玛湖南斜坡区白碱滩组、上克拉玛依组气测录井解释新方法的研究

Study on New Method for Gas Logging Interpretation of Baijiantan and Upper Karamay Formation in the Southern Slope of Mahu

摘要: 利用玛湖南斜坡区白碱滩组、上克拉玛依组气测录井资料对研究区储层价值性展开研究分析。结果表明，传统的气测解释评价法如双对数比值法、轻烃比值法、气体正规化法等不适用于研究区储层的评价。通过原始数据深入挖掘，发现气测含油性指数与烃相系数对储层价值性的判别具有明显作用，以此建立了气测录井图版和解释标准。经验证，新图版解释评价效果较好，具有一定的应用价值。

Abstract: The gas logging data of Baijiantan Formation and Upper Karamay Formation in the southern slope of Mahu are used to study and analyze the reservoir value in the study area. The results show that the traditional gas interpretation and evaluation methods, such as dual logarithm ratio method, light hydrocarbon ratio method and gas normalization method, are not suitable for the reservoir evaluation in the study area. Through deep mining of original data, it is found that the gas logging oil index and hydrocarbon phase coefficient have significant effect on the identification of the res-ervoir as the value layer; thus the gas logging chart and interpretation standards are established. It has been proved that the new chart interpretation and evaluation effect is good and has certain application value.

1. 引言

对油田老井储层评价，为下一步的开发部署提供建设性建议是十分有必要的，其中气测录井资料是评价储集层流体性质的一项重要资料 [1]。由于目前传统的气测解释图版、参数标准等在玛湖南斜坡区白碱滩组、上克拉玛依组储层的价值性评价不准确 [2]，导致图版解释符合率低，适应性差。因此，需要探索新的解释评价方法。

通过深入挖掘研究区气测敏感参数，将多参数融合构建综合性参数，建立新的气测录井图版 [3] [4]。新图版经验证应用，解释结果与原解释结论相符合，表明具有一定的应用价值。

2. 传统气测评价方法

气测录井解释是通过综合应用气测全烃、组分、钻时分析值(比值、比值组合)并结合其它录井资料来判断储集层流体性质、预测产能高低的，烃组分主要包括C₁、C₂、C₃、iC₄、nC₄、iC₅、nC₅七种。气测录井中全烃参数的变化可以及时发现储层，全烃曲线的变化也可反映地层中流体的变化 [5]。

气测录井解释适应性广泛的经典传统的评价方法主要为三角形图版法、皮克斯勒法和轻烃比值法。由于三角形图版自身有缺陷(烃组分数据只使用C₁~C₄，随着现在烃组分分析技术的提高，随钻及室内分析可得到C₅组分，在图版上体现不出来)；通过研究区物性分析，储层特性为低孔特低渗，皮克斯勒图版不适用于低渗透层(致密层)。因此，对研究区储层研究不采用三角形图版法和皮克斯勒法。

经前人研究表明，玛湖凹陷区目前所采用传统的气测录井图版主要是用双对数比值法、轻烃比值法、气体正规化法等建立的图版 [6]。据统计，研究区内有气测数据的井共29口，三叠系白碱滩组、上克拉玛依组有试油结果井13口。利用传统的气测评价方法提取13口井的气测数据进行分析研究，建立相应的图版(图1)。

(a) 双对数比值法图版 (b) 轻烃比值法图版 (c) 正规化法图版

Figure 1. Interpretation chart of conventional gas surveys for the Triassic Baijiantan Formation and Upper Karamay Formation in the southern slope of Mahu Lake

图1. 玛湖南斜坡区三叠系白碱滩组、上克拉玛依组常规气测解释图版

分析图1资料，可以发现3个传统的气测录井解释图版，不同性质流体分布规律性较差，不能有效的区分价值层与非价值层，不能满足研究区解释评价需要。

3. 气测录井图版建立

由于不同地区不同流体性质储层有差异，研究者均会通过原始数据对不同流体性质储层气测录井响应特征进行分析，进而得到不同的派生参数去评价储层 [7]。本次利用研究区现有气测录井数据进行敏感参数挖掘，提取表征含油性的气测录井参数，将多参数融合构建综合性参数-气测含油性指数，建立气测录井图版。

3.1. 气测含油性指数构建

对于难以评价的储层，本次参考前人研究成果 [8] [9] [10]，从各类气测参数分析入手，挖掘多个表征油气显示敏感参数，将多参数融合构建符合该区储层流体判别的综合性参数，相关参数含义如下：

1) 烃相系数(U_h)：是指低钻时段所对应的气测异常显示厚度与气测异常显示段对应的低钻时厚度的比值 [8]，比值大小主要取决于全烃曲线形态的变化。

2) 烃组分分布形态系数(b、k)：杨卫东等研究表明不同流体性质气测组分递减趋势不同 [9]。系数b和k分别代表的是油气丰度系数和烃组分递减率，是异常段气测组分C₁、C₂、C₃、iC₄、nC₄、iC₅、nC₅各数值分别与1、2、3、4、5、6、7对应并指数拟合(形式为 $y=b{\text{e}}^{-kx}$ )得到的，以玛湖4白碱滩组试油层为例(见图2)。

