ABSTRACT

As it was difficult to evaluate the medium-shallow degradation reservoirs in Hongche Fault Zone on the northwest margin of Junggar Basin, and interpretation coincidence rate was low, through analyzing the characteristics of degraded reservoirs in mud logging, the gas logging curves and geochemical pyrolysis data were fully investigated, the sensitive parameters in hydrocarbon reservoir identification were explored, and logging interpretation chart of gas logging charging coefficient-oil abundance index and evaluation criterion were established. It is used in some of the newly completed exploration wells, it is valuable for promotion.

Keywords:Degradation Reservoirs, Peak-to-base Ratio in Gas Logging, Charging Coefficient, Total Amount of Oil in Pyrolysis, Ratio of Light to Heavy Hydrocarbon, Oil Abundance Index

准噶尔盆地西北缘红-车断裂带中浅层降解 油藏录井解释评价

薛晓军，马玉明，李建成，张莉霞，郑毅

中石油西部钻探克拉玛依录井工程公司，新疆 克拉玛依

作者简介：薛晓军(1968-)，男，高级工程师，现主要从事录井工程技术管理工作。

收稿日期：2017年5月30日；录用日期：2017年6月7日；发布日期：2017年10月15日

摘 要

针对准噶尔盆地西北缘红-车断裂带中浅层降解油藏油气层评价难度大、解释符合率低的现状，从降解油藏录井显示特征入手，充分挖掘气测曲线、地化热解资料信息，运用t检验方法探索开发油气层的敏感参数，建立该类油藏气测填充系数-油丰指数录井解释图版及评价标准。通过对新近完钻的部分探井进行应用，效果较好，具有一定的推广价值。

关键词 :降解油藏，气测峰基比，填充系数，热解含油总量，轻重比，油丰指数

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1. 引言

降解油藏是指正常原油遭受地层中厌氧细菌破坏和水解作用形成的特殊油气藏 [1] [2] [3] 。近年来，在准噶尔盆地西北缘中浅层的C21、CX7、CX3、HX16等井区勘探开发过程中，发现了该类油藏。该类油层录井资料显示特征与正常油层差别大，常规气测解释图版、地化解释图版失效，录井解释符合率低，迫切需要构建新的录井解释方法。为此，从油水层录井显示特征入手，充分挖掘气测曲线、地化热解油气信息，进行归纳总结，将气测与岩石热解参数进行组合开发，建立新的评价方法，经现场应用，效果明显。

红-车断裂带位于准噶尔盆地西北缘南段红山嘴-车排子地区，为一南北向构造单元，构造上位于盆地西部隆起与中央坳陷两个一级构造单元的结合部 [4] 。研究区经历了多期构造运动，新近纪之前形成古近系与上覆新近系的局部不整合接触。下伏石炭系埋深较浅，自东向西依次受红-车断裂、小拐断裂、车前断裂等多个近南北向阶梯状大型逆冲断裂控制，形成自东向西呈断阶状不断抬升的构造格局。新近纪至今，长期受喜马拉雅期新构造活动的影响，接受新近系沉积；之后构造运动明显加强，且规模较大，构成有效的油源断裂，形成浅层新近系的油气成藏 [4] [5] 。红-车断裂带自下而上发育石炭系(C)、二叠系下乌尔禾组(P₂w)、侏罗系八道湾组(J₁b)、白垩系吐谷鲁群(K₁tg)、古近系(E)、新近系(N)及第四系(Q)。

主力出油段石炭系储层岩性主要为安山岩、玄武岩、火山角砾岩、凝灰岩及少量凝灰质砂砾岩。主要储集空间类型为粒内溶孔及微裂缝，见少量晶间孔。裂缝类型主要为溶蚀缝、直劈缝、诱导缝和斜交-网状缝。石炭系储层平均孔隙度为7.78%~12.94%，平均渗透率为0.047~0.52 mD，属低孔~中孔、低渗~特低渗储层。石炭系油藏为受不同期次的火山岩岩体控制的构造-岩性油藏。

