逄海明，張 輝，郭軍參，陳 峰，盧 靖，馬寧遠(yuǎn)

（1.中國石化河南油田分公司勘探開發(fā)研究院，河南 鄭州 450018；2.中國石化東北油氣分公司勘探開發(fā)研究院，吉林 長春 130062）

1 勘探概況

春光探區(qū)位于準(zhǔn)噶爾盆地西部隆起車排子凸起的中部，面積1 023.245 km2，東以紅車斷裂帶與昌吉凹陷相接，南面鄰近四棵樹凹陷，處于東、南雙向油源供給的有利區(qū)[1-2]（圖1）。春光探區(qū)自下而上發(fā)育石炭系、侏羅系、白堊系、古近系、新近系和第四系，地層整體向西北抬升減薄。新近系、古近系、白堊系已開發(fā)建產(chǎn)，侏羅系獲油氣新發(fā)現(xiàn)，石炭系作為一套火山巖發(fā)育的基底層系，截至2020 年底，260余口井鉆至石炭系，62 口井鉆遇油氣顯示，證實(shí)石炭系具有一定的勘探潛力。

圖1 車排子地區(qū)構(gòu)造位置及石炭系巖性分布

研究區(qū)石炭系為一套“島弧”背景的火山沉積，厚度大于5 000 m，與上覆侏羅系、白堊系、古近系、新近系等地層呈角度不整合接觸。主體以遠(yuǎn)火山口亞相、火山沉積相為主，巖性主要為凝灰?guī)r、沉凝灰?guī)r，局部（春深1 井區(qū)）發(fā)育近火山口亞相和溢流相，巖性為火山角礫巖、玄武巖、安山巖及蝕變安山巖。其中，石炭系火山巖發(fā)育較為復(fù)雜，加強(qiáng)其儲層有效性評價對明確下步潛在有利區(qū)至關(guān)重要。

2 儲層發(fā)育特征

2.1 儲集空間類型

根據(jù)熒光薄片、巖心鑄體薄片資料，按照孔隙、裂縫的組合關(guān)系，春光探區(qū)石炭系主要發(fā)育孔隙型、裂縫-孔隙型和裂縫型三種儲集空間。內(nèi)幕發(fā)育原生孔隙和次生孔隙，見粒內(nèi)溶孔、粒間溶孔等；同時伴隨多種裂縫類型，以構(gòu)造縫、溶蝕縫為主，見少量壓溶縫（圖2）。

2.2 儲層特征

結(jié)合實(shí)鉆資料分析，春光探區(qū)石炭系近火山口亞相的火山角礫巖和溢流相的安山巖儲集物性相對較好，發(fā)育孔隙度大于14%、滲透率大于25×10-3μm2的有利儲層。遠(yuǎn)火山口亞相的凝灰?guī)r既有孔隙度小于7%、滲透率小于1×10-3μm2的較差儲層，也有孔隙度大于10%、滲透率大于15×10-3μm2較好儲層；火山沉積相的沉凝灰?guī)r儲集物性相對較差，孔隙度多小于7%，滲透率小于1×10-3μm2。雖然火山巖不同巖性儲層非均質(zhì)性強(qiáng)、不同巖性物性存在差異，但結(jié)合微觀特征看，受風(fēng)化淋濾、溶蝕作用、斷裂活動等作用影響形成了次生孔縫、構(gòu)造縫，改善了儲集空間。春光探區(qū)存在著近火山口亞相的火山機(jī)構(gòu)、長期抬升剝蝕的風(fēng)化殼、斷裂發(fā)育區(qū)，為儲集空間的形成提供了地質(zhì)條件。

