苗錢友，朱筱敏，郭洪明，趙輝，朱萌

（1.中國石油大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，北京102249；2.中石油阿克糾賓油氣股份公司，阿克糾賓 030006；3.川慶鉆探工程有限公司地質(zhì)勘探開發(fā)研究院，四川 成都 610051）

0 引 言

濱里海盆地東緣中區(qū)塊碳酸鹽巖儲層主要發(fā)育在石炭系KT－Ⅰ和KT－Ⅱ?qū)佣?，KT－Ⅰ段具有巖性和儲層類型復(fù)雜、孔隙空間類型多樣等地質(zhì)特征，優(yōu)質(zhì)儲層主要發(fā)育在白云巖中，儲層裂縫和孔洞發(fā)育。此外，部分中高孔隙度碳酸鹽巖儲層測井、巖心資料顯示儲層物性及含油性好，但試油為干層，為無效儲層。該類儲層測井評價存在3個難題：①利用常規(guī)測井資料識別中高孔隙度碳酸鹽巖儲層中的裂縫和孔洞；②識別白云巖巖性；③對有效儲層如何進(jìn)行測井評價。通過對測井的綜合研究，找到了裂縫和溶洞的識別方法和有效儲層評價技術(shù)，提高了儲層識別精度，有效指導(dǎo)了中區(qū)塊KT－Ⅰ層的油氣勘探與開發(fā)。

1 中高孔隙度碳酸鹽巖儲層裂縫和溶洞的識別

中區(qū)塊石炭系KT－Ⅰ段儲層中的孔隙、裂縫和溶洞均很發(fā)育（見圖1），儲層類型主要有孔隙型、孔洞型和裂縫－孔洞型等［1］。對于這類儲層，孔隙響應(yīng)特征相對單一，易于識別，但其中的裂縫和溶洞識別難度大。因此，研究裂縫和溶洞的測井識別技術(shù)對有效儲層識別意義重大。

測井資料識別裂縫和溶洞的技術(shù)主要有2類：①利用成像測井資料識別，這種方法識別裂縫和溶洞相對容易［2－7］；②利用常規(guī)測井資料識別，盡管這種方法識別難度大但具有實(shí)際意義，因?yàn)椴豢赡苊靠诰加谐上駵y井資料。因此，研究利用常規(guī)測井資料識別裂縫和溶洞的技術(shù)很有必要。

1.1 裂縫識別

利用雙側(cè)向測井的差異性及其特征識別裂縫是應(yīng)用最廣泛的一種方法。該方法對低孔隙度段或致密段應(yīng)用效果好；對于中、高孔隙度儲層，雙側(cè)向測井更多反映的是孔隙的信息。中區(qū)塊KT－Ⅰ段儲層的平均孔隙度在16.4%左右，顯然利用雙側(cè)向測井的差異性及其特征識別裂縫有局限性。通過巖心標(biāo)定測井，提出了2種識別裂縫的有效方法。

（1）微電阻率測井曲線（微球形聚焦或微側(cè)向測井）識別裂縫法。對于中高孔隙度地層，可結(jié)合微電阻率曲線綜合識別裂縫。在裂縫發(fā)育的裂縫孔隙型、裂縫溶孔型儲層和裂縫溶洞型儲層中，微電阻率測井曲線（微側(cè)向或微球形聚焦測井）與深側(cè)向測井曲線往往表現(xiàn)為明顯的不相關(guān)特征，微電阻率測井曲線以深側(cè)向?yàn)楸尘俺释耆幌嚓P(guān)跳躍［見圖2（a）、圖2（b）］。對于孔隙型及溶孔型儲層，微側(cè)向或微球形聚焦測井曲線則基本隨著雙側(cè)向曲線變化而變化，相關(guān)性好［見圖2（c）］。

圖3中的CT－4井2 334～2 353 m白云巖段微球形聚焦曲線與深、淺雙側(cè)向曲線變化相關(guān)性很差，該段巖心中也觀察到構(gòu)造裂縫和溶蝕裂縫很發(fā)育，試油獲高產(chǎn)油氣流。

應(yīng)用上述方法判斷裂縫時需要注意2個方面：①要排除大井眼影響，因?yàn)槌噘|(zhì)層和膏鹽層垮塌的大井眼外，就是致密巖層的應(yīng)力崩落型的橢圓形大井眼，而在裂縫發(fā)育段井壁一般不會垮塌，所以大井眼造成的微電阻率下降應(yīng)去掉；②要排除泥質(zhì)薄層或泥質(zhì)條帶影響，因?yàn)樗鼈兛蓪?dǎo)致微電阻率下降且呈鋸齒狀起伏。

