楊麗兵, 鄧文龍, 徐守成, 楊杰, 劉遠(yuǎn)洋, 柯光明

(1.中國(guó)石化西南油氣分公司, 四川 成都 610041; 2.中國(guó)石化西南油氣分公司勘探開發(fā)研究院, 四川 成都 610041)

0 引 言

圖1 元壩區(qū)典型巖心照片及薄片鑒定圖片

元壩氣田長(zhǎng)興組氣藏主要發(fā)育生物礁相和生屑灘相儲(chǔ)層。生物礁相儲(chǔ)層主要有殘余生屑溶孔白云巖、含生屑溶孔白云巖、殘余粒屑白云巖、灰質(zhì)白云巖、生物碎屑灰?guī)r,生物礁灰?guī)r等;生屑灘相儲(chǔ)層主要有灰色溶孔白云巖、灰色灰質(zhì)白云巖、殘余生屑白云質(zhì)灰?guī)r、灰色生屑、砂屑、礫屑灰?guī)r[1-5]。生物礁相和生屑灘相儲(chǔ)層,僅從巖石礦物成分來看差異不大,但在儲(chǔ)層發(fā)育程度相似的情況下,測(cè)試產(chǎn)量差異大,因此,利用測(cè)井資料開展礁灘沉積微相的識(shí)別十分必要。本文以巖心和薄片資料為基礎(chǔ),通過礁灘沉積微相生長(zhǎng)環(huán)境、形態(tài)、巖石結(jié)構(gòu)特征及水動(dòng)力強(qiáng)弱的差異,整合成像測(cè)井和常規(guī)測(cè)井資料,開展綜合研究,總結(jié)出一套有效描述礁灘沉積微相的評(píng)價(jià)方法。

1 生物礁地質(zhì)特征及測(cè)井識(shí)別方法

長(zhǎng)興組氣藏臺(tái)緣生物礁主要位于長(zhǎng)興組上段,巖性為灰色生物礁灰?guī)r、生屑灰?guī)r;淺灰色溶孔生屑白云巖、灰色、灰黑色中-細(xì)晶白云巖等,灰黑色主要是由于早期溶孔多被瀝青充填造成;造礁生物主要為海綿、珊瑚,附礁生物主要為藻、海百合、有孔蟲、蜒類、腕足類等,生物碎屑個(gè)體大小不均(見圖1)。

生物礁獨(dú)特的地貌、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造和巖石學(xué)特征決定了生物礁的測(cè)井響應(yīng)特征與圍巖的差異[6]。結(jié)合生物礁的地質(zhì)特征,可將生物礁的測(cè)井響應(yīng)歸納成與生物礁定義相對(duì)應(yīng)的幾方面的特征,總結(jié)出利用測(cè)井資料識(shí)別生物礁的模式。

1.1 生長(zhǎng)環(huán)境特征

生物礁一般生長(zhǎng)在海水透明度好、陽(yáng)光充足、不含泥沙的“清潔”高能環(huán)境,自然伽馬(GR)與無鈾伽馬(KTh)曲線均表現(xiàn)大段低值,但個(gè)別生物礁由于成巖作用等影響導(dǎo)致礁相有機(jī)質(zhì)含量增加,也會(huì)導(dǎo)致自然伽馬值增高。通過巖心資料、薄片分析結(jié)合錄井資料,統(tǒng)計(jì)元壩氣田長(zhǎng)興組自然伽馬(GR)、無鈾伽馬曲線(KTh)值與沉積時(shí)的能量成反比。長(zhǎng)興組發(fā)育生物礁段GR<20 API、KTh<15 API,而非生物礁段GR≥20 API、KTh≥15 API。

