YB地區雷口坡組古風化殼巖溶儲層預測方法

2013-08-07 06:06:44尹正武李金磊

物探化探計算技術 2013年3期

尹正武，李金磊

（中國石化勘探南方分公司勘探研究院，四川成都 610041）

0 前言

古風化殼巖溶儲層作為一種十分重要的碳酸鹽巖儲層類型，目前已在塔里木盆地、鄂爾多斯盆地、渤海灣盆地等中生界～古生界中發現，并找到了塔河、輪南、長慶等許多大型油氣田［1～4］。中三疊統雷口坡組是四川盆地沉積的最后一套海相碳酸鹽巖地層，沉積時期為上揚子克拉通穩定碳酸鹽巖臺地沉積體系，由于此時為印支運動的初始階段，發生與構造運動相對應的全球性海平面下降［5、6］。YB地區由開闊的陸表海環境逐漸演化為受限的陸表海環境，主要發育一套局限－蒸發臺地相的白云巖、膏質白云巖和以石膏為主的碳酸鹽巖地層［7、8］。根據巖性特征，雷口坡組地層可分四段。其中，雷四段又可再分為一亞段、二亞段，二亞段以灰質云巖、白云巖為主。

雷口坡末期，受三疊紀印支I幕運動的影響，抬升暴露，與上覆上三疊統須家河組呈區域性平行不整合接觸。受大氣淡水淋濾，使得雷口坡組中上部地層發生了范圍廣、強度較大的風化巖溶作用，在北高南低的古地形背景上，形成了具有北薄南厚，東西分塊的古巖溶風化殼儲集體。目前在該套儲集體中取得了一定的油氣突破，顯示出其重要的油氣地質意義。

1 雷口坡組古風化殼巖溶儲層特征

1.1 儲層物性特征

對雷口坡組四段二亞段白云巖段二十一個儲層物性樣進行統計分析，其結果為：

（1）孔隙度＜2%的分布頻率為23.8%，平均孔隙度為1.5%；孔隙度在2%～5%之間的分布頻率為71.4%，平均孔隙度為2.9%；孔隙度在5%～10%之間的分布頻率為4.8%，平均孔隙度為6.0%，以低孔為主。

（2）滲透率最低為0.001 2×10－3μm2，最高為313.944 7×10－3μm2。0.002×10－3μm2～0.25×10－3μm2的滲透率分布頻率為42.9%，平均為0.021×10－3μm2；滲透率為0.25×10－3μm2～1×10－3μm2的分布頻率是9.5%，平均滲透率為0.46×10－3μm2；滲透率為1 × 10－3μm2～100×10－3μm2的分布頻率是38.1%，平均滲透率為20.11×10－3μm2；滲透率≥100×10－3μm2的分布頻率是9.5%，平均滲透率為297.25×10－3μm2，以低滲為主。

綜合YB氣田雷四段二亞段巖心孔滲數據，儲層以低孔低滲儲層為主，局部為中孔高滲儲層，其孔滲相關性差。許多樣品的孔隙度較小，而其滲透率卻很高，這是因為儲層發育裂縫，使儲層孔隙的連通性變好的原因。由此可見，滲透率的高低受裂縫發育程度影響較大。從前面的分析可知，雷四段二亞段氣藏儲層為低孔低滲、裂縫～孔隙型儲層。

1.2 儲層儲集空間特征

根據巖心觀察描述、薄片、鑄體薄片等分析研究，YB氣田雷四段二亞段儲層儲集空間類型主要有溶蝕孔洞、裂縫、溶縫、少量晶間孔和晶間溶孔（見圖1）。溶孔大小不一，一般在幾毫米至1厘米左右，常由溶縫連通呈帶狀分布（見圖1（a）、圖1（b））。在印支運動后的燕山運動及喜山運動，YB地區形成了大量的構造裂縫，通過巖心及鏡下觀察，雷四段二亞段儲層整體構造裂縫較為常見，構造裂縫按方向分有平縫、斜縫和立縫三組，平縫隙和斜縫較立縫發育（見圖1（c）、圖1（d））。構造裂縫和礫間縫在地下流體的作用下，受到溶蝕，縫隙進一步擴大，形成溶擴縫具有更強的儲集性（見圖1（e））。

1.3 儲層測井響應特征

測井曲線是對所鉆遇地層物性特征的直接反映，充分有效地利用了測井資料，有利于預測和識別深埋地下的古巖溶發育帶［9、10］。利用古巖溶在鉆井和測井上的顯示特征，對古巖溶發育段進行測井相分析，得出古巖溶在測井曲線組合中表現為低伽瑪，低電阻率，低密度，高孔隙，高時差，高中子的“三低三高”特征，儲層發育段在常規測井曲線與成像測井圖像上亦有較明顯的響應。

但是，常規測井曲線受巖性、物性、孔隙空間類型等因素的綜合影響，氣層、水層在常規電阻率測井曲線上的響應不靈敏，使得基于常規測井資料的儲層識別困難。因此開展儲層敏感曲線的優選就顯得尤為必要，作者先后開展了聲波時差、波阻抗、泊松比、密度、伽瑪、體積模量、中子等統計分析。其中中子曲線最為敏感，可以有效地區分儲層（見下頁圖2中的紅色曲線）與非儲層（見下頁圖2中的紫色曲線）。

