 维 解 释 评 价 图板可以更加精确地解释储集层流体性质。由于早 期苏里格地区马五 段 的 试 气 数 据 少，利 用 轻 烃 录 井 的特征，只建立了盒 ８ 段 和 山 １ 段 的 定 量 解 释 评 价 图 板 （图 ３、图 ４）。