丁 娜,熊家林,林 波,喻永生,唐在秋
(中國石化江蘇油田分公司勘探開發(fā)研究院,江蘇揚(yáng)州 225009)
百色盆地位于廣西西南部,呈北西向長條狀展布,是疊覆在南盤江中生界中三疊統(tǒng)基底之上的第三系殘留型小型陸相盆地。百色盆地東部為東部坳陷,西部為西部坳陷,百4油藏位于百色盆地東部坳陷東部。百4油藏基底為中三疊統(tǒng)蘭木組地層,向上發(fā)育古近系、新近系及第四系地層?;椎貙釉诠沤党练e之前經(jīng)歷了強(qiáng)烈的褶皺抬升、剝蝕[1]。百4油藏1987年全面投入開發(fā),經(jīng)歷了試采、上產(chǎn)、產(chǎn)量快速下降和開發(fā)后期產(chǎn)量遞減4個開發(fā)階段,2015年7月底整體關(guān)停。百4油藏原始地層壓力13.43 MPa,飽和壓力7.06 MPa,油藏溫度78℃[2],平均埋深1 310 m。百4油藏累產(chǎn)較高,是區(qū)塊流轉(zhuǎn)之后重要的挖潛地區(qū)(見圖1)。
圖1 研究區(qū)位置及地層
前人對灰?guī)r儲層已有許多研究,構(gòu)造縫和巖溶作用對灰?guī)r儲層優(yōu)化作用較大[3]。近些年在塔里木盆地、四川盆地、鄂爾多斯盆地等灰?guī)r油藏的研究也表明,巖溶不僅僅在不整合面發(fā)育,灰?guī)r內(nèi)幕因巖溶作用同樣產(chǎn)生大量縫洞,形成有利儲集體系[4-5]。針對灰?guī)r儲層裂縫預(yù)測和分析的地球物理方法有地震相干、曲率、螞蟻體波形相似性屬性等,對小尺度裂縫預(yù)測主要為疊前方位各向異性[6-7]。融合各項(xiàng)屬性,完成對灰?guī)r儲集層的刻畫。
本文嘗試結(jié)合生產(chǎn)動態(tài)、巖心觀察、測井及物探手段分析百4油藏儲層特征。
百4油藏儲層為中三疊統(tǒng)蘭木組灰?guī)r,灰?guī)r巖性以亮晶藻屑灰?guī)r為主,局部發(fā)育生物灰?guī)r;頂部或底部發(fā)育泥晶灰?guī)r、泥灰?guī)r。
研究區(qū)蘭木組灰?guī)r沉積后,經(jīng)風(fēng)化剝蝕,與上覆那讀組地層不整合接觸。灰?guī)r分布范圍較廣。法1井鉆遇灰?guī)r厚度約600 m,是上法灰?guī)r發(fā)育地區(qū)鉆遇灰?guī)r最厚的一口井。法1井位于灰?guī)r區(qū)中部,灰?guī)r厚度向四周減薄?;?guī)r發(fā)育區(qū)南北長8 km,東西寬6 km,但該區(qū)法20井并未鉆遇灰?guī)r。百4圈閉西部邊界由一條北西向斷層控制,研究區(qū)斷層北部為逆斷層,東部灰?guī)r海拔高于西部。但在百4-13井位置原認(rèn)識斷層變?yōu)檎龜鄬?,同時(shí)由于法20井未鉆遇灰?guī)r,原百4-13井西部邊界局限在較近位置。
通過本次研究認(rèn)識到,地震資料對灰?guī)r頂邊界有比較清晰的反映:蘭木組灰?guī)r與那讀組砂巖接觸表現(xiàn)為波峰反射,三疊系泥巖與那讀組砂巖接觸表現(xiàn)為波谷反射。以此為依據(jù),認(rèn)為百4-13井西部仍然發(fā)育灰?guī)r,從而將百4-13井區(qū)油藏邊界向西外推,擴(kuò)大灰?guī)r面積。百4-13井西部灰?guī)r仍然處在較高位置,有一定潛力。再利用10 m間隔等高線構(gòu)造圖,刻畫灰?guī)r頂部微構(gòu)造,認(rèn)識到百4塊存在多個局部構(gòu)造高點(diǎn),百4-13井西南部的構(gòu)造高點(diǎn)面積較大,高點(diǎn)海拔-1 070 m,是下部挖潛的重點(diǎn)區(qū)域(見圖2)。
