川南DTC構造棲霞組有利儲層預測

陳曉東，施澤進，2，郗 誠

(1.成都理工大學，四川 成都 610059;2.成都理工大學國家重點實驗室，四川 成都 610059)

川南DTC構造棲霞組有利儲層預測

陳曉東1，施澤進1，2，郗 誠1

(1.成都理工大學，四川 成都 610059;2.成都理工大學國家重點實驗室，四川 成都 610059)

碳酸鹽巖氣藏在四川盆地天然氣勘探中占有重要的位置。但是，有關該盆地棲霞組碳酸鹽巖的研究較少。在綜合分析測井、地震資料的基礎上，通過對研究區儲層波形的對比和平面分布的刻畫，利用相干屬性和疊前各向異性檢測對該區的裂縫和溶蝕孔洞進行預測，總結該區儲層的發育模式，提出了在溶蝕孔洞發育的斜坡帶中，具有中—強變振幅波谷反射特征的區域是最為有利的勘探區域，為棲霞組氣藏下一步的勘探提供了理論支持。

相干屬性;裂縫;溶蝕孔洞;碳酸鹽巖;儲層預測;棲霞組;DTC構造

0 引言

四川盆地是中國最大的復合含油氣盆地，近年來，隨著對碳酸鹽巖儲集層的研究和勘探深入，碳酸鹽巖氣藏在四川盆地天然氣中的地位越來越重要［1-3］。該盆地棲霞組具有氣井88口，主要集中在瀘州古隆起地區［4］。棲霞組海相碳酸鹽巖儲集層基質致密，孔滲條件較差，儲層類型主要為裂縫-孔隙型和裂縫-孔洞型。對四川盆地棲霞組—茅口組碳酸鹽巖氣藏儲滲空間的研究表明，溶洞的發育控制氣藏的產能和儲量規模，而裂縫的發育擴大了縫洞系統的連通性［5-7］。從野外剖面和鉆井揭示的情況來看，該區棲霞組普遍發育地表巖溶，處于古巖溶最發育的位置。

DTC構造位于瀘州古隆起西緣，具有較好的勘探潛力，加強該區中二疊統棲霞組有利儲層的研究對提高碳酸鹽巖氣藏的認識和預測勘探有利區的分布具有重要的意義。

1 區域地質概況

DTC構造位于瀘州古隆起西緣，宜賓縣境內，屬于被喜山期構造運動改造的燕山期古構造，其背斜核心部位出露上侏羅統，翼部有白堊系出露，地層發育完整，層序正常。研究區棲霞組地層厚度約為120～140 m，下部為深灰色、灰黑色泥質瀝青質灰巖和泥質生物碎屑微晶灰巖，底部常見眼球狀微晶灰巖夾炭質瀝青質頁巖;上部為淺灰色、灰褐色微—亮晶生屑灰巖，普遍白云巖化，溶孔較發育，其頂部的(顆粒)白云巖類構成該區主要的儲集層位和儲集巖［4］。研究區棲霞組主要發育淺水開闊臺地和臺內灘沉積。其中，SQ1時期主要發育淺水開闊臺地，泥質含量較多，其對應的棲一段發育有效儲層的難度較大;SQ2時期發育臺內灘沉積微相，特別是HST時期(棲二段)，最有可能形成有利儲層。因此，該區有利沉積相帶主要集中在棲霞組的中上部，深度約為4 000 m。對錄井資料的分析認為，研究區棲霞組的儲層AC值較高，GR值和電阻率值較低。其中，W6井4 117～4 125 m井段為一個含氣層，具有典型的AC值明顯偏高、GR值明顯偏低和電阻率值相對較低的特征。

2 儲層縫洞預測

圖1為研究區相干檢測平面，黃色越深代表相干性越差，說明斷裂系統越發育。從實際檢測效果來看，對于構造形變較大以及斷層發育的地方，不連續性檢測可以識別出來;而對于非構造成因的裂縫，該方法不能有效識別，其原因主要是該段地層厚度較薄，而逆斷層對地震數據體單元的差異影響又非常大，因此相對而言，在非斷裂帶地層的地震橫向不連續性差異相對很小，導致最后的屬性值被逆斷層發育帶抬高。

