朱 訊 谷一凡 蔣裕強(qiáng) 唐廷科 徐 偉 李開鴻 鄧 惠

1.中國(guó)石油西南油氣田公司勘探開發(fā)研究院 2.西南石油大學(xué)地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院3.中國(guó)石油西南油氣田公司蜀南氣礦

0 引言

四川盆地中部地區(qū)（以下簡(jiǎn)稱川中地區(qū)）高石梯—磨溪區(qū)塊作為中國(guó)石油西南油氣田公司“十三五”期間天然氣增儲(chǔ)上產(chǎn)的主體，其震旦系燈影組已明確臺(tái)緣帶1 500 km2的氣藏富集區(qū)，儲(chǔ)量規(guī)模介于4 000×108～ 5 000×108m3[1]，勘探開發(fā)前景樂(lè)觀[2-4]。但是，截至2018年5月，高石梯區(qū)塊只有7口井測(cè)試日產(chǎn)氣量超過(guò)60×104m3，另有10口井測(cè)試日產(chǎn)量低于30×104m3[5]，單井產(chǎn)能差異大。依據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SY/T 6110—2002《碳酸鹽巖氣藏開發(fā)地質(zhì)特征描述》[6]，區(qū)內(nèi)燈影組儲(chǔ)層孔隙度介于2.00%～9.89%，平均值為3.22%，滲透率介于0.01～10.00 mD[7]，為特低孔—低孔、低滲儲(chǔ)層[8-9]，單井儲(chǔ)層中Ⅲ類儲(chǔ)層占絕大多數(shù)[7]。以上儲(chǔ)層分類評(píng)價(jià)方法與燈影組高產(chǎn)實(shí)際情況嚴(yán)重不符，未能體現(xiàn)縫洞型氣藏的復(fù)雜性、非均質(zhì)性。筆者基于儲(chǔ)滲空間搭配關(guān)系對(duì)該區(qū)塊燈影組四段（以下簡(jiǎn)稱燈四段）儲(chǔ)層進(jìn)行類型劃分，以儲(chǔ)層地震反演作為約束，開展儲(chǔ)滲體劃分與分類研究，建立燈影組巖溶儲(chǔ)滲體分類標(biāo)準(zhǔn)，明確各類儲(chǔ)滲體動(dòng)態(tài)、靜態(tài)特征，以期為下一步的勘探開發(fā)工作提供借鑒。

圖1 研究區(qū)位置圖及地層柱狀圖

1 地質(zhì)背景

高石梯區(qū)塊位于四川盆地川中地區(qū)樂(lè)山—龍女寺繼承性古隆起東部[10]，區(qū)內(nèi)燈影組與下伏下震旦統(tǒng)陡山沱組呈整合接觸，與上覆下寒武統(tǒng)筇竹寺組頁(yè)巖呈不整合接觸。按巖性、電性特征可將燈影組內(nèi)部劃分為四段，除燈三段為泥頁(yè)巖夾石英砂巖外，燈一、燈二、燈四段均為白云巖地層，巖性主要為藻砂屑云巖、藻云巖（包括藻疊層、藻凝塊云巖、藻紋層云巖）、晶粒云巖等[11-12]（圖1）。桐灣運(yùn)動(dòng)Ⅱ幕使得本區(qū)在燈四段沉積后被整體抬升[13]，造成燈四段頂部藻砂屑云巖和藻云巖沉積形成的丘灘復(fù)合體遭受剝蝕淋濾而發(fā)育優(yōu)質(zhì)風(fēng)化殼巖溶儲(chǔ)層[14]?；趲r心、常規(guī)測(cè)井和成像測(cè)井溶洞發(fā)育形態(tài)特征，可將區(qū)內(nèi)燈影組巖溶垂向分帶劃分為多個(gè)巖溶帶，包括地表巖溶帶、垂直滲流帶、水平潛流帶等，其中水平潛流帶最有利于巖溶儲(chǔ)層發(fā)育（圖2），巖溶儲(chǔ)層縱、橫向均表現(xiàn)出強(qiáng)烈非均質(zhì)性[15-16]。

