趙天東 張學(xué)忠 王 剛 張 杰 趙慧霞 王立永

(①中國石油渤海鉆探第一錄井公司；②中國石油天然氣股份有限公司長慶油田公司蘇里格南作業(yè)分公司；③中國石油渤海鉆探油氣合作開發(fā)公司)

0 引 言

蘇里格氣田為典型的致密砂巖氣田，年氣產(chǎn)量巨大。蘇20區(qū)塊是蘇里格氣田的一個(gè)重要開發(fā)區(qū)塊，位于蘇里格氣田西部蘇里格廟地區(qū)，南北長31 km，東西寬16 km，工區(qū)面積約509 km2[1-5]。構(gòu)造區(qū)內(nèi)地層走勢(shì)平緩，整體為西傾的寬緩單斜，局部有微幅構(gòu)造發(fā)育，主要產(chǎn)氣層為上古生界二疊系下石盒子組盒8段及山西組，巖性以灰白色粗中粒石英砂巖和巖屑石英砂巖為主。由于受河流相沉積環(huán)境的影響，儲(chǔ)層砂體展布呈條帶狀分布，下部地層烴源巖廣泛發(fā)育，有機(jī)質(zhì)豐度高，生烴能力強(qiáng)，氣源十分充足，屬于典型的巖性氣藏。在沉積早期由于受多變的沉積物源類型、水動(dòng)力條件及后期復(fù)雜的地質(zhì)成巖條件影響，儲(chǔ)層橫向變化快，非均質(zhì)性強(qiáng)，具有低孔、低滲的地質(zhì)特征。

以往該區(qū)塊內(nèi)的勘探開發(fā)主要集中在中部及東南部的氣藏富集區(qū)，靠近西部和北部的擴(kuò)邊區(qū)很少動(dòng)用。近年來，隨著區(qū)域勘探開發(fā)的不斷深入，井位部署逐漸由富集區(qū)向周邊外圍擴(kuò)展。與氣藏富集區(qū)相比，新開發(fā)區(qū)域的氣層隱蔽性更強(qiáng)，儲(chǔ)層含水情況更復(fù)雜，開發(fā)增儲(chǔ)難度大，如何有效地開展氣層精準(zhǔn)解釋評(píng)價(jià)及儲(chǔ)層含水識(shí)別研究成為提高區(qū)塊產(chǎn)能建設(shè)效果的關(guān)鍵。錄井是油氣勘探開發(fā)活動(dòng)中發(fā)現(xiàn)和評(píng)價(jià)油氣藏最直接、最及時(shí)的一項(xiàng)技術(shù)手段，同時(shí)隨著新技術(shù)的發(fā)展和新方法的不斷引入，以多種錄井技術(shù)組合為手段開展致密砂巖氣藏精細(xì)解釋評(píng)價(jià)及儲(chǔ)層含水識(shí)別具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用前景。

1 氣藏特征概況

蘇20區(qū)塊所在區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)含氣層系比較多而且連續(xù)。上古生界二疊系石盒子組、山西組、太原組以及石炭系本溪組等地層均有氣藏分布，主力含氣層主要集中在盒8段和山西組，并具有如下特點(diǎn)。

1.1 氣藏參數(shù)特征豐富、多樣性強(qiáng)

從區(qū)域橫向?qū)Ρ葋砜?，處于同一地質(zhì)層位的氣層，隨著所在區(qū)域的不同，氣層表現(xiàn)特征往往不同，甚至在相鄰近的井叢之間，單井氣層顯示也會(huì)出現(xiàn)不同的參數(shù)表現(xiàn)特征；從單井縱向顯示來看，儲(chǔ)層物性變化快，受地質(zhì)因素的影響，氣層特征變化多樣。

