杜 鵬

(中國石油長城鉆探工程有限公司錄井公司)

0 引 言

厄瓜多爾奧連特盆地是南美安第斯山前盆地中最大的產(chǎn)油盆地之一，面積約105km2，位于安第斯造山帶東側(cè)，盆地北部由哥倫比亞的Vaupes和Macarena隆起所限，南面由Cononaco隆起所限，東部一直延伸到秘魯。盆地西陡東緩，西翼構(gòu)造傾角達(dá)5°～10°，而東翼不到2°。盆地軸向?yàn)镾-N，白奎系-第三系沉積層厚達(dá)5 000 m以上。安第斯油田位于盆地東部斜坡富油區(qū)帶內(nèi)，年產(chǎn)原油約240×104t，白堊系為目前主要勘探開發(fā)層系，主要發(fā)育Napo組泥巖和碳酸鹽兩套成熟烴源巖，且仍處于生油期和運(yùn)移期，Hollin組和Napo組砂巖兩套儲(chǔ)集層，以及上白堊系頁巖、灰?guī)r區(qū)域性蓋層[1-2]。

TARAPOA地區(qū)是安第斯油田的主力產(chǎn)油區(qū)，1978年投入開發(fā)，屬于成熟油區(qū)，穩(wěn)產(chǎn)保持在日產(chǎn)油34 000桶。以構(gòu)造圈閉為主，構(gòu)造-巖性圈閉和巖性圈閉為輔，面積小，幅度低；儲(chǔ)集層主要為Napo組砂巖，主力產(chǎn)油層為M 1和U層，屬于中高孔高滲砂巖，為底水低幅構(gòu)造-巖性控制的復(fù)合油藏；原油性質(zhì)為中等粘度的中-重質(zhì)油，依靠天然能量和注水開發(fā)[3]。

隨著鉆井工藝發(fā)展和勘探開發(fā)的不斷深入，通過對(duì)工程和地質(zhì)因素分析，TARAPOA地區(qū)儲(chǔ)集層解釋評(píng)價(jià)主要存在以下難點(diǎn)。

(1)由于鉆井不斷提速，巖屑破碎程度嚴(yán)重，再經(jīng)過鉆井液稀釋，返出地面后清洗、曬干，烴類大量損失；同時(shí)，為保障鉆井安全，鉆井液中?；烊肴缁腔癁r青之類的高熒光性添加劑，應(yīng)用地質(zhì)錄井技術(shù)識(shí)別含油顯示困難。

(2)TARAPOA地區(qū)儲(chǔ)集層中氣油比集中在25～35 m3/m3，氣油比普遍較低，進(jìn)入鉆井液中的氣體含量較少，在鉆遇油氣儲(chǔ)集層時(shí)氣測(cè)異常不明顯，應(yīng)用氣測(cè)錄井技術(shù)不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)油氣儲(chǔ)集層。

上述工程和地質(zhì)問題給儲(chǔ)集層解釋評(píng)價(jià)工作帶來了很大困難，針對(duì)其中難點(diǎn)，通過長期摸索和研究，在該地區(qū)引入三維定量熒光錄井和地化錄井兩項(xiàng)技術(shù)，并進(jìn)行錄井解釋評(píng)價(jià)方法研究與應(yīng)用。

1 解釋評(píng)價(jià)方法研究

鑒于三維定量熒光錄井和地化錄井技術(shù)在厄瓜多爾TARAPOA地區(qū)屬首次應(yīng)用，通過對(duì)J 2、A 3等44口已試油井的這兩項(xiàng)錄井資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和參數(shù)優(yōu)選，分別形成了該地區(qū)三維定量熒光錄井和地化錄井的解釋評(píng)價(jià)方法，并在此基礎(chǔ)上建立了適應(yīng)該區(qū)塊的錄井綜合解釋評(píng)價(jià)方法。

1.1 三維定量熒光錄井

三維定量熒光錄井技術(shù)利用光學(xué)原理直接對(duì)樣品的萃取溶液進(jìn)行熒光分析，通過檢測(cè)其熒光強(qiáng)度及光譜分布，得到原油濃度和油品特性等參數(shù)[4-5]。

1.1.1 判斷油質(zhì)類型

由于研究區(qū)內(nèi)油品類型復(fù)雜，以中質(zhì)油、重質(zhì)油、超重質(zhì)油為主，因此解釋評(píng)價(jià)的首要任務(wù)是判斷油質(zhì)類型，不同性質(zhì)的原油，其三維定量熒光譜圖形態(tài)特征及主峰出峰位置(Ex，Em)是不同的[4-5]，差異較大，可利用三維定量熒光技術(shù)實(shí)現(xiàn)油質(zhì)類型的判別(表1)。