目前，高石梯區(qū)塊燈四段探明儲(chǔ)量范圍內(nèi)有7口取心井，取心長(zhǎng)度為316 m，并開展了地震縫洞體精細(xì)刻畫[7]，同時(shí)截至2018年6月，共有15口井投入試采，可以支撐燈四段儲(chǔ)滲體研究。因此，本次研究根據(jù)高石梯區(qū)塊的動(dòng)、靜態(tài)資料情況，確定其探明儲(chǔ)量區(qū)塊為研究區(qū)（圖1）。

2 巖溶儲(chǔ)層特征

根據(jù)碳酸鹽巖氣藏開發(fā)地質(zhì)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SY/T 6110—2002《碳酸鹽巖氣藏開發(fā)地質(zhì)特征描述》[6]，區(qū)內(nèi)燈四段儲(chǔ)層以Ⅲ類儲(chǔ)層為主。該劃分方案既未體現(xiàn)儲(chǔ)層非均質(zhì)性，也未體現(xiàn)出多種儲(chǔ)滲空間搭配關(guān)系（圖3），不能滿足開發(fā)生產(chǎn)需求。為了指導(dǎo)開發(fā)過(guò)程中儲(chǔ)量可動(dòng)性研究，基于孔、縫、洞搭配關(guān)系（圖4），結(jié)合常規(guī)測(cè)井、成像測(cè)井等靜態(tài)資料和無(wú)阻流量、生產(chǎn)效果等動(dòng)態(tài)資料，將區(qū)內(nèi)燈四段儲(chǔ)層劃分為孔隙型、裂縫—孔洞型和孔隙—溶洞型等3種類型（表1），再結(jié)合不同儲(chǔ)層類型巖心CT掃描結(jié)果（圖5）分析認(rèn)為：孔隙型儲(chǔ)層孔隙占比高，但連通性較差，儲(chǔ)層孔隙度介于2%～3%，滲透率多小于0.01 mD，溶洞發(fā)育少，儲(chǔ)滲性較差；裂縫—孔洞型儲(chǔ)層和孔隙—溶洞型儲(chǔ)層溶洞發(fā)育，孔隙度多大于3%，滲透率多大于0.1 mD，測(cè)試效果好，儲(chǔ)量動(dòng)用較容易，是本區(qū)燈影組的優(yōu)質(zhì)巖溶儲(chǔ)層類型。

2.1 裂縫—孔洞型儲(chǔ)層

巖性以藻凝塊云巖、藻疊層云巖為主，巖心可同時(shí)觀察到溶蝕孔、洞和裂縫組合的存在，表現(xiàn)為巖心破碎、裂縫發(fā)育、溶蝕孔洞發(fā)育；成像測(cè)井表現(xiàn)為高亮背景下暗色正弦線狀影像和暗色斑點(diǎn)分布；常規(guī)測(cè)井曲線特征表現(xiàn)為低電阻率、低自然伽馬、高聲波時(shí)差、低補(bǔ)償密度、高補(bǔ)償中子的特點(diǎn)；CT掃描結(jié)果表現(xiàn)為縫洞交錯(cuò)發(fā)育且搭配關(guān)系好（圖5-a）。

2.2 孔隙—溶洞型儲(chǔ)層

巖性以藻凝塊云巖為主，巖心見小型溶洞為主，沿近水平方向順層狀分布，裂縫發(fā)育程度低；孔隙度大于3%，滲透率一般大于0.1 mD；成像測(cè)井表現(xiàn)為溶蝕孔洞發(fā)育，暗色斑塊分散分布，大小不均勻，裂縫欠發(fā)育；常規(guī)測(cè)井曲線表現(xiàn)為低自然伽馬背景下的低補(bǔ)償密度、高聲波時(shí)差、高補(bǔ)償中子、低電阻率的特征（圖5-b）。

2.3 孔隙型儲(chǔ)層

巖性以藻砂屑云巖、紋層狀云巖為主，巖心見針孔狀溶孔（鏡下鑒定為粒間溶孔、晶間溶孔）發(fā)育，少見裂縫、溶洞；孔隙度主要介于2%～3%，滲透率小于0.01 mD，孔隙間連通性極差；成像測(cè)井表現(xiàn)為縫洞欠發(fā)育，偶見極小的暗色斑點(diǎn)呈分散狀分布；常規(guī)測(cè)井曲線表現(xiàn)為低自然伽馬、中—高補(bǔ)償密度、低聲波時(shí)差、中—低補(bǔ)償中子、中—高電阻率的特征（圖 5-c）。

