馮慶付 江青春 任夢(mèng)怡 汪澤成 劉英明 田 瀚 黃士鵬

中國(guó)石油勘探開(kāi)發(fā)研究院

0 引言

測(cè)井多井儲(chǔ)層評(píng)價(jià)技術(shù)是現(xiàn)代測(cè)井地質(zhì)學(xué)研究的一個(gè)重要組成部分，它是以測(cè)井、巖心分析、測(cè)試及地質(zhì)等資料分析為基礎(chǔ)，充分利用測(cè)井信息精度高、縱向分辨率高等特點(diǎn)，開(kāi)展測(cè)井地質(zhì)分析，進(jìn)行油氣藏精細(xì)描述，尋找有利儲(chǔ)層發(fā)育區(qū)，為勘探開(kāi)發(fā)提供技術(shù)支持和工程措施決策依據(jù)。多井評(píng)價(jià)是建立在單井精細(xì)解釋評(píng)價(jià)基礎(chǔ)之上的，其內(nèi)容包括單井解釋和建立在對(duì)比與預(yù)測(cè)基礎(chǔ)上的多井解釋。主要關(guān)鍵技術(shù)包括測(cè)井資料標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)、測(cè)井解釋模型建立、測(cè)井資料對(duì)比技術(shù)、測(cè)井參數(shù)平面預(yù)測(cè)技術(shù)等。多井解釋評(píng)價(jià)的流程主要包括以下幾個(gè)方面：①數(shù)據(jù)準(zhǔn)備和預(yù)處理，包括單井原始數(shù)據(jù)的環(huán)境校正、深度校正和標(biāo)準(zhǔn)化等工作；②關(guān)鍵井研究，對(duì)重點(diǎn)井進(jìn)行各種地質(zhì)現(xiàn)象研究，劃分標(biāo)準(zhǔn)層，獲取測(cè)井資料刻度特征等；③建立符合不同層段不同儲(chǔ)層類(lèi)型的處理解釋模型；④按照目標(biāo)要求繪制各種連井圖件；⑤井間沉積相、儲(chǔ)層物性參數(shù)、含油氣性參數(shù)預(yù)測(cè)等。

巖溶儲(chǔ)層是指與巖溶作用相關(guān)的儲(chǔ)層。巖溶作用所形成的溶蝕縫洞在常規(guī)測(cè)井曲線(xiàn)或者電成像測(cè)井圖像上往往具有與其他儲(chǔ)層類(lèi)型不同的響應(yīng)特征，而且非均質(zhì)性極強(qiáng)。利用傳統(tǒng)的測(cè)井解釋評(píng)價(jià)方法很難解決判斷其儲(chǔ)層類(lèi)型、識(shí)別流體性質(zhì)、劃分有效儲(chǔ)層等關(guān)鍵測(cè)井問(wèn)題，而多井評(píng)價(jià)方法則能夠較好地解決這些問(wèn)題。

筆者以四川盆地中部高石梯—磨溪地區(qū)中二疊統(tǒng)茅口組作為研究對(duì)象，該區(qū)茅口組位于西南高、東北低的巖溶緩坡帶，頂部茅四段已經(jīng)剝蝕殆盡，殘存茅三段，巖性以亮晶灰?guī)r、亮晶藻屑灰?guī)r和泥晶生屑灰?guī)r為主，顆粒灘厚度介于60～100 m，沉積相類(lèi)型為高能顆粒灘相和灘間海。前人研究表明，茅口組巖溶儲(chǔ)層主要發(fā)育在茅三段、茅二段，儲(chǔ)層類(lèi)型主要為裂縫型、裂縫—溶蝕孔洞型及溶蝕孔洞型。頂部巖溶儲(chǔ)層發(fā)育可以劃分為風(fēng)化殼殘積帶、垂直滲流帶、水平潛流帶，有效儲(chǔ)層發(fā)育在垂直滲流帶和水平潛流帶[1-4]。制約該地區(qū)勘探開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵測(cè)井問(wèn)題是：①如何建立合理的地質(zhì)—測(cè)井解釋模型評(píng)價(jià)儲(chǔ)層在縱向及橫向的展布規(guī)律；②電成像測(cè)井具有評(píng)價(jià)縫洞儲(chǔ)層的“直觀(guān)、高分辨率”等特點(diǎn)，但是由于該層系在勘探初期屬于“過(guò)路層”，多數(shù)井沒(méi)有取得電成像測(cè)井資料，在這種情況下，如何利用常規(guī)測(cè)井劃分巖溶儲(chǔ)層分帶；③如何利用多井評(píng)價(jià)結(jié)果確定巖溶發(fā)育程度在平面上的分布規(guī)律。針對(duì)上述問(wèn)題，形成了一套針對(duì)該類(lèi)儲(chǔ)層的多井評(píng)價(jià)方法并取得了較好的地質(zhì)應(yīng)用效果。

