CN107448195B - 识别地层中轻质油层与凝析气层的方法及应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种识别地层中轻质油层与凝析气层的方法及应用。方法包括：步骤1，获得测试井，对测试井中不同深度层位的气体组成进行测定，气体组成包括各个层位中的C₁、C₂、C₃、iC₄、nC₄、以及任选的iC₅和nC₅的百分含量；步骤2，对气体组成的测量值进行归一化处理，并计算各气体组份的相对含量；步骤3，根据步骤2归一化处理后得到的相对含量分布数据作出曲线图。步骤4，在步骤3的曲线图中，建立气线曲线。步骤5，根据每一层位气测录井各组份的相对含量分布数据曲线与气线曲线的对比关系，对该地层中轻质油层或凝析气层进行识别。该方法能够有效识别地层中轻质油层与凝析气层，从而提高油气层的解释符合率。

Description

识别地层中轻质油层与凝析气层的方法及应用

技术领域

本发明涉及一种识别地层中轻质油层与凝析气层的方法及应用，尤其是 一种气测录井烃组分分布特征识别地层中轻质油与凝析气层的方法与应用， 属于石油地质录井领域。

背景技术

气测录井属于石油钻井天然气地面测试技术，主要是通过对钻井液中天 然气的组成成份和含量进行测量分析，判断地层流体性质，间接地对储层进 行评价。一般情况下油层异常幅值为基值的3-5倍，而气层则在6倍以上， 现场发现气测异常等于或大于上述幅度时可初步判为油气层。但在实际操作 过程中，气测录井受钻井液密度、钻头尺寸、钻进速度、钻井液排量等钻井 工程因素的影响，相同性质的油气层，在不同条件下钻井，会产生不同强度 的气测异常，给气测录井解释带来困难。

目前，关于气测录井解释油气层的方法有皮克斯勒(pixler)烃比值法、 三角形气体组份图版法、烃湿度比值法(也称3H法)等。但根据具体的实 践发现，尽管使用以上方法在某些地质条件下，具有一定的预测、分析以及 指导作用。但由于地质条件、各个底层的物理化学条件、构造-沉积特点均 存在着复杂的变化，且差异性往往超出理想或一般模型的预期。因此，在应 用以上气测录井解释方法时也会具有明显的局限性。尤其是往往通过单一的 解释方法会造成解释结果与真实状况存在较大的误差，导致经济成本的上升 以及人力、物力资源的极大浪费。特别地，将上述已知的解释方法应用于针 对例如西湖凹陷油气层的油气分布解释时，上述方法均不能作为地层流体性 质评价的可靠依据，对识别地层中轻质油层与凝析气层的效果不好。

另外，西湖凹陷位于东海陆架盆地浙东坳陷中部，天然气储量巨大，已 实现常规油气商业开发。该凹陷分为5个二级构造单元，分别为西部斜坡带、 西部次洼带、中央隆起带、东部次洼带及东部断阶带。西湖凹陷盆地原型为 地堑式盆地，先后经历了古新世—始新世裂陷期、渐新世—中新世拗陷期、 上新世—第四纪区域沉积期等演化阶段，凹陷东、西边界均有控盆断裂控制， 构造格局呈东西分带、南北分块、纵向上多构造层叠合的特征。

目前，针对东海西湖凹陷地质油气特征进行了一定程度的研究，如：

引用文献1，其公开了基于东海盆地西湖凹陷天然气及凝析油样品组分 和稳定碳同位素组成分析成果，运用多种方法对天然气中烃类气、CO₂、N₂和凝析油的成因和成熟度进行了综合判别。研究结果表明，西湖凹陷天然气 中烃类气体主要为煤型气，CO₂和低含量的N₂主要为有机质热降解成因， 高含量的N₂由有机质热降解、运移分异作用及微生物降解作用共同形成； 凝析油来源于腐殖型母质。

引用文献2，其公开了依据天然气成藏分布序列理论，分析了东海西湖 凹陷非常规天然气的地质特点及富集条件，并以盆地为对象预测多类型天然 气的分布。研究表明，西湖凹陷特殊的构造-沉积条件决定了其与理想模式 下天然气分布序列存在差异，平湖组与花港组下段是多类型天然气富集的主 要层系，垂向上符合下部煤层气或页岩气、中部致密砂岩气、上部发育常规 (储层)天然气藏的分布序列，平面上则呈由沉降-沉积中心向凹陷边缘依 次为页岩气—致密砂岩气—常规(储层)气—煤层气的递变分布序列。