圖1 棲霞組不連續性檢測平面圖

疊前方位裂縫檢測技術是目前比較成熟的疊前技術手段之一，充分利用疊前CMP道集數據，考慮地震振幅能量、頻率、速度以及各種屬性在不同方位穿過裂縫時發生的不同變化，將地震攜帶的信息最大化挖潛。該方法能夠有效地預測出各種開啟裂縫，包括構造成因的和后期溶蝕等成巖作用產生的裂縫。圖2中暖色調代表裂縫密度較高即裂縫相對較發育的區域，冷色調代表裂縫相對不發育的區域。從圖2中可以看出，棲霞組的裂縫主要發育在研究區內較大的逆斷層附近，該類裂縫主要是以斷層破裂帶為主的構造縫;其次發育在該區中、東部的斷層發育帶之間，該類裂縫基本都是成巖作用生成的次生縫洞系統。

圖2 棲霞組疊前各向異性檢測平面圖

通過對比可以發現，相干檢測方法能夠有效地識別出以斷層為主的斷裂系統，而對于后期形成的溶蝕縫、洞等則不能有效識別，而利用精度更高的疊前方位角道集能夠準確地預測出各類成因的開啟縫和溶洞。從各向異性預測的裂縫效果可以看出，研究區棲霞組的裂縫主要發育在逆斷層附近，其次是構造縫后期被溶蝕形成的溶蝕縫、洞，主要分布在幾條大的斷裂帶之間的溶蝕斜坡帶。

3 儲層波形特征

圖3 過W6井主測線1842地震剖面

地震波形特征能夠在一定程度上反映儲層類型。W6井在棲霞組的日產氣量為2.448×105m3/d，圖3a為正極性波峰充填，而圖3b為相對應的反極性波谷充填。從圖3中可以看出，棲霞組產氣層段主要分布在波谷當中，因此，利用波谷充填能更清晰地識別儲層的波形特征。該儲層波形為中—強變振幅波谷反射，橫向反射不連續，振幅能量中—強交替變換(圖3b中紅色區域)。而在日產氣量3.076×105m3/d的W18井也表現出相同的特征，由此可知，該特征是研究區內儲層的主要波形特征。

通過對研究區內各類型井的總結和井震剖面對比發現，當反極性波谷充填時，微氣層和干層的波形為弱—中變振幅波谷反射，橫向連續性不強，而水層的波形為弱振幅波谷反射，橫向不連續。

圖4為過W3—W18—W2井連井地震剖面。W3井在棲霞組為微氣層，W18井為氣層，而W2井為水層。從圖4中可以直觀地看出，利用反極性波谷充填時各類儲層在波形反射特征上的區別(表1)。

圖4 過W3-W18-W2井連井線地震剖面

表1 棲霞組地震反射特征及分類

利用波形特征，可以對棲霞組整個層段的波谷進行最大能量的提取，而不會受到波峰的影響。圖5為棲霞組最大波谷平面分布圖，圖中黃色到紅色的暖色調代表波谷能量大的區域，冷色調代表波谷能量弱的區域。結合棲霞組儲層的波形特征，圖中黃色到紅色區域應該為有利區域，即代表中—強波谷反射，而紅色區域則表示波谷為強反射，不具有氣層反射特征。從圖5中可以看出，一類波形有利區主要分布在研究區西北部構造高點北西向的斜坡帶以及南部構造高點南東向的斜坡帶，中間鞍部的斜坡帶則為二級波形有利區。斷層附近的強波谷反射多由斷層引起的，結合周邊地區及對其上茅口組儲層的綜合研究認為，棲霞組斷層附近應該多為水層。