2.3 儲層電性組合

雖然春光探區(qū)石炭系鉆井較多，但取心資料相對有限，火山巖巖性又比較復(fù)雜，對儲層的評價需通過巖心、測井標(biāo)定建立測井識別巖性圖版，進(jìn)而建立不同巖性測井對物性的響應(yīng)特征，借助測井孔隙度、滲透率分析，形成探區(qū)內(nèi)火山巖儲層測井分類識別標(biāo)準(zhǔn)[3-5]。通過鉆井取心校正，對探區(qū)內(nèi)石炭系火山巖巖性與不同測井曲線進(jìn)行交會后發(fā)現(xiàn)，自然伽馬（GR）測井、補(bǔ)償密度（DEN）測井和電阻率(RT) 測井能較好地反映本區(qū)火山巖的巖性特征。通過對優(yōu)選出的測井?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行定位，結(jié)合巖心物性分析、薄片鏡下鑒定以及成像測井等資料，構(gòu)建了本區(qū)火山角礫巖、安山巖以及凝灰?guī)r、沉凝灰?guī)r等火山巖測井識別圖版（圖3）。其中，火山角礫巖GR值為60～100 API、DEN值為2.4～2.6 g/cm3、RT值為10～20 Ω·m；安山巖GR值為30～40 API、DEN值為2.6～2.7 g/cm3、RT值為10～100 Ω·m；凝灰?guī)r、沉凝灰?guī)rGR值為60～120 API、DEN值為2.4～2.7 g/cm3、RT值為10～1 000 Ω·m。通過構(gòu)建火山巖測井識別圖版，能夠在無取心情況下，將其他鉆井揭示的火山巖儲層通過電性組合特征進(jìn)一步識別，明確了火山角礫巖、安山巖、凝灰?guī)r、沉凝灰?guī)r等儲層的電性特征，在區(qū)分不同火山巖巖性的基礎(chǔ)上再評價原生與次生孔縫、構(gòu)造縫發(fā)育的有效儲層分布區(qū)。

圖3 春光探區(qū)石炭系儲層電性交會分析

3 有效儲層評價

3.1 有效儲層識別

春光探區(qū)孔隙型、裂縫-孔隙型和裂縫型三類儲層的形成和分布與火山機(jī)構(gòu)、風(fēng)化殼、斷裂密切相關(guān)[6-8]（圖4）。火山機(jī)構(gòu)控制火山巖巖相的發(fā)育，在火山機(jī)構(gòu)附近的近火山口亞相和溢流相形成物性相對較好的儲層，地層水等流體在儲層內(nèi)進(jìn)一步充注又可形成次生孔隙從而改善儲集空間[9-10]，東部春深1 井區(qū)存在火山機(jī)構(gòu)，原生孔隙、次生孔隙相對較發(fā)育，主要發(fā)育孔隙型儲層，但分布相對局限，主要受火山巖巖相控制[11-12]。對于遠(yuǎn)火山口亞相和火山沉積相，儲層物性較差，有效儲層的形成往往要通過風(fēng)化淋濾和裂縫改善儲集空間，在風(fēng)化殼區(qū)，石炭系頂部長期遭受風(fēng)化淋濾作用，裂縫和溶蝕孔隙較發(fā)育，多呈“層狀”分布，可形成30～100 m 厚的風(fēng)化淋濾層，形成裂縫-孔隙型儲層。在石炭系“內(nèi)幕”斷裂發(fā)育區(qū)，由于斷層活動，裂縫相對發(fā)育，易形成裂縫型儲層，多呈“蜂窩狀”分布。

圖4 春光探區(qū)石炭系有效儲層發(fā)育模式

石炭系火山巖整體埋藏較深，由于巖心資料較少，地震資料分辨率較低，反射雜亂，通過地震儲層預(yù)測識別有效儲層難度較大，但鉆遇石炭系的井的測井資料相對豐富，可利用測井資料開展有效儲層識別，即在構(gòu)建不同火山巖儲層GR、DEN、RT等電性特征差異的基礎(chǔ)上，再結(jié)合各儲層內(nèi)幕的電性差異識別有效儲層，做到定性評價。從有效儲層測井響應(yīng)看（圖5），孔隙型儲層SP出現(xiàn)幅度差，AC增大，RT、DEN減小，曲線形態(tài)多呈箱狀或丘狀，在成像測井上表現(xiàn)為深色不規(guī)則斑狀等特點(diǎn)；裂縫型儲層SP明顯減小，AC呈跳躍增大，RT、DEN跳躍減小，在成像測井上表現(xiàn)為深色正弦型條帶；裂縫+孔隙型儲層的測井曲線特征介于兩者之間。