因此，就目前的现有技术而言，关于气测录井解释油气层的方法，尤其 是针对西湖凹陷的解释方法的可靠性及效果的研究或提高并不能说是充分 的。

引用文献1：

“东海盆地西湖凹陷油气成因及成熟度判别”，苏奥等，《石油勘探与开 发》，2013年10月，第40卷第5期，521-527；

引用文献2：

“东海西湖凹陷非常规天然气分布序列与勘探潜力”，彭己君等，《中国 海上油气》，第26卷第6期，2014年12月，21-27。

发明内容

发明要解决的问题

本发明提供一种识别地层中轻质油层与凝析气层的有效方法及应用。该 方法能够有效识别地层中轻质油层与凝析气层，从而提高解释油气层的符合 率。

特别地，本发明提供了一种针对东海西湖凹陷地质类型的地层中轻质油 层与凝析气层的解释或识别方法以及应用。

此外，本发明也提供一种计算机可读存储介质，用以执行本发明的上述 解释或识别的方法。

用于解决问题的方案

本发明首先提供了一种识别地层中轻质油层与凝析气层的方法，所述方 法包括如下步骤：

步骤1，获得测试井，对所述测试井中不同深度层位的气体组成进行测 定，所述气体组成包括各个层位中的C₁、C₂、C₃、iC₄和nC₄的百分含量，其 中，C₁表示碳原子为1的烃，C₂表示碳原子数为2的烃，C₃表示碳原子数为3 的烃，iC₄表示碳原子数为4的异型结构的烃，nC₄表示碳原子数为4的正型结 构的烃；

步骤2，对所述气体组成的测量值进行归一化处理，并计算各气体组份 的相对含量，其中，所述归一化处理方法包括进行如下计算：

…

步骤3，根据步骤2归一化处理后得到的每一层位各组份的所述相对含 量分布数据作出曲线图，所述曲线图以所述相对含量为纵坐标，以不同气体 组份为横坐标；

步骤4，在步骤3所得到的所述曲线图中，建立气线曲线，所述气线曲 线为在建立所述测试井地区中油气层气体烃组份分布特征的临界趋势线；

步骤5，根据每一层位各组份的相对含量分布数据曲线与所述气线曲线 的对比关系，对该地层中轻质油层或凝析气层进行识别。

根据以上所述的方法，在步骤1中，所述气体还包括iC₅和nC₅,所述iC₅表示碳原子数为5的异型结构的烃，所述nC₅表示碳原子数为5的正型结构的 烃，所述归一化处理包括如下计算：

根据以上所述的方法，在步骤1中，所述获得测试井的数量为1个以上， 优选为5个以上，更优选为7个以上，最优选为9个以上。

根据以上所述的方法，在步骤1中，所述不同深度中的深度为与地面的 垂直深度，深度范围为2000m-4000m，优选为2500m-3500m。

根据以上所述的方法，在步骤1中，在对所述测试井中不同深度层位的 气体组成进行测定中，包括对不同测试井的不同深度或相同深度的层位的气 体组成进行测定。

根据以上所述的方法，在步骤1中，所述的烃为烷烃。

根据以上所述的方法，在步骤3中，所述曲线图，是根据对所述数据进 行抽稀处理后的数据建立的曲线图。

根据以上所述的方法，在步骤3中，所述纵坐标为对数纵坐标。

根据以上所述的方法，在步骤4中，所述气线曲线为根据该地区已有的 气测录井数据而建立的气线曲线。

根据以上所述的方法，还包括如下步骤，对比曲线图中每一层位各组份 的相对含量分布曲线与气线曲线的陡度。进一步，所述对比中，对比所述曲 线图中与横坐标C₁、C₂、C₃、iC₄和nC₄(以及任选存在的iC₅和nC₅)对应部 分的每条曲线。

另一方面，本发明提供了一种根据以上任一所述的方法在对西湖凹陷油 气层的油气分布解释中的用途。

此外，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程 序或指令，该程序或指令被处理器执行时实现以下步骤：

步骤1，气体组成的测量值的收集，所述气体组成的测量值基于以下方 法得到的：

获得测试井，对所述测试井中不同深度层位的气体组成进行测定，所述 气体组成包括各个层位中的C₁、C₂、C₃、iC₄和nC₄、以及任选的iC₅和nC₅的 百分含量，其中，C₁表示碳原子为1的烃，C₂表示碳原子数为2的烃，C₃表示 碳原子数为3的烃，iC₄表示碳原子数为4的异型结构的烃，nC₄表示碳原子数 为4的正型结构的烃，iC₅表示碳原子数为5的异型结构的烃，nC₅表示碳原子 数为5的正型结构的烃；

