申本科,趙 冀,劉雙蓮,劉志遠(yuǎn),張愛(ài)芹,劉 坤
(1.中國(guó)石化石油勘探開(kāi)發(fā)研究院,北京 102211;2.中國(guó)石油化工股份有限公司,北京 100728;3.中國(guó)石化石油工程技術(shù)研究院,北京 102211)
在FMI 井壁微電阻率成像測(cè)井儀的8 個(gè)極板上共裝有192 個(gè)微電極,每個(gè)電極直徑為5.08 mm,電極間距2.54 mm。測(cè)量時(shí)極板被推靠在井壁巖石上,由地面儀器車控制向地層中發(fā)射電流,每個(gè)電極所發(fā)射的電流強(qiáng)度隨其貼靠的井壁巖石及井壁條件的不同而變化。因此記錄到的每個(gè)電極的電流強(qiáng)度及所施加的電壓便反映了井壁四周的微電阻率變化。沿井壁每2.54 mm 采一次樣便得到了全井段細(xì)微的電阻率變化[1,2]。這些密集的采樣數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)一系列校正處理,如深度校正,速度校正,平衡等處理后就可以容易地形成電阻率圖像-即用一種漸變的色板或灰度值刻度,將每個(gè)電極的每個(gè)采樣點(diǎn)變成一個(gè)色元。常用的色板為黑-棕-黃-白,分為42 個(gè)顏色級(jí)別,代表著電阻率由低變高,色彩的細(xì)微變化可以反映巖性或物性的變化(1:10 FMI 圖像)。
該圖像的縱向和橫向(繞井壁方向)分辨率均為5.08 mm,足以辨別細(xì)礫巖的粒度和形狀。需要注意的是,F(xiàn)MI 圖像是一個(gè)偽井壁圖像,它可以反映井壁上細(xì)微的巖性,物性(如孔隙度)及井壁結(jié)構(gòu)(如裂縫、井壁破損、井壁取心孔等);但它的顏色與實(shí)際巖石的顏色不相干。另外,每口井的微電阻率值變化范圍由于井之間的差異而有所不同,因此一口井的FMI 的某個(gè)顏色與另一口井的同一顏色可能對(duì)應(yīng)著不同的電阻率值,在進(jìn)行多井對(duì)比時(shí),尤其要注意這一特點(diǎn)[3-5]。
JY-1 井FMI 成像測(cè)井處理解釋井段為2 136.2~2 415.6 m,共279.4 m。從處理以后的圖像資料來(lái)看,成像測(cè)井圖像清晰,地質(zhì)特征明顯。根據(jù)勘探南方分公司的要求,依據(jù)圖像上所反映的地質(zhì)特征,結(jié)合常規(guī)測(cè)井曲線,參考錄井及取心資料,對(duì)本井FMI 成像測(cè)井資料進(jìn)行了綜合解釋,主要包括巖性識(shí)別、沉積相分析、井旁構(gòu)造分析、井周應(yīng)力分析、裂縫分析與定量計(jì)算、儲(chǔ)層綜合評(píng)價(jià)[6]。
根據(jù)提供的地質(zhì)資料,該井FMI 測(cè)量段主要為上奧陶統(tǒng)五峰組、下志留統(tǒng)龍馬溪組與小河壩組底部地層。
依據(jù)FMI 成像圖像特征,結(jié)合ECS 資料、常規(guī)測(cè)井曲線和錄井資料,可以有效識(shí)別巖性。