1.1.2 排除鉆井液污染

厄瓜多爾TARAPOA地區(qū)鉆井過程中，鉆井液?；烊胍恍в袩晒馕镔|(zhì)的添加劑，對(duì)地質(zhì)錄井影響較大，不能準(zhǔn)確識(shí)別巖屑中的真實(shí)含油顯示，但利用三維定量熒光錄井技術(shù)可以有效排除干擾[5]。通過譜圖對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)，鉆井液添加劑與正常含油譜圖差距明顯，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)和識(shí)別熒光污染物質(zhì)(圖1)。

1.1.3 含油性識(shí)別

三維定量熒光參數(shù)中，對(duì)比級(jí)N表征單位樣品中熒光物質(zhì)所對(duì)應(yīng)的熒光系列對(duì)比級(jí)別[4]；相當(dāng)油含量C(mg/L)表征單位樣品中熒光物質(zhì)的含油濃度[4],反映樣品中的含油氣豐度。

這兩個(gè)參數(shù)均能反映巖石樣品中含油量多少，可有效識(shí)別儲(chǔ)集層含油性。通過對(duì)厄瓜多爾TARAPOA地區(qū)內(nèi)J 2、A 3等44口井三維定量熒光數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，基于參數(shù)N和C建立了三維定量熒光參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)(表2)。

表1 三維定量熒光油質(zhì)譜圖特征

圖1 TARAPOA地區(qū)部分鉆井液添加劑三維定量熒光譜圖

表2 TARAPOA地區(qū)三維定量熒光參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)

1.2 地化錄井

巖石熱解技術(shù)可對(duì)巖屑、巖心樣品進(jìn)行快速、準(zhǔn)確地分析，獲得儲(chǔ)集層中定量的烴類含量，以達(dá)到準(zhǔn)確評(píng)價(jià)儲(chǔ)集層含油性的目的[6]。儲(chǔ)集層巖石熱解直接分析儲(chǔ)集層中的原油，不受地層水礦化度、巖性、黏土礦物、巖石骨架導(dǎo)電性等因素影響，只與儲(chǔ)集層中的烴類特征有關(guān)，獲得的參數(shù)包括S0、S1、S2以及派生參數(shù)烴含量Pg(能夠定量評(píng)價(jià)儲(chǔ)集層含原油的多少)、Ps(Ps=(S0+S1)/S2，能夠反映油質(zhì)類型)。

通過統(tǒng)計(jì)厄瓜多爾TARAPOA地區(qū)44口井地化參數(shù)，建立該地區(qū)地化參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)(表3)。

表3 TARAPOA地區(qū)地化參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)

運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)數(shù)學(xué)方法對(duì)TARAPOA地區(qū)44口井145個(gè)樣品點(diǎn)的地化參數(shù)與儲(chǔ)集層日產(chǎn)油數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)性計(jì)算(表4)，發(fā)現(xiàn)S2、Pg與日產(chǎn)油相關(guān)性最好，據(jù)此利用S2、Pg建立了TARAPOA地區(qū)地化解釋圖板(圖2)。

表4 TARAPOA地區(qū)地化參數(shù)與日產(chǎn)油相關(guān)性統(tǒng)計(jì)

1.3 建立錄井綜合解釋評(píng)價(jià)方法

如上所述，地化參數(shù)中Pg值能準(zhǔn)確反映儲(chǔ)集層含油豐度，Ps值則能反映原油油品類型，儲(chǔ)集層含油性越好，含油豐度就越大，原油油品類型越接近于輕質(zhì)油，Pg和Ps值就越高，將這兩個(gè)參數(shù)組合而成地化含油參數(shù)Co(Co=Pg2Ps，無量綱)，理論上與儲(chǔ)集層含油性呈正相關(guān)關(guān)系。

對(duì)TARAPOA地區(qū)44口試油井三維定量熒光和地化錄井參數(shù)與日產(chǎn)油進(jìn)行相關(guān)性計(jì)算，結(jié)果如表5?？梢园l(fā)現(xiàn)，Co、N與日產(chǎn)油相關(guān)性最好，能夠有效反映儲(chǔ)集層產(chǎn)油能力。

基于上述分析，建立了TARAPOA地區(qū)錄井綜合解釋評(píng)價(jià)圖板(圖3)。

圖2 TARAPOA地區(qū)地化解釋圖板

表5 TARAPOA地區(qū)特色錄井參數(shù)與日產(chǎn)油相關(guān)性統(tǒng)計(jì)