步骤2，对所述气体组成的测量值进行归一化处理，并计算各气体组份 的相对含量，其中，所述归一化处理方法包括进行如下计算：

…

条件是当iC₅和/或nC₅存在时，以上归一化处理中的i＝5，且所述归一化 处理还包括：

步骤3，根据步骤2归一化处理后得到的每一层位各组份的所述相对含 量分布数据作出曲线图，所述曲线图以所述相对含量为纵坐标，以不同气体 组份为横坐标；

步骤4，在步骤3所得到的所述曲线图中，建立气线曲线，所述气线曲线 为在建立所述测试井地区中油气层气体烃组份分布特征的临界趋势线；

步骤5，根据每一层位各组份的相对含量分布数据曲线与所述气线曲线 的对比关系(对比陡度)，对该地层中轻质油层或凝析气层进行识别。

通过以上可机读介质的计算机应用可以实现本发明方法的快速操作。

发明的效果

本发明的识别地层中轻质油层与凝析气层的方法能够有效识别地层中 轻质油层与凝析气层，从而提高油气层的解释符合率。进一步地，该方法还 可以得到测试井中不同深度层位的气体组份的分布特征，并且能够定性的判 断凝析气藏气油比的高低。尤其地，将本发明应用于东海西湖凹陷类型地层 中以识别或解释该地层中轻质油层与凝析气层时，相对于现有技术而言，即 使仅依靠本发明的提供的解释方法，也具有更高的可靠性。

此外，本发明所提供的方法更为简单，并且能够借助存储了可计算机读 取的介质从而被快速、有效的执行。

附图说明

图1为本发明实施例的X油气田的测试井号为1-5的每一层位各组份的相 对含量分布数据的曲线图以及根据X油气田已有的气测数据而建立的气线曲 线图；

图2为本发明实施例的X油气田的一些测试井中凝析气层的每一层位各 组份的相对含量分布数据曲线图以及根据X油气田已有的气测数据而建立的 气线曲线图；

图3为本发明实施例的X油气田的一些测试井中轻质油层的每一层位各 组份的相对含量分布数据曲线图以及根据X油气田已有的气测数据而建立的 气线曲线图；

图4为对比的皮克斯勒烃比值法、三角形气体组份图版法、烃湿度比值 法按深度变化绘制的曲线图，其中绿框表示轻质油层区，红框表示凝析气层 区。其中：

图a为C₁/C₂的比值曲线图；

图b为C₁/C₃的比值曲线图；

图c为C₁/C₄的比值曲线图；

图d为特征比(Ch)的曲线图；

图e为湿度比Wh和平衡比Bh交会图；

图f为三角形气体组份图版法计算值的曲线图。

具体实施方式

以下，将对用于实施本发明的方式进行详细的说明，除非特别声明，本 发明以下的术语均为本领域通常所理解的概念范畴，单位名称均为国际标准 单位名称。

<第一实施方式>

在本发明的第一实施方式中提供了一种识别地层中轻质油层与凝析气 层的方法。

数据采集

在第一实施方式中，对于基本数据采集通过气测录井而实现。本实施方 式中包括步骤1，即获得测试井。

所述的“获得测试井”指的是，可以根据已有的测试井进行数据取样， 当然，所述的“获得”也包括新建立的测试井。

对于建立测试井的具体方法，本发明没有特别的限定。测试井的建立可 以基于目前已有的成熟理论。同时，借助所需的各种仪器设备，对井下的油 气采用动态的测试，进行基本的数据收集。数据收集的所依据的基本原理或 具体手段，本发明没有特殊的限定，只要具有合格的精确度即可。

对于测试井的个数，在本发明中，测试井可以为1个以上，优选为5个 以上，更优选为7个以上，最优选为9个以上。对于第一实施方式而言，建 立多个测试井，能够使本实施方式最终的预测或解释结果更准确。

对于测试井的分布，各个测试井可以根据实际需要在测试地区进行分 布。优选的，对于需要集中测试地区，可以将各个测试井以一定的间隔进行 平均分布。对于各个测试井，可以为线型排布或者为具有一定形状的阵列式 排布。对于各个测试井之间的间隔，本发明没有特殊的限定，只要满足安全 操作要求即可。例如，测试井的间隔可以为5000米以上，优选为1000米以 上即可。

在本实施方式中，测试井以垂直于地表的方式进行建立。应当说明的是， 此处“垂直”包括了允许接受的实际误差，如可以误差可以为±5°以下。

对所述测试井中不同深度层位的气体组成进行测定，所述气体组成包括 各个层位中的C₁、C₂、C₃、iC₄和nC₄，以及任选的iC₅和nC₅的百分含量， 其中，C₁表示碳原子为1的烃，C₂表示碳原子数为2的烃，C₃表示碳原子 数为3的烃，iC₄表示碳原子数为4的异型结构的烃，nC₄表示碳原子数为4 的正型结构的烃。优选的，所述烃气体为烷烃气体。需要说明的是，对于上 述测试井下不同深度的气体取样，一般而言，气体样品中均可以包含C₁、 C₂、C₃、iC₄和nC₄这样的组分，但对于实际取样中是否存在iC₅和nC₅成分， 取决于不同的地址构造或实际取样方式。