1.2 單井產(chǎn)能匹配性差，動(dòng)靜態(tài)不符狀況突出

有些氣測(cè)顯示好的單井，試采效果不夠理想；而氣測(cè)顯示差的一些單井，試采產(chǎn)能較高。例如，近年實(shí)鉆的80口單井中，動(dòng)靜態(tài)不符的井為18口，占總井?dāng)?shù)的22%；試采無阻產(chǎn)能小于4×104m3的三類井為9口，其中氣測(cè)最高值大于40%的單井為4口，占三類井總數(shù)的44%，而試采無阻產(chǎn)能大于10×104m3的一類井為53口[6]，其中氣測(cè)最高值低于40%的單井為7口，占總井?dāng)?shù)的13%。

1.3 地層水賦存情況非常復(fù)雜

已有的錄井、測(cè)井及試氣資料表明，區(qū)塊中部及東南部為氣藏富集區(qū)，儲(chǔ)層含水狀況不甚明顯[7]，地層水為凝析水及少量淡化地層水；區(qū)塊西部及北部含水狀況較重，儲(chǔ)層水以地層淡化水和高礦化度水為主，儲(chǔ)層無邊、底水和統(tǒng)一的氣水界面。從單井縱向?qū)Ρ葋砜?，由于上下部地層壓力的不同及圍巖巖性的差異，儲(chǔ)層含水表現(xiàn)特征也不相同，區(qū)塊開發(fā)難度大。鑒于以上區(qū)域氣藏特點(diǎn)，采用常規(guī)氣測(cè)錄井、輕烴分析和離子色譜分析技術(shù)組合，針對(duì)勘探開發(fā)難題開展了技術(shù)應(yīng)用和研究工作，在致密砂巖氣層精細(xì)解釋評(píng)價(jià)與儲(chǔ)層含水識(shí)別研究方面取得了良好的應(yīng)用效果。

2 錄井解釋評(píng)價(jià)方法研究

2.1 氣測(cè)解釋評(píng)價(jià)

常規(guī)氣測(cè)解釋評(píng)價(jià)法的特點(diǎn)為數(shù)據(jù)連續(xù)性好、及時(shí)性強(qiáng)，通常在單井的解釋評(píng)價(jià)過程中作為首選技術(shù)手段，通過建立氣測(cè)解釋圖板的形式開展顯示層數(shù)據(jù)落點(diǎn)的價(jià)值區(qū)分析。

蘇20區(qū)塊由于存在單井動(dòng)靜態(tài)不符的情況，分壓合試開采工藝的采用以及儲(chǔ)層氣測(cè)派生參數(shù)特征多樣等制約因素的存在，氣測(cè)圖板解釋評(píng)價(jià)在該區(qū)的應(yīng)用具有一定局限性。筆者經(jīng)過對(duì)多口單井解釋評(píng)價(jià)與試氣資料結(jié)合研究，歸類運(yùn)用氣測(cè)參數(shù)曲線形態(tài)法和氣測(cè)參數(shù)趨勢(shì)法兩種解釋評(píng)價(jià)方法，兩種方法的運(yùn)用具有高效并兼顧井間橫向?qū)Ρ扰c單井縱向?qū)Ρ冉忉屝枨蟮膬?yōu)勢(shì)，下面加以詳細(xì)分析。

2.1.1 氣測(cè)參數(shù)曲線形態(tài)法

通過在研究區(qū)開展解釋敏感參數(shù)優(yōu)選，總結(jié)了由濕度比(Wh)、烴斜率(Gh)和平衡比(Bh)三項(xiàng)參數(shù)曲線形成的儲(chǔ)層不同流體標(biāo)準(zhǔn)曲線形態(tài)，其中標(biāo)準(zhǔn)氣層具有三種典型形態(tài)：一為平行線型，該形態(tài)的特征為進(jìn)入氣層顯示后，三條參數(shù)曲線極其穩(wěn)定，幾乎無左右偏離，形成近似平行線的形態(tài)，該形態(tài)反映了儲(chǔ)層內(nèi)隨深度的增加流體性質(zhì)極其穩(wěn)定；二為左部倒三角型，該形態(tài)的特征為在顯示段頂部濕度比和烴斜率兩條曲線極速降低，隨后隨著深度的增加再緩慢回升至非顯示層段初始數(shù)值的位置，平衡比基本保持不變，三條曲線形成左部倒三角的形態(tài)，類似于油氣共存時(shí)底油頂氣的參數(shù)形態(tài)；三為左部箱型，該形態(tài)的特征為進(jìn)入顯示段后濕度比和烴斜率兩條曲線極速降低，并保持低值不變，在接近顯示層底部時(shí)，兩條曲線同時(shí)急速升高至非顯示層段的原始數(shù)值位置，平衡比則基本保持了數(shù)值不變，三條曲線構(gòu)成左部箱型的形態(tài)，該形態(tài)反映了此類儲(chǔ)層烴類輕組分含量較高，且流體性質(zhì)極為穩(wěn)定的特征(圖1)。

