熊 亭 吳勇鋼 羅迎春 白林坤 蔣錢濤 程樂利

(①中海石油(中國)有限公司深圳分公司；②長江大學地球科學學院；③中法渤海地質服務有限公司深圳分公司；④長江大學錄井技術與工程研究院)

0 引 言

陸豐凹陷不同地層儲集層物性差異較大，新近系珠江組發(fā)育中-高孔隙度、特高滲透率儲集層，古近系恩平組發(fā)育低-中孔隙度、低-中滲透率儲集層，古近系文昌組發(fā)育低孔隙度、特低-低滲透率儲集層[1-4]。不同的物性特征導致測錄井響應不同，尤其文昌組發(fā)育成熟烴源巖，錄井響應常與油層一致，給錄井識別帶來了挑戰(zhàn)。

三維定量熒光錄井檢測時間短、精度高，在識別真假油氣顯示、判斷原油性質、流體性質等方面發(fā)揮著越來越重要的作用[5-11]，但采用三維定量熒光圖板法識別流體類型[12-16]具有一定的局限性，在陸豐凹陷解釋準確率只有70%左右。三維定量熒光平面圖譜本身包含豐富的流體識別信息，不同等值線圈定的不同顏色的面積、形態(tài)等與流體性質緊密相關，目前油田生產(chǎn)上也常采用油樣圖譜對比法來發(fā)現(xiàn)油層[10]，但沒有形成系統(tǒng)的方法。本文通過大量三維定量熒光圖譜研究發(fā)現(xiàn)，在陸豐凹陷，尤其對恩平組和文昌組，三維定量熒光圖譜法識別流體性質準確度高，隨著研究的不斷深入和完善，更易于在其他區(qū)塊進行推廣。

1 區(qū)域概況

陸豐凹陷位于珠一坳陷東北部，總體呈NW-SE向展布，北為北部隆起帶，南為東沙隆起。陸豐凹陷古近系文昌組、恩平組、珠海組，以半深湖、濱淺湖為沉積背景，發(fā)育扇三角洲、辮狀河三角洲、河流相三角洲，其中文昌組湖相泥巖為主要烴源巖。珠江組為新近系主要儲集層段，其下部發(fā)育三角洲、濱岸相砂巖沉積，東沙隆起發(fā)育系列生物礁和碳酸鹽巖臺地沉積；中上部沉積厚層泥巖夾薄層砂巖?？臻g上具有良好的生儲蓋關系，且正斷層、不整合面發(fā)育，具備優(yōu)越的成藏條件[17-22]。

根據(jù)試油數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)陸豐凹陷原油密度多分布在0.816 2～0.907 8 g/cm3之間，屬于輕質油或中質油，且文昌組、恩平組以輕質油為主，據(jù)此建立了陸豐凹陷輕質油、偏中輕質油、中質油典型圖譜(圖1)。中質油、偏中輕質油發(fā)射波長大于385 nm，而激發(fā)波長小于300 nm(圖1a、圖1b)；輕質油發(fā)射波長小于385 nm，而激發(fā)波長大于300 nm(圖1c、圖1d)。

圖1 陸豐凹陷中質油-輕質油三維定量熒光典型圖板

據(jù)陸豐凹陷31口井437層1000多個三維定量熒光數(shù)據(jù)，采用油性指數(shù)Oc和對比級別N建立了一個對文昌組和恩平組流體性質識別相對較好的圖板，并確定N≥5.4且Oc>0.7為油層，N<5.4或Oc≤0.7為(含油)水層。應用該圖板對陸豐凹陷文昌組、恩平組306層進行分析，測井解釋符合率僅為69.3%，符合率較低，急需找到新的方法識別流體性質。相對而言，三維定量熒光等值線平面圖譜本身包含豐富的流體信息，能較好地區(qū)分不同流體類型儲集層。

2 三維定量熒光圖譜法

采用三維定量熒光圖譜法，首先需要建立鉆井液及各種鉆井液添加劑圖譜庫，以區(qū)分真假油氣顯示；然后以試油資料為基礎，對圖譜進行分類；最后建立不同類型圖譜的流體性質判別標準。本文主要對后兩部分進行闡述。

2.1 圖譜形態(tài)分類及特征

在陸豐凹陷，根據(jù)試油資料，油層的三維定量熒光圖譜形態(tài)可分為L形、小L形(可分為A類和B類)、長條形、心形、一字形(圖2)，若僅從形態(tài)上考慮，按產(chǎn)能從大到小依次為：L形、心形 > 一字形 >小L形、長條形。為便于描述，將20種顏色按1～20編號，以純藍色為1號色，純紅色為20號色。

