四川盆地東北部飛仙關(guān)組優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層特征

畢海龍，李斌，彭軍，張良華，陳波

(1成都理工大學(xué)能源學(xué)院；2西南石油大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院）

（3國(guó)土資源部海洋油氣資源與環(huán)境地質(zhì)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室）

（4中國(guó)石油重慶氣礦重慶搶險(xiǎn)維修中心；5中國(guó)石油重慶氣礦萬(wàn)州作業(yè)區(qū))

四川盆地東北部飛仙關(guān)組優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層特征

畢海龍1，李斌2，3，彭軍2，張良華4，陳波5

(1成都理工大學(xué)能源學(xué)院；2西南石油大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院）

（3國(guó)土資源部海洋油氣資源與環(huán)境地質(zhì)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室）

（4中國(guó)石油重慶氣礦重慶搶險(xiǎn)維修中心；5中國(guó)石油重慶氣礦萬(wàn)州作業(yè)區(qū))

畢海龍

對(duì)四川盆地東北部下三疊統(tǒng)飛仙關(guān)組地質(zhì)、測(cè)井和地震數(shù)據(jù)的分析表明,該區(qū)優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層多由殘余鮞粒白云巖構(gòu)成，儲(chǔ)集空間以裂縫-孔隙型為主，屬于中等孔隙度高滲透率性質(zhì)的儲(chǔ)層。優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層測(cè)井曲線多具有低伽馬、低速度、低密度和高中子孔隙度的“三低一高”特征，地震反射響應(yīng)特征為中—強(qiáng)反射振幅并和地層頂?shù)酌娣瓷湫纬傻湫偷摹傲咙c(diǎn)”，可利用約束稀疏脈沖反演表征儲(chǔ)層的縱橫向分布。認(rèn)為地質(zhì)與地震相結(jié)合是預(yù)測(cè)飛仙關(guān)組優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層的有效方法。

飛仙關(guān)組；白云巖；儲(chǔ)集層特征；儲(chǔ)層預(yù)測(cè)；四川盆地

畢海龍1976年生，工程師，成都理工大學(xué)油氣田開(kāi)發(fā)地質(zhì)專業(yè)在讀博士研究生。主要從事油氣田勘探與開(kāi)發(fā)地質(zhì)研究。通訊地址：610059四川省成都市成華區(qū)二仙橋東三路1號(hào)

隨著四川盆地鉆井、測(cè)井、地震勘探技術(shù)的整體進(jìn)步,盆地東北部下三疊統(tǒng)飛仙關(guān)組礁灘相氣藏的勘探獲得了重大突破,相繼發(fā)現(xiàn)有工業(yè)價(jià)值的高效氣藏羅家寨、普光、龍崗等大氣田［1-3］。前人對(duì)飛仙關(guān)組氣藏開(kāi)展了大量研究,但因飛仙關(guān)組氣藏埋藏深，儲(chǔ)層主要以低孔隙度、低滲透率為主,所以在低孔隙低滲透率背景上如何尋找相對(duì)好的優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層就成了勘探家特別關(guān)注的研究課題［4-9］。由于飛仙關(guān)組儲(chǔ)層非均質(zhì)性強(qiáng)及地震多解性的存在［10-14］,加上對(duì)飛仙關(guān)組優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層的特征及預(yù)測(cè)方法等關(guān)系氣藏勘探開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)問(wèn)題尚未解決，這些都成了制約目前飛仙關(guān)組氣藏研究的瓶頸。本文從川東北地區(qū)飛仙關(guān)組優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層特征表征以及地震剖面的反射特征角度進(jìn)行闡述,以期進(jìn)一步提高鮞灘氣藏預(yù)測(cè)的成功率,降低鉆探風(fēng)險(xiǎn)。

1 儲(chǔ)層巖石學(xué)特征

四川盆地所發(fā)現(xiàn)的下三疊統(tǒng)飛仙關(guān)組高效氣藏多為裂縫-孔隙型儲(chǔ)層,儲(chǔ)層巖性主要有鮞?；?guī)r和白云巖兩大類［15］。其中，白云巖又可分為殘余鮞粒白云巖和晶粒白云巖兩類。

殘余鮞粒白云巖，指鮞?；?guī)r白云石化后尚保留了殘余鮞粒結(jié)構(gòu)或具鮞粒幻影的巖類,主要分布于臺(tái)地邊緣的飛仙關(guān)組一段和二段中。鮞粒含量一般大于60%，常由他形—半自形粉晶白云石組成，部分為泥晶和細(xì)粉晶白云石組成。鮞粒白云巖中槽狀、板狀交錯(cuò)層理發(fā)育，沖刷面和侵蝕面常見(jiàn),表明該類白云巖最初形成于水動(dòng)力條件較強(qiáng)的沉積環(huán)境之中，如臺(tái)地邊緣和臺(tái)內(nèi)灘等環(huán)境，是飛仙關(guān)組中最好的一類儲(chǔ)集巖。