圖5 春光探區(qū)石炭系火山巖有效儲層測井響應(yīng)特征（春17 井）

3.2 有效儲層分布

根據(jù)測井曲線上的響應(yīng)特征，結(jié)合巖心物性分析、薄片鏡下鑒定以及成像測井等資料，對該區(qū)鉆遇石炭系的井開展有效儲層的識別，按照上述火山巖儲層發(fā)育區(qū)與儲集空間的關(guān)系、儲層物性特征及次生孔縫、構(gòu)造縫對有效儲層的改善關(guān)系，可將春光探區(qū)火山巖有效儲層劃分為三類：Ⅰ類儲層為孔隙型儲層，由于原生孔隙發(fā)育，加上次生孔隙的改善作用，儲層物性最好；Ⅱ類儲層為裂縫-孔隙型儲層，受風(fēng)化淋濾及裂縫改造，儲層物性較好；Ⅲ類儲層為裂縫型儲層，受石炭系“內(nèi)幕”斷層活動控制，儲層物性相對較差。

Ⅰ類儲層主要分布在東部的春深1 井區(qū)，處于有利的巖性巖相帶，火山角礫巖、安山巖發(fā)育，保留大量的火山巖原生孔隙和次生孔隙，是孔隙型儲層的發(fā)育區(qū)，儲集條件最好（圖6）；Ⅱ類儲層主要分布在西南部春49-排28 井一帶，西北部和東部的春38-春10-春112-排20 井一帶，風(fēng)化淋濾作用較強(qiáng)，風(fēng)化殼附近裂縫和溶蝕孔隙較發(fā)育，是裂縫-孔隙型儲層分布區(qū)，儲集條件較有利。Ⅲ類儲層主要分布在東北部春79 井區(qū)、中西部春22-春4井一帶，是裂縫型儲層的主要分布區(qū)，儲集條件相對較差。

圖6 春光探區(qū)石炭系有效儲層分布

4 結(jié)論

（1）春光探區(qū)石炭系火山巖發(fā)育，其中，近火山口亞相的火山角礫巖和溢流相的安山巖儲集物性相對較好，遠(yuǎn)火山口亞相的凝灰?guī)r經(jīng)風(fēng)化淋濾改造或裂縫發(fā)育時，儲集物性可以得到有效改善，火山沉積相的沉凝灰?guī)r儲集物性普遍較差。

（2）春光探區(qū)石炭系有效儲層分布與火山機(jī)構(gòu)、風(fēng)化殼、斷裂密切相關(guān)，結(jié)合原生孔、次生孔、裂縫發(fā)育特征，將火山巖儲集空間劃分為孔隙型、裂縫-孔隙型和裂縫型三種類型，按照有效儲層的差異分別劃分為Ⅰ類、Ⅱ類、Ⅲ類儲層。

（3）火山機(jī)構(gòu)附近是孔隙型儲層的有利發(fā)育區(qū)，儲層物性好，但分布相對局限；石炭系頂部長期遭受風(fēng)化淋濾作用，風(fēng)化殼附近裂縫和溶蝕孔隙較發(fā)育，容易形成裂縫-孔隙型儲層，多呈“層狀”分布，主要受風(fēng)化淋濾和裂縫發(fā)育程度控制。該區(qū)石炭系“內(nèi)幕”的斷裂發(fā)育區(qū)，由于斷層活動，裂縫相對發(fā)育，易形成裂縫型儲層，多呈“蜂窩狀”分布。

（4）Ⅰ類儲層主要分布在探區(qū)春深1 井區(qū)，儲層條件最為有利，但分布范圍較小；Ⅱ類儲層在西南部、西北部、東部發(fā)育，分布較廣，儲層較為有利；Ⅲ類儲層分布在東北部、中西部，物性條件較差。其中Ⅰ類、Ⅱ類儲層發(fā)育區(qū)是下一步石炭系的增儲潛力區(qū)。