圖1 標(biāo)準(zhǔn)氣層參數(shù)曲線形態(tài)

標(biāo)準(zhǔn)含水層的參數(shù)曲線也具有三種典型形態(tài)：一為右部正三角型，該形態(tài)的特征為自顯示層頂部開始，烴斜率、平衡比逐漸增大，濕度比保持不變或略微降低，三條參數(shù)曲線形成近似的右部正三角形態(tài)，該形態(tài)的出現(xiàn)與原始地層狀態(tài)下大量較易溶于水的甲烷在鉆頭打破地層原始狀態(tài)后大量釋放析出有關(guān)，該形態(tài)儲(chǔ)層上、下部均含水，含水程度中等；二為拖尾-“頭重腳輕”型，該形態(tài)的特征為自顯示層頂部至底部，濕度比、烴斜率表現(xiàn)出先增大后減小的趨勢(shì)，平衡比表現(xiàn)為先減小后升高的趨勢(shì)，反映出地層流體頂部重、底部輕的罕見參數(shù)曲線形態(tài)，該形態(tài)的出現(xiàn)是由于原始高溫高壓地層狀態(tài)下溶解了大量甲烷的地層水賦存于儲(chǔ)層底部，而較重的烴類由于較難溶于水而存在于儲(chǔ)層頂部所致，通常該種形態(tài)儲(chǔ)層含水程度較重；三為拖尾-“通道”型，該形態(tài)的特征為自儲(chǔ)層頂部濕度比、烴斜率、平衡比均呈現(xiàn)先降低后逐漸升高的變化趨勢(shì)，三條參數(shù)曲線形成類似“通道”的形態(tài)，該形態(tài)的出現(xiàn)由儲(chǔ)層中水體呈條帶狀分布所致，解釋參數(shù)曲線呈現(xiàn)由不穩(wěn)定向穩(wěn)定回歸的趨勢(shì)(圖2)。因此，在直井中當(dāng)氣測(cè)顯示厚度與儲(chǔ)層厚度的對(duì)應(yīng)性不強(qiáng)，氣測(cè)顯示出現(xiàn)“拖尾”現(xiàn)象時(shí)，儲(chǔ)層含水的概率往往較高。

圖2 標(biāo)準(zhǔn)含水層參數(shù)曲線形態(tài)

2.1.2 氣測(cè)參數(shù)趨勢(shì)法

蘇20區(qū)塊地層水礦化度較高[8-10]，盒8段和山西組總礦化度介于6 980～58 600 mg/L之間[3]，平均為23 930 mg/ L，陰、陽離子質(zhì)量濃度比值約為0. 96，其中陰離子含量以氯離子為主，占陰離子總量的98%以上，與地層水總礦化度呈正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.98[4]。筆者統(tǒng)計(jì)了研究區(qū)38口試氣單井氣樣的同分異構(gòu)比(nC4/iC4)及水體資料發(fā)現(xiàn)：隨著單井地層水體總礦化度的增高，同分異構(gòu)比(nC4/iC4)的數(shù)值呈現(xiàn)降低趨勢(shì)；當(dāng)單井地層水體總礦化度降低時(shí)，同分異構(gòu)比(nC4/iC4)的數(shù)值呈升高趨勢(shì)(圖3)。這表明儲(chǔ)層水體總礦化度高時(shí)，有利于iC4的聚集，組分中iC4的占比高；當(dāng)水體總礦化度低時(shí)，不利于iC4的聚集，組分中iC4的占比低。