圖3 TARAPOA地區(qū)錄井綜合解釋評(píng)價(jià)圖板

2 應(yīng)用效果

2017-2018年，在TARAPOA地區(qū)應(yīng)用上述三維定量熒光、地化錄井解釋方法(表1、表2、表3、圖2)以及錄井綜合解釋評(píng)價(jià)圖板(圖3)，完成了J 30、A 12等19口井的錄井綜合解釋，解釋符合率達(dá)到88.7%。該方法的應(yīng)用糾正了部分早期認(rèn)識(shí)，有效地提高了試油成功率。

J 30井是位于TARAPOA地區(qū)某區(qū)塊的一口預(yù)探井。鉆探目的是預(yù)探區(qū)塊內(nèi)U層位含油氣情況，為進(jìn)一步開發(fā)提供支持。

該井錄井井段9 958～9 992 ft(1 ft=0.304 8 m，下同)，巖性為熒光海綠石砂巖，巖屑含油顯示不明顯，快速色譜錄井全烴基值1.85%，全烴最大值3.15%，常規(guī)錄井參數(shù)反映儲(chǔ)集層具有一定含油性，解釋為含油水層。

如表6所示，三維定量熒光錄井參數(shù)中，樣品熒光波長Ex為310 nm，Em為360 nm，譜圖形態(tài)為單峰，峰頂較圓，峰形較陡(圖4)，其指紋覆蓋面比較大，為標(biāo)準(zhǔn)中質(zhì)油特征(表1)；同時(shí)，通過與鉆井液添加劑譜圖(圖1)對(duì)比，認(rèn)為本井段未發(fā)生鉆井液污染，所反映含油顯示即儲(chǔ)集層真實(shí)顯示。井段內(nèi)三維定量熒光參數(shù)穩(wěn)定，且數(shù)值較高，巖屑相當(dāng)油含量C為194.96～371.03 mg/L，對(duì)比級(jí)N為9.3～10.2，均高于該地區(qū)三維定量熒光參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)(表2)中的油層標(biāo)準(zhǔn)，三維定量熒光錄井解釋為油層(圖5)。

圖4 J 30井井深9 970 ft三維定量熒光譜圖

圖5 J 30井解釋成果圖

如表7所示，根據(jù)地化參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)(表3)，除9 965 ft深度外，其余深度的S2值接近油水同層或油層標(biāo)準(zhǔn)，但9 980～9 990 ft井段，S1和S2值有明顯逐漸降低的趨勢(shì)，反映儲(chǔ)集層底部含水量增加；對(duì)該段各點(diǎn)參數(shù)進(jìn)行地化解釋圖板投點(diǎn)，集中落在價(jià)值區(qū)內(nèi)(圖2)。因此，地化錄井解釋為油層、油水同層(圖5)。

參見圖3可以發(fā)現(xiàn)，在錄井綜合解釋圖板上進(jìn)行投點(diǎn)，大部分落在油層區(qū)內(nèi)，個(gè)別點(diǎn)落在油水同層內(nèi)，綜合三維定量熒光和地化兩項(xiàng)錄井技術(shù)，綜合解釋該層為油層、油水同層，建議對(duì)井段9 960～9 980 ft進(jìn)行試油，最終日產(chǎn)油258桶，產(chǎn)水20 m3/d，與錄井解釋結(jié)論相符。

表7 J 30井地化評(píng)價(jià)參數(shù)

3 結(jié) 論

在厄瓜多爾TARAPOA地區(qū)應(yīng)用三維定量熒光錄井和地化錄井兩項(xiàng)技術(shù)，并對(duì)其解釋評(píng)價(jià)方法和效果歸納總結(jié)，取得了兩點(diǎn)突破。

(1)首次在TARAPOA地區(qū)應(yīng)用三維定量熒光和地化兩項(xiàng)錄井技術(shù)，彌補(bǔ)常規(guī)測(cè)錄井技術(shù)的不足，在此基礎(chǔ)上，建立了TARAPOA地區(qū)三維定量熒光和地化參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)一步建立了地化錄井解釋圖板。

(2)深入分析各地化參數(shù)的意義，建立了地化含油性新參數(shù)Co，并結(jié)合三維定量熒光參數(shù)N，首次形成了TARAPOA地區(qū)錄井綜合解釋評(píng)價(jià)圖板。

綜上所述，在TARAPOA地區(qū)首次建立的錄井解釋評(píng)價(jià)方法，應(yīng)用效果良好，在減少勘探開發(fā)投入的同時(shí)能夠準(zhǔn)確識(shí)別儲(chǔ)集層流體性質(zhì)，有效解決了油氣顯示發(fā)現(xiàn)難題，具有良好的應(yīng)用前景和廣闊的應(yīng)用空間，為錄井服務(wù)進(jìn)入更多的國際市場(chǎng)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。