1.2 形態(tài)特征

生物礁具有披覆特征,在地層傾角成果圖上表現(xiàn)為生物礁以上地層常具有紅色模式(傾向基本不變,傾角逐漸增大)[6-9]。進(jìn)入礁體后,由于生物礁多為無層理的塊狀生物灰?guī)r,表現(xiàn)為傾角、傾向雜亂的雜亂模式,或?yàn)闊o矢量點(diǎn)的空白模式。如元壩A3井飛仙關(guān)底具有傾向不變,傾角逐漸增大的紅色模式,進(jìn)入礁體后在長(zhǎng)興頂呈現(xiàn)雜亂模式或無矢量點(diǎn)的空白模式,而長(zhǎng)興頂不發(fā)育生物礁的元壩A4井在飛底表現(xiàn)為傾角、傾向無明顯變化的綠模式,進(jìn)入長(zhǎng)興組地層無雜亂模式和空白模式(見圖2)。

圖2 地層傾角識(shí)別生物礁特征*非法定計(jì)量單位,1 ft=12 in=0.304 8 m,下同

縱向上,生物礁具有沉積補(bǔ)償特征,因此生物礁的存在致使生物礁以上地層存在相應(yīng)的補(bǔ)償關(guān)系。元壩氣田長(zhǎng)興組生物礁發(fā)育在長(zhǎng)興組上段,其上部的飛仙關(guān)組地層厚度比鄰井薄。通過區(qū)域多井對(duì)比表明,元壩氣田飛一段全區(qū)域發(fā)育一套較厚的泥灰?guī)r地層,該層具有區(qū)域可對(duì)比性。如長(zhǎng)興組頂部發(fā)育生物礁,從長(zhǎng)興組頂?shù)斤w一高伽馬地層厚150～170 m左右,而無生物礁發(fā)育的地層厚180～200 m左右(見表1)。

表1 長(zhǎng)興組礁相與非礁相典型井上覆地層厚度差異表

1.3 巖石結(jié)構(gòu)特征

電成像測(cè)井可較詳盡地描述地層巖石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、沉積、巖性等特征,例如層理、斷層、裂縫、縫合線、溶蝕孔洞、顆粒形態(tài)及分布特征[10]。元壩氣田長(zhǎng)興組氣藏生物礁在電成像圖上無任何層理發(fā)育,在生物礁儲(chǔ)層發(fā)育段可見到溶蝕孔洞發(fā)育的特征,而非礁相層段層理發(fā)育,表現(xiàn)為一種層狀、塊狀特征,溶蝕孔洞欠發(fā)育(見圖3)。

圖3 元壩A3井礁相與非礁相層段電成像特征

通過對(duì)生物礁的生長(zhǎng)環(huán)境、形態(tài)及巖石結(jié)構(gòu)特征可以較好地識(shí)別出生物礁與非生物礁地層,但為了更好地精細(xì)描述生物礁內(nèi)幕結(jié)構(gòu)特征還需進(jìn)一步識(shí)別礁蓋、礁核和礁基。結(jié)合取心、薄片資料,總結(jié)出生物礁內(nèi)幕結(jié)構(gòu)的測(cè)井響應(yīng)特征,建立了礁蓋、礁核和礁基的測(cè)井識(shí)別模式(見表2)。在綜合利用巖心、錄井、測(cè)井、地震各種資料的基礎(chǔ)上,結(jié)合單井相、連井相、地震相及古地貌分析,根據(jù)區(qū)域地質(zhì)認(rèn)識(shí),認(rèn)為元壩氣田長(zhǎng)興組氣藏礁相地層縱向上表現(xiàn)為礁基—礁核—礁蓋—礁核—礁蓋2期成礁旋回,共發(fā)育2期礁蓋儲(chǔ)層,優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層主要發(fā)育在礁蓋。