不同形態(tài)具有不同特征。

(1)L形：長軸接近平行于對角線，短軸垂直于長軸，常具有2～3個主峰(圖2a)。

圖2 陸豐凹陷三維定量熒光圖譜形態(tài)分類

(2)小L形：一般主峰在左下，主軸平行于對角線，輔軸較短與主軸垂直(A類) (圖2b)或輔軸較長與主軸夾角為銳角(B類) (圖2c)；A類小L形和L形的主要區(qū)別在于A類小L形19號圈未向右延伸、18號圈向右延伸，主峰在左下；B類小L形和L形的區(qū)別主要在于B類小L形主峰軸與對角線接近平行、僅一個主峰，主峰在左下。

(3)長條形：僅一個長軸且接近平行于對角線，通常有1～2個峰(圖2d)。

(4)心形：出峰位置明顯呈心形特征(圖2e)。心形和L形的區(qū)別主要在于，心形的兩軸基本等長，且多具有2個主峰或由2個主峰匯聚成一個心形，而L形分長軸和短軸，不等長。

(5)一字形：一般主峰居右下，橫向展布，即橢圓長軸與Em軸接近平行(圖2f)。

2.2 流體性質識別

前人通過拉曼峰等特殊標志識別水層[15]，但陸豐凹陷大多數(shù)水層并沒有拉曼峰，且不同三維定量熒光形態(tài)也具有不同的流體性質識別特征。總體來講，流體性質識別需要在形態(tài)分類的基礎上，結合不同顏色分布特征、分布面積、拉曼峰等情況來進行。統(tǒng)計陸豐凹陷22口井232層460張三維定量熒光平面圖譜發(fā)現(xiàn)，通過精細分類可有效區(qū)分流體類型。L形、長條形等需要根據(jù)出峰位置、峰數(shù)等作進一步的分類，心形、一字形需結合不同顏色面積、面積比等來判斷，但篇幅有限，故本文僅以相對簡單的小L形以及主峰在左下的單峰長條形為例，說明如何用圖譜法識別流體類型。

2.2.1 小L形三維定量熒光圖譜

小L形可分A類和B類。

A類小L形流體性質識別標準：當主軸較長但18號圈呈尖峰向右微微延伸，或者18號圈呈箱形峰向右延伸且軸長與峰厚差距小于40 nm(圖3a)，為油層；主軸較短且18號圈呈尖峰(圖3b)向右延伸，或主軸較長但18號圈呈烏龜頭狀(圖3c)或箱形峰向右延伸，且18號圈軸長與峰厚差距大于40 nm(圖3d)，為水層。B類小L形流體性質識別標準：當最大17號圈或16號圈向右延伸，邊界不收斂時(圖3e)或邊界收斂但中部無1號藍圈時(圖3f)為油層，邊界收斂且中部有1號藍圈時(圖3g)為水層；19或18號圈向右延伸較長且主軸較長時(圖3h)，一般為水層。

2.2.2 左下單峰長條形三維定量熒光圖譜

長條形可進一步分類為左下單峰、左上單峰以及雙峰3種，由于篇幅限制，這里僅以單峰在左下的長條形為例。其流體類型流體性質識別標準如下：

(1)17號圈向上延伸位置不超過Ex=380 nm時，若2號圈與3號藍圈界線處于Ex=480 nm以下，右上角對角線處可見1號藍圈(圖4a)一般為油層，若2號與3號藍圈界線處于Ex=480 nm以上或對角線右上角無1號藍圈(圖4b)一般為含油水層或干層。

(2)當17號圈向上延伸位置超過Ex=380 nm或主峰呈細扁條狀向上延伸時，上三角中3號藍圈范圍較大(超過Ex=460 nm)、1號藍圈范圍較小(圖4c)為油層，上三角中3號藍圈范圍較小(不超過Ex=460 nm)、1號藍圈范圍較大(圖4d)一般為含油水層。

圖3 小L形三維定量熒光圖譜的不同流體類型判別圖板

圖4 長條形三維定量熒光圖譜的不同流體類型判別圖板

(3)當主峰范圍較小，且20號-17號圈等值線基本等間距展布，上三角1號藍圈范圍不大、無拉曼峰(圖4e)，一般為油層或油水同層，拉曼峰從右上延伸與綠圈接觸為干層(圖4f)，上三角1號藍圈范圍達1/2、對角線方向延伸長度大于淺綠圈延伸長度(圖4g)，或者拉曼峰從右上角一直延伸或越過主峰(圖4h)為水層。