在研究區(qū)單井的壓裂求產(chǎn)過程中，返排液的總礦化度通常均有不同程度的升高，返排液礦化度越高，出水情況越明顯，試氣效果也越不理想。當(dāng)返排液礦化度低于20 000 mg/L時(shí)，單井的試氣效果良好，無明顯地層水產(chǎn)出；當(dāng)返排液總礦化度大于20 000 mg/L時(shí)，單井試采效果變差的狀況增多，并伴有明顯地層水產(chǎn)出。這表明在研究區(qū)內(nèi)少量的低礦化度束縛水或凝析水普遍存在，原始地層狀態(tài)下難以流動(dòng)，僅在壓裂改造后產(chǎn)出少量水，礦化度通常不高于20 000 mg/L[5]。由于區(qū)域儲(chǔ)層內(nèi)呈游離態(tài)分布的自由水并不多見，其總礦化度較高，接近區(qū)域地層水總礦化度平均值水平，通常高于20 000 mg/L，當(dāng)?shù)貙映鏊吭龃髸r(shí)，對(duì)單井的產(chǎn)能影響增大，試采效果總體變差。依據(jù)同分異構(gòu)比(nC4/iC4)與總礦化度的數(shù)值對(duì)應(yīng)關(guān)系，可以得出：當(dāng)同分異構(gòu)比(nC4/iC4)數(shù)值高時(shí)，iC4含量低，地層含水程度輕；當(dāng)同分異構(gòu)比(nC4/iC4)數(shù)值低時(shí)，iC4含量高，地層含水程度重。因此，從圖3可以看出，當(dāng)同分異構(gòu)比(nC4/iC4)小于0.4時(shí)，往往是地層含水程度高的表現(xiàn)。

圖3 同分異構(gòu)比(nC4/iC4)與總礦化度關(guān)系

另外，從氣測(cè)參數(shù)平衡比(Bh)和總礦化度的關(guān)系圖(圖4)可以看出，當(dāng)平衡比(Bh)在40～320之間時(shí)，地層水的總礦化度較低，地層含水的程度不高。當(dāng)平衡比(Bh)大于320或小于40時(shí)，地層水礦化度增高的趨勢(shì)明顯，地層的含水程度增高。在實(shí)際開發(fā)中，平衡比(Bh)大于320時(shí)對(duì)儲(chǔ)層含水的認(rèn)識(shí)比較明確，與氣測(cè)派生參數(shù)曲線形態(tài)法中含水層典型形態(tài)之一的右部正三角型及拖尾-“通道”型曲線走勢(shì)能夠相互印證。在開發(fā)過程中此類顯示層通常避而不采，數(shù)據(jù)點(diǎn)相對(duì)較少，而對(duì)于平衡比(Bh)小于40時(shí)地層出水增高的參數(shù)特征和規(guī)律起初并無較清晰的認(rèn)識(shí)。因此，在單井解釋評(píng)價(jià)過程中，當(dāng)平衡比(Bh)大于320或小于40時(shí)，是地層含水程度增高的又一參數(shù)變化趨勢(shì)反映。

圖4 平衡比(Bh)與總礦化度關(guān)系

2.2 輕烴解釋評(píng)價(jià)

2.2.1 輕烴分析原理

輕烴錄井是通過對(duì)鉆井液、巖屑、巖心等樣品進(jìn)行分析，得出C1-C9含正構(gòu)烷烴、異構(gòu)烷烴、環(huán)烷烴、芳烴等103個(gè)烴類組分，這些組分經(jīng)過色譜分離成各個(gè)單體烴，進(jìn)行定性和定量檢測(cè)，找出不同的儲(chǔ)層流體性質(zhì)條件下這些輕烴參數(shù)的變化規(guī)律，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)顯示層解釋評(píng)價(jià)及油氣水層判斷識(shí)別的目的[11-14]。