对于各个地层中气样品的测试，可以使用装配有火焰离子和热导检测器 的气相色谱仪测定；对于大多数组分，检测下限为10^-7～10^-5；主要成分分 析精度在±5％以内。

在步骤1中，在对所述测试井中不同深度层位的气体组成进行测定中， 包括对不同测试井的不同深度或相同深度的层位的气体组成进行测定。对于 测试井的深度，所述不同深度中的深度为与地面的垂直深度，深度范围为 2000m-4000m，优选为2500m-3500m。如上所述，此处的垂直为包含了允许 误差的垂直。

<数据的处理>

基于以上的方法收集气测录井数据，并采用以下的方法对录井数据中不 同深度层位的气体组成数据进行处理。

将步骤2中，对所述气体组成的测量值进行归一化处理，并计算各气体 组份的相对含量，其中，所述归一化处理方法包括进行如下计算(以不含有 iC₅和nC₅时为例)：

归一化的具体作用是归纳统一样本的统计分布性，其把需要处理的数据 经过处理后(通过某种算法)限制在所需要的一定范围内。首先归一化是为 了后面数据处理的方便，其次是保证程序运行时收敛加快。本发明中，一种 实施方案中，可列举的归一化处理方法中，可以将C₁的含量设置为100％或1等，从而进一步计算出其他组分相对于C₁相对含量。

进而依据步骤2所得到归一化数据，进行步骤3，即，根据步骤2归一 化处理后得到的每一层位各组份的相对含量分布数据作出曲线图，所述曲线 图以相对含量为纵坐标，以不同气体组份为横坐标。

在本发明所优选的实施方式中，步骤3的所述曲线图，是根据对所述数 据进行抽稀处理后的数据建立的曲线图。

在归一化处理得到的各种数据中，记录中往往会有众多并且存在不可避 免的重复或误差。为了作图可视化的方便，并减少噪音所带来的判断偏差， 要通过某种规则，在保证矢量曲线形状不变的情况下，最大限度地减少数据 点个数，而这样的过程被称为抽稀。数据经过抽稀后，数量大量减少，并且 基本保证能反映原图形或曲线的基本形状特征，能够为进一步的处理节省空 间和时间。

对于数据的抽稀方法可以根据实际需要进行处理，常用的数据抽稀方法 可以为步长法、道格拉斯-普克(Douglas-Peuker)算法以及垂距限值法等。这 些方法可以通过计算机可读程序而较为快速的实现。

在本发明优选的实施方式中，可以采用道格拉斯-普克(Douglas-Peuker) 算法，一般从整体角度来考虑一条完整的曲线或一段确定的线段，其基本思 路为：

1)对曲线的首末点虚连一条直线，求曲线上所有点与直线的距离，并 找出最大距离值dmax，用dmax与事先给定的阈值D相比：

2)若dmax<D，则将这条曲线上的中间点全部舍去；

若dmax≥D，保留dmax对应的坐标点，并以该点为界，把曲线分为两 部分，对这两部分重复使用该方法，即重复1)，2)步，直到所有dmax均 <D，即完成对曲线的抽稀。

显然，本算法的抽稀精度与阈值相关，阈值越大，简化程度越大，点减 少的越多，反之，化简程度越低，点保留的越多，形状也越趋于原曲线。对 于阈值的确定，可以根据实际精度需要而确定。

另外，DP算法的抽稀精度其他抽稀方法相比，有明显提高，一方面， 因其阈值一般取相应地物最大允许误差，另一方面，因算法能做到在删除与 保留之间达到较好的平衡，即能充分减少点的数量，又能尽量保留特征点。

对于数据抽稀后所制作的曲线图，能够较为简洁的并更为直观的反映出 各个测试层中气体分布的变化关系，有利于后续解释的进行。

在步骤3中，在本发明所优选的实施方式中，所述纵坐标为对数纵坐标， 所述横坐标中的气体组份包括C₁、C₂、C₃、iC₄和nC₄以及任选的iC₅和nC₅表示的气体组份。

具体而言，在气测录井过程中，不同深度的层位中，对于不同气体的含 量的分布差异较大。同时，同一深度的层位中不同气体的百分含量或归一化 处理后的相对含量也存在较大差异。因此，当采用一般的平均线性刻度的纵 坐标时，在制图过程中，受可视区域大小的限制，会出现局部区域数据分布 过密，而某些区域数据分布过与稀疏，从而不利于观察以及后续的判断。因 此，本发明中，优选地，将纵坐标设置为对数坐标。作为横坐标，可以以相 同的间隔来表示C₁、C₂、C₃、iC₄、nC₄、iC₅和nC₅气体组份。即，在本发明 优选的一些实施方案中，依据步骤3的曲线图为一个半对数坐标系统中的曲 线图，纵坐标代表的“相对含量”为归一化处理的相对数或相对量，例如， 以C₁含量设为100或100％或1等，计算出的其他组分相对于C1的相对数。