3 儲(chǔ)滲體分類

現(xiàn)階段勘探開發(fā)成果表明，燈四段上亞段巖溶儲(chǔ)層具有縱、橫向分布非均質(zhì)性強(qiáng)、物性差異大等特點(diǎn)。以GS7井為例，該井優(yōu)質(zhì)巖溶儲(chǔ)層（裂縫—孔洞型、孔隙—溶洞型）厚度為35 m，測(cè)試日產(chǎn)氣量為105.65×104m3，但該井試采效果并不理想，2016年3月22日以日產(chǎn)氣量50×104m3投產(chǎn)，生產(chǎn)7 d后逐步下降到日產(chǎn)氣量20×104m3，井口油壓遞減速率達(dá)0.63 MPa/d，生產(chǎn)11個(gè)月后日產(chǎn)氣量穩(wěn)定在15×104m3，井口油壓遞減速率為0.008 MPa/d。因此，單一刻畫巖溶儲(chǔ)層類型及其特征，不能體現(xiàn)遠(yuǎn)井區(qū)的優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層發(fā)育規(guī)模。為解決上述問(wèn)題，筆者研究基于不同類型儲(chǔ)層特征、分布的精細(xì)刻畫成果，綜合沉積相、地震反演等多方面手段和實(shí)際開發(fā)效果，提出燈四段上亞段儲(chǔ)滲體分類方案。

3.1 儲(chǔ)滲體分類依據(jù)

圖2 研究區(qū)燈四段表生巖溶作用柱狀圖（GS102井）

圖3 研究區(qū)單井儲(chǔ)層厚度占比和測(cè)井解釋平均孔隙度直方圖

圖4 研究區(qū)不同儲(chǔ)層類型全直徑樣品儲(chǔ)滲空間類型所占體積比直方圖

表1 研究區(qū)燈四段儲(chǔ)層分類評(píng)價(jià)表

圖5 研究區(qū)不同儲(chǔ)層類型識(shí)別模板及孔隙度—滲透率交會(huì)圖

儲(chǔ)滲體主要是指致密巖層中非均一分布的孔、洞、縫相互溝通而形成的不規(guī)則的儲(chǔ)滲系統(tǒng)[17-18]，鑒于本區(qū)燈四段儲(chǔ)層類型多樣性、非均質(zhì)性，為滿足開發(fā)需求，應(yīng)對(duì)儲(chǔ)滲體進(jìn)行進(jìn)一步分類刻畫。前人對(duì)于四川盆地?zé)粲敖M儲(chǔ)滲體研究目前存在以下觀點(diǎn)：①王興志等[19]基于儲(chǔ)滲體成因及形態(tài)，將燈影組儲(chǔ)滲體劃分為殘丘及風(fēng)化殼型、巖溶溶洞型、透鏡型、裂縫裂和古殘留背斜型；②侯方浩等[20]認(rèn)為燈影組儲(chǔ)滲體主要由重結(jié)晶白云巖晶間孔（洞）、沿40°方向構(gòu)造縫擴(kuò)溶形成的溶洞、葡萄花邊膠結(jié)后的殘余孔洞和70°～80°張裂縫等4類儲(chǔ)滲空間構(gòu)成。這些研究方法一方面未考慮儲(chǔ)滲空間的搭配關(guān)系，另一方面缺乏定量劃分依據(jù)。筆者研究基于縫洞預(yù)測(cè)成果、丘灘體平面展布刻畫、優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層預(yù)測(cè)成果、優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層儲(chǔ)量豐度之間的疊加搭配關(guān)系，建立儲(chǔ)滲體劃分方案（表2）。劃分方案依據(jù)如下：①基于取心段沉積相劃分，利用多方向過(guò)井地震剖面，根據(jù)丘灘復(fù)合體的“丘狀—雜亂狀”反射特征[21]，明確丘灘體平面分布邊界，作為儲(chǔ)滲體橫向邊界；②以單井有利儲(chǔ)層類型分布為約束，利用波阻抗屬性反演有利儲(chǔ)層（裂縫—孔洞型和孔隙—溶洞型）累計(jì)厚度大于30 m的區(qū)域；③利用Petrel軟件建立研究區(qū)燈四段孔隙反演模型和含氣飽和度反演模型，在有利儲(chǔ)層厚度預(yù)測(cè)成果基礎(chǔ)上，明確有利儲(chǔ)層儲(chǔ)量豐度大于2×108m3/km2的區(qū)域；④基于曲率屬性，建立地震縫洞發(fā)育有利區(qū)（圖6）。

