测井低对比度油层成因机理与评价方法
张海娜 杨运山 孟庆峰 胡琳 彭慧宏
[摘 要]低饱和度油层，就是指含油饱和度低的油层，在试油表现中不仅产原油，还伴生着一定量的乳化水，水与油呈交融状态产出。本文从低饱和度油层形成机理出发，研究建立了低饱和度油层录井识别方法、解释标准，在生产应用中取得较好效果，有效的解决了低饱和度油层准确评价难题。
[关键词]低饱和度油层 流体性质 层内甲烷含量 荧光显微图像 游离水 解释应用
中图分类号：S443 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）24-0072-02
引言
油气显示的准确发现、落实与评价始终是录井工作永恒的主题。随着石油地质理论和勘探认识的不断深化、钻井新工艺和新技术的迅猛发展，勘探目标逐渐向岩性油气藏、深层油气藏、致密油气藏以及复杂断块油气藏转移。钻井新工艺的应用使录井条件发生巨大变化加之地质构造的复杂性增加，准确发现油气显示、正确评价油气层技术难度进一步增大。
低饱和度油层在华北油田饶阳凹陷、廊固凹陷、深县凹陷、蠡县斜坡等地区均有所分布，由于储层流体中油水以乳化状态存在，在油气层评价中极易导致判断失误，因此，开展低饱和度油层识别与评价研究，准确判断地层流体性质，对深化油藏地质认识、提高解释符合率具有重要的意义。
对于常规油气层而言，录井评价方法较多，已经形成了以气测、综合录井资料、定量荧光、核磁分析、岩石热解、储层色谱、荧光薄片综合运用的评价技术系列。对于低饱和度油层，按其储层流体纵向特点，从中优选出气测资料、荧光薄片作为识别方法，开展低饱和度油层评价。
1 低饱和度油层识别方法
1.1 层内甲烷含量图形识别法
储层流体性质不同，其气体组分构成不同。甲烷是判断流体性质的敏感参数之一，依靠其相对含量的变化情况，可以进行油、气、水性质的区分。
通过大量的资料分析，当储层流体性质单一时，即油层、气层、水层，其显示层内甲烷相对含量纵向变化差异较小，当储层流体非单一时，即油气层、油水同层、含油水层，其层内甲烷相对含量纵向上随含水程度的增加，变化范围逐渐增大（图1）。根据这一差异，分析显示层层内甲烷相对含量的纵向变化情况，从而进行储层流体含水程度判断。
在气测解释中，显示层厚度划分主要依靠气测全烃的变化，从全烃抬升開始，至全烃高值或次高值结束。当显示层薄或钻时大于色谱分析周期时，全烃抬升过程中，色谱分析点少，导致分析结果不能准确的反映出地层流体的性质变化；当显示层厚度大时，色谱分析点多，这种情况下分析层内甲烷相对含量的纵向变化，对储能流体进行性质甄别更具有实用意义[1]。
将显示层层内甲烷相对含量数值、显示层有效厚度，组合建立了“层内甲烷含量”多边形图形，根据多边形的边长变化、形态进行显示层含水程度的分析、判断。
单一流体显示层：层内甲烷相对含量纵向变化范围小，一般小于4%，多边形边长较为一致，呈规则形态（图2a）。
含水显示层：层内甲烷相对含量纵向变化范围较大，且随含水程度的增加而逐渐增大，多边形边长不一致，呈较规—不规则形态（图2b）。
低饱和度油层中含有油与乳化水两种流体，在地层中呈分异状态或交融状态分布，因此，也适用于层内甲烷含量图形法进行识别。
1.2 荧光显微图像识别法
在荧光显微技术中，把赋予烃源岩和储集岩中的石油统称为发光沥青，荧光的颜色反映了发光沥青的组分，随着其烃类分子量的增大，发光颜色逐渐变深。应用荧光显微图像技术识别低饱和油层，首要是发现岩石孔隙中游离水的存在，虽然水本身不具备发光的特性，但是由于芳烃类化合物及其衍生物具有微弱的亲水性，溶有微量芳系化合物的水就显示出特殊的颜色。孔隙中的游离水多呈蓝绿-绿色荧光，与石油发出的荧光颜色明显不同。
油层：主要为粒间孔隙浸染发光，荧光镜下发光颜色均匀，为黄、浅黄、褐黄色，部分重质原油呈褐色斑点状，一般是以一种颜色为主，发光强度为中等～强，大部分的孔隙被油充填，孔隙中间部位发光较强，向颗粒边缘的基质呈浸染状，越来越暗，具有色晕，含水特征不明显。