根据以上的设置简历曲线图，在一幅图中可以生成所测量的或所需要的 不同深度层位中的气体烃组份分布曲线。

<气线曲线>

在步骤4，将步骤3所得到的所述曲线图中，建立气线曲线，所述气线 曲线为在建立所述测试井地区中油气层气体烃组份分布特征的(油/气)临界 趋势线。具体地，油气层气体烃组份主要以C₁～C₅为主，即C₁、C₂、C₃、iC₄、 nC₄、iC₅和nC₅为主。具体地，在某一层中，C₁(例如：甲烷)的含量一般 占80％以上，重组份含量少，其分布曲线陡，重组份分布逐级降低。一般而 言，C₁～C₅的含量大小分布为：C₁>C₂>C₃>iC₄≥nC₄>iC₅>nC₅。本发明中的烃 优选为烷烃。

具体地，在本实施方式中，在步骤4中，所述气线曲线，可以为根据该 地区已有的气测数据而建立的气线曲线。所述已有的气测数据，例如：可以 是作业地区其他(其他测试地点)测试统计的测试井中各个层位经证实的油 气层的气测资料得到的准确的气测数据；也可以是经过实际测量得到的准确 的气测数据。根据已有的气测数据，进而研究出油气层的气体烃组份分布特 征的临界趋势线，即气线曲线。

<解释与识别>

本发明所提供的识别地层中轻质油层与凝析气层的方法是根据每一层 位气体组份的相对含量分布数据曲线与气线曲线的对比关系，对该地层中轻 质油层或凝析气层进行识别。

本领域中通过大量的统计凝析气层与轻质油层的气体组分计算湿度比 (Wh)、平衡比(Bh)以及特征比(Ch)，发现测试井中不同气油比的轻质 油层、凝析气层的井流物组分是存在差异的，但例如：湿度比(Wh)和平 衡比(Bh)有时可能难以识别油气层，而特征比(Ch)有时可以很好的识 别油气层等。而采用本发明的方法，能够有效识别地层中轻质油层与凝析气 层。

<第二实施方式>

在本发明的第二实施方式中，提供了一种根据<第一实施方式>的方法在 对西湖凹陷油气层的油气分布解释与识别中的用途。相对于传统的方法，而 采用本发明的方法对西湖凹陷地质结构中气测录井解释油气层符合率为96.8％，较传统气测录井解释油气层的方法提高了约10％。

<第三实施方式>

在本发明的第三实施方式中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存 储有计算机程序或指令，该程序或指令被处理器执行时实现以下步骤：

步骤1，气体组成的测量值的收集，所述气体组成的测量值基于以下方 法得到的：

获得测试井，对所述测试井中不同深度层位的气体组成进行测定，所述 气体组成包括各个层位中的C₁、C₂、C₃、iC₄和nC₄，以及任选iC₅和nC₅的百 分含量，其中，C₁表示碳原子为1的烃，C₂表示碳原子数为2的烃，C₃表示碳 原子数为3的烃，iC₄表示碳原子数为4的异型结构的烃，nC₄表示碳原子数为4 的正型结构的烃，iC₅表示碳原子数为5的异型结构的烃，nC₅表示碳原子数为 5的正型结构的烃；

步骤2，对所述气体组成的测量值进行归一化处理，并计算各气体组份 的相对含量，其中，所述归一化处理方法为，进行如下计算：

…

条件是当iC₅和/或nC₅存在时，以上归一化处理中的i＝5，且所述归一化 处理还包括：

步骤3，根据步骤2归一化处理后得到的每一层位各组份的相对含量分 布数据作出曲线图，所述曲线图以相对含量为纵坐标，以不同气体组份为横 坐标；

步骤4，在步骤3所得到的所述曲线图中，建立气线曲线，所述气线曲 线为在建立所述测试井地区中油气层气体烃组份分布特征的临界趋势线；

步骤5，根据每一层位各组份的相对含量分布数据曲线与所述气线曲线 的对比关系，对该地层中轻质油层或凝析气层进行识别。

对于可机读介质，可以利用一种或多种计算机可用或计算机可读介质 的任意组合。该计算机可用或计算机可读介质可以为，例如但不限于，电的、 磁的、光的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置、设备、或传播介质。 该计算机可读介质的更具体的实例(非详尽清单)包括以下：