FMI 測(cè)量上奧陶統(tǒng)五峰組巖性為灰黑色粉砂質(zhì)泥巖。下志留統(tǒng)龍馬溪組下部巖性為灰黑色粉砂質(zhì)泥巖、泥巖及黑灰色泥、頁(yè)巖、粉砂質(zhì)泥頁(yè)巖,中部為黑灰色、灰色泥質(zhì)粉砂巖、粉砂巖夾粉砂質(zhì)泥巖、泥巖,上部為深灰色及灰色泥巖夾粉砂質(zhì)泥巖、薄層粉砂巖;FMI 測(cè)量下志留統(tǒng)小河壩組底部為灰色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖。
結(jié)合ECS、常規(guī)測(cè)井曲線,參考錄井資料,利用成像反映的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造的差異,可以較為有效的對(duì)不同巖性進(jìn)行識(shí)別,現(xiàn)將各巖性特征分述如下:
泥質(zhì)粉砂巖:自然伽馬值比泥巖低,在70~110 gAPI,中子密度交會(huì)與ECS 上顯示泥質(zhì)含量相對(duì)低,電阻率相對(duì)較高;靜態(tài)圖像為亮黃色-白色,動(dòng)態(tài)圖像可見(jiàn)大多發(fā)育塊狀層理。
泥、頁(yè)巖:自然伽馬高,中子密度交會(huì)與ECS 上顯示泥質(zhì)含量較高,電阻率較低。FMI 靜態(tài)圖像為棕黃色到棕黑色,動(dòng)態(tài)圖像顯示厚層狀特征或薄紋層特征,見(jiàn)較多暗色高導(dǎo)礦物-黃鐵礦。
利用FMI 成像資料進(jìn)行沉積相分析,特別之處是能夠?qū)Φ貙舆M(jìn)行長(zhǎng)井段連續(xù)的觀察和描述,獲得豐富的巖性、層理、剖面旋回等重要的巖石結(jié)構(gòu)和沉積構(gòu)造方面的信息,而相分析的具體方法與常規(guī)地質(zhì)分析完全相同。僅利用單井測(cè)井資料進(jìn)行沉積相分析具有一定的不確定性,巖心的標(biāo)定、錄井資料的刻度及鄰井測(cè)井資料的對(duì)比,對(duì)沉積相的劃分和確定均有積極意義。
本次研究工作從成像資料所表征的巖石結(jié)構(gòu)特征、沉積構(gòu)造、沉積韻律等信息入手,結(jié)合常規(guī)測(cè)井曲線及錄井、巖心資料,分析了地層沉積特征,在此基礎(chǔ)上結(jié)合區(qū)域地質(zhì)背景等資料確定沉積相及沉積亞相。
本井FMI 測(cè)量井段自下而上為上奧陶統(tǒng)五峰組、下志留統(tǒng)龍馬溪組與小河壩組底部地層。上奧陶統(tǒng)五峰組為灰黑色粉砂質(zhì)泥巖,含筆石化石,為水流不暢的停滯盆地沉積。下志留統(tǒng)龍馬溪組下部為灰黑色粉砂質(zhì)泥巖、泥巖以及黑灰色泥、頁(yè)巖、粉砂質(zhì)泥頁(yè)巖,含筆石化石,為停滯盆地沉積;龍馬溪組中部為黑灰色、灰色泥質(zhì)粉砂巖、粉砂巖夾粉砂質(zhì)泥巖、泥巖,泥巖發(fā)育水平層理,泥質(zhì)粉砂巖、粉砂巖發(fā)育變形構(gòu)造、塊狀層理,底部見(jiàn)沖刷面,為濁流沉積;龍馬溪組上部為深灰色及灰色泥巖夾粉砂質(zhì)泥巖、薄層粉砂巖,泥巖發(fā)育水平層理,見(jiàn)變形構(gòu)造、包卷層理,為淺海陸棚沉積。FMI測(cè)量小河壩組底部為灰色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖,為淺海陸棚沉積(見(jiàn)圖1)。
圖1 WJY-1 井FMI 測(cè)量段沉積相綜合分析
測(cè)量層段的沉積相詳細(xì)特征如下:
