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烃含量法计算地面含气量的尝试性研究

更新时间:2009-03-28

0 引 言

东海陆架盆地西湖凹陷是中国东部新生代盆地油气富集的凹陷之一,面积约4.6×104 km2 ,气层埋深大多在3 500 m以下。受埋藏深度和成岩作用等因素影响,气层的岩性、电性、物性、含气性关系相对复杂,在储集层含气性评价方面亟需利用录井等手段探索出一种新的评价方法。

气测录井是油气勘探的重要环节,也是油气显示发现与识别的重要手段。气测录井通常是指在钻井过程中,钻开地层的流体上返至地面,分离出其中的气体并进入气测仪进行检测的过程。作为一种必不可少的录井检测分析手段,气测解释评价技术一直通过不断地研究而完善。在西湖凹陷的气测解释评价过程中,油气层评价方法在很大程度上局限于传统、普遍适用的定性解释方法,由于不能有效地处理和充分利用现场采集的大量工程数据,影响了油气层评价的准确性[1]。随着西湖凹陷勘探的不断深入和气测录井资料大量积累,除采用烃含量法理论公式计算出地面含气量外,亦可在考虑钻头直径的条件下,形成全烃与地面含气量拟合公式,并建立了西湖凹陷地面含气量储集层解释评价标准,在西湖凹陷AA 19-6-1井的评价应用中,测试结论与解释评价完全符合。

1 烃含量计算法理论依据

钻井液中所含的气体只来自钻井气,在水力平衡的情况下钻井,钻头前面无冲洗作用,并且所有破碎岩石中含有的气体全部进入钻井液。那么,在地面条件下,单位时间内从钻井液中释放的气体体积与单位时间钻碎的岩石体积之比,就叫地面含气量[2],该方法称为烃含量计算法。计算公式为:

 

式中:为地面含气量,用气测全烃计算,也称为气测全烃地面含气量,m3/m3Q为钻井液流量,m3/min;Tg为气测全烃,%;d为裸眼直径,m;t为钻时,min/m。

2 烃含量法计算公式及适用条件

2.1 数据来源

收集了2014-2017年在西湖凹陷勘探的重点井资料8口,共10个测试井段,通过以上公式计算出地面含气量,并且统计了测试井段的测试结论及相对应的工程参数(表1)。

在考虑钻头直径的条件下,通过拟合曲线可以发现(图5),全烃含量与地面含气量之间存在很好的线性关系,且钻头直径越小,线性关系越好,钻头直径在0.152 0 m时,r2达到0.748 4,通过全烃拟合公式就可直接计算出地面含气量[5]。钻头直径在0.3110 m时,全烃含量与地面含气量之间的线性关系较差,当井眼直径达到或者超过该尺寸时,建议采用综合拟合公式。由于综合拟合未考虑钻头尺寸,是通过EXCEL计算得出的,即不区分钻头直径条件下的拟合公式(图6)。

实践证明,网络化学习在一定程度上的确可以实现某些教育目标,利于学生自主学习,但也存在着某些弊端,例如,过于依赖网络和学生学习的主动性,使教师难以获得与学生面对面进行的信息反馈,同时,学生在网络学习中难以获得激励和认同感。因此,人们开始反思学习理论与技术应用方式,并试图用一种“传统面对面的教学”与E-learning相结合的学习方式,结合二者的优势来改善教学。在这种形势下,国外教育技术界提出混合式学习来辅助和改造传统的网络化学习。混合式学习充分以学生为中心开展教学活动,既发挥教师引导、启发、监控教学过程的主导作用,又充分体现学生作为学习过程主体的主动性、积极性与创造性。

 

1 西湖凹陷测试层段地面含气量数据

  

