賈 俊

（1.綿陽師范學(xué)院資源環(huán)境工程學(xué)院，四川綿陽621006；2.西南石油大學(xué)地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，四川成都610500）

賈承造等[1]研究認(rèn)為，未來10～20年，非常規(guī)油氣將扮演日益重要的角色，勘探開發(fā)將由常規(guī)儲層轉(zhuǎn)向致密油氣、頁巖氣、火山巖等非常規(guī)儲層[2-3]，儲層有效性成為制約油氣藏有效開發(fā)的關(guān)鍵因素[4-6]。敘利亞Tishirine 油田C 組、J 組碳酸鹽巖裂縫性儲層包括泥晶灰?guī)r、粒泥灰?guī)r、泥灰?guī)r、顆?；?guī)r等不同巖性；儲集空間多樣，基質(zhì)孔隙、裂縫、裂縫—孔隙3種不同類型的儲層同時發(fā)育，孔隙結(jié)構(gòu)復(fù)雜。與國內(nèi)同類型油藏相比，儲層特征表現(xiàn)為基質(zhì)孔隙發(fā)育，孔隙度普遍大于16%，但有效孔隙不發(fā)育導(dǎo)致滲流能力較低（K＜0.1×10-3μm2），而構(gòu)造作用形成的裂縫可顯著改善儲層滲流能力，有利于高產(chǎn)。鑒于儲層巖性、儲集空間類型、孔隙結(jié)構(gòu)以及裂縫發(fā)育對儲層有效性的影響尚不明確，有必要以地質(zhì)資料為基礎(chǔ)，配以巖石物理、測井和數(shù)學(xué)方法，探索建立儲層有效性綜合評價標(biāo)準(zhǔn)，指導(dǎo)油藏高效開發(fā)。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

Tishirine 油田（T 油田）位于敘利亞東部油氣產(chǎn)量較豐富的Jbisseh 地區(qū)，其區(qū)域構(gòu)造為一個大型背斜，區(qū)內(nèi)斷層以NE-SW 向低幅度斷層為主，大部分?jǐn)鄬釉谕戆讏资赖降谌o(jì)油氣成藏期成為重要的油氣運(yùn)移通道。T 油田屬于海相沉積中的碳酸鹽巖斜坡相沉積，第三紀(jì)的Chilou（C 組）和Jaddala 組（J 組）地層形成于陸棚正常海相環(huán)境到受限的水下蒸發(fā)環(huán)境，其中C 組屬于潮坪相—淺海斜坡相，J 組屬于深海斜坡相。

C組地層埋藏深度介于600～700 m，平均厚度約250 m，礦物成分以方解石為主，占90%以上，局部含少量白云石、黏土礦物、微量黃鐵礦、鉀長石、斜長石以及石英等。J組地層平均埋深800 m，厚度介于417～500 m，礦物成分以泥晶方解石為主，含少量黏土（陸源泥質(zhì)）、燧石等。兩套儲層基質(zhì)孔隙高孔低滲，有效孔隙不發(fā)育。構(gòu)造作用形成的裂縫使得碳酸鹽巖基質(zhì)孔隙型儲層物性得到改善，裂縫的滲透率往往比基質(zhì)滲透率高幾個數(shù)量級。

2 儲層類型

按成因和形態(tài)可將T 油田目的層儲集空間劃分為基質(zhì)孔隙和裂縫2大類（圖1、圖2、圖3）。其中，灰?guī)r儲層孔隙類型以粒內(nèi)孔隙、晶間微孔隙和粒內(nèi)殘余孔隙為主，其次是細(xì)小溶孔，這幾類孔隙與超微裂隙共同組成基質(zhì)孔隙?？紫缎蛢釉贑 組和J 組均廣泛發(fā)育，聲波測井（AC）孔隙度反映巖石基質(zhì)孔隙度，無鈾伽馬（CGR）曲線能較好地反映泥質(zhì)含量，采用CGR-AC 交會圖能較好劃分孔隙型儲層級別：Ⅰ類優(yōu)質(zhì)孔隙型儲層具有低伽馬、高聲波時差的特點(diǎn)；Ⅱ類孔隙型儲層的聲波時差雖為高值，但泥質(zhì)含量較高，CGR值介于13～26 API；Ⅲ類儲層的泥質(zhì)含量最大，CGR值均大于17 API。