Figure 2. Fitting curve of hydrocarbon composition of oil layer of Baijiantan Formation in Mahu 4

图2. 玛湖4白碱滩组油层烃组分拟合曲线

3) 烃组分系数(T_z)：是指气测组分出峰个数n与总气测组分个数7的比值(当气测组分出至nC₄时，则T_z = 5/7 = 0.714)，可在一定程度上反映研究区储层的产油气能力。

4) 气测全烃峰基比(F)：峰基比也可称为异常系数，是指异常气测段全烃最高峰值与背景值(也称基值，指气测异常上方原始曲线最低值)的比值，反映的是储层间含烃量的变化，是识别流体性质的重要参数。

5) 钻时比(R)：在钻井参数不变的情况下，钻速的大小取决于地下岩石的可钻性，因此钻时是一个反映地下岩石可钻性的参数。为了精确反映储层的可钻性，一般用盖层钻时(选取储层上方5 m至20 m的盖层钻时，求取平均值)与储层钻时(取储层最小有效值，剔除有接单根、起下钻影响的钻时数据)的比值来表示钻时比。

本着油气显示信号放大的原则，将上述多参数进行融合构建了气测含油性指数，与张浩的研究不同，该公式融入了烃组分系数(T_z)和气测显示厚度(H_q)。该公式的改进在图版方面的解释能更好的评价储层，提高了研究区评价精度。

$Q_{\text{s}}=\left[H_{\text{q}}{U}_{\text{h}}{T}_{\text{z}}Ln\left(1+b\right)FR\right]/k/100$ (1)

式中：Q_s为气测含油性指数；H_q为气测异常显示厚度，m；U_h为气测烃相系数；T_z为烃组分系数；b为油气丰度系数；k为气测烃组分的递减率，%；F为峰基比；R为钻时比值。

3.2. 建立气测录井图版

依据上述构建的公式计算出玛湖南斜坡区三叠系白碱滩组、上克拉玛依组各射孔段的含油性敏感参数和气测含油性指数Q_s (表1)。

Table 1. Multi-parameter gas survey map data table of the Triassic Baijiantan Formation and Upper Karamay Formation in the southern slope of Mahu Lake

表1. 玛湖南斜坡区三叠系白碱滩组、上克拉玛依组多参数气测图版数据表

通过对表中数据研究分析，发现烃相系数与气测含油性指数交会对储层评价具有明显作用 [10]，因此，使用表中前12口井的U_h、Q_s数据分别作为横、纵坐标建立玛湖南斜坡区三叠系白碱滩组、上克拉玛依组多参数气测解释图版(图3)，并得出研究区价值层(包括油层和油水同层)与非价值层的评价标准(表2)。

Figure 3. Multi-parameter gas survey map of the Triassic Baijiantan Formation and Upper Karamay Formation in the southern slope of Mahu Lake

图3. 湖南斜坡区三叠系白碱滩组、上克拉玛依组多参数气测图版

Table 2. Interpretation standards of gas sensitive parameters

表2. 气测敏感参数解释标准

注：对于非价值层，烃相系数和气测含油性指数只要有一项符合即可。

4. 气测录井图版检验及应用

4.1. 气测录井图版检验

应用新建立气测录井图版对建立图版的12口井数据进行解释，解释结果能有效区分价值层(油层、油水同层)与非价值层(表3)，与原试油结论基本吻合，图版回判解释符合率100%。

Table 3. Interpretation results table of return judgment

表3. 回判解释结果表

4.2. 气测录井图版应用

将多参数气测图版应用于MH-13井。地层为白碱滩组T₃b，射孔井段为2453.00~2465.00 m，厚度12.00 m，岩性为灰色荧光粉砂岩；气测显示活跃，全烃从1.235%上升到5.270%，组分出至nC₅；钻时出现8.848 min/m到4.0 min/m再到12.760 min/m的转变，低钻时平均值为6.09 min/m；计算气测含油性指数(表1)，应用上述图版进行解释，落点在价值层(图3)，解释结论与试油结果油层相符，说明该图版具有一定的应用价值。

5. 结论

1) 玛湖凹陷区目前所采用双对数比值法、轻烃比值法、气体正规化法等建立的相应传统气测录井解释图版同样不适用于研究区低孔特低渗储层的评价。

2) 通过烃组分系数和射孔数据可以看出，气测组分出至C₄以下，储层评价定为非价值层。反之，则有可能为价值层。

3) 建立的多参数气测图版及给出的价值层与非价值层的评价标准经实践检验，均能够满足研究区解释评价的需要。

4) 研究区利用气测录井多参数融合后的综合性指标解释评价复杂储层是一种新的尝试，因井的数量、储层的性质及储层中流体的差异，研究区解释图版和解释标准还需进一步的研究和完善。