井号测试井段m测试结论全烃%钻井液流量m3·min-1钻时min·m-1裸眼直径m地面含气量m3·m-3XH-14115~4128气层11.16~16.822.3121.7~8.10.215911.98~86.04XH-24185~4196气层22.73~41.242.8163.7~5.40.215966.63~176.44XH-34386~4460气层15.77~46.882.6102.89~21.720.215932.60~725.24XH-24834~4848水层4.60~9.032.0587.90~15.370.215921.04~80.52XH-54094~4148水层0.19~8.922.2607.55~29.320.2159 0.89~161.34XH-24548~4566气层6.677~7.8402.0927.79~27.090.215930.62~125.053873~3903气层3.39~10.972.2403.32~46.350.2159 6.854~311.430XH-73462~3507气层0.82~9.531.016~1.0302.65~12.430.21590.62~32.79XH-83703~3717气层1.79~8.123.5781.92~6.910.21593.32~54.76XH-93709~3737气层2.13~9.503.7586.29~36.400.3110 6.63~171.05XH-104246~4297气层1.37~44.270.66~1.531.70~42.970.15200.85~1601.28

2.2 各项参数与主要因素之间的对应关系

钻头直径为0.215 9 m(0.212 7 m)时,计算公式为:

  

图1 钻井液流量与主要因素之间的关系

  

图2 钻时与主要因素之间的关系

  

图3 全烃与主要因素之间的关系

在数字经济时代,互联网产业和传统产业不再是“零和博弈”的状态,市场更加开放、机制更加多元,传统产业会在融合的方向上完成一场“温和”革命。在这场中小企业后起发力的转型机遇中,360集团董事长周鸿祎建议,传统企业的数字化转型,要从微小处入手,不要背离很多概念,而要从解决用户的痛点出发向智能化转型。与此同时,印象笔记全球首席运营官安德鲁·马尔科姆对数字经济另有期许,他说,数字经济通过让全世界中小企业和个人更便捷地掌握资源,会显著改善全球经济结构不平衡状态。

2.3 烃含量法计算地面含气量公式

在获得地面含气量数据时,主要因素与地面含气量存在3条线性曲线(图4),这3条线性关系式由钻头直径决定[4]。在表1中也可以看出,西湖凹陷勘探中目标层系的钻头直径分为3种,分别是0.152 0 m、0.215 9 m(0.212 7 m)和0.311 0 m。

  

图4 主要因素与地面含气量之间的关系

凤凰古城苗族银饰,是勤劳的苗族人民在长期的生产生活过程中逐渐发明创造的民间工艺,也是中国民间工艺的典型代表。因其品种多样,设计精美,色彩鲜艳等各种特点,被少数民族,尤其是苗族广泛接受使用。苗族银饰的设计工艺比较符合当地女性的审美特征,比较强调整体性。

扬稻6号:常规中籼,江苏省里下河地区农业科学研究所选育,于1997年江苏省农作物品种审定委员会审定,2000年安徽省农作物品种审定委员会审定,2001年湖北省农作物品种审定委员会审定。扬稻6号是光温敏不育系和红莲型不育系的恢复系。以扬稻6号为父本配制的杂交稻组合两优培九及扬两优6号均被农业部认定为超级稻品种[3]。

  

图5 全烃与地面含气量在不同钻头直径下的拟合曲线

  

图6 全烃与地面含气量的拟合曲线

依据不同钻头直径条件下拟合公式,建立不同钻头直径条件下的地面含气量与全烃之间的计算公式。钻头直径为0.311 0 m时,其计算公式为:

y=0.714 6x2-3.478 1x+13.027

依据烃含量法计算的地面含气量公式及2014-2017年在西湖凹陷勘探的重点井资料8口共10个测试井段,进行了地面含气量与全烃两项参数的数据投点[7]。从图板中可以看出,气层的地面含气量基本超过20 m3/m3,水层的地面含气量基本低于3 m3/m3,过渡带区域是气层和水层、干层混合区间,该区间的数据在评价过程中可定为气层、水层、干层(图7)。