表2 長(zhǎng)興組氣藏典型井礁蓋、礁核和礁基測(cè)井響應(yīng)特征表

2 生屑灘地質(zhì)特征及測(cè)井識(shí)別方法

圖4 元壩長(zhǎng)興組生屑灘儲(chǔ)層發(fā)育模式圖

生屑灘沉積時(shí)常處于浪基面之上的淺水高能地帶,由于波浪、潮汐及岸流經(jīng)常簸選,常形成清潔的碳酸鹽顆粒堆積,以淺色亮晶鱺?；?guī)r、亮晶生屑、砂屑灰?guī)r為主,無或少灰泥,并受后期白云石化作用的影響,形成類型多樣的巖石類型[11-13]。元壩氣田長(zhǎng)興組氣藏生屑灘主要發(fā)育在長(zhǎng)興組下段,儲(chǔ)層主要有灰色溶孔白云巖,灰色生屑、含生屑粉細(xì)晶白云巖,灰色灰質(zhì)白云巖,殘余生屑白云質(zhì)灰?guī)r,灰色生屑、砂屑、礫屑灰?guī)r。溶蝕作用較發(fā)育,孔隙以溶孔為主,占65%,大小一般0.2～1.5 mm不等,溶孔中見自生石英,呈中-細(xì)晶,少量晶形好。晶間孔占35%,孔徑一般0.05～0.15 mm。生屑主要為海百合,亦有少量有孔蟲、雙殼、腕足、海綿生屑。

根據(jù)沉積水動(dòng)力強(qiáng)弱,可把生屑灘劃分為灘核、灘緣、灘間。①灘核:沉積水動(dòng)力強(qiáng),位置較高,出露海面的機(jī)會(huì)多,易受蒸發(fā)白云石化作用極易形成溶孔型儲(chǔ)層,巖性主要為生屑灰質(zhì)白云巖、含灰白云巖。②灘緣:沉積水動(dòng)力較強(qiáng),主要受回流滲透白云石化作用,巖性主要為生屑云灰?guī)r。③灘間:沉積時(shí)的水體較深,沉積水動(dòng)力較弱,位置較低,巖性主要為泥晶生屑云灰?guī)r(見圖4)。

灘核、灘緣與灘間的最大區(qū)別在于灘間處于低能沉積環(huán)境,水體較深,GR較高,在30～80 API之間,呈指型和尖峰狀,而灘核和灘緣處于高能和較高能沉積環(huán)境,GR都為低值,小于20 API。灘核與灘緣在補(bǔ)償聲波(AC)、補(bǔ)償密度(DEN)、補(bǔ)償中子(CNL)和電阻率(RD)的值域范圍有一定差別,但差別并不明顯,他們之間最大的差別在于RD曲線形態(tài)和電成像特征,灘核RD呈隆起狀、電成像可見交錯(cuò)層理、溶蝕孔洞發(fā)育,灘緣RD呈鋸齒狀、為低角度層理、夾少量溶蝕薄層、可見縫合線(見圖5、圖6)。

圖5 元壩長(zhǎng)興組典型井灘核、灘緣、灘間測(cè)井響應(yīng)特征對(duì)比圖

圖6 元壩氣田長(zhǎng)興組灘核、灘緣電成像特征圖

結(jié)合取心、薄片資料,綜合常規(guī)測(cè)井和電成像測(cè)井特征,分析灘核、灘緣、灘間地層各自的測(cè)井響應(yīng)值域范圍及曲線形態(tài)特征,建立了灘核、灘緣和灘間的測(cè)井識(shí)別模式(見表3)。

表3 長(zhǎng)興組典型井灘核、灘緣、灘間測(cè)井響應(yīng)特征表

3 結(jié) 論

(1) 取心資料較少而測(cè)井信息豐富的區(qū)塊,利用測(cè)井曲線建立礁灘沉積微相的識(shí)別標(biāo)志,為沉積相的深入研究提供了途徑,也是一種有效識(shí)別礁灘沉積微相的手段。

(2) 依據(jù)成像測(cè)井及常規(guī)測(cè)井資料,結(jié)合巖心及薄片分析,重點(diǎn)依據(jù)自然伽馬、地層傾角、上覆地層厚度及電成像測(cè)井之間的差異來劃分生物礁和生屑灘,進(jìn)一步建立了有效識(shí)別礁蓋、礁核、礁基及灘核、灘緣、灘的方法。

(3) 礁蓋、礁核、礁基主要依靠自然伽馬、地層傾角的模式及電成像層理、溶蝕孔洞特征進(jìn)行識(shí)別,灘核、灘緣、灘間主要依靠自然伽馬、RD形態(tài)和電成像特征進(jìn)行判斷。

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