1 巖溶儲(chǔ)層地質(zhì)—電成像測(cè)井解釋

1.1 建立巖溶儲(chǔ)層帶成像測(cè)井識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)圖版

首先利用CIFlog 2.0平臺(tái)的電成像測(cè)井處理模塊，對(duì)研究區(qū)14口井的電成像測(cè)井資料進(jìn)行了圖像預(yù)處理、圖像靜態(tài)和動(dòng)態(tài)加強(qiáng)處理。然后，根據(jù)研究區(qū)取心井巖心描述、薄片鑒定結(jié)果與成像測(cè)井圖像進(jìn)行深度歸位及標(biāo)定，在電成像測(cè)井圖上把茅口組從頂部識(shí)別并劃分出了風(fēng)化殼殘積帶、垂直滲流帶、水平潛流帶和基巖等4個(gè)層段。其中風(fēng)化殼殘積帶在成像測(cè)井圖像上整體表現(xiàn)為“暗—亮—暗”條帶狀組合，暗色部分是鐵鋁質(zhì)泥巖，亮色部分是鋁土礦；垂直滲流帶表現(xiàn)為垂直線(xiàn)狀與不規(guī)則暗色斑狀組合，是滲流帶垂直淋濾縫與溶蝕孔洞響應(yīng)；水平潛流帶特征圖像表現(xiàn)為水平線(xiàn)狀—層狀與暗色斑狀組合，是潛流帶層狀溶蝕縫洞特征；基巖特征圖像表現(xiàn)為亮色塊狀模式，是致密高阻灰?guī)r地層響應(yīng)，偶見(jiàn)線(xiàn)狀或斑狀特征[5-6]。同時(shí)建立了茅口組風(fēng)化殼巖溶帶典型成像測(cè)井特征圖版（圖1）。該圖版可作為研究區(qū)風(fēng)化殼巖溶分帶成像測(cè)井圖像劃分的標(biāo)準(zhǔn)圖版，對(duì)目標(biāo)井段進(jìn)行巖溶帶劃分。垂直滲流帶的縫洞最為發(fā)育，物性最好，容易形成高產(chǎn)油氣藏，而水平潛流帶縫洞相對(duì)發(fā)育較差，局部物性較好，一般形成較差的儲(chǔ)層。風(fēng)化殼殘積帶和基巖一般不發(fā)育儲(chǔ)層[7]。筆者認(rèn)為，由于基巖幾乎不受巖溶風(fēng)化的作用，可不作為巖溶儲(chǔ)層分帶的一個(gè)層段去研究。

圖1 茅口組巖溶儲(chǔ)層各分帶標(biāo)準(zhǔn)圖

1.2 巖溶儲(chǔ)層分帶成像測(cè)井—地質(zhì)解釋模型

針對(duì)研究區(qū)目標(biāo)層巖溶發(fā)育的特點(diǎn)，在前人研究的基礎(chǔ)上，綜合研究區(qū)地質(zhì)剖面、取心分析描述、地質(zhì)分析及成像測(cè)井等資料[8-10]，通過(guò)成像測(cè)井圖像特征與巖溶儲(chǔ)層分帶對(duì)比分析，參考巖溶儲(chǔ)層各分帶的標(biāo)準(zhǔn)圖像特征，建立了針對(duì)高石梯—磨溪地區(qū)的茅口組巖溶儲(chǔ)層各分帶的成像測(cè)井—地質(zhì)解釋模型（圖2）。該模型建立了一個(gè)地質(zhì)與電成像測(cè)井解釋之間的橋梁，目的就是要用地質(zhì)信息約束刻度電成像信息。