便携式计算机磁盘，

硬盘，

随机存取存储器(RAM)，

只读存储器(ROM)，

可擦除可编程只读存储器(EPROM或闪存)，

便携式光盘只读存储器(CDROM)，

光存储设备，

诸如那些提供因特网或内联网的传输媒介，

磁存储设备，

USB钥(key)，和/或

证书等。

在本实施方式中，计算机可用或计算机可读介质可以为被指令执行系 统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备连接的能够包含、存储、 通信、传播、或传输程序的任何介质。该计算机可用介质可以包括具有随后 体现在基带中或体现为载波的一部分的计算机可用程序代码的被传播的数 据信号。该计算机可用程序代码可以利用任何合适的介质被传输，合适的介 质包括但不限于无线、有线线路、光纤电缆、RF等等。

用于实现本发明的操作的计算机程序代码可以以一种或多种编程语言 的任意组合编写，包括面向对象编程语言，例如Java、Smalltalk、C++等等 以及传统的程序编程语言，例如“C”编程语言或类似的编程语言。该程序 代码可以全部在用户的计算机上、部分在用户的计算机上、作为独立的软件 包、部分在用户的计算机上且部分在远程计算机上或全部在远程计算机或服 务器上执行。在后者的情景中，远程计算机可以通过任意类型的网络被连接 到用户的计算机。这可以包括，例如，局域网(LAN)或广域网(WAN)，或可 以连接到外部计算机的连接(例如，通过使用因特网服务提供商的因特网)。 另外，在一些实施方式中，本发明可以被体现在场可编程门阵列(FPGA)中。

对于所需的计算设备而言，可以包括能够执行安装在其上的计算机程 序代码的任何通用计算设备或单元(例如，个人计算机、服务器，等等)。然 而，应当理解，计算设备仅仅是可以执行这里描述的过程的各种可能的等同 计算设备的代表。在这个程度上，在一些实施方式中，计算设备提供的功能 可以被包括通用和/或专用目的的硬件和/或计算机程序代码的任意组合的计 算制件实现。在一些实施方式中，可以分别使用标准编程和工程学技术产生 该程序代码和硬件。

更为具体而言，本发明的解释方法可以通过计算机程序产品的形式得 以表现，该计算机程序产品可从提供程序代码的被计算机或任何指令执行系 统使用或者与计算机或任何指令执行系统连接的计算机可用或计算机可读 介质中访问。该软件和/或计算机程序产品可以在适当环境中被实现。为了该 说明的目的，计算机可用或计算机可读介质可以为被指令执行系统、装置或 设备使用或与指令执行系统、装置或设备连接的能够包含、存储、通信、传 播、或传输程序的任何介质。该介质可以为电的、磁的、光的、电磁的、红 外的、或半导体系统(或装置或设备)或传播介质。计算机可读存储介质的实 例包括半导体或固态存储器、磁带、可移动的计算机磁盘、随机存取存储器 (RAM)、只读存储器(ROM)、快速磁盘和光学盘。现有的光学盘的实例包括 压缩盘-只读存储器(CD-ROM)、高密度盘-读/写(CD-R/W)和DVD。

通过以上的可机读介质、执行程序、计算设备或计算机程序产品进行 本发明的上述方法的执行，能够更直观的、快速的呈现中解释或识别的结果。

本发明的识别地层中轻质油层与凝析气层的方法，能够有效识别地层 中轻质油层与凝析气层，从而提高油气层的解释符合率，为气测录井提供了 新的解决方案。

实施例

具体，以西湖凹陷的油气田为例，对以上方法进行说明。

将西湖凹陷第一个开发的油气田，命名为X油气田，识别地层中轻质油 层与凝析气层，具体包括以下步骤。

步骤1，建立9个测试井，通过测试、测井和生产资料证实，在X油气 田中2900m以上为轻质油层，2900m以下为气层。其中，轻质油层气油比 1～400m³/m³，凝析气层气油比2000～10000m³/m³。对所述测试井中不同深度 层位的气体组成进行测定，所述气体组成包括各个层位中的C₁、C₂、C₃、iC₄和nC₄的百分含量，其中，C₁表示碳原子为1的烃，C₂表示碳原子数为2 的烃，C₃表示碳原子数为3的烃，iC₄表示碳原子数为4的异型结构的烃， nC₄表示碳原子数为4的正型结构的烃。

X油气田各项资料齐全、丰富，通过X地区测试证实的凝析气层、油层 溶解气的气体组份计算Wh、Bh、Ch特征值(表1)，统计发现湿度比Wh、 平衡比Bh难以区分油气层，而特征比Ch能很好区分油气层。

表1：X地区测试证实的凝析气层、油层溶解气地面气体性质表

步骤2，对上述气体组成的测量值(具体取值参见图1-图3标识)进行 归一化处理，并计算各气体组份的相对含量，其中，所述归一化处理方法为， 进行如下计算：

步骤3，根据步骤2归一化处理得到的每一层位各组份的相对含量分布 数据作出曲线图，所述曲线图以相对含量为纵坐标(对数坐标)，以不同气 体组份为横坐标(普通坐标)，结果如图1所示。

