龔偉 王鵬 任麗丹 楊春琴

(中石化西北油田分公司勘探開發(fā)研究院，烏魯木齊 830011)

奧陶系碳酸鹽巖儲(chǔ)層是塔中順西地區(qū)油氣勘探的主要儲(chǔ)層類型之一，識(shí)別預(yù)測(cè)出有效碳酸鹽巖儲(chǔ)層及其發(fā)育帶是該區(qū)油氣突破的關(guān)鍵，但這種裂縫型、溶蝕孔洞型的碳酸鹽巖儲(chǔ)積體非均質(zhì)性強(qiáng)、反射特征復(fù)雜，給該區(qū)碳酸鹽巖儲(chǔ)層識(shí)別預(yù)測(cè)帶來了很大的困難［1～3］。為此，本文從順西地區(qū)碳酸鹽巖儲(chǔ)層發(fā)育特征出發(fā)，分析本區(qū)碳酸鹽巖儲(chǔ)層響應(yīng)特征，探討敏感屬性融合技術(shù)識(shí)別預(yù)測(cè)碳酸鹽巖儲(chǔ)層的方法。

1 儲(chǔ)層發(fā)育特征分析

1.1 儲(chǔ)層巖性特征

順西地區(qū)主要儲(chǔ)層為奧陶系良里塔格組和鷹山組，其上為良好的桑塔木泥巖蓋層。良里塔格地層在本區(qū)大致分為3段，儲(chǔ)層主要發(fā)育在顆?；?guī)r段與含泥灰?guī)r段，主要巖石類型為灰色顆?；?guī)r、砂屑灰?guī)r、含泥灰?guī)r及灰泥丘藻黏結(jié)亮晶灰?guī)r等，儲(chǔ)層中顆粒含量通常大于50%，粒間空隙以亮晶方解石膠結(jié)為主，局部有少量泥、微晶填隙物。鷹山組儲(chǔ)層主要發(fā)育在風(fēng)化殼表面及內(nèi)幕，巖石類型為顆粒灰?guī)r和生屑灰?guī)r類，具體巖性主要為褐灰色泥晶砂屑灰?guī)r和黃灰色砂屑泥晶灰?guī)r。

1.2 儲(chǔ)層孔滲特征

順西地區(qū)奧陶系碳酸鹽巖儲(chǔ)層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，孔隙度和滲透率相對(duì)較低，屬于低孔低滲儲(chǔ)層。良里塔格組儲(chǔ)層非均質(zhì)性強(qiáng)，而且不同巖性段之間存在一定的差異。良里塔格組碳酸鹽巖縫洞型儲(chǔ)層孔滲性為一般到較差，其中顆?；?guī)r段相對(duì)而言儲(chǔ)層物性最好，含泥灰?guī)r段次之，泥質(zhì)條帶灰?guī)r段最差。鷹山組儲(chǔ)層也以低孔、低滲為特征，裂縫和斷裂的發(fā)育對(duì)孔滲有較大影響(表1)。

1.3 儲(chǔ)層類型

順西地區(qū)奧陶系儲(chǔ)集空間從微觀上看，主要有粒內(nèi)、粒間溶孔，晶間溶孔和微裂隙。從宏觀上看，主要是孔、洞、縫等，儲(chǔ)層類型為3種儲(chǔ)集空間的組合。儲(chǔ)層縱橫向非均質(zhì)性強(qiáng)，孔洞與裂縫相伴生發(fā)育，“縫洞型”儲(chǔ)集體是本區(qū)儲(chǔ)層的主要表現(xiàn)特征。根據(jù)其組合主要分為孔洞型、裂縫型和裂縫 — 孔洞型3種。

孔洞型儲(chǔ)層是較多的一種儲(chǔ)層類型，溶蝕孔、洞是其主要儲(chǔ)集空間，一般是原生孔隙發(fā)育的層段經(jīng)過溶蝕改造形成的，裂縫相對(duì)不發(fā)育。裂縫型儲(chǔ)層是順西地區(qū)普遍發(fā)育的儲(chǔ)層類型，該類儲(chǔ)層一般巖石基質(zhì)物性較差，原生孔隙和次生孔洞均不發(fā)育。以裂縫為主要的儲(chǔ)集空間和聯(lián)通渠道，儲(chǔ)集性能通常較差，滲流性能好。裂縫 — 孔洞型儲(chǔ)層也是順西地區(qū)的一種主要儲(chǔ)層類型，這類儲(chǔ)層孔洞、裂縫均較發(fā)育?？锥词瞧渲饕膬?chǔ)集空間，裂縫既作為儲(chǔ)集空間也作為連通通道。對(duì)比前2種儲(chǔ)層，2種儲(chǔ)集空間的共存大大提高了地層的儲(chǔ)集、滲流能力。