1.3 電成像測(cè)井劃分巖溶儲(chǔ)層分帶

通過(guò)對(duì)該區(qū)茅口組14口井電成像資料的精細(xì)處理解釋?zhuān)Y(jié)合常規(guī)測(cè)井的自然伽馬、三孔隙度曲線(xiàn)所計(jì)算的物性參數(shù)，利用本文所建立的茅口組巖溶儲(chǔ)層各分帶標(biāo)準(zhǔn)圖版及電成像測(cè)井—地質(zhì)解釋模型，可較準(zhǔn)確識(shí)別出每口井的巖溶儲(chǔ)層各個(gè)分帶的深度范圍和厚度（圖3）。從14口井的統(tǒng)計(jì)結(jié)果可以看出，該地區(qū)茅口組巖溶發(fā)育在平面上的非均質(zhì)性較強(qiáng)，其中殘積帶的厚度介于8～15 m，垂直滲流帶厚度介于20～49 m，水平潛流帶的厚度介于18～64 m。從區(qū)域分布看，磨溪地區(qū)巖溶儲(chǔ)層各個(gè)分帶發(fā)育相對(duì)穩(wěn)定，高石梯地區(qū)各口井差異相對(duì)較大，表明該地區(qū)巖溶程度的分異性較強(qiáng)。

1.4 電成像測(cè)井刻度常規(guī)測(cè)井劃分巖溶儲(chǔ)層帶

從14口利用電成像測(cè)井劃分的巖溶儲(chǔ)層各個(gè)分帶的常規(guī)測(cè)井可以看出，殘積帶與上覆龍?zhí)督M地層界線(xiàn)取三孔隙度曲線(xiàn)與電阻率曲線(xiàn)發(fā)生突變部位，該處地層巖性由泥巖轉(zhuǎn)變?yōu)槭規(guī)r；殘積帶下部為垂直滲流巖溶帶，自然伽馬轉(zhuǎn)變?yōu)榈椭担紫抖容^高且曲線(xiàn)較平穩(wěn)；水平潛流巖溶帶與垂直滲流巖溶帶界線(xiàn)自然伽馬有所增大，孔隙度相對(duì)降低，電阻率增大且有鋸齒狀特征；基巖一般都是高伽馬、高電阻且孔隙不發(fā)育，孔隙度低于2%；圖4～6分別是利用CIFlog多井評(píng)價(jià)模塊制作的自然伽馬、電阻率和中子密度變骨架孔隙度的多井單因素直方圖。根據(jù)已知電成像測(cè)井劃分各巖溶帶的規(guī)律，利用多井連井對(duì)比技術(shù)，對(duì)高石梯—磨溪地區(qū)48口只有茅口組常規(guī)測(cè)井資料的井進(jìn)行了巖溶帶的劃分。

圖2 茅口組巖溶分帶成像測(cè)井—地質(zhì)解釋模型圖

2 基于地質(zhì)構(gòu)造的連井儲(chǔ)層分析

高石梯—磨溪地區(qū)茅口組整體上位于巖溶發(fā)育的斜坡地帶，但是由于中間發(fā)育很多斷層，而且由于暴露巖溶期古地貌的差異，這些因素對(duì)巖溶發(fā)育都會(huì)產(chǎn)生較大的影響，因此有效儲(chǔ)層的發(fā)育以及巖溶發(fā)育程度各口井差別較大，反映到測(cè)井曲線(xiàn)上就是不同類(lèi)型的井其測(cè)井曲線(xiàn)特征不同。為了搞清楚不同構(gòu)造部位的儲(chǔ)層物性、含油氣性的平面展規(guī)律以及儲(chǔ)層發(fā)育與斷層、古地貌高低等之間的關(guān)系[11-14]，開(kāi)展了基于地質(zhì)構(gòu)造的測(cè)井特征研究。首先是在磨溪地區(qū)同一構(gòu)造單元測(cè)井解釋的Ⅰ類(lèi)氣層井進(jìn)行了連井對(duì)比分析。圖7是磨溪8井、磨溪18井、磨溪205井、磨溪46井、磨溪107井在該地區(qū)構(gòu)造圖上的位置標(biāo)定圖，圖8是這些井的物性及巖溶發(fā)育分帶的連井對(duì)比圖?？梢钥闯瞿ハ?05井和磨溪107井水平潛流帶的發(fā)育厚度要明顯大于其他3口井，成像測(cè)井顯示這兩口井在該帶發(fā)育較多的低角度及網(wǎng)狀裂縫，而這兩口井剛好位于斷層附近證實(shí)了裂縫的發(fā)育受斷層影響較大，而巖溶發(fā)育又受裂縫發(fā)育的控制。