表2 研究區(qū)燈四段儲(chǔ)滲體分類評(píng)價(jià)依據(jù)表

3.2 儲(chǔ)滲體分類評(píng)價(jià)

3.2.1 一類儲(chǔ)滲體

一類儲(chǔ)滲體地質(zhì)特征表現(xiàn)為有利儲(chǔ)層（裂縫—孔洞型和孔隙—溶洞型）厚度占儲(chǔ)層總厚度比例超過(guò)50%，同時(shí)裂縫—孔洞型厚度占比超過(guò)30%；有利儲(chǔ)層儲(chǔ)量豐度大于4×108m3/km2，典型代表井有GS2、GS3、GS6、GS9等井（表2、圖6）。從縫洞地震反演剖面可以看出，一類儲(chǔ)滲體規(guī)模較大，半徑超過(guò)1 km；試井曲線表現(xiàn)出明顯的縫洞典型特征，儲(chǔ)滲體經(jīng)酸化改造后，在近井區(qū)形成了明顯的酸壓縫裂縫線性流特征，壓力導(dǎo)數(shù)出現(xiàn)明顯的上下跳動(dòng)，氣井連接多個(gè)縫洞系統(tǒng)，同時(shí)遠(yuǎn)井區(qū)儲(chǔ)層物性相對(duì)較好，主要滲流通道為高導(dǎo)裂縫、縫洞、微細(xì)裂縫；滲流特征主要表現(xiàn)為縫洞系統(tǒng)滲流特征或復(fù)合模型滲流特征（表2）。氣井測(cè)試平均日產(chǎn)氣量為109.45×104m3，采用常規(guī)“一點(diǎn)法”計(jì)算無(wú)阻流量平均值為188.01×104m3/d，遠(yuǎn)井區(qū)產(chǎn)能系數(shù)為72.21 mD·m。一類儲(chǔ)滲體氣井投入試采后，表現(xiàn)出較好的試采效果。比如GS3井于2014年投入生產(chǎn)，以平均日產(chǎn)氣量30×104m3連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)，井口油壓年遞減率僅為4.42%，截至2017年底累計(jì)產(chǎn)氣量超過(guò)3.0×108m3，采用壓降法計(jì)算該井動(dòng)態(tài)儲(chǔ)量超過(guò)37.0×108m3，表現(xiàn)出較強(qiáng)的穩(wěn)產(chǎn)能力。

圖6 研究區(qū)燈四段白云巖巖溶儲(chǔ)層儲(chǔ)滲體劃分流程圖

3.2.2 二類儲(chǔ)滲體

二類儲(chǔ)滲體的有利儲(chǔ)層厚度占比超過(guò)50%，孔隙—溶洞型厚度占儲(chǔ)層比例超過(guò)30%以上；有利儲(chǔ)層儲(chǔ)量豐度介于3×108～4×108m3/km2，典型代表井有GS1、GS7、GS8、GS12等井（表2、圖6）。二類儲(chǔ)滲體地震反演反映其縫洞體規(guī)模中等，半徑介于0.5～1.0 km；試井解釋結(jié)果發(fā)現(xiàn)，近井區(qū)物性較好，氣井完井測(cè)試和二次完井測(cè)試均獲得高產(chǎn)，后期壓力導(dǎo)數(shù)曲線明顯上翹，表現(xiàn)為遠(yuǎn)井區(qū)儲(chǔ)層明顯變差，優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層發(fā)育范圍有限；二類儲(chǔ)滲體動(dòng)態(tài)特征表現(xiàn)為受酸化改造后，主要滲流通道為縫洞、微細(xì)裂縫（圖5-b）；滲流特征表現(xiàn)為裂縫線性流滲流特征為主（表2）。氣井測(cè)試平均日產(chǎn)氣量為60.62×104m3，采用常規(guī)“一點(diǎn)法”計(jì)算無(wú)阻流量平均值為166.93×104m3/d。該類儲(chǔ)滲體氣井投入試采后，表現(xiàn)出較好的試采效果。比如GS7井于2016年投入生產(chǎn)，以平均日產(chǎn)氣量20×104m3連續(xù)生產(chǎn)，生產(chǎn)相對(duì)穩(wěn)定，截至2017年底累計(jì)產(chǎn)氣量已經(jīng)超過(guò)1.0×108m3；壓降法計(jì)算該井動(dòng)態(tài)儲(chǔ)量超過(guò)20.0×108m3。二類儲(chǔ)滲體投產(chǎn)試采井生產(chǎn)效果較一類儲(chǔ)滲體氣井差，但也能實(shí)現(xiàn)效益開發(fā)。