其中，不同组份的轻质油层和气油比不同的气层，其组份分布特征是不 同的。X油气田测试井的资料丰富，且测试层位较多，各测试层位的气样均 进行了组份分析，从而计算出测试层位每一层位各组份的相对含量分布，即 气体组份的烃组份分布特征。在本实施方式中，图1中的数据是经抽稀处理 得到的。由图1可以看出，轻质油层与凝析气层烃组份分布特征是明显不同 的，凝析气层组份分布曲线陡，轻质油层重组份含量高，分布特征曲线上翘 或缓。另外，不同类型的轻质油层其组份分布特征曲线也不同。

步骤4，在步骤3所得到的所述曲线图中，建立气线曲线，所述气线曲 线为在建立所述测试井地区中油气层气体烃组份分布特征的临界趋势线。本 实施方式中，所述气线曲线是通过统计各个测试井地区中油气层的气测资料 得到的，即根据X油气田已有的气测数据而建立的气线曲线。

在本实施方式中，X油气田的油气层的气体烃组份分布特征的临界趋势 线的数据如下表2所示。

表2

组份	C<sub>1</sub>	C<sub>2</sub>	C<sub>3</sub>	iC<sub>4</sub>	nC<sub>4</sub>
						相对含量(％)	100	9	4	1.6	1.1

按照表2中的数据作出测试井地区中油气层气体烃组份分布特征的临界 趋势线，即为气线曲线(如图1所示，其中，所述纵坐标为对数纵坐标，所 述横坐标中的气体组份包括C₁、C₂、C₃、iC₄、nC₄(iC₅和nC₅)表示的气体 组份)。

步骤5执行对于地层中轻质油层与凝析气层的解释：

X地区油层的烃组份分布特征为：X地区花港组油层由下向上气油比逐 渐降低，H7～H8油层气油比200～400m³/m³，H4～H6油层气油比60m³/m³左右，H2～H3气油比10m³/m³左右，油层溶解气的烃组份分布特征曲线差 异较大。

H2/H3油层溶解气C1含量极高，占90％以上，烃组份分布趋势线位于 气线之下，但C1～C3趋势陡，C3～C4趋势变缓、变平；H4油层溶解气C4、 C5含量高，C3～C4组份趋势线位于气线之上；H6/H7油层烃组份分布趋势 与气线相同，但重组份含量高，C2～C4组份趋势线位于气线之上。

对于X地区油气层气测录井烃组分分布特征的解释：X地区油气层气测 录井烃组分分布特征(测试组数据见表1)，将每一层位各组份的相对含量分 布数据曲线与所述气线曲线的进行对比，对X油气层中轻质油层或凝析气层 进行识别。具体而言，通过对比曲线图中每一层位各组份的相对含量分布曲 线与气线曲线的陡度，对X油气田中轻质油层或凝析气层进行识别。

从图2和图3的结果来看，凝析气层的气体烃组份分布特征曲线位于气 线的下方，曲线陡度大于气线曲线(如图2所示)；轻质油层的气体烃组份 分布特征曲线在气线的上方，曲线陡度小于气线曲线或分布曲线在气线曲线 的下方，但尾部上翘(如图3所示)。使用本发明的解释方法与实际已经测 试证实的结果是相符合的。

参考比较

作为与以上本发明的解释或识别方法相对比，利用皮克斯勒烃比值法、 三角形气体组份图版法、烃湿度比值法计算轻比值结果按深度变化绘成连续 曲线，如图4所示。其中，皮克斯勒烃比值法、三角形气体组份图版法、烃 湿度比值法的使用及判别标准是较成熟的，本文不再赘述。

图4是皮克斯勒烃比值法、三角形气体组份图版法、烃湿度比值法按深 度变化绘制的曲线图，其中绿框表示轻质油层区，红框表示凝析气层区。图 4中，其中，图4(a)为C₁/C₂的比值曲线图；图4(b)为C₁/C₃的比值 曲线图；图4(c)为C₁/C₄的比值曲线图；图4(d)为特征比(Ch)，图 4(e)为湿度比Wh和平衡比Bh交会图；图4(f)为三角形气体组份图 版法计算值。其中，图4(f)中，△SIZE为内三角形与外三角形边长之比： △SIZE＝-(C2/∑C+C3/∑C+C4/∑C-17.5)/17.5×100％，△SIZE>75为大三 角形，△SIZE在25～75之间为中三角形，△SIZE<25为小三角形；△SIZE 为正值表示正三角形，△SIZE为负值表示倒三角形。

由图4可以看出，皮克斯勒烃比值法、三角形气体组份图版法、烃湿度 比值法的测试结果中，H2(深度范围2300-2318m)、H3(深度范围 2372-2392m)、H4(深度范围2502-2520m)的层为凝析气层特征，这与表1 中的实际情况矛盾。