圖1 基質(zhì)孔隙類型Fig.1 Pore types of matrix

圖2 不同產(chǎn)狀構(gòu)造裂縫Fig.2 Structural fractures with different occurrence

圖3 微裂縫SEM照片（泥晶生物灰?guī)r，埋深1 200.8 m）Fig.3 SEM image of micro fracture（Micritic biogenic limestone with burial depth of 1 200.8 m）

研究區(qū)以構(gòu)造縫為主，成巖作用形成的壓溶縫（縫合線）次之，有少量層理、層面縫發(fā)育，其中構(gòu)造縫對油氣的儲滲貢獻(xiàn)大[7]，縫合線的縫寬一般為幾毫米至幾十毫米不等，且大部分被方解石、瀝青質(zhì)和泥質(zhì)充填，對儲層滲透性貢獻(xiàn)較小。由于裂縫受發(fā)育規(guī)模、產(chǎn)狀、充填礦物類型及充填情況的綜合影響，依賴單一的常規(guī)測井手段評價裂縫有效性難度較大。通常情況下，大段構(gòu)造裂縫發(fā)育段易形成Ⅰ類裂縫型儲層，聲波測井出現(xiàn)周波跳躍，電阻率受流體的影響，出現(xiàn)尖峰，70%有中等以上的油氣顯示；大裂縫偶發(fā)但微裂縫發(fā)育段，形成Ⅱ類儲層，油氣顯示較好；由于裂縫的開啟程度相對較小，微裂縫及壓溶縫發(fā)育段為Ⅲ類裂縫型儲層，油氣顯示級別較低。

3 孔隙型儲層有效性

3.1 巖性

T油田巖性主要為泥?；?guī)r、粒泥灰?guī)r、泥灰?guī)r、顆?；?guī)r，也見灰質(zhì)云巖和硬石膏發(fā)育。硬石膏為非儲集巖，從泥?；?guī)r、粒泥灰?guī)r、泥灰?guī)r到顆?；?guī)r，隨著生物粒屑含量增多，顆?；?guī)r和白云巖含量增大，粒徑變粗，巖石結(jié)構(gòu)由基質(zhì)支撐轉(zhuǎn)變?yōu)轭w粒支撐，儲層物性逐漸變好。

3.2 物性條件

儲集、滲流能力是影響儲層有效性的重要因素[8-11]。相對于國內(nèi)常見的低孔致密碳酸鹽巖[12-14]，T油田基質(zhì)孔隙發(fā)育，C組孔隙度分布在5%～30%，平均值為21.54%；J組巖心孔隙度分布在10%～30%，平均值為16.24%。但是，結(jié)合核磁共振分析結(jié)果，巖心T2 譜大部分分布在10 ms 左側(cè)，孔隙以不可動的小孔和微孔為主，大孔欠發(fā)育，巖心孔隙度大部分為無效孔隙，有效孔隙度僅占6%。

受裂縫發(fā)育影響，研究區(qū)滲透率值分布范圍較廣，介于（0.01～1 000）×10-3μm2，呈現(xiàn)基質(zhì)低滲、裂縫高滲的雙孔雙滲特征（圖4），基質(zhì)孔隙度與滲透率呈正相關(guān)關(guān)系，儲層儲、滲能力主要受孔隙發(fā)育及孔隙結(jié)構(gòu)影響，其中，C 組、J 組基質(zhì)孔隙滲透率普遍小于1×10-3μm2，平均滲透率分別為0.76×10-3μm2和0.18×10-3μm2，當(dāng)有構(gòu)造裂縫發(fā)育時，儲層表現(xiàn)異常高滲特征，滲透率最高可達(dá)1 000×10-3μm2。采用流動帶指標(biāo)劃分水力流動單元的方法[15-17]，分別計(jì)算了流動帶指標(biāo)（FZI）和儲層品質(zhì)因子（RQI），建立了儲層的儲、滲能力分類評價標(biāo)準(zhǔn)（表1）。