3.2.3 三類儲(chǔ)滲體

三類儲(chǔ)滲體的有利儲(chǔ)層厚度所占儲(chǔ)層比例介于20%～50%，有利儲(chǔ)層儲(chǔ)量豐度介于2×108～3×108m3/km2，典型代表井有GS10井等井（表2、圖6）。從地震反演剖面可以看出，三類儲(chǔ)滲體規(guī)模較小，一般半徑小于0.5 km；動(dòng)態(tài)特征表現(xiàn)為儲(chǔ)滲體受酸化改造后，主要滲流通道為孔隙、孔喉，儲(chǔ)層低滲特征明顯；酸化提高儲(chǔ)層滲流能力有限，試井解釋壓力導(dǎo)數(shù)曲線和壓力曲線出現(xiàn)交叉，表現(xiàn)為井筒續(xù)流特征。該類儲(chǔ)滲體氣井投入試采后，表現(xiàn)為初期油壓遞減較快。比如GS10井2016年8月投入生產(chǎn)，生產(chǎn)5 d后油壓由41.27 MPa降至32.28 MPa，截至2017年底該井累計(jì)產(chǎn)氣量?jī)H為0.21×108m3，生產(chǎn)效果明顯低于一、二類儲(chǔ)滲體氣井（表2）。

綜上分析在研究區(qū)內(nèi)劃分出一類儲(chǔ)滲體7個(gè)、二類儲(chǔ)滲體10個(gè)、三類儲(chǔ)滲體15個(gè)。一、二類儲(chǔ)滲體縫、洞搭配關(guān)系好、優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層厚度大，儲(chǔ)量豐度大，單個(gè)儲(chǔ)滲體動(dòng)態(tài)儲(chǔ)量介于21.69×108～37.08×108m3，生產(chǎn)效果好，可以作為研究區(qū)有利開發(fā)目標(biāo)（圖6）。

4 結(jié)論

1）在井震結(jié)合精細(xì)刻畫丘灘復(fù)合體的基礎(chǔ)上，基于縫洞搭配關(guān)系，川中地區(qū)高石梯區(qū)塊燈四段低孔低滲白云巖巖溶儲(chǔ)層可劃分為孔隙型、孔隙—溶洞型、裂縫—孔洞型等3種類型。

2）以單井巖溶儲(chǔ)層類型劃分成果為約束，結(jié)合儲(chǔ)層反演成果，開展儲(chǔ)滲體劃分與分類研究，建立燈影組白云巖巖溶儲(chǔ)層儲(chǔ)滲體分類標(biāo)準(zhǔn)，按照開展丘灘復(fù)合體展布、優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層分布、縫洞發(fā)育分布、優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層儲(chǔ)量豐度將本區(qū)燈四段儲(chǔ)滲體分為3類。初步形成的燈四段白云巖巖溶儲(chǔ)層及儲(chǔ)滲體分類評(píng)價(jià)方法，為今后類似氣藏的勘探開發(fā)提供借鑒。

3）高石梯區(qū)塊燈四段一、二類儲(chǔ)滲體的單個(gè)動(dòng)態(tài)儲(chǔ)量介于21.69×108～37.08×108m3，其生產(chǎn)井穩(wěn)產(chǎn)能力較強(qiáng)、生產(chǎn)效果較好，能夠?qū)崿F(xiàn)效益開發(fā)，可優(yōu)選出研究區(qū)17個(gè)一類、二類儲(chǔ)滲體作為有利開發(fā)目標(biāo)。