2. 录井显示特征及成因分析

2.1. 录井显示特征

1) 储集层的岩屑、岩心等实物资料一般见荧光，据研究区岩心油气显示统计发现，油层含油级别最高可达富含油，一般在油斑以上(图1)。

2) 储集层热解-气相色谱谱图显示，油层、油水同层正构烷烃出峰不全，未分辨化合物含量高，而水层正构烷烃出峰不全，正构烷烃及未分辨化合物含量低(图2)。

3) 岩石热解分析主要集中在S₂₁和S₂₂；随含油性变差含量变低，其S₂₁/S₂₂的比值减小(图3)。

4) 储集层气测组分不全，一般仅有C₁，部分井虽有C₄或C₅，但无C₂或C₃ (表1)。

图1. 试油段岩心含油级别统计图

表1. 西北缘中浅层试油段气测组分出峰情况统计汇总表

图2. 试油段热解气相色谱典型谱图

图3. 试油段岩心热解分析典型图

2.2. 成因分析

据相关文献 [6] - [11] 表明，降解油藏的形成归因于细菌的选择性降解及地层水水洗的双重作用，这种作用的发生必须具备一定的地质条件。西北缘地区中浅层具有油气层埋深浅、一般小于3000 m，地层温度低于70℃，并具有断裂发育的特点，为微生物的降解及水洗作用奠定了地质基础。水解作用使溶解度高的芳烃易于流失，微生物有选择性地消耗某些类型的烃，从而使得原油变得愈稠，岩石热解则表现为S₂₂或S₂₃含量相对增加，热解-气相色谱则表现为正构烷烃含量低或缺失。石油被微生物降解主要生成甲烷，除甲烷外还含有少量的乙烷及乙烷以上的气态烃，并且常常含有一定量非烃气体。随着降解程度的增强，烃组分C₂~C₅往往被生物降解而损耗掉，甲烷体积分数往往在95%以上，甚至达到100%，从而表现出气测无重组分的特征。

3. 油气层解释模型研究

3.1. 敏感参数研究

通过对西北缘地区中浅层降解油藏30口试油井56层录井、测井及试油数据进行统计分析，运用t检验方法筛选出对油气水识别的录井敏感参数，主要包括气测显示厚度H_q、气测填充系数T_c (气测显示厚度与储层厚度的比值)、气测峰基比f (气测显示段高峰值与基值的比值)、地化热解含油总量P_g、S₂₁与S₂₂的比值等。为了提高油气层与非产层的区分度，将多个录井敏感参数组合，创建新的录井评价参数——油丰指数(Y_o)。

油丰指数(Y_o)是对气测及地化含油性指标的集中反映，综合了气测显示厚度、气测峰基比及热解含油气总量的全部信息，并加入了针对西北缘中浅层降解油藏特有的能够反映含水性的轻重比S₂₁/S₂₂，实现对产层和非产层(水层、含油层及干层等)的有效识别。

气测填充系数(T_c)指气测异常显示厚度与储层厚度的比值，也可称之为一般意义上的烃类灌满系数，其值大小直接反映储集层油气纵向充满程度的高低 [12] [13] [14] 。

运用SPSS分析软件对录井参数进行独立样本的t检验(表2)，依据统计出的概率P值进行显著性分析，如果0.01 < P < 0.05，则为差异显著；如果P < 0.01，则差异极显著 [15] 。

3.2. 解释模型建立

从表2可以看出，气测填充系数T_c、油丰指数Y_o对价值层(油层、油水同层)与非价值层(含油层、水层及干层)差异极显著，因此利用这两项参数建立录井油气层解释模型。对收集整理的56层样本进行落点交会，构建录井解释图版。依据油气水层落点趋势将图版划分为两个区块，一个为“油层、油水同层区”，另一个为“含油层、水层、干层区”(图4)，解释评价标准见表3。

