焦石壩地區五峰組觀音橋段平面展布特征研究

劉 超

(中國石化江漢油田分公司勘探開發研究院，湖北潛江 433124)

焦石壩地區五峰組觀音橋段平面展布特征研究

劉 超

(中國石化江漢油田分公司勘探開發研究院，湖北潛江 433124)

五峰組-龍馬溪組目前已成為我國頁巖氣開發的主力層系，作為兩套層系之間的高應力地層，觀音橋段在一定程度上影響了水平井的壓裂改造效果。為了明確焦石壩地區五峰組觀音橋段的平面展布特征，通過對焦石壩地區取心井觀音橋段的巖心觀察，發現觀音橋段主要為泥質灰巖或灰質泥巖，含介殼類生物化石，厚度為30～50 cm。結合測井曲線，明確了該段具有中低自然伽馬、高電阻率、中高密度的電性特征，并以此為依據，結合已鉆井的巖電特征，刻畫出了觀音橋段平面發育特征，為水平井壓裂設計方案優選提供了依據。

焦石壩地區；觀音橋段；巖電特征；平面展布特征

截至2016年年底，涪陵頁巖氣田已建成70×108m3產能，進一步證明五峰組(O3w)-龍馬溪組(S1l)已成為我國頁巖氣開發的主力層系。兩層之間的五峰組觀音橋段(O3g)是赫南特期冰期形成的一套區域分布的介殼層，在測井解釋應力剖面上表現為高值。壓裂曲線表明，五峰組上部地層施工壓力中期爬升，表明改造縫網向上受到高應力區影響，延伸困難，導致壓力爬升。

前人對滇東、黔北、鄂西等地層出露區的五峰組觀音橋段已做過大量研究[1-3]，但針對涪陵焦石壩地區的觀音橋段分布研究工作十分薄弱。本文依據鉆井取心和測井資料，明確觀音橋段在本區的測井響應特征，進而在平面上分析焦石壩地區觀音橋段橫向變化特征，明確平面展布特征，為水平井水平段壓裂設計方案優化提供依據。

1 巖性特征

中揚子地區五峰組厚度總體較薄，一般為2～10 m，焦石壩地區五峰組厚度一般為5～6 m[4-6]。觀音橋段位于五峰組頂部，根據焦石壩地區的直井取心資料，觀音橋段在焦石壩地區主要表現為泥質灰巖或灰質泥巖，含介殼類生物化石，厚度一般為30～50 cm，與上覆志留系龍馬溪組黑色頁巖整合接觸，在平橋地區中部以南區域出現地層缺失。

據焦石壩地區北部A井取心井剖心資料觀察，觀音橋段上部巖性主要為深灰色泥質介屑灰巖，厚度為0.24 m，內部富含介殼和介屑；下部巖性主要為灰黑色含云碳質泥頁巖，厚度為0.22 cm。整個觀音橋段碳酸鹽巖含量高，硬度大，厚度為0.46 m。在東南部的白馬地區，根據B井和C井巖心資料觀察，觀音橋段巖性主要為深灰色含硅泥質灰巖和深灰色含灰泥巖，厚度為0.5 cm左右，層理不發育，局部發育高角度縫。在南部的平橋地區，D井位于其北邊，據巖心觀察，巖性主要為泥質生屑灰巖，厚度為0.25 cm，斷面處可見雙殼類化石發育，構造剪切縫較為發育，方解石全充填，縱向上貫穿整個觀音橋段；平橋地區東南部，五峰組頂部巖性為灰黑色含黏土硅質頁巖，層間縫極發育，表明觀音橋段的介屑灰巖在缺失，表明五峰組在平橋地區D井以北發育，D井以南缺失。

2 電性特征

根據巖心觀察結果，結合A，B，C，D，E井的實鉆情況，焦石壩地區觀音橋段與上、下頁巖層段相比，測井曲線值變化較大，基本表現為中-低自然伽馬、高電阻率、中-高密度的測井響應特征(表1)，且測井解釋有機碳含量(TOC)為相對低值。統計結果表明，4口取心井的觀音橋段自然伽馬一般為72～330 API，電阻率一般為20～884 Ω·m，雖與上、下頁巖存在差異，但不能定量描述觀音橋段巖性特征。密度曲線則能夠相對較好地量化表征觀音橋段的巖性特征，平均密度值一般大于2.58 g/cm3。