（2）光電吸收指數(shù)異常法。碳酸鹽巖的光電吸收指數(shù)在碳酸鹽巖剖面中是較低的，但是當(dāng)鉆井液內(nèi)加入了重晶石或鐵粉且儲層有裂縫發(fā)育時，鉆井液直接侵入裂縫，使光電吸收指數(shù)值異常增高。因此，對應(yīng)儲層低光電吸收指數(shù)值的背景一旦出現(xiàn)異常高值，且排除大井徑的影響后，即表明有裂縫存在。如圖3中2 336 m和2 342.5 m處是2條裂縫的指示。

1.2 溶洞識別

圖1 中區(qū)塊KT－Ⅰ段主要儲集空間類型

圖2 深側(cè)向及微電阻率曲線對不同類型儲層響應(yīng)的示意圖

圖3 CT－4井利用微球形聚焦與雙側(cè)向測井曲線的非相關(guān)性判斷裂縫

對于溶蝕孔洞型儲層，補(bǔ)償密度測井和補(bǔ)償中子測井能反映地層的總孔隙度，但聲波測井僅能反映儲層的基質(zhì)孔隙度。這是因?yàn)?，對于溶孔、溶洞型儲層，繞過孔洞傳播的聲波速度快，到達(dá)儀器探頭的時間早，穿過溶孔、溶洞傳播的聲波速度慢，到達(dá)儀器接收探頭的時間晚，而補(bǔ)償聲波測量的是到達(dá)聲波探頭最快的波。因此，對于溶蝕孔洞型儲層，補(bǔ)償聲波記錄的往往是繞過孔洞傳播最快的聲波，穿過孔洞傳播的波因速度慢不能被記錄。因此，在孔洞發(fā)育段聲波孔隙度往往是偏低的；但對密度測井而言，不論地層是各向同性的還是各向異性均都能反映總孔隙度。因此，在溶蝕孔洞發(fā)育段會有密度孔隙度和中子孔隙度大于聲波孔隙度的特征?；诖颂卣髂芎芎玫刈R別孔洞。

圖4 CT－11井溶蝕孔洞測井識別成果圖

圖4中CT－11井2 342～2 347.4 m段密度孔隙度明顯大于聲波孔隙度，該方法判斷該段溶蝕孔洞發(fā)育，成像測井顯示該段低電阻率的黑色斑塊很多，溶蝕孔洞發(fā)育；2 347.4～2 351 m密度孔隙度與聲波孔隙度差別小，該方法判斷該段以孔隙型儲層為主，成像測井也顯示該段溶蝕孔洞發(fā)育差，主要以孔隙型為主?？傮w看來，該方法與成像測井識別結(jié)果吻合較好，表明該方法具有較好的適用性。

2 白云巖巖性識別

中區(qū)塊KT－Ⅰ段優(yōu)質(zhì)儲層主要發(fā)育在白云巖中，尋找白云巖發(fā)育段是尋找優(yōu)質(zhì)儲層的前提條件。該段白云巖巖性識別主要綜合4種方法。

（1）利用中子－聲波、中子－密度和聲波－密度交會圖版識別巖性，該方法是根據(jù)交會點(diǎn)與巖石骨架線的位置關(guān)系識別碳酸鹽巖巖性。

（2）光電吸收指數(shù)－密度交會法。在碳酸鹽巖地層中，密度測井曲線和光電吸收指數(shù)曲線均是對巖性反映最敏感的曲線，2條敏感曲線的交會使巖性識別效果更好［見圖5（a）］。

（3）光電吸收指數(shù)直觀觀察法。不同巖性具有各自典型的光電吸收指數(shù)特征值［白云巖的光電吸收指數(shù)為3.1，比灰?guī)r（5.1）、磷灰?guī)r（5.8）、菱鐵礦（14.7）均低得多］，且光電吸收指數(shù)幾乎不受流體類型及孔隙度的影響，它基本只受到巖性的影響，可基于此特征識別白云巖［見圖5（b）］。

（4）三孔隙度曲線重疊法。工區(qū)內(nèi)大量井白云巖發(fā)育段均具有如下特征：聲波、中子和密度測井曲線按圖5（b）中的刻度范圍刻度后，其中子孔隙度相對聲波和密度曲線明顯偏左，而灰?guī)r段的中子孔隙度相對聲波和密度曲線偏右，該特征在工區(qū)內(nèi)的白云巖地層普遍存在，且特征明顯，對于直觀識別白云巖地層效果特別明顯。出現(xiàn)這一特征是因?yàn)榘自茙r骨架值往往變化較大，最大值可達(dá)5 p.u.。