表1 儲、滲能力分類評價Table 1 Classification evaluation of storage and seepage capacity

3.3 孔隙結(jié)構(gòu)

吳松濤、張龍海等[18-19]研究認(rèn)為，孔隙、喉道類型以及它們的配合情況，與儲集層的物理特性和儲集性能有密切關(guān)系，孔隙結(jié)構(gòu)是影響儲層有效性的另一重要因素。分析研究區(qū)內(nèi)67 塊巖樣的壓汞曲線，排驅(qū)壓力分布范圍0.696～38.3 MPa，中值壓力為1.18～101.2 MPa，對應(yīng)的中值半徑為0.011～0.63 μm，壓汞參數(shù)分布范圍大，反映儲層非均質(zhì)性強(qiáng)，孔喉結(jié)構(gòu)復(fù)雜。依據(jù)曲線形態(tài)，按物性條件將孔隙結(jié)構(gòu)化分為4 類，即Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類儲層（紅、藍(lán)、黃）和非儲層（黑）。對壓汞曲線進(jìn)行Bessel 函數(shù)和“J”函數(shù)處理[20-21]，評價儲層孔隙結(jié)構(gòu)有效性（表2、圖5）。

Ⅰ類儲層排驅(qū)壓力、中值壓力低值，最大孔喉半徑可達(dá)1.063 μm，中值半徑0.381 μm，孔喉分布呈粗歪度，分選好。滲透率貢獻(xiàn)值呈雙峰特征，頻帶分布寬（0.1～0.75 μm），該類儲層的有效孔隙達(dá)90 %以上，測試能夠獲得高產(chǎn)工業(yè)油流。Ⅱ類儲層排驅(qū)壓力增大至2.234 MPa，中值半徑0.2 μm，滲透率貢獻(xiàn)值呈單峰態(tài)，孔喉半徑分布范圍收窄，分選較好，該類儲層經(jīng)過儲層改造能夠獲得中到高產(chǎn)的工業(yè)油流。與Ⅰ、Ⅱ類儲層相比，Ⅲ類儲層孔喉結(jié)構(gòu)差，排驅(qū)壓力為3.703 MPa，中值壓力6.187 MPa，孔喉半徑分布在0.074～0.273 μm，中值半徑0.178 μm，滲流能力較差，此類儲層雖經(jīng)過改造產(chǎn)能仍然較低。

圖4 C、J組地層巖心孔滲關(guān)系Fig.4 Relation between core porosity and permeability of formation C and J

表2 巖心孔隙結(jié)構(gòu)分類評價Table 2 Classification evaluation of pore structure

圖5 不同類型儲層毛管壓力曲線Fig.5 Capillary pressure curves of different types of reservoirs

3.4 孔隙型儲層有效性分類系數(shù)

將與滲透率正相關(guān)的有效孔隙度、主流喉道半徑的乘積與滲透率負(fù)相關(guān)的啟動壓力梯度之商取對數(shù)，計(jì)算儲層有效性分類系數(shù)：

式中：C為儲層有效性分類系數(shù)；φe為有效孔隙度，%；φemax為最大有效孔隙度，%；rm為主流喉道半徑，μm；rmmax為最大主流喉道半徑，μm；P為啟動壓力梯度，MPa/m；Pmax為最大啟動壓力梯度，MPa/m。

結(jié)果表明，整體上儲層有效性分類系數(shù)與滲透率有較好的相關(guān)性，隨著滲透率的增大，分類系數(shù)隨之增大且具有明顯的分類性，即非儲層分類系數(shù)低于-2.8，Ⅱ類至Ⅰ類儲層分類系數(shù)分別大于-0.8和5。

