韓明剛 譚忠健 李鴻儒 李戰(zhàn)奎 陳勇國

(①中海油能源發(fā)展股份有限公司工程技術(shù)分公司；②中海石油(中國)有限公司天津分公司)

0 引 言

隨著渤海油田勘探目標向中深層邁進，勘探過程中會鉆遇許多復雜儲集層，對這些復雜儲集層流體性質(zhì)的評價會直接影響到油田的勘探?jīng)Q策。探井現(xiàn)場常用氣測、地化熱解和三維定量熒光等手段進行隨鉆評價[1-2]。輕烴包含著豐富的地球化學信息，一直備受人們關注[3-7],卻很少在現(xiàn)場得到應用。輕烴地球化學分析技術(shù)具有成本低和便捷快速的特點，可應用于勘探隨鉆評價，本文使用地化輕烴參數(shù)對儲集層流體進行隨鉆評價，探索輕烴在油田勘探開發(fā)中的應用，取得了較好的效果。

1 區(qū)域概況及問題分析

埕北低凸起位于渤海西部海域，該構(gòu)造已鉆4口探井，其中近期鉆探的C 222井位于C 22構(gòu)造，C 22構(gòu)造由三個斷塊組成，其東營組、沙河街組整體圈閉形態(tài)較好；該構(gòu)造緊鄰埕北凹陷，處于埕北凹陷油氣向埕北低凸起運移的路徑上，具備較好的烴源條件，成藏條件優(yōu)越。

C 222井東三段主要鉆遇3套儲集層，如圖1所示，其中①號和②號儲集層油氣顯示較好，壁心含油面積在50%及以上，地化熱解和三維定量熒光分析含油豐度較高，如表1所示，巖屑Pg值基本達到15 mg/g左右，壁心Pg最大值25.594 7 mg/g,三維定量熒光級別最高12.7級，氣測全烴最大值3.61%，錄井各單項資料均達到了油層的解釋標準，因此錄井現(xiàn)場解釋為油層。地化熱解和三維定量熒光分析判別為重質(zhì)油，鉆前預測原油密度0.881 g/cm3，為中質(zhì)油。③號儲集層Pg值相對較低，可能含水。然而，3套儲集層測井解釋含水飽和度86%～92.8%，皆為含油水層，如表2所示，并且①號儲集層在2 197.5 m PVT取樣只見少量的油花，錄井和測井、測試解釋矛盾，使C 222井儲集層流體性質(zhì)判斷陷入困難，甚至對后期勘探?jīng)Q策帶來直接影響。由于鄰井C 221井沒有地化錄井數(shù)據(jù)，本文嘗試對C 222井和已鉆2口鄰井C 211、C 212井現(xiàn)場輕烴數(shù)據(jù)從生物降解程度及水洗程度方面進行分析。

圖1 留楚構(gòu)造帶特征參數(shù)箱圖

表1 C 222井東三段錄井解釋數(shù)據(jù)

表2 C 222井東三段測井解釋數(shù)據(jù)

2 輕烴數(shù)據(jù)分析

選取該區(qū)3口探井東營組儲集層井壁取心和鉆井取心共101個樣品，數(shù)據(jù)來源于井場地球化學錄井輕烴氣相色譜分析，將巖心、井壁取心樣品加熱到80℃，使樣品中輕質(zhì)烴類(C1-C9)釋放出來，隨后進行色譜檢測，獲得樣品的輕烴組成信息。

2.1 生物降解程度分析

庚烷值和異庚烷值常用于對輕烴次生變化的研究，Thompson[8]、王培榮等[9]根據(jù)大量的實驗結(jié)果，基于庚烷值和異庚烷值的變化，將原油分為四大類型(表3)。

異庚烷值=(2-甲基己烷+3-甲基己烷)/(1,順,3-+1,反,3-+1,反,2-)環(huán)戊烷

正庚烷值=(正庚烷×100)/(環(huán)己烷+2-甲基己烷+1,1-二甲基環(huán)戊烷+2,3-二甲基戊烷+3-甲基己烷+1,順,3-二甲基環(huán)戊烷+1,反,3-二甲基環(huán)戊烷+1,反,2-二甲基環(huán)戊烷+3-乙基戊烷+2,2,4-三甲基戊烷+正庚烷+甲基環(huán)己烷)