圖2 百4油藏灰?guī)r頂面構(gòu)造及地震剖面
通過熒光薄片顯微觀察,百4地區(qū)灰?guī)r基質(zhì)基本不含油,約85%石油賦存于連通性好、具有一定自由空間的次生孔隙中[5]。百色盆地上法地區(qū)灰?guī)r巖溶儲層裂縫極其發(fā)育,以構(gòu)造裂縫為主,且至少發(fā)育兩組裂縫[1]。前人巖心觀察統(tǒng)計(jì),亮晶藻屑灰?guī)r段成巖作用較強(qiáng),儲層中裂縫發(fā)育,裂縫密度7.2~192.2條/m,開啟—半開啟裂縫密度1.3~119.8條/m,是百4油藏重要的儲集空間和滲流通道。裂縫以高角度裂縫為主,但多被粗大自形晶方解石充填;以低角度裂縫次之,但多為開啟縫,并且發(fā)育大量的縫合線(見圖3)。沿裂縫溶蝕形成順縫洞,顆粒、基質(zhì)和亮晶被選擇性溶蝕而形成微洞。其中,順縫洞多數(shù)未充填或半充填,而且含油普遍。同時(shí)裂縫有助于灰?guī)r溶蝕作用的發(fā)生,剝蝕期的溶蝕孔、縫、洞絕大部分是沿著前期形成的充填裂縫內(nèi)進(jìn)行。
圖3 法1井及法8井巖心照片
總體上看,百4油藏儲集類型為縫洞復(fù)合型油藏。主要縫洞形成時(shí)期為印支褶皺運(yùn)動形成的構(gòu)造裂隙、抬升剝蝕期的淋濾溶蝕孔隙和喜山斷塊運(yùn)動形成的張開裂縫[8]。
測井結(jié)合巖心分析認(rèn)為,百4地區(qū)儲層可以分為頂部風(fēng)化殼和內(nèi)幕灰?guī)r縫洞型儲層。風(fēng)化殼風(fēng)化淋濾帶溶蝕現(xiàn)象明顯,且不同巖性風(fēng)化結(jié)果差異較大:風(fēng)化殼泥灰?guī)r風(fēng)化后縫隙多被泥質(zhì)重新填充,物性較差;藻屑灰?guī)r及亮晶灰?guī)r風(fēng)化后縫洞較為發(fā)育。內(nèi)幕灰?guī)r部分層段發(fā)育縫洞,改造灰?guī)r為縫洞型儲層。在測井上,內(nèi)幕灰?guī)r縫洞一般表現(xiàn)為電阻率數(shù)值在高背景下有所降低,低角度裂縫聲波測井縱波時(shí)差變大,高角度裂縫則縱波時(shí)差變化不大,若自然伽馬值升高,則有可能縫洞被泥質(zhì)充填(見圖4)。
圖4 百4-3井巖電綜合響應(yīng)成果
整體上風(fēng)化殼和純灰?guī)r段具有相同的特點(diǎn),即厚度和泥質(zhì)含量變化較大,巖性致密。儲層依靠后期改造形成的裂縫、溶蝕的孔隙溝通流體。風(fēng)化殼溶蝕作用明顯,縫洞較發(fā)育,但易被泥質(zhì)填充。內(nèi)幕灰?guī)r裂縫發(fā)育位置井間差異較大,儲層位置變化較大,需要通過地震資料進(jìn)一步研究。
通過百4油藏多口井的井震標(biāo)定認(rèn)識到,蘭木組上部風(fēng)化殼灰?guī)r縫洞發(fā)育區(qū)及灰?guī)r內(nèi)幕縫洞發(fā)育區(qū)在地震上都有較為明顯的反映,表現(xiàn)為高速中的低速,強(qiáng)振幅中的弱振幅。
基于這些認(rèn)識,通過變密度剖面分析灰?guī)r縫洞發(fā)育特征,可以識別出弱片狀反射對應(yīng)蘭木組下部灰?guī)r內(nèi)幕溶蝕縫洞,頂部風(fēng)化殼頂表現(xiàn)為連續(xù)性強(qiáng)反射(見圖5)。部分井區(qū)存在串珠狀反射,反映較大溶蝕洞。
圖5 過百4井速度剖面與電測解釋對應(yīng)圖