輕烴分析技術(shù)在油藏解釋評(píng)價(jià)及儲(chǔ)層含水識(shí)別方面應(yīng)用較為普遍，在氣藏中的應(yīng)用相對(duì)較少。與油藏相比，所研究的資料數(shù)據(jù)項(xiàng)略有不同。由于氣藏自身的特點(diǎn)，在非煤系地層中輕烴分析所得到的數(shù)據(jù)基本以C5以前的組分為主，C5以后組分較少出現(xiàn)；而在煤系地層中，由于烴源巖煤的存在，能夠檢測(cè)到C5以后的烴組分明顯增多，芳香族苯和二甲苯也比較常見。

2.2.2 儲(chǔ)層含氣性參數(shù)研究

通常認(rèn)為，氣測(cè)異常值高的儲(chǔ)層段，地層中的烴能量較高，而氣測(cè)異常值低的儲(chǔ)層，地層的烴能量較低。但如前文所述，在實(shí)際勘探開發(fā)過程中發(fā)現(xiàn)，盡管有些單井全井段或試采層段的氣測(cè)異常值不高，常規(guī)錄井顯示并不樂觀，但在射孔壓裂施工后，單井產(chǎn)出效果良好，這表明對(duì)致密砂巖儲(chǔ)層烴能量的識(shí)別和評(píng)價(jià)僅僅依靠常規(guī)氣測(cè)錄井是不夠的。

以S 20-28-19X井和S 20-28-18X井為例，統(tǒng)計(jì)分析了兩口單井的常規(guī)氣測(cè)、輕烴分析數(shù)據(jù)以及試氣資料發(fā)現(xiàn)(表1)，單井中氣測(cè)值最高的井段，輕烴檢測(cè)到的總烴卻并不一定最高，低氣測(cè)值的井段也會(huì)出現(xiàn)極高的總烴值。因此，在鉆頭破碎巖石后烴類物質(zhì)分為游離于鉆井液之中和吸附于固相縫隙巖屑之中兩部分，當(dāng)環(huán)境更利于吸附態(tài)存在時(shí)，則會(huì)出現(xiàn)低氣測(cè)值、高總烴的隱蔽性優(yōu)質(zhì)氣層。以S 20-5-22SX井為例，該井進(jìn)行了兩種方式輕烴取樣，一種是鉆井液取樣，另一種是在振動(dòng)篩出口獲取的巖屑取樣，并分別進(jìn)行輕烴分析檢測(cè)，兩種方式檢測(cè)到的組分項(xiàng)基本一致，但組分含量相差懸殊(表2)，隨著顯示的不同，其中總烴的相差倍數(shù)最小2.2倍，最大達(dá)到37.5倍，而甲烷(CH4)的相差倍數(shù)最大達(dá)到43.2倍。這也表明，鉆頭破碎儲(chǔ)層巖石后，絕大部分的烴物質(zhì)是以吸附態(tài)的形式存在于巖屑縫隙之中，鉆井液中的烴物質(zhì)只占極少的一部分。因此，通過輕烴分析技術(shù)與常規(guī)氣測(cè)錄井技術(shù)組合能夠更加全面精準(zhǔn)地發(fā)現(xiàn)隱蔽性潛在優(yōu)質(zhì)氣層。

2.3 離子色譜解釋評(píng)價(jià)

2.3.1 離子色譜分析原理

離子色譜技術(shù)是近年來被引入蘇里格氣田開展致密砂巖儲(chǔ)層氣水識(shí)別的一項(xiàng)技術(shù)，其主要原理是利用液相色譜分析技術(shù)分離樣品中的陰、陽離子，并檢測(cè)出各種離子的含量。在鉆進(jìn)過程中，隨著鉆頭破碎巖石，巖石中的地層水進(jìn)入鉆井液中，使得鉆井液中陰、陽離子的含量隨井深變化而發(fā)生變化，依據(jù)各種離子變化幅度的大小，結(jié)合區(qū)域地層水的地球化學(xué)特征判斷和評(píng)價(jià)儲(chǔ)層含水情況。