4 裂縫型儲層有效性

基質(zhì)儲集空間有效孔隙不發(fā)育，孔隙結(jié)構(gòu)復(fù)雜，裂縫對改善儲層滲流能力，提高產(chǎn)能具有重要意義。基于26口井巖心、薄片、掃描電鏡等分析資料獲取了研究區(qū)裂縫發(fā)育特征。T 油田C 組裂縫走向主要為NE 和NW 向，裂縫的傾角多介于30°～70°；J 組裂縫的走向相對單一，集中在NNE 向15°左右，裂縫傾角普遍較高，主要為60°以上的斜交縫和高角度縫；成像測井開啟裂縫線密度統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，C組平均裂縫線密度為0.4 條/m，J 組裂縫相對發(fā)育，線密度為0.8條/m。

童亨茂[22]研究表明，成像測井能直觀反映裂縫的產(chǎn)狀、充填和延伸情況，但數(shù)據(jù)來源有限；常用的雙側(cè)向幅度差、三孔隙度法受裂縫充填物、充填程度以及裂縫產(chǎn)狀影響，評價復(fù)雜裂縫有效性往往具有多解性。高霞等[23]認(rèn)為，常規(guī)測井因其縱向分辨率的限制只能給出具有平均意義的裂縫參數(shù)。此外，常規(guī)測井資料中對于裂縫識別干擾信息較多，針對性相對較差。因此，研究采用加權(quán)多元參數(shù)來評價裂縫有效性[24]。首先，提取對裂縫響應(yīng)明顯的8項(xiàng)常規(guī)測井參數(shù)，即井徑參數(shù)ABS（CALC-CAL）、光電吸收截面指數(shù)（PE）、聲波時差（AC）、補(bǔ)償中子（CNL）、補(bǔ)償密度（DEN）、雙側(cè)向電阻率參數(shù)ABS（RT-RXO）/RT、ABS（RT/RXO-1）、10ABS(RT-RXO)，其中RT、RXO分別為深、淺側(cè)向電阻率，ABS 是求絕對值運(yùn)算；2 項(xiàng)成像測井參數(shù)，包括裂縫面密度（AFDEN）和校正裂縫線密度（FDEN_C）以及層厚（H）共11 個參數(shù)。對所有參數(shù)歸一化處理，以消除量綱差異，然后選取常規(guī)、成像測井和地質(zhì)資料完備的8口井作為關(guān)鍵井，通過多元回歸分析獲取各參數(shù)的權(quán)系數(shù)Vi：VFDEN_C=0.253，VAFEN=0.244，VABS（CALC-CAL）=0.074，VPE=0.082，VAC=0.076，VCNL=0.068，VDEN=0.079，VH=0.059，VABS（RT-RXO）/RT=0.026、VABS（RT/RXO-1）=0.025、V10ABS(RT-RXO)=0.014。在裂縫發(fā)育層段，提取上述各參數(shù)，歸一化后分別乘以“權(quán)”系數(shù)并累加，即為該層段裂縫的有效性評價系數(shù)F：