2.2.1 上奧陶統(tǒng)五峰組 五峰組為灰黑色粉砂質(zhì)泥巖,水平層理發(fā)育,波狀層理,巖心頂?shù)酌嬉?jiàn)筆石化石,見(jiàn)較多黃鐵礦團(tuán)塊或黃鐵礦條帶,指示靜水低能還原環(huán)境,結(jié)合區(qū)域背景認(rèn)為是淺海深水停滯盆地沉積。
2.2.2 下志留統(tǒng)龍馬溪組
龍馬溪組下部(2 410.3~2 325.0 m)巖性為灰黑色粉砂質(zhì)泥巖、泥巖夾黑灰色泥、頁(yè)巖、粉砂質(zhì)泥頁(yè)巖。粉砂質(zhì)泥巖、泥巖中發(fā)育水平層理、波狀層理,同時(shí)FMI圖像和巖心上見(jiàn)多條黃鐵礦條紋、條帶或者黃鐵礦團(tuán)塊,巖心頂?shù)酌嫔弦?jiàn)有較多筆石化石,指示靜水低能還原環(huán)境,底部灰質(zhì)含量高,反映沉積時(shí)期水體鹽度較高,結(jié)合區(qū)域背景認(rèn)為是淺海深水停滯盆地沉積。
龍馬溪組中部(2 325.0~2 290.0 m)巖性主要為黑灰色、灰色泥質(zhì)粉砂巖、粉砂巖夾泥巖,泥巖發(fā)育水平層理,泥質(zhì)粉砂巖、粉砂巖中發(fā)育變形構(gòu)造、塊狀層理,底部見(jiàn)沖刷面,反映在靜水低能沉積過(guò)程中伴有能量較大的事件性沉積,結(jié)合區(qū)域背景認(rèn)為是淺海背景上發(fā)育的濁流沉積。
龍馬溪組上部(2 290.0~2 149.0 m)巖性主要為灰色泥巖夾粉砂質(zhì)泥巖,泥巖發(fā)育水平層理,見(jiàn)變形構(gòu)造、包卷層理,反映在靜水低能沉積過(guò)程中伴生有能量相對(duì)較大的事件性沉積,結(jié)合區(qū)域背景認(rèn)為是淺海陸棚夾濁流沉積。
總體來(lái)說(shuō),本井FMI 成像特征清楚,從動(dòng)靜態(tài)圖像上可以觀察到豐富的地質(zhì)現(xiàn)象及地層內(nèi)部構(gòu)造,這對(duì)本井沉積相劃分提供了充分的證據(jù)。
(1)成像資料所表征的巖石結(jié)構(gòu)特征、沉積構(gòu)造、沉積韻律等信息豐富,結(jié)合常規(guī)測(cè)井曲線及錄井、巖心資料,分析了地層沉積特征,在此基礎(chǔ)上結(jié)合區(qū)域地質(zhì)背景等資料確定沉積相及沉積亞相。
(2)本井FMI 測(cè)量井段自下而上為上奧陶統(tǒng)五峰組、下志留統(tǒng)龍馬溪組與小河壩組底部地層。
(3)上奧陶統(tǒng)五峰組為灰黑色粉砂質(zhì)泥巖,含筆石化石,為水流不暢的停滯盆地沉積。下志留統(tǒng)龍馬溪組下部為灰黑色粉砂質(zhì)泥巖、泥巖以及黑灰色泥、頁(yè)巖、粉砂質(zhì)泥頁(yè)巖,含筆石化石,為停滯盆地沉積;龍馬溪組中部為黑灰色、灰色泥質(zhì)粉砂巖、粉砂巖夾粉砂質(zhì)泥巖、泥巖,泥巖發(fā)育水平層理,泥質(zhì)粉砂巖、粉砂巖發(fā)育變形構(gòu)造、塊狀層理,底部見(jiàn)沖刷面,為濁流沉積;龍馬溪組上部為深灰色及灰色泥巖夾粉砂質(zhì)泥巖、薄層粉砂巖,泥巖發(fā)育水平層理,見(jiàn)變形構(gòu)造、包卷層理,為淺海陸棚夾濁流沉積。FMI 測(cè)量小河壩組底部為灰色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖,為淺海陸棚沉積。