當觀音橋段存在時，以B井為典型井，自然伽馬為72～149 API，該值與上、下圍巖相比，表現為相對低值；電阻率為557～841 Ω·m，高于上、下圍巖的電阻率；密度為2.53～2.68 g/cm3， 明顯高于上、下圍巖密度；測井解釋TOC為低值(見表1、圖1)。

表1 焦石壩地區典型取心井觀音橋段測井參數

圖1 B井五峰組頂部觀音橋段測井綜合柱狀圖

當觀音橋段缺失時，以E井為例(目前僅此井取心未見觀音橋段)，從去鈾伽馬曲線看，五峰組頂部(0.5 m)伽馬值與上、下圍巖大致相當；電阻率為30 Ω·m左右，與上、下圍巖電阻率接近；密度則表現為低值(圖2)。其與B井的觀音橋段測井響應特征差異大，表明在平橋地區E井觀音橋段缺失。

3 平面展布特征

根據前面巖性觀察結果，初步認為在焦石壩南部平橋地區D井周緣出現五峰組觀音橋段地層缺失。

圖2 E井五峰組頂部測井綜合柱狀圖

目前，平橋地區已完成5口水平井鉆探，其中D-6HF，F-2HF，G-6HF和H-6HF共4口井鉆遇五峰組地層。利用上述4口井的測井資料，結合觀音橋段測井響應特征，精細刻畫平橋地區觀音橋段地層平面分布特征。通過電性特征對比，認為D-6HF井和F-2HF井(圖3)水平段在進入五峰組時，靠近頂部存在多套密度值高于2.58 g/cm3的地層。同時，對比上、下圍巖，發現該套地層表現出較為明顯的中低自然伽馬，且聲波時差和中子也表現為相對低值，基本符合典型井B井觀音橋段的電性特征。G-6HF井雖在井深3 909～3 915 m存在一套高密度地層，但其自然伽馬表現為相對高值，電阻率無明顯變化，聲波時差和中子值較上、下地層變大，未表現出觀音橋段典型電性特征；H-2HF井在4 098.5～4 112.0 m井段密度曲線雖為高值，但電阻率、聲波時差和中子值并不符合觀音橋段電性特征，因此，綜合分析認為觀音橋段F-2HF井及其以北地區存在觀音橋段，以南地區則地層缺失。

最后，綜合取心井和水平井兩者的分析結果，認為五峰組觀音橋段廣泛存在于焦石壩地區北部及其東南部白馬地區(B井和C井所屬地區)，而在南部的平橋地區，僅在F-2HF井及其以北地區存在，在以南地區則地層缺失(圖4)。

圖3 焦石壩平橋區塊已鉆水平井五峰組連井測井對比

圖4 焦石壩地區觀音橋段平面展布

4 結論

(1)通過取心井的巖心觀察，明確了五峰組觀音橋段主要為泥質灰巖或灰質泥巖，含介殼類生物化石，厚度較薄，一般為30～50 cm。

(2)焦石壩地區觀音橋段主要表現為中-低自然伽馬、高電阻率、中-高密度的測井響應特征。

(3)根據觀音橋段測井響應特征，結合已鉆井測井資料，明確了焦石壩地區五峰組觀音橋段在平橋地區F-2HF井以北存在、以南缺失的平面展布特征，為后續水平井的壓裂設計方案優選提供了有力依據。

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[5] 陳亮，張珂嘉,張振平,等.裂縫型儲層預測技術優選[J].石油地質與工程，2013，27(5)：43-45.

[6] 程道解，王慧，蘇波.基于雙標準層趨勢面分析的測井資料標準化方法[J].石油地質與工程，2012，26(2)：39-41.

編輯：王金旗

1673-8217(2017)03-0023-03

2016-12-13

劉超，工程師，碩士，1982年生，2009年畢業于長江大學地球物理與石油資源學院地球探測與信息技術專業，現從事綜合地質分析研究工作。

P631.8

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