从上述公式可以看出,地面含气量取决于钻井液流量、气测全烃、钻时这3项参数,它们与地面含气量呈线性关系,其乘积是地面含气量计算的主要因素[3]。图1、图2、图3的主要因素是钻井液流量、气测全烃、钻时之积。本文重点分析了这3项参数(钻井液流量、气测全烃和钻时)与主要因素之间的对应关系。经过分析发现,其中钻井液流量、钻时与主要因素之间相关性较差,而全烃与主要因素之间相关性显著。

y=-0.044 4x2+4.161 5x+4.990 8

钻井液流量、钻时、全烃与主要因素之间的拟合是指在EXCEL中通过选择适当的曲线类型来拟合观测数据,并用选取的曲线方程分析两变量间的关系。曲线方程对于两个变量的拟合程度高低用决定(或判定)系数(r2)来代表。r2的值越接近1,说明曲线方程对两个变量的拟合程度越好;反之,r2的值越小,说明曲线方程对观测值的拟合程度越差。从图1、图2、图3可以看出,钻井液流量和钻时与主要因素之间的r2值分别是0.063 2和0.052 3,全烃与主要因素之间的r2值达到0.624 4,也就是说全烃参数变化决定着主要因素数值的变化,而主要因素大小决定了地面含气量多少。这表明全烃的大小间接决定了地面含气量的多少。

钻头直径为0.152 0 m时,计算公式为:

国际金融市场的发展在金融领域一直是一个关注的热点。国际金融市场在推动全球金融发展的过程中发挥了不可替代的作用,但也存在一些风险,主要由国际金融投资者主观预期、投资交易成本、投资者的投机行为和一个国家本身的金融市场状况等因素引起。其中,离岸金融市场基本不受所在国法规和税制的限制,利率一般以伦敦银行同业拆借利率为标准,利差很小,富有吸引力和竞争力,促进了全球资金的流动,推动经济全球化的发展。

y=-0.052 5x2+4.530 9x+5.231 3

利用上述计算公式,可以通过随钻气测数据快速、准确地计算出地面含气量[6]

3 地面含气量评价标准

目前,中国处于产业结构高度化阶段[13],总体上,三大城市群第三产业占GDP比重变化都相对平稳。2004—2007年,三大城市群第三产业在GDP中所占比重缓慢上升,但均在50%以下;2008年,因金融危机的冲击,第三产业发展速度降低,GDP占比有所下降;2009年起,第三产业发展形成新的崛起,京津冀城市群中各个城镇的第三产业平均占比迈进50%以上,长三角和珠三角城市群紧跟其后;至2015年,京津冀城市群第三产业占GDP比重为60.02%,长三角城市群第三产业占 GDP比重为57.68%,珠三角城市群第三产业占 GDP比重为53.62%。

  

图7 西湖凹陷地面含气量与全烃解释图板

基于西湖凹陷地面含气量与全烃解释图板规律建立了地面含气量解释评价标准(表2)。

 

2 西湖凹陷地面含气量储集层解释评价标准

  

流体性质全烃/%地面含气量m3·m-3气层≥2.0≥15.0过渡带0.4~1.04.0~10.0水层<1.0<3.0

4 应用分析

采用烃含量计算方法计算出地面含气量,在考虑工程因素影响的前提下,应用西湖凹陷地面含气量储集层解释评价标准,对上述8口井的10个层位进行了重新评价,评价结论与测试结论吻合,符合率100%。以下针对该区块勘探AA 19-6-1 井进行应用效果分析。

AA 19-6-1 井(预探井)构造位置位于西湖凹陷平湖斜坡带平北区宁波A-B构造高部位,主要目的层为平湖组P 5、P 6、P 8 砂层组[8],钻探目的是预探宁波A-B构造平湖组含油气情况、扩大平湖斜坡带平北区油气资源量规模。该井采用西湖凹陷地面含气量评价标准进行了储集层流体评价[9],共评价了34层,其中气层24层、干层8层、水层2层(表3)。

 

3 AA 19-6-1 井气测地面含气量评价

  