表1 順3、順4井取芯段全直徑樣品物性統(tǒng)計(jì)表

2 儲(chǔ)層響應(yīng)特征分析

順西地區(qū)碳酸鹽儲(chǔ)集空間發(fā)育特征及儲(chǔ)層類型決定了尋找到優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層是獲得油氣突破的關(guān)鍵。借鑒塔河油田及鄰近區(qū)塊成功預(yù)測(cè)儲(chǔ)層發(fā)育帶的經(jīng)驗(yàn)，順西地區(qū)碳酸鹽巖儲(chǔ)層發(fā)育的響應(yīng)特征有相似之處，但也有其自身的獨(dú)特性。因此，建立本區(qū)儲(chǔ)層的地球物理響應(yīng)模式是進(jìn)一步識(shí)別預(yù)測(cè)到儲(chǔ)層和找到油氣的基礎(chǔ)。

2.1 儲(chǔ)層正演模擬分析

奧陶紀(jì)地層主要由致密、堅(jiān)硬的灰?guī)r或白云巖構(gòu)成，波阻抗值整體較高，但是當(dāng)?shù)貙邮艿奖┞秳兾g或構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)的作用，促使其發(fā)育油氣運(yùn)移保存的巖溶縫溶洞型儲(chǔ)層，當(dāng)?shù)卣鸩▊鞑r(shí)就會(huì)形成地震異常反射。在儲(chǔ)層巖石物理參數(shù)統(tǒng)計(jì)的基礎(chǔ)上，通過正演模擬研究，證實(shí)了順西地區(qū)碳酸鹽巖儲(chǔ)層強(qiáng)震幅異常反射特征(圖1)。

圖1 順西地區(qū)奧陶系良里塔格組巖溶縫洞型儲(chǔ)層正演模擬(左)和屬性分析(右)

2.2儲(chǔ)層地震響應(yīng)特征

奧陶系碳酸鹽巖儲(chǔ)層與反射形態(tài)變化密切相關(guān)，不同的反射程度可能代表儲(chǔ)層發(fā)育程度的差異，順西良里塔格組和鷹山組異常形態(tài)在地震上主要表現(xiàn)為“串珠狀”、“板狀”和“似層狀”(圖2)，勘探實(shí)踐證實(shí)這3類異常都可能是儲(chǔ)層的反映，是儲(chǔ)層在本區(qū)的地震響應(yīng)特征。雖然好儲(chǔ)層與反射異常具有很好的對(duì)應(yīng)關(guān)系，但良里塔格組和鷹山組儲(chǔ)層形成的主控因素不同決定了它們?cè)谧R(shí)別模式上的差異。

良里塔格組儲(chǔ)層由構(gòu)造破裂巖溶作用形成，在不同的巖性段有不同的地震響應(yīng)特征:位于泥質(zhì)條帶灰?guī)r段頂部時(shí)，儲(chǔ)層呈弱反射特征;位于顆?；?guī)r內(nèi)時(shí)，儲(chǔ)層呈中、強(qiáng)反射特征;位于含泥灰?guī)r段內(nèi)幕時(shí)，儲(chǔ)層呈中、強(qiáng)反射特征。異常特征主要有“串珠狀”，“似層狀”，順西1井良里塔格組串珠對(duì)應(yīng)好儲(chǔ)層證實(shí)了這一點(diǎn)。

鷹山組儲(chǔ)層由頂面風(fēng)化殼巖溶及內(nèi)幕構(gòu)造破裂巖溶作用形成，當(dāng)儲(chǔ)集體發(fā)育與鷹山組位于灰?guī)r段頂部時(shí)，儲(chǔ)層呈弱反射;當(dāng)其位于灰?guī)r底界和位于云巖段內(nèi)幕時(shí)，呈中、強(qiáng)反射特征。異常狀態(tài)主要有“串珠狀”、“板狀”和“條帶狀”。

2.3 儲(chǔ)層地震屬性響應(yīng)特征

通過對(duì)鉆遇儲(chǔ)層的已鉆井井旁地震道提取的地震屬性與對(duì)應(yīng)儲(chǔ)層段關(guān)系的對(duì)比分析及多井對(duì)比統(tǒng)計(jì)，在眾多的地震屬性中，認(rèn)為振幅變化率、均方根振幅、衰減梯度屬性與鉆遇儲(chǔ)層對(duì)應(yīng)關(guān)系較好，是本區(qū)的敏感屬性。