1.4 儲層地震響應特征

在地震地質層位標定的基礎上，利用合成地震記錄對儲層的準確位置進行精確標定，明確了儲層的地震響應特征，雷四段二亞段（T2l4－2）白云巖儲層地震剖面上頂為強波峰，底為波谷；波阻抗剖面上為中高阻抗特征（見下頁圖3）。

1.5 儲層發育的主控因素

YB氣田雷四段二亞段儲層受多種因素控制，即古地貌控制地層殘留厚度及展布，沉積相控制巖性，巖性控制儲層，裂縫控制優質儲層的發育與分布。根據研究區內的鉆井統計分析，雷四二亞段的儲層厚度與白云巖厚度呈正相關關系，同時白云巖厚度與雷四二亞段地層厚度也呈正相關關系（見下頁圖4）。因此，可通過三維地震資料解釋雷四二亞段地層厚度來精細刻畫微古地貌展布情況。

2 YB地區雷口坡組儲層預測方法研究

基于以上的儲層特征分析，作者利用已完鉆井的鉆井、測井及測試成果等資料，以沉積相、地震相研究為出發點，開展古地貌分析研究，快速確定巖溶發育有利帶，進而開展中子擬聲波反演，落實有利儲層分布區。同時開展裂縫綜合預測，確定裂縫富集帶，從而綜合利用上述成果預測巖溶儲層目標區。具體預測路線如圖5所示（見后面）。

圖1 雷口坡組儲層儲集空間照片Fig.1 Reservoir of the Leikoupo formation reservoir space photos

2.1 古地貌分析快速確定巖溶發育有利區

在研究區內，須家河組沉積前的古地貌特征總體，表現為自北向南傾斜的地形格局，整體位于巖溶斜坡帶內［3］。研究區內主要殘留雷口坡組四段地層，其北部的雷四二亞段地層剝蝕量大，上部的白云巖地層已被剝蝕殆盡；南部保留了厚度不等的雷四二亞段白云巖地層，地貌形態表現為斜坡之上的巖溶殘丘和溶蝕溝谷。低洼的溶蝕溝谷區殘留地層較薄儲層不發育；巖溶殘丘區保留了較厚的雷四二亞段白云巖地層，是最具勘探潛力的巖溶發育有利區（見下頁圖6）。

分析YB地區微古地貌，巖溶殘丘主要發育于YB 22井區、YB 101－YB 12井區、YB 16井區、YB 4－YL4井區。溶溝多出現在斜坡內相對低洼的地帶，溶溝內具有殘余風化殼厚度薄的特點，且為巖溶儲集體發育差的區帶，如YB 29－YB 222－YB 224一帶、YL1－YB 3 一帶，以及YB 1－YB 102－YB 11－YB 123－YB 5井區若干較小的溶溝組成的溶溝網。YB 11井區、YB 3井區是坡內主要的淺洼發育區，也是巖溶斜坡內的局部匯水區。

2.2 中子擬聲波反演確定有利儲層分布區

作者通過精細的古地貌分析，明確了雷口坡組沉積時期的沉積背景，刻畫了巖溶斜坡尤其是巖溶殘丘的分布區。為了更好地突出儲層特征，區分儲層和非儲層，作者采用對儲層反映最為敏感的中子曲線重構聲波曲線進行擬聲波曲線波阻抗反演，并在此基礎上進行儲層空間展布特征描述。該方法既能夠突出儲層低速的異常特征，又能有效地表現出儲層縱橫向展布特征。

圖7（見下頁）為YB 地區雷四二亞段巖溶儲層擬聲波阻抗平面圖。從整個平面圖來看，巖溶儲層主要發布于研究區南部，與雷四二亞段白云巖的分布趨勢一致。局部發布的低阻抗，反映出碳酸鹽巖巖溶儲層橫向變化快，非均質性強的特點。

圖8（見下頁）為過YB 225H－YB 22－YB 223井反演剖面圖，處于巖溶殘丘微地貌的YB 225H井、YB 22井、YB 223井儲層發育，而位于YB 22－YB 223井之間的溶溝儲層不發育。

2.3 裂縫預測確定裂縫富集帶

從雷口坡組儲層的儲集空間來看，中三疊世末，構造作用使雷口坡組碳酸鹽巖地層產生大量的斷層和裂縫，為巖溶作用提供了地下水的滲透和運移空間，并增加了水與碳酸鹽巖的接觸面積。在斷層發育的地方，結構松散，孔隙大，有利于巖溶作用的增強，常沿這些斷裂發育溶洞。另外，因多期構造應力作用形成相互切割、相互交叉的網狀裂縫系統（見圖1（e）），從而改善了巖石的滲透性，使古巖溶作用向著更有利的方向進行，是雷口坡組獲得高產工業氣流的一個關鍵因素。

后面的圖9為YB 地區雷口坡組沉積末期疊前裂縫密度預測圖。從整個平面圖來看，局部地區裂縫密集，在YL10－YB 6－YL7－YL8井所在的九龍山背斜，以及YL2－YL3 所在的通南巴背斜裂縫密集，但是這兩個區域位于工區北部，白云巖不發育，因此儲層差。在工區南部的YB 22井區、YB 101井區、YB 12 井區、YB 5－YB 16 井區、YB 4井區，以及YL4 井區裂縫發育較好，加之南部白云巖發育，處于巖溶殘丘最有利的古地貌范圍，故雷口坡組現有的高產工業氣流井（YB 22井、YB 12井、YB 4井）都位于以上區域。