3.3. 回判分析

对全部样本数据图版落点情况依据解释评价标准进行统计分析，由表4可见，上述建立的录井解释图版对油层、油水同层回判效果较好，对干层和含油层回判效果较差，总体回判符合率为87.5%，识别效果较好，能够用于油气水的解释评价。

4. 应用实例分析

应用所建立的解释图版和解释评价标准对准噶尔盆地西北缘新近完钻的部分探井储集层进行解释。从表5可以看出，共验证11口井12个试油层段，符合率为91.7%，应用效果好。

表2. 录井评价参数价值层与非价值层差异性分析表

注：表中S₀、S₁、S₂₁、S₂₂、S₂₃分别为烃源岩原始生烃量、烃源岩可溶烃量、200~350℃下检测的单位质量储层岩石中的烃含量、350~450℃下检测的单位质量储层岩石中的烃含量、450~600℃下检测的单位质量储层岩石中的烃含量。

图4. 录井油丰指数法解释图版

表3. 录井油丰指数法解释图版评价标准

表4. 录井油丰指数法解释图版样本点回判符合情况统计

表5. 西北缘地区红-车断裂带中浅层降解油藏录井解释评价统计

注：表中“√”为符合，“×”为不符合

4.1. B002井(油层)

储层井段2118.00~2126.00 m，层位为C (石炭系)，气测显示活跃，显示厚度6.0 m，气测全烃最大，为0.5820%，组分出至C₃ (图5)，气测峰基比为14.5；灰绿色荧光角砾凝灰岩，干照荧光3%；井段2122.01~2123.84 m取心，获富含油级0.86 m，油斑级0.97 m；岩心热解分析P_g为1.69 mg/g。计算气测填充系数、油丰指数分别为0.80、6.49 (表5)。图版解释落点在油层、油水同层区(图4中的2号层)，依据解释评价标准综合解释该层为油层。

井段2118.00~2126.00 m试油，压裂自喷日产油15.93t/d，试油结果为油层，综合解释结果与试油结果一致。

4.2. G020井(水层)

储层井段2890.00~2905.00 m，层位为C (石炭系)，气测显示活跃，显示层厚度6.0 m，气测全烃最大为0.5920%，组分出至C₃ (图6)，气测峰基比为2.0；绿灰色荧光火山角砾岩，干照荧光1%；岩屑热解分析Pg为0.29 mg/g。计算填充系数、油丰指数分别为0.40、0.02 (表5)。图版解释落点在含油层、水层、干层区(图4中的12号层)，依据解释评价标准综合解释该层为水层。

对井段2892.00~2904.00 m压裂抽汲，日产水22.6 m³/d，试油结果为水层。综合解释结果与试油结果相符。

图5. B002井录井综合图

图6. G020井录井综合图

5. 结论

1) 依据热解-气相色谱分析谱图特征，参考气测出峰情况综合判断是否为降解油藏，再选择相应的解释方法。

2) 根据降解油藏气测重组分不全，岩石热解轻重比减小的特点，将气测、岩石热解的填充系数、气测显示厚度、气测峰基比、热解含油总量、热解轻重比参数进行优化组合，实现了利用气测、岩石热解资料多参数融合的解释评价。

3) 研究准噶尔盆地西北缘中浅层生物降解油藏油气层录井显示特征及资料现状，开发其区分油水层的敏感参数，建立了油丰指数与填充系数解释图版及评价标准，现场应用效果较好。降解油藏录井解释新方法的建立，弥补了现有解释手段的不足。

文章引用

薛晓军,马玉明,李建成,张莉霞,郑 毅. 准噶尔盆地西北缘红-车断裂带中浅层降解油藏录井解释评价
Evaluation and Interpretation of Medium-Shallow Degradation Reservoirs in Hongche Fault Zone on the Northwest Margin of Junggar Basin[J]. 石油天然气学报, 2017, 39(05): 62-71. http://dx.doi.org/10.12677/JOGT.2017.395068

参考文献 (References)