最后，统计X油气田的9口测试井共171个层位的气测录井解释油气层 的结果，皮克斯勒烃比值法、三角形气体组份图版法、烃湿度比值法的气测 录井解释油气层的符合率为86.8％，而采用本发明的方法，解释油气层符合 率为96.8％，较传统测井解释油气层的方法提高了10％。

因此，采用本发明的方法能够有效识别地层中轻质油层与凝析气层，从 而提高气测录井解释油气层的解释符合率。并可以根据本发明的方法更好的 解释或识别西湖凹陷油气层的油气的分布情况。

工业实用性

本发明所述的方法可以被工业实践而应用。

Claims (13)

1.一种识别地层中轻质油层与凝析气层的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

步骤1，获得测试井，对所述测试井中不同深度层位的气体组成进行测定，所述气体组成包括各个层位中的C₁、C₂、C₃、iC₄和nC₄的百分含量，其中，C₁表示碳原子为1的烃，C₂表示碳原子数为2的烃，C₃表示碳原子数为3的烃，iC₄表示碳原子数为4的异型结构的烃，nC₄表示碳原子数为4的正型结构的烃；

步骤2，对所述气体组成的测量值进行归一化处理，并计算各气体组份的相对含量，其中，所述归一化处理方法包括进行如下计算：

…

步骤3，根据步骤2归一化处理后得到的每一层位各组份的所述相对含量分布数据作出曲线图，所述曲线图以所述相对含量为纵坐标，以不同气体组份为横坐标；

步骤4，在步骤3所得到的所述曲线图中，建立气线曲线，所述气线曲线为在建立所述测试井地区中油气层气体烃组份分布特征的临界趋势线；

步骤5，根据每一层位各组份的相对含量分布数据曲线与所述气线曲线的对比关系，对该地层中轻质油层或凝析气层进行识别。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤1中，所述气体还包括iC₅和nC₅，所述iC₅表示碳原子数为5的异型结构的烃，所述nC₅表示碳原子数为5的正型结构的烃，所述归一化处理包括进行如下计算：

.....

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在步骤1中，在对所述测试井中不同深度层位的气体组成进行测定中，包括对不同测试井的不同深度或相同深度的层位的气体组成进行测定。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在步骤1中，所述的烃为烷烃。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在步骤3中，所述曲线图，是根据对所述数据进行抽稀处理后的数据建立的曲线图。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在步骤3中，所述纵坐标为对数纵坐标。

7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在步骤4中，所述气线曲线为根据该地区已有的气测录井数据而建立的气线曲线。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括如下步骤，对比曲线图中每一层位各组份的相对含量分布曲线与气线曲线的陡度。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述对比中，对比所述曲线图中与横坐标C₁、C₂、C₃、iC₄和nC₄对应部分的每条曲线。

10.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括如下步骤，对比曲线图中每一层位各组份的相对含量分布曲线与气线曲线的陡度。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述对比中，对比所述曲线图中与横坐标C₁、C₂、C₃、iC₄、nC₄、iC₅和nC₅对应部分的每条曲线。

12.一种根据权利要求1-11任一项所述的方法在对西湖凹陷油气层的油气分布解释中的用途。

13.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序或指令，其特征在于，该程序或指令被处理器执行时实现以下步骤：

步骤1，气体组成的测量值的收集，所述气体组成的测量值基于以下方法得到的：

获得测试井，对所述测试井中不同深度层位的气体组成进行测定，所述气体组成包括各个层位中的C₁、C₂、C₃、iC₄和nC₄、以及任选的iC₅和nC₅的百分含量，其中，C₁表示碳原子为1的烃，C₂表示碳原子数为2的烃，C₃表示碳原子数为3的烃，iC₄表示碳原子数为4的异型结构的烃，nC₄表示碳原子数为4的正型结构的烃，iC₅表示碳原子数为5的异型结构的烃，nC₅表示碳原子数为5的正型结构的烃；

步骤2，对所述气体组成的测量值进行归一化处理，并计算各气体组份的相对含量，其中，所述归一化处理方法包括进行如下计算：

...

条件是当iC₅和/或nC₅存在时，以上归一化处理中的i＝5，且所述归一化处理还包括如下计算：

步骤3，根据步骤2归一化处理后得到的每一层位各组份的所述相对含量分布数据作出曲线图，所述曲线图以所述相对含量为纵坐标，以不同气体组份为横坐标；

步骤4，在步骤3所得到的所述曲线图中，建立气线曲线，所述气线曲线为在建立所述测试井地区中油气层气体烃组份分布特征的临界趋势线；

步骤5，根据每一层位各组份的相对含量分布数据曲线与所述气线曲线的对比关系，对该地层中轻质油层或凝析气层进行识别。

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