油水同层：发光不均匀，颜色为黄、浅黄、棕黄、浅绿、绿色等，一般以其中的两种颜色为主，发光强度为中等～强，部分孔隙被呈乳化状态油水充填，由于水对原油轻质组分的溶出富集效应，荧光颜色非常亮丽。油水的发光颜色越鲜艳；粒间呈现渐变状，胶结物中部分显示被原油浸染均匀。
含油水层：荧光镜下发光颜色较均匀～不均匀，绿、浅绿、黄、浅黄、褐黄色，发光强度强～弱，色差较大，大部分孔隙被水充填，部分呈油水乳化状态存在，含油也很明显，但是油多已被水隔离开，呈星点状或者角隅状存在，胶质多分布在颗粒边缘，而颗粒之间多显示绿色荧光。
2 低饱和度油层评价方法
华北油田勘探区域较广，不同的油气富集地区，其油性、水性存在着较大的差异，因此，低饱和油层的评价不能仅依靠一种或两种录井参数进行准确的判断[2]，必须结合气测、综合录井、分析化验、地质构造关系进行综合分析。通过大量的资料汇总与分析，逐渐形成了“以构造高低分析油水关系，以全烃高低判断含油丰度，以全烃峰型、甲烷层内变化区分油水特征，以荧光图像识别含水表现”的低饱和度油层评价技术系列。
低饱和度油层录井解释有三个级别，分别是油层、油水同层、含油水层。2015年运用低饱和度油层评价技术，对2013、2014年度的T20x、CH72x等10口探井11层低饱和度油层进行了验证应用和评价应用，解释与试油结果符合9层，符合率达到了81.81%，较2013年有了大幅度提高。
3 应用实例
3.1 T20x井
T20x井是部署在深县凹陷何庄断裂带ZG7南断块圈闭上的一口预探井，设计井深3400m（垂深）；设计完钻层位：Es2+3；主要目的是预探ZG7南断块圈闭Es1的含油气性，兼探Ed、Es2+3的含油气情况。
该井在井段3477-3483m钻遇良好油气显示，气测全烃由0.3627.798%，巖屑录井为浅灰色油迹灰质细砂岩，该层共进行井壁取心4颗，均为油浸显示，岩石热解分析TPI：0.595-0.753，Pg：2.88-10.41mg/g；全烃显示厚度与储层厚度一致，峰型饱满，钻井液全脱气C1相对含量为42.43%，具有C3大于C2、nC大于iC的组分结构。（图3）
通过运用低饱和油层识别方法进行资料分析，发现该层层内甲烷含量变化范围大，在63-95%之间，多边形边长差别大，呈不规则形态，有明显含水迹象。表明储层流体油质较重，通过综合评价法解释为油水同层。
完井对井段3480.2-3483.4m进行了试油，采用抽汲方式求产，油11.08t/d，乳化水11.23m3/d，试油结论为油水同层。
3.2 D43x井
D43x井是部署在冀中坳陷饶阳凹陷蠡县斜坡D34东构造—岩性圈闭的一口预探井。设计井深3300m（垂深），设计完钻层位Es2。钻探目的：1、预探D34东构造——岩性圈闭沙一、沙二段的含油气情况；2、落实储层、含油气面积、储量。
井段2847-2852m钻遇良好油气显示，全烃：0.2801.194%，岩屑录井为浅灰色油斑细砂岩，由于井斜大无井壁取心。全烃峰型欠饱满，呈倒三角形状，组分呈油显示特征。
通过运用低饱和油层识别方法进行资料分析，发现该层层内甲烷含量变化范围较小，在79-83%之间，多边形边长差别不大，呈较规则形态，有较弱含水迹象。通过综合评价法解释为油水同层。
井段2849-2854m进行了试油，初试采用抽汲方式，日产油<1m3，复试采用射流泵正排液方式求产，油3.52m3/d，乳化水0.94m3/d，试油结论为油水同层。
4 结束语
综上所述，低饱和度油层属于非单一流体储层，通过层内甲烷含量多变图形和荧光显微图像进行识别，结合气测、综合录井、分析化验、地质构造关系等对其作出综合评价。低饱和度油层因其复杂的地质构造和成藏模式，对其成因的研究和系统识别可有效评价、分析地层油水分布状态，有利于明确下一步的勘探方向[3]。
参考文献
[1] 肖亮，梁小东等.储层原始含油饱和度评价新方法研究[J].石油地质与工程，2007，（5）.
[2] 高严，朱怡翔，宋本彪.储层含油饱和度评价新方法及其应用[J].勘探技术，2011.02.007.
[3] 刘柏林，王友启.低含油饱和度油藏开发特征[J].石油勘探与开发，2011，（6）.