晶粒白云巖,指顆粒灰?guī)r白云石化后鮞粒結(jié)構(gòu)已消失殆盡,多成為粉—細(xì)晶白云巖,以自形—半自形為主，部分白云巖的晶粒具霧心亮邊結(jié)構(gòu)（或稱砂糖狀白云巖），儲(chǔ)集性能較好。

2 儲(chǔ)層成巖作用特征

飛仙關(guān)組儲(chǔ)層成巖變化復(fù)雜，主要有泥晶化、膠結(jié)、壓實(shí)壓溶、重結(jié)晶、白云石化、溶蝕和破裂等成巖作用。研究表明，飛仙關(guān)組重要優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層溶孔白云巖的形成與復(fù)雜的成巖后生變化關(guān)系密切。其中，建設(shè)性成巖作用——白云石化與溶蝕作用對(duì)飛仙關(guān)組優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層的形成意義重大［16］。在有利灘相鮞粒巖沉積的基礎(chǔ)上，多期溶蝕是儲(chǔ)集性控制的關(guān)鍵因素。川東北地區(qū)飛仙關(guān)組鮞灘儲(chǔ)層沉積后至少經(jīng)歷過(guò)三期溶蝕作用。其中，第一期發(fā)生在準(zhǔn)同生—早期成巖作用階段（圖1a），第二、三期發(fā)生在埋藏期（圖1b）。研究表明，飛仙關(guān)組白云石溶蝕作用與破裂作用有關(guān)［14］。

圖1 四川盆地東北部飛仙關(guān)組儲(chǔ)層成巖特征

儲(chǔ)層成巖及孔隙演化中，破裂作用對(duì)優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層孔隙形成也至關(guān)重要。統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，破裂作用形成的裂縫型儲(chǔ)層增加孔隙度約2%。其次，裂縫為烴類及液體進(jìn)入圈閉的通道，裂縫附近溶孔密集，遠(yuǎn)離裂縫處則溶孔稀少，表明裂縫對(duì)溶蝕作用起了很好的輔助作用。

3 儲(chǔ)層孔隙特征

下三疊統(tǒng)飛仙關(guān)組鮞灘儲(chǔ)層是目前四川盆地內(nèi)發(fā)現(xiàn)的物性條件最好的一套儲(chǔ)層。儲(chǔ)層儲(chǔ)集空間有裂縫-孔隙型［15］和孔隙型兩種主要類型,孔隙組合類型以溶孔型、溶孔-裂縫型為主?？紫吨饕▋煞N類型，一種為與溶蝕有關(guān)的孔隙，如溶孔、溶洞、溶縫等；另一種為與溶蝕無(wú)關(guān)的孔隙，如晶間孔及極少量的原生粒間孔。飛仙關(guān)組儲(chǔ)層中，以溶蝕孔(洞)占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，含量達(dá)80%以上，次為晶間孔，含量10%～15%；溶孔中又以晶間溶孔和晶間溶蝕擴(kuò)大孔為主，占總?cè)芸椎?5%左右，次為20%的鮞?？?、粒內(nèi)溶孔。原生粒間孔基本消失或多數(shù)經(jīng)過(guò)后期溶蝕改造后而不易識(shí)別（圖2）。

4 儲(chǔ)層物性特征

圖2 四川盆地東北部飛仙關(guān)組儲(chǔ)層孔隙特征

儲(chǔ)層物性是影響氣藏高產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn)的重要因素。飛仙關(guān)組儲(chǔ)層孔滲性變化較大(圖3),孔隙度在0.91%～28.86%之間，主要分布于6%～12%，平均值為7.88%；滲透率變化更大，最小值為0.0093×10-3μm2，最大值可達(dá)3354.70×10-3μm2。飛仙關(guān)組儲(chǔ)層物性以中—高孔隙度和中—高滲透率為主，儲(chǔ)集性較好。如LG2井飛仙關(guān)組六段儲(chǔ)層（圖4），有效儲(chǔ)層厚42.4m，其平均孔隙度為9.16%，儲(chǔ)層日產(chǎn)天然氣100.8×104m3。

圖3 四川盆地東北部飛仙關(guān)組白云巖儲(chǔ)層孔隙度和滲透率頻率分布圖

研究發(fā)現(xiàn)，飛仙關(guān)組儲(chǔ)層物性與巖性密切相關(guān)。在巖性上，殘余鮞粒白云巖平均孔隙度值為8.47%，平均滲透率值為252.13×10-3μm2。鮞粒白云巖平均孔隙度值為8.47%，