2.3.2 離子色譜解釋方法研究

蘇20區(qū)塊地層水礦化度較高，盒8段和山西組地層產(chǎn)出水的化學(xué)離子主要有K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-、HCO3-等。其中陽離子中K+、Na+、Ca2+含量高，而Mg2+含量較低，陰離子含量以Cl-為主，HCO3-和SO42-較少；區(qū)域內(nèi)Cl-隨地層水總礦化度增大而增高，相關(guān)系數(shù)達(dá)0.98。K++Na+和Ca2+離子濃度也隨總礦化度增大而升高，其相關(guān)系數(shù)近于0.98；Mg2+、SO42-和HCO3-離子濃度與總礦化度則呈散點(diǎn)關(guān)系，相關(guān)性并不明顯。因此，研究區(qū)目的層段地層水的總礦化度大小主要取決于Cl-、Ca2+和K++Na+離子的含量[4]。

表1 常規(guī)氣測(cè)與輕烴分析數(shù)據(jù)對(duì)比

表2 S 20-5-22SX井巖屑取樣與鉆井液取樣輕烴分析數(shù)據(jù)對(duì)比

在考慮到鉆井液作為一個(gè)固液混合的復(fù)雜體系，自身的各項(xiàng)離子含量并不能達(dá)到理想化的均一狀態(tài)，實(shí)鉆中發(fā)生著實(shí)時(shí)變化，為更好地表征鉆開儲(chǔ)層后鉆井液各項(xiàng)離子變化幅度，定義了單項(xiàng)離子變化率R這一參數(shù)，研究隨井深的不同各項(xiàng)離子含量的變化幅度，計(jì)算公式如下：

Ri=[(Mi-Mi-1)/Mi-1]×100%

(1)

式中：Mi為顯示段內(nèi)第i個(gè)樣品的離子色譜分析值；Mi-1為第i-1個(gè)樣品的離子色譜分析值；i為第n個(gè)樣品(i=1,2，…，n)。

通過單項(xiàng)離子變化率這項(xiàng)參數(shù)，引入陰離子總變化率YI指數(shù)、陽離子總變化率YA指數(shù)以及離子總變化率Z指數(shù)作為研究和解釋評(píng)價(jià)參數(shù)，陰離子的總變化率近似為Cl-變化率。計(jì)算公式分別如下：

YI≈RCl-

(2)

YA=RNa++RK++RCa2+

(3)

Z=YI+YA

(4)

式中：RCl-為氯離子的變化率；RNa+為鈉離子的變化率；RK+為鉀離子的變化率；RCa2+為鈣離子的變化率。

由于實(shí)鉆過程中對(duì)鉆井液自身各項(xiàng)離子含量的實(shí)時(shí)變化，需要甄別顯示層內(nèi)離子含量變化是鉆井液體系自身變化還是打開儲(chǔ)層后地層水進(jìn)入所致，定義了離子變化量判別因子V這一參數(shù)，計(jì)算公式如下：

V=Mi-Mi-1

(5)

已有勘探成果表明，蘇20區(qū)塊石盒子組、山西組地層水均為氯化鈣(CaCl2)水型，且具有較高的礦化度，而配制鉆井液所用的水為硫酸鈉水型，總礦化度僅在160 mg/L左右。在計(jì)算出陰、陽各項(xiàng)離子變化量判別因子的前提下，代入蘇林水型分類標(biāo)準(zhǔn)(表3)。 當(dāng)水型為氯化鈣型時(shí)，則可以判斷為地層水進(jìn)入所引發(fā)的離子含量變化；反之，則是鉆井液體系自身離子含量的變化體現(xiàn)。

通過對(duì)研究區(qū)應(yīng)用常規(guī)氣測(cè)錄井技術(shù)的38口單井和應(yīng)用輕烴及離子色譜分析技術(shù)的9口單井，共計(jì)168層顯示的解釋應(yīng)用和試氣資料相結(jié)合，初步形成了蘇20區(qū)塊錄井綜合解釋評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)(表4)。