3 應用效果與實例

3.1 整體效果

通過對陸豐凹陷4口新井34個測井解釋層的三維定量熒光圖譜進行分析，其中僅1層不吻合(該層為陸豐凹陷15洼預探直井E 5井文昌組3 560.6～3 565.2 m處細砂巖，測井解釋為油水同層，而圖譜為3 564 m，居于該層下部，符合含油水層特征)，流體性質識別準確率達到了97.1%。而采用N與Oc圖板法解釋的4口新井恩平組、文昌組27個測井解釋層，有15層符合，準確率僅為55.6%。

3.2 應用實例

以E 3定向井為例，該井為預探井，位于陸豐凹陷15洼。該井恩平組井深2 960 m細砂巖圖譜如圖5a所示。首先判斷形態(tài)類型，主軸與對角線平行，輔軸與主軸成直角，判斷為A類小L形；然后識別流體類型，主峰較長，18號圈向右呈箱形峰，同時18號圈軸長與峰厚差距小于40 nm，符合圖3a油層特征，測井解釋為油層，吻合。該圖譜對應N為6.5，Oc為1.377，按圖板法同樣解釋為油層。

E 3井文昌組井深3 446 m細砂巖圖譜如圖5b所示。首先判斷形態(tài)類型，只有一個主軸且與對角線平行，主峰在左下，判斷為左下單峰長條形；然后識別流體類型，17號圈向上延伸位置未超過Ex=350 nm，且2號與3號藍圈界線處于Ex=480 nm以下，右上角對角線處可見1號藍圈，符合圖4a油層特征，測井解釋為油水同層，吻合。該圖譜對應N為8，Oc為1.05，按圖板法同樣解釋為油層。

E 3井文昌組井深3 455 m細砂巖圖譜如圖5c所示。首先判斷形態(tài)類型，只有一個主軸且與對角線平行，主峰在左下，判斷為左下單峰長條形；然后識別流體類型，17號圈向上延伸位置未超過Ex=350 nm，且2號與3號藍圈界線延伸到Ex=490 nm處，右上角對角線處可見1號藍圈，符合圖4b含油水層特征，測井解釋為含油水層，吻合。該圖譜對應N為6.8，Oc為1.228，按圖板法解釋應為油層，顯然是不正確的。

實例中，按圖譜法解釋都是正確的，但在井深3 455 m處，按圖板法解釋為油層，而測井解釋為含油水層，表明圖譜法準確度較高。

圖5 E 3井三維定量熒光圖譜

4 結論及建議

(1)陸豐凹陷原油屬于輕質油或中質油，且文昌組、恩平組以輕質油為主。根據(jù)試油數(shù)據(jù)，陸豐凹陷油層的三維定量熒光圖譜形態(tài)可分為L形、小L形(可分為A類和B類)、長條形、心形、一字形5大類，不同類型具有不同的流體性質判斷標準。

(2)在使用圖譜法識別流體性質時，首先應判斷其形態(tài)屬于哪一類，然后根據(jù)流體類型判別標準識別流體類型，作出較為準確的初步判斷，最后應結合其他資料進行校驗，比如油水同層的下部可能表現(xiàn)為含油水層的特征。在對新井進行判斷時，由于新井所處位置不同，可能出現(xiàn)難以判斷的或新的形態(tài)，此時應結合氣測曲線等進行綜合判斷，并在積累一定的數(shù)據(jù)后，對新的圖譜形態(tài)進行歸類分析，更新圖譜流體類型判別標準，以適應同一區(qū)塊或相鄰區(qū)塊勘探開發(fā)的需要。

(3)應用實例分析，采用三維定量熒光圖譜法判斷新井流體性質，測井解釋符合率達到了97.1%，而三維定量熒光圖板法符合率僅為55.6%。表明圖譜法準確度更高。在現(xiàn)場通過建立、比對標準圖譜庫，對流體性質快速準確的初步判斷，使該方法更易于在其他區(qū)塊推廣。

(4)對于較為復雜的指紋圖譜，可以采用圖像識別技術，達到類似指紋識別的效果，使圖譜法識別流體類型的技術更為高效快捷。