表3 Thompson原油成熟度分類區(qū)間

盡管不同區(qū)塊的分類范圍有所不同，但大致是類似的，降解區(qū)內(nèi)庚烷值和異庚烷值越小說明降解越嚴重。

根據(jù)Thompson的分類標準建立了3口井東營組儲集層庚烷值和異庚烷值散點圖，如圖2所示。已鉆鄰井C 211井的庚烷值和異庚烷值較為分散，部分在降解區(qū)內(nèi)，說明其部分儲集層受到降解。鄰井C 212井的庚烷值和異庚烷值大部分在降解區(qū)內(nèi)，說明其大部分儲集層受到降解。C 222井庚烷值和異庚烷值全部位于降解區(qū)內(nèi)，分布非常集中，且相比鄰井其值較小，區(qū)分度明顯，說明其受生物降解最為嚴重，因此錄井預測其油質(zhì)較重(鉆前預測為中質(zhì)油)。生物降解作用可使原油粘度增大，流動性變差，并影響孔隙發(fā)育，阻礙油氣運移，而且使得儲集層流體中殘余油飽和度相對較高，造成“好顯示”假象。

圖2 各井東營組儲集層庚烷值與異庚烷值散點圖

2.2 水洗程度分析

在相同的物理化學條件下，相同碳數(shù)輕烴的溶解度具有環(huán)烷烴最小、芳烴最大、鏈烷烴介于兩者之間的特征[10-11]。水洗作用可使甲苯、苯含量降低。

根據(jù)3口井的現(xiàn)場井壁取心輕烴數(shù)據(jù)制作了甲苯與苯含量散點圖，由圖3可以看到，C 222井的苯、甲苯含量較同一區(qū)域其他各井均有降低趨勢。C 211井油層甲苯含量在0.1%以上，苯含量多在0.02%以上, 油層和含油水層的分布范圍有部分重合，但還是有一定區(qū)分度。C 212井油層甲苯含量在0.15%以上，苯含量多在0.02%以上，油層和含油水層、水層的苯、甲苯含量分布區(qū)有很好的區(qū)分度。相比鄰井，C 222井的甲苯、苯含量較低，甲苯在0.055%以下，均值0.019%，苯在0.04%以下，均值0.008 4%，說明水洗作用明顯，因此解釋為含油水層是合理的。

圖3 各井東營組儲集層甲苯與苯含量散點圖

2.3 輕烴圖板驗證

輕烴豐度為所測得的C1-C7的含量總和(單位：mV·s)，輕烴豐度會隨著水洗作用的加強而降低，能夠反映儲集層的含水性。通過該區(qū)12口探井古近系45層數(shù)據(jù)建立了輕烴豐度與芳烴圖板，將C 222井東三段輕烴豐度和芳烴含量投影到該圖板，由圖4可以看出，C 222 井東三段輕烴豐度和芳烴含量整體偏低，分布于油水同層和含油水層區(qū)。

圖4 C 222井東營組儲集層輕烴豐度與芳烴含量散點圖

3 結(jié) 論

(1)與鄰井相比，C 222井的庚烷值和異庚烷值較小，說明其儲集層受生物降解較為嚴重，影響油氣運移，并使得儲集層流體中殘余油飽和度相對較高，造成“好顯示”假象。

(2)與區(qū)域指標相比，C 222井的甲苯、苯含量較低，說明水洗作用明顯，輕烴豐度與芳烴含量散點圖也驗證了該結(jié)論，因而解釋為含油水層是合理的。

(3)使用輕烴參數(shù)對儲集層流體進行隨鉆評價具有可行性，且方便快捷，對輕烴在其他區(qū)塊和油田的應用有一定借鑒意義，建議在常規(guī)錄井手段中引進輕烴參數(shù)，尤其對錄井和測井解釋矛盾的儲集層有很好的參考價值。