表3 蘇林水型分類

表4 蘇20區(qū)塊錄井綜合解釋評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

3 應(yīng)用實(shí)例及效果分析

目前，在研究區(qū)對(duì)9口單井進(jìn)行了錄井多技術(shù)組合解釋評(píng)價(jià)方法及標(biāo)準(zhǔn)的驗(yàn)證性應(yīng)用，并對(duì)應(yīng)用效果進(jìn)行了跟蹤統(tǒng)計(jì)。共解釋評(píng)價(jià)儲(chǔ)層287 m/70層，其中已進(jìn)行試氣的井有4口，共計(jì)66 m/15層，其中符合13層，不統(tǒng)計(jì)2層，解釋符合率達(dá)到100%，新建標(biāo)準(zhǔn)得到了驗(yàn)證(表5)。

表5 多種錄井技術(shù)組合綜合解釋評(píng)價(jià)應(yīng)用效果

3.1 S 20-28-18X井

S 20-28-18X井是區(qū)域內(nèi)部署叢式井中的一口單井，鉆探目的層為盒8段及山西組。該井全井氣測(cè)異常值低，氣測(cè)顯示井段3 595.0～3 600.0 m、3 640.0～3 642.0 m及3 688.0～3 694.0 m的全烴高值分別為12.76%、15.60%、2.62%，但三處顯示層段氣測(cè)派生參數(shù)曲線均表現(xiàn)為標(biāo)準(zhǔn)氣層的“平行線”形態(tài)，含水特征不明顯；輕烴分析總烴含量分別為1 024.4 mV·s、10 696.2 mV·s、23 842.8 mV·s，表明儲(chǔ)層段內(nèi)烴物質(zhì)含量較高(圖5)。應(yīng)用離子色譜分析，發(fā)現(xiàn)在井段3 595.0～3 600.0 m，離子總變化率Z指數(shù)為64.6%，經(jīng)數(shù)據(jù)計(jì)算判別水型為重碳酸鈉型，與區(qū)域地層水型不符，表明儲(chǔ)層離子含量變化非地層含水所致。在井段3 640.0～3 642.0 m，離子總變化率Z指數(shù)為51.7%，經(jīng)數(shù)據(jù)計(jì)算后與標(biāo)準(zhǔn)水型均不符。因此，認(rèn)為該層段的離子含量變化也不是地層含水所致。在井段3 688.0～3 694.0 m井段，離子總變化率Z指數(shù)為-53.3%，應(yīng)用含水標(biāo)準(zhǔn)判斷儲(chǔ)層不含水(表6)。

最終，該井在山西組和石盒子組3 690.8～3 691.8 m、3 642.8～3 645.7 m和3 596.4～3 599.0 m井段采用分壓合試的工藝試氣，返排液氯根自2 048 mg/L升至11 344 mg/L，井筒內(nèi)為純氣相，無阻流量6.712 2×104m3/d，試氣結(jié)論為氣層，錄井綜合解釋評(píng)價(jià)結(jié)果與試氣結(jié)論一致。