编号井段m气测全烃%地面含气量m3·m-3解释结论测试结论13637.00~3640.000.1069~2.85560.28~7.57气层未测试23640.00~3670.000.1570~0.78040.50~2.46水层未测试33728.00~3761.000.4055~0.97580.62~2.80水层未测试43811.00~3812.001.91052.8干层未测试53824.00~3826.000.8665~1.03722.35~3.31干层未测试63828.00~3831.000.9091~2.05542.15~4.68干层未测试73839.00~3840.002.7521~2.86985.43~6.25干层未测试83910.00~3912.001.3622~2.40083.090~6.12干层未测试93961.00~3966.000.6960~6.58051.17~6.95气层未测试103970.00~3973.004.6233~5.12465.61~12.63气层未测试113976.50~3984.001.0953~4.33310.50~9.22气层未测试123992.00~3994.004.4223~6.83468.98~14.56气层未测试133994.00~4001.006.7232~18.161312.90~33.12气层未测试144026.00~4032.0012.7547~22.767131.08~38.51气层未测试154046.00~4051.006.8676~14.725918.81~33.31气层未测试164052.00~4060.009.0130~15.744615.62~37.36气层未测试174094.00~4096.004.2608~7.363311.35~19.81气层未测试184104.00~4111.000.8814~12.00992.49~30.70气层未测试194152.00~4155.000.6111~2.39610.68~2.77干层未测试204155.00~4157.0014.8538~15.972939.79~47.82气层气层214158.00~4159.0012.3271~12.862028.74~31.45气层未测试224176.00~4184.002.5000~16.042938.00~80.14气层气层234198.00~4200.000.3775~7.59163.31~28.69气层未测试244224.00~4225.001.2336~11.10271.49~12.83气层未测试254231.00~4232.000.8793~9.96911.04~11.14气层未测试264246.00~4248.009.7960~12.73129.19~48.21气层未测试274285.00~4287.001.5491~12.58989.17~55.19气层未测试284308.00~4334.002.5118~63.351722.97~303.50气层气层294359.00~4393.004.6535~25.368138.03~116.91气层气层304515.00~4532.000.6921~2.58911.11~3.96干层未测试314532.00~4554.000.4371~0.73002.43~2.95干层未测试324580.00~4584.000.4288~7.12554.95~27.71气层未测试334589.00~4610.000.7356~9.72836.41~60.22气层未测试344610.00~4624.004.4829~8.380019.95~39.54气层未测试

测试结论为气层的4个井段分别是4 155~4 157 m、4 176~4 184 m、4 308~4 334 m和4 359~4 393 m,其全烃分别是14.853 8%~15.972 9%、2.500 0%~16.042 9%、 2.511 8%~63.351 7%、4.653 5%~25.368 1%, 地面含气量分别为39.79~47.82 m3/m3,38.00~80.14 m3/m3,22.97~303.5 m3/m3,38.03~116.91 m3/m3,数据投点则按照各层平均值计算(图7)。完钻对该井进行地层测试,共测试4层,测试结论均为气层,与气测地面含气量评价结论一致。

5 结束语

采用烃含量法对西湖凹陷储集层地面含气量进行计算,在考虑钻头直径影响的前提下,建立了烃含量与地面含气量的对应关系,并依据测试数据,建立了西湖凹陷地面含气量储集层解释评价标准,通过以往数据回判可知基本吻合。该方法与单纯的气测解释方法相比,参考的因素多,较全面地综合了各项工程因素对气测参数的影响,形成的评价标准更接近地层的真实情况,其计算数据更具有参考意义[10]。完成了气测技术由定性向半定量解释评价的推进,是气测解释评价工作的一个创新点。

参 考 文 献

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[2] 刘强国. 录井方法与原理[M]. 北京:石油工业出版社,2011.

[3] 姜林,柳少波,洪峰,等. 致密砂岩气藏含气饱和度影响因素分析[J]. 西南石油大学学报:自然科学版,2011,33(6):121-125.

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[8] 贾健谊. 东海西湖凹陷含油气系统与油气资源评价[M]. 北京:地质出版社,2008.

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[10] 陈恭洋,王志战. 录井地质学[M]. 北京:石油工业出版社,2016.

 
鲁法伟,任忠宏,郑海军,张善勇
《录井工程》 2018年第01期
《录井工程》2018年第01期文献

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