式中：F為有效評價系數(shù)；Xi為歸一化后的表征裂縫性質(zhì)的參數(shù)；Vi為“權(quán)”系數(shù)。

依據(jù)地質(zhì)資料及測試結(jié)果標(biāo)定裂縫的有效性評價系數(shù)計(jì)算結(jié)果，確定裂縫發(fā)育評價標(biāo)準(zhǔn)：評價系數(shù)＞0.4 為Ⅰ類；評價系數(shù)0.25～0.4 為Ⅱ類；評價系數(shù)0.13～0.25為Ⅲ類。T-224H井856～970 m井段共有4段裂縫發(fā)育（圖6），其中960～962.4 m、967～969.5 m井段井徑有小幅擴(kuò)徑，三孔隙和雙側(cè)向無明顯指示，F(xiàn)MI 成像測井顯示高角度斜交裂縫發(fā)育，裂縫密度大、連通性好，相交、幾何[25]、隨機(jī)校正裂縫密度值[26]均為高值，裂縫有效性評價系數(shù)＞0.5，為Ⅰ類裂縫發(fā)育層段；858～866.2 m、869.2～871.3 m 井段在863 m處井徑擴(kuò)徑，成像測井顯示有裂縫發(fā)育，產(chǎn)狀多為低角度斜交縫，張開度、連通性和裂縫密度均不及下部960～970 m 裂縫發(fā)育段，裂縫有效性評價系數(shù)介于0.28～0.4，為II 類裂縫發(fā)育段。相關(guān)井段試油和鉆井漏失數(shù)據(jù)與裂縫有效性評價結(jié)果相吻合，該井816～1 121 m井段初期產(chǎn)油30.28 m3/d，821～899 m鉆進(jìn)過程中泥漿漏失7.68 m3/h，957～966 m 泥漿漏失33.62 m3/h，968～976 m漏失18.92 m3/h。

5 儲層有效性綜合評價

圖6 T-224H井裂縫有效性加權(quán)多元參數(shù)評價結(jié)果Fig.6 Multi-parameter evaluation results for fracture effectiveness of well-T-224H

表3 敘利亞T油田C、J組儲層有效性綜合評價Table 3 Comprehensive evaluation for reservoir effectiveness of formation C and J in T oilfield of Syria

綜合儲層物性（孔隙度、滲透率），微觀孔隙結(jié)構(gòu)特征參數(shù)（排驅(qū)壓力、喉道半徑等），測井響應(yīng)參數(shù)（密度、聲波時差、中子、光電吸收截面指數(shù)、電阻率等）、孔隙型儲層有效性分類系數(shù)（C）以及裂縫有效性評價系數(shù)（F）等不同參數(shù)的分類評價結(jié)果，構(gòu)建了研究區(qū)不同類型儲層有效性綜合評價標(biāo)準(zhǔn)（表3）。其中，總孔隙度通過三孔隙度曲線交會法計(jì)算求得。采用巖心核磁共振分析數(shù)據(jù)標(biāo)定核磁測井計(jì)算的束縛孔隙與常規(guī)測井交會分析，分別優(yōu)選相關(guān)性最好的聲波和補(bǔ)償密度與束縛水孔隙度建立了孔隙型儲層和裂縫型儲層的束縛水孔隙度擬合公式，最后計(jì)算總孔隙度與束縛孔隙度的差值得到有效孔隙度；由于基質(zhì)孔隙滲透率明顯小于裂縫滲透率，根據(jù)物性分析結(jié)果，將巖心分析滲透率低于1×10-3μm2的巖心與對應(yīng)的有效孔隙度擬合，建立了基質(zhì)滲透率計(jì)算公式。

6 結(jié)論

1）T油田C、J組碳酸鹽巖裂縫性油藏同時發(fā)育基質(zhì)孔隙和裂縫雙重儲集空間，其中基質(zhì)孔隙平均孔隙度超過16 %，但滲透率普遍＜1×10-3μm2；構(gòu)造裂縫使得碳酸鹽巖儲層滲流能力得到改善，儲層整體表現(xiàn)為基質(zhì)高孔低滲、裂縫高滲的雙孔雙滲特征。

2）以關(guān)鍵井薄片、掃描電鏡和成像測井等資料綜合標(biāo)定裂縫響應(yīng)敏感的測井參數(shù)，建立加權(quán)多元測井參數(shù)評價裂縫有效性，與測試、鉆井資料認(rèn)識一致，豐富了裂縫型儲層有效性評價手段。

3）構(gòu)建了包含巖性、物性、孔隙結(jié)構(gòu)、測井響應(yīng)、儲層品質(zhì)因子和流動指數(shù)等多參數(shù)的儲層有效性綜合評價標(biāo)準(zhǔn)，可以指導(dǎo)裂縫—孔隙型碳酸鹽巖油藏的高效開發(fā)。