實(shí)鉆結(jié)果顯示，本區(qū)碳酸鹽巖儲(chǔ)層在平面屬性上的響應(yīng)特征主要表現(xiàn)為:平面上均方根振幅異常和振幅變化率較大的區(qū)域與地震剖面中的強(qiáng)反射相對(duì)應(yīng)，為縫洞型儲(chǔ)層較為發(fā)育的區(qū)域。平面上頻率衰減梯度大的區(qū)域表明高頻能量衰減較快，對(duì)應(yīng)儲(chǔ)層含流體的可能性較大(圖3)。順西1井在良里塔格組取得了油氣突破，鉆遇儲(chǔ)層良好。

圖2 順西及鄰區(qū)部分鉆揭較好儲(chǔ)層過井地震剖面

圖3 順西1井地震屬性響應(yīng)特征

3 儲(chǔ)層識(shí)別預(yù)測(cè)方法研究

3.1 敏感屬性融合識(shí)別儲(chǔ)層方法探索

在儲(chǔ)層發(fā)育及響應(yīng)特征分析的基礎(chǔ)上，如何在平面上刻畫異常強(qiáng)反射并評(píng)價(jià)有利儲(chǔ)層發(fā)育帶是圈閉落實(shí)與井位部署需要解決的問題?；陧樜鞯貐^(qū)均方根振幅屬性識(shí)別“板狀”、“條帶狀”異常，振幅變化率識(shí)別“串珠狀”異常的優(yōu)勢(shì)，在已鉆井儲(chǔ)層標(biāo)定控制的約束下，嘗試將2種屬性提取的儲(chǔ)層響應(yīng)特征結(jié)合起來，在同一張綜合圖上識(shí)別并劃分有利儲(chǔ)層發(fā)育帶，從而最終結(jié)合頻率衰減梯度的流體檢測(cè)找到可供上鉆的優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層。敏感屬性融合［4-5］識(shí)別儲(chǔ)層流程見圖4。

圖4 敏感屬性融合識(shí)別儲(chǔ)層流程圖

3.2 敏感屬性融合方法在有利儲(chǔ)層發(fā)育帶劃分中的應(yīng)用

在上述方法流程基礎(chǔ)上，做出良里塔格組和鷹山組綜合屬性圖，異常分布特征與順西地區(qū)已鉆井油氣顯示特征基本吻合，對(duì)儲(chǔ)層的識(shí)別評(píng)價(jià)是有效的，為此，針對(duì)本區(qū)2套儲(chǔ)層，進(jìn)行有利儲(chǔ)層發(fā)育帶識(shí)別與劃分評(píng)價(jià)。分別提取良里塔格組顆粒灰?guī)r段和鷹山組之下80 ms均方根屬性、振幅變化率屬性，頻率衰減梯度屬性，通過屬性運(yùn)算融合，得到屬性異常綜合評(píng)價(jià)圖，在良里塔格組劃分出13個(gè)有利儲(chǔ)層發(fā)育帶，總面積為169.5 km2，鷹山組劃分出有利儲(chǔ)層發(fā)育帶9個(gè)，總面積為127.5 km2(圖5)。在這些區(qū)帶的基礎(chǔ)上，結(jié)合斷裂分析的認(rèn)識(shí)以及構(gòu)造、古地貌、裂縫等對(duì)油氣運(yùn)聚的影響，從而進(jìn)一步評(píng)價(jià)區(qū)帶和優(yōu)選井位。

圖5 順西地區(qū)屬性異常綜合評(píng)價(jià)圖

4 結(jié)論

碳酸鹽巖儲(chǔ)層橫向非均質(zhì)性強(qiáng)，地震資料頻率低，成像精度不高，目的層埋深差異大，以及不同區(qū)域儲(chǔ)層形成主控因素的不同導(dǎo)致了識(shí)別預(yù)測(cè)模式難以借鑒等困難。針對(duì)順西地區(qū)實(shí)際情況，分析儲(chǔ)層發(fā)育特征和響應(yīng)特征。順西地區(qū)碳酸鹽巖儲(chǔ)層主要以發(fā)育孔洞型、裂縫型和裂縫—孔洞型3種類型為主，表現(xiàn)為低孔低滲特征。從正演模型和已鉆井分析看，儲(chǔ)層在地震特征上主要表現(xiàn)為“串珠狀”、“板狀”和“似層狀”反射特征，對(duì)應(yīng)屬性強(qiáng)異常發(fā)育帶。

在敏感屬性優(yōu)勢(shì)分析基礎(chǔ)上，探索了利用敏感屬性融合技術(shù)識(shí)別預(yù)測(cè)儲(chǔ)層發(fā)育帶的方法，識(shí)別劃分出了順西良里塔格組顆?；?guī)r段有利儲(chǔ)層發(fā)育帶13個(gè)，鷹山組有利儲(chǔ)層發(fā)育帶9個(gè)，為進(jìn)一步的儲(chǔ)層有利區(qū)帶評(píng)價(jià)、圈閉落實(shí)和井位部署奠定了基礎(chǔ)。

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