(1)應(yīng)用“構(gòu)造+分頻能量+不連續(xù)性屬性”提高灰?guī)r結(jié)構(gòu)解剖能力,認(rèn)識灰?guī)r溶洞的分布狀況。在刻畫時(shí),將儲層分為上部風(fēng)化殼及下套內(nèi)幕灰?guī)r。風(fēng)化殼和內(nèi)幕灰?guī)r都有洞或水平縫的特征。風(fēng)化殼洞或水平縫集中在百4塊中西部位,內(nèi)幕灰?guī)r縫洞在百4塊灰?guī)r西部高部位發(fā)育明顯。所有高產(chǎn)井都發(fā)育溶蝕孔洞,而且井震關(guān)系匹配良好。
(2)應(yīng)用曲率+不連續(xù)螞蟻?zhàn)粉檶傩匀诤峡坍嬃芽p。從刻畫結(jié)果看,風(fēng)化殼與內(nèi)幕相比裂縫發(fā)育程度要高,呈網(wǎng)狀分布,基本全區(qū)有裂縫發(fā)育,切割水平縫洞,能夠有效溝通流體。內(nèi)幕油藏裂縫全區(qū)發(fā)育,在構(gòu)造高帶分布較低部位更好,可以較好地溝通水平縫洞。結(jié)合巖心觀察資料,認(rèn)為油藏內(nèi)大量存在裂縫溝通,發(fā)育兩組方位為10°~30°和270°~330°的裂縫(見圖6)。
圖6 百4塊風(fēng)化殼及灰?guī)r內(nèi)幕縫洞分布疊合圖
除了巖心表明百4灰?guī)r縫洞發(fā)育之外,百4塊多口井鉆進(jìn)時(shí)存在放空、漏失的現(xiàn)象,同樣證明灰?guī)r中縫洞存在。百4油藏早期井初產(chǎn)高,累產(chǎn)高,1988年前鉆探井如百4井及法1井產(chǎn)量高,初期產(chǎn)量30~50 t/d,百4井及百4-3井累產(chǎn)超過8×104t。后期井如1993—1995年實(shí)施的百4-11井、百4-13井及百4-16井仍然有一定的累產(chǎn),分別為3 380,12 098,967 t。初期井累產(chǎn)高,表明百4灰?guī)r油藏有較大儲量。
累產(chǎn)油較高井大多打在速度剖面的弱片狀地區(qū)及珠串狀地區(qū)。平面上一般也位于孔縫發(fā)育地區(qū)。溶蝕孔洞發(fā)育對油井開發(fā)效果有一定的控制作用。
從生產(chǎn)上看,新認(rèn)識的縫洞體系可以較好地解釋一些矛盾。例如百4-4井和百4-5井被溶蝕縫切割成獨(dú)立小塊,百4-4井1993年4月投產(chǎn),投產(chǎn)即見水,百4-4井見水后,油水同出,沒有像其他油井見水后油量驟降,累計(jì)產(chǎn)油1.4×104t。而其西部的百4-5井已經(jīng)生產(chǎn)5 a之久,當(dāng)時(shí)仍不含水;東部的百4-3井于1992年12月見水。這說明百4-4井與百4-5井之間被較大的縫分割成兩套體系。百4-11井及百4-13井相鄰且海拔相似,百4-11井液量低幾乎不含水,百4-13井有一定液量且高含水。兩井測井特征相似,通過縫洞疊合圖發(fā)現(xiàn)百4-13井孔隙發(fā)育較好,同時(shí)有裂縫連接注水井百4-2井,導(dǎo)致該井液量含水都較高。動態(tài)資料表明多數(shù)洞與洞之間是依靠縫連接,同時(shí)縫對生產(chǎn)情況有一定的控制作用。
(1)構(gòu)造運(yùn)動形成的裂縫和巖溶形成的溶蝕縫洞是百4油藏主要的儲集空間,也是油藏主要的滲流通道??p洞系統(tǒng)對油井開發(fā)效果有一定的控制作用。
(2)百4油藏灰?guī)r儲層分為上下兩部分,上部風(fēng)化殼,下部為灰?guī)r內(nèi)幕縫洞型儲層。風(fēng)化殼與內(nèi)幕相比裂縫發(fā)育程度高,呈網(wǎng)狀分布,水平縫洞風(fēng)化殼在西部較為發(fā)育。內(nèi)幕油藏裂縫主要在構(gòu)造高帶分布,水平縫洞發(fā)育范圍較廣。
(3)通過本次儲層特征研究,認(rèn)為研究區(qū)西部高部位縫洞發(fā)育地區(qū)是剩余油分布的有利區(qū)域。