圖5 棲霞組最大波谷平面分布

4 儲層分布模式

棲霞組氣藏儲滲空間為構造裂縫和巖溶孔洞相互連通組成的縫洞系統，而儲層極不發育的基質孔隙構成了縫洞系統之間的隔檔或分隔巖體，儲層非均質性較強。

二疊世東吳運動第二幕使研究區內中二疊統抬升，較長時間暴露于大氣淡水環境下，具備形成大型或較大型巖溶洞穴的必要條件。通過相干檢測和疊前各向異性裂縫檢測的對比發現，研究區的溶蝕孔洞分布主要受到大型斷裂和局部構造的控制。大型構造斷層和局部潛高都是有利的流體補給區，地層水通過裂縫系統組成的滲濾通道形成地下徑流區，斷層下盤和局部潛高的巖溶斜坡帶都有較好的溶蝕縫洞發育。相對于北部，研究區中部巖溶相對發育，而南部由于大型構造斷層較少，缺乏地層水的供給，溶蝕能力較弱，無法形成大型的縫洞系統，同時構造位置較低，導致南部氣井只有微量氣產出。由于大型斷層破壞了儲層的封閉性，導致研究區內大型斷層附近水井較多，包括茅口組在內的部分井也顯示出該特點，主要原因可能是大型構造斷裂及其周圍的儲滲系統使得茅口組和棲霞組的儲層彼此連通，具有統一的氣水界面，天然氣充注量的不足導致深部的棲霞組儲層以地層水為主。因此，有利儲層應與大型構造斷裂保持一定距離的，而W18、W6井所在潛高的北部斜坡帶是較好的勘探目標。

圖6為研究區北西向的儲層分布模式示意圖。南北部的溶蝕高地構造位置較高，斷層斷距較大，地層水充足，易于向構造低部位側向滲流，背斜核部發育的斷裂系統擁有較好的滲流通道，溶蝕斜坡可形成好的儲層。同時，波形顯示該溶蝕斜坡位于一類波形有利區，綜合研究認為，南北部的溶蝕斜坡是該區天然氣藏的一類有利區。而中間鞍部的溶蝕斜坡位于構造較高位置，地層水的橫向運移能力不如南北部的溶蝕斜坡，波形顯示其位于二類波形有利區，綜合研究認為，中間鞍部為二類有利區。

圖6 儲層分布模式示意圖

5 結論

(1)通過對棲霞組波形特征的分析認為，氣層主要表現為中—強變振幅波谷反射;水層為弱振幅波谷反射;微氣層為弱—中變振幅波谷反射;非氣層為弱振幅波谷反射(純巖性體不含氣)或者連續強振幅波谷反射(巖性變化)。

(2)使用相干屬性和疊前各向異性技術對棲霞組進行裂縫檢測，從實際效果來看，相干屬性能夠有效地識別出以斷層為主的斷裂系統，對于后期形成的溶蝕縫、洞等不能有效識別，而利用精度更高的疊前方位角道集能夠較準確地預測出各類成因的開啟縫和溶洞。

(3)從各向異性預測的裂縫效果可以看出，裂縫除了在逆斷層附近發育外，還分布在研究區西北部構造高點北西向的斜坡帶、南部構造高點南東向的斜坡帶以及中部。

(4)結合鉆井資料顯示，提出了3個有利的勘探區域，總結了棲霞組儲層的發育模式，認為與大型構造斷裂保持一定距離的局部潛高斜坡帶是最好的勘探區域。

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編輯黃華彪

TE122.2

A

1006-6535(2015)05-0038-04

20150615;改回日期:20150803

國家自然科學基金“優質碳酸鹽巖儲層識別及預測技術”(40739903)

陳曉東(1985-)，男，2008年畢業于中國石油大學(華東)勘查技術與工程專業，現為成都理工大學礦產普查與勘探專業在讀博士研究生，主要從事儲層地質及儲層預測的研究工作。

10.3969/j.issn.1006-6535.2015.05.007