圖3 電成像測(cè)井劃分巖溶儲(chǔ)層帶成果圖

圖4 巖溶儲(chǔ)層各分帶自然伽馬多井直方圖

圖5 巖溶儲(chǔ)層各分帶電阻率多井直方圖

圖6 巖溶儲(chǔ)層各分帶變骨架孔隙度多井直方圖

圖7 Ⅰ類(lèi)氣層井在構(gòu)造圖上位置標(biāo)定圖

圖8 Ⅰ類(lèi)氣層井連井對(duì)比圖

圖9 儲(chǔ)層有效厚度預(yù)測(cè)等值圖

圖10 白云巖厚度預(yù)測(cè)等值圖

3 多井儲(chǔ)層參數(shù)平面預(yù)測(cè)

根據(jù)多井參數(shù)處理結(jié)果，建立統(tǒng)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)計(jì)出各口井的物性、含油性、白云巖發(fā)育厚度、巖溶儲(chǔ)層分帶厚度等參數(shù)，采用支持?jǐn)鄬雍瓦吔缇W(wǎng)格化的克里金方法進(jìn)行儲(chǔ)層參數(shù)平面繪圖，在平面上實(shí)現(xiàn)了各種參數(shù)的厚度預(yù)測(cè)與分布。圖9～12分別是儲(chǔ)層有效厚度預(yù)測(cè)等值圖、白云巖厚度預(yù)測(cè)等值圖、垂直滲流帶厚度預(yù)測(cè)等值圖和水平潛流帶厚度預(yù)測(cè)等值圖。從平面厚度圖的預(yù)測(cè)結(jié)果可以看出，儲(chǔ)層發(fā)育不是由單一因素控制，它與白云巖化、古地貌及巖溶作用都密切相關(guān)。

圖11 垂直滲流帶厚度預(yù)測(cè)等值圖

圖12 水平潛流帶厚度預(yù)測(cè)等值圖

4 結(jié)論

1）通過(guò)巖心刻度電成像測(cè)井建立電成像測(cè)井識(shí)別巖溶儲(chǔ)層分帶的標(biāo)準(zhǔn)圖版，能夠準(zhǔn)確劃分巖溶儲(chǔ)層各分帶在縱向上的分布厚度，各分帶發(fā)育特征。分析表明，自然伽馬測(cè)井、電阻率測(cè)井及三孔隙度測(cè)井對(duì)巖溶發(fā)育程度最為敏感，對(duì)于只有常規(guī)測(cè)井資料的井可以作為敏感參數(shù)評(píng)價(jià)巖溶儲(chǔ)層。

2）高石梯—磨溪地區(qū)茅口組巖溶帶自上而下可劃分為：風(fēng)化殼殘積帶、垂直滲流巖溶帶、水平潛流巖溶帶以及受巖溶作用較弱的基巖；風(fēng)化殼殘積帶在成像測(cè)井圖像顯示為“暗—亮—暗”條帶狀模式；垂直滲流巖溶帶為垂直線(xiàn)狀與暗色斑狀組合模式；水平潛流巖溶帶為水平線(xiàn)狀—層狀與斑狀組合模式；基巖整體顯示為亮色塊狀模式，偶見(jiàn)線(xiàn)狀或斑狀特征。有效儲(chǔ)層主要發(fā)育在垂直滲流帶和水平潛流帶的頂部。準(zhǔn)確識(shí)別和劃分巖溶分帶為開(kāi)發(fā)井位部署及試油層位建議提供了可靠技術(shù)支撐。

3）優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層的巖溶發(fā)育與儲(chǔ)層物性參數(shù)連井對(duì)比分析表明，高石梯—磨溪地區(qū)茅口組巖溶發(fā)育主要受裂縫發(fā)育控制，而裂縫發(fā)育與斷層關(guān)系密切，建議開(kāi)展測(cè)井標(biāo)定基礎(chǔ)上的地震裂縫預(yù)測(cè)研究，同時(shí)結(jié)合測(cè)井參數(shù)平面預(yù)測(cè)結(jié)果，為勘探開(kāi)發(fā)尋找優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層提供依據(jù)。