圖5 S 20-28-18X井錄井綜合解釋成果

表6 S 20-28-18X井儲(chǔ)層水型判斷成果

3.2 S 20-6-23X井

S 20-6-23X井是區(qū)域內(nèi)部署叢式井中的一口單井，鉆探目的層為盒8段及山西組。該井全井氣測(cè)異常值低，氣測(cè)顯示井段3 480.0～3 485.0 m、3 489.0～3 495.0 m、3 529.0～3 535.0 m，及3 547.0～3 552.0 m的全烴值分別為0.52%、0.63%、15.54%、2.43%，氣測(cè)派生參數(shù)曲線形態(tài)除3 547.0～3 552.0 m井段非標(biāo)準(zhǔn)氣層形態(tài)外，其他三段均呈現(xiàn)為標(biāo)準(zhǔn)氣層的“平行線”形態(tài)，3 482.0、3 493.0、3 530.0、3 555.0 m處輕烴分析總烴含量分別為2 898.8、5 875.5、14 185.5、68 424.4 mV·s，表明錄井7號(hào)、8號(hào)儲(chǔ)層內(nèi)烴物質(zhì)含量較高，5號(hào)次之，4號(hào)最低(圖6)。應(yīng)用離子色譜分析，在3 480.0 m處，離子總變化率增長了15.7%，經(jīng)數(shù)據(jù)計(jì)算后與標(biāo)準(zhǔn)水型均不符，判斷為鉆井液自身離子含量變化所致，儲(chǔ)層不含水。在3 493.0 m處，離子總變化率為-50.0%，判斷該段儲(chǔ)層不含水。在3 529.0 m處，離子總變化率為-36.8%，判斷該段儲(chǔ)層不含水。在3 549.0 m處，離子總變化率為434.3%，經(jīng)數(shù)據(jù)計(jì)算后判別水型為氯化鈣型，應(yīng)用儲(chǔ)層含水標(biāo)準(zhǔn)判斷為含水層(表7)。最終，該井在山西組和石盒子組3 482.2～ 3485.0 m、3 492.6～3 494.4 m、3 531.0～3 534.0 m，以及3 545.2～3 550.4 m井段采用分壓合試工藝進(jìn)行試氣，返排液氯根自2 304 mg/L升至25 524 mg/L，井筒內(nèi)為氣液混合相，無阻流量6.176 5×104m3/d，有地層水產(chǎn)出，試氣結(jié)論為含水氣層，錄井綜合解釋評(píng)價(jià)結(jié)果與試氣結(jié)論一致。

圖6 S 20-6-23X錄井綜合解釋成果

表7 S 20-6-23X儲(chǔ)層水型判斷成果

4 結(jié) 論

通過在蘇里格氣田蘇20區(qū)塊將常規(guī)氣測(cè)錄井、輕烴錄井和離子色譜錄井技術(shù)組合應(yīng)用，開展綜合解釋評(píng)價(jià)方法研究和效果歸納總結(jié)，取得了如下成果：

(1)在常規(guī)氣測(cè)圖板解釋方法研究的基礎(chǔ)上歸納總結(jié)，形成了氣測(cè)參數(shù)曲線形態(tài)法和氣測(cè)參數(shù)趨勢(shì)法兩種新的解釋評(píng)價(jià)方法。通過引入輕烴分析技術(shù)，有效彌補(bǔ)了常規(guī)氣測(cè)錄井對(duì)具有隱蔽性潛在優(yōu)質(zhì)氣藏識(shí)別和評(píng)價(jià)上的不足。

(2)在深入研究離子色譜分析技術(shù)應(yīng)用原理、特點(diǎn)以及區(qū)域地層水地球化學(xué)特征的基礎(chǔ)上，通過建立離子變化率R、陰離子總變化率YI、陽離子總變化率YA、離子總變化率Z，以及離子含量變化判別因子V等解釋評(píng)價(jià)參數(shù)，建立了一套行之有效的地層水判斷和識(shí)別的方法，形成了蘇里格氣田蘇20區(qū)塊離子色譜解釋評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。

綜上所述，隨著蘇里格氣田勘探開發(fā)程度的不斷深入，開發(fā)區(qū)域由氣藏富集區(qū)向擴(kuò)邊區(qū)及重含水區(qū)域的不斷擴(kuò)展，為了有效應(yīng)對(duì)隱蔽性優(yōu)質(zhì)氣層和日趨復(fù)雜的儲(chǔ)層含水狀況等實(shí)際勘探開發(fā)中的難題，積極引入各項(xiàng)地質(zhì)分析化驗(yàn)技術(shù)，開展多種錄井技術(shù)組合應(yīng)用的綜合解釋評(píng)價(jià)方法研究，是區(qū)域未來油氣勘探開發(fā)的一大發(fā)展趨勢(shì)。