3 儲層有效性評價

圖5 白云巖巖性判別方法

中區(qū)塊石炭系KT－Ⅰ段主要有2類典型的無效儲層，均具有中～高孔隙度、中～高電阻率測井特征，但測試卻為干層。

第1類是因儲集空間類型復(fù)雜而引起的。KT－Ⅰ段的儲集空間既有晶間（溶）孔、粒間（溶）孔、又有粒內(nèi)孔和體腔孔等。對于以晶間（溶）孔及粒間（溶）孔為主的儲層一般為有效儲層；而以粒內(nèi)孔和體腔孔為主的儲層，如果沒有裂縫溝通，往往是無效儲層，這類儲層的孔喉連通差，即使孔隙度較高，油氣也很難運(yùn)移進(jìn)去，故含油氣飽和度低，束縛水飽和度高［8］；另一方面，連通性很差的孔隙，必然造成電阻率增高，表現(xiàn)為高含水性卻也表現(xiàn)為高電阻率的特征。如圖6中2 928.3～2 933.0 m井段孔隙度達(dá)到17.5%，電阻率達(dá)到130Ω·m，試油卻為干層。對于這類儲層有效性的評價宜采用以下思路。

（1）采用孔隙度－飽和度交會以及孔隙度－電阻率交會法分析交會特征及數(shù)據(jù)點(diǎn)分布特征。孔隙度－飽和度交會曲線呈現(xiàn)明顯的雙曲線特征［見圖7（a）］，表明儲層不含可動水；孔隙度－電阻率交會圖版中數(shù)據(jù)點(diǎn)落在了油氣層區(qū)域［見圖7（b）］，2種方法判斷該儲層具明顯的油氣層特征。這是因?yàn)橐粤?nèi)孔和體腔孔為主的儲層其儲層無可動水，由于儲層孔隙連通性很差，滲透性差，電阻率往往偏高。

圖6 L－1井測井綜合解釋成果圖

（2）分析P1／2法概率圖累計概率曲線斜率特征。這類儲層其P1／2法概率圖累計概率曲線斜率表現(xiàn)為明顯的低斜率特征［見圖7（c）］，表明儲層不含油氣。因?yàn)檫@類儲層孔隙連通性很差，油氣無法進(jìn)入孔隙，孔隙內(nèi)均是地層水。

（3）利用微電阻率曲線判別法和光電吸收指數(shù)異常法判斷裂縫是否發(fā)育。判斷表明，該類儲層裂縫不發(fā)育，為孔隙型儲層。

以上3點(diǎn)主要特征表明，儲層盡管孔隙度高，孔隙連通性差、滲透性差且裂縫不發(fā)育，屬于無效儲層。

圖7 L－1井流體性質(zhì)判別圖版

圖8 CT－52井測井、巖心及鑄體薄片綜合圖

第2類是因巖性復(fù)雜引起的。對于在低能環(huán)境下沉積形成的泥晶類碳酸鹽巖，因其沉積時能量低，巖石結(jié)構(gòu)相對較細(xì)，孔喉半徑相對較小，儲層的毛細(xì)管阻力大，不利于油氣的運(yùn)移及產(chǎn)出。如圖8中干層，巖性主要為泥晶灰?guī)r，孔隙度為8.7%，取心巖心見有原油滲出，盡管孔隙度較高且?guī)r心含油性好，但測試無產(chǎn)液能力。對于這類儲層的有效性分析一是要結(jié)合巖石鑄體薄片及壓汞實(shí)驗(yàn)等巖石實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果，二是可以加測核磁共振測井解決，因?yàn)楹舜殴舱駵y井能有效分析巖石的孔隙結(jié)構(gòu)特征［9－12］。

4 結(jié) 論

（1）微電阻率曲線與深側(cè)向曲線表現(xiàn)出明顯的不相關(guān)特征及光電吸收指數(shù)值的異常增高特征可用于KT－Ⅰ段中高孔隙度段裂縫的識別。

（2）在溶蝕孔洞發(fā)育段，密度孔隙度會顯著的大于聲波孔隙度，基于此特征可識別孔洞發(fā)育段。

（3）綜合使用三孔隙度曲線交會法、光電吸收指數(shù)－密度交會法、光電吸收指數(shù)直觀觀測法及三孔隙度曲線重疊法等4種方法可識別白云巖。

（4）以粒內(nèi)孔和體腔孔為主的儲層一般為無效儲層，應(yīng)綜合3個方面的特征判別儲層的有效性；在低能環(huán)境下沉積形成的泥晶類碳酸鹽巖一般為無效儲層，對這類儲層一是要結(jié)合巖石的鑄體薄片及壓汞實(shí)驗(yàn)等巖石實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果，二是可以加測核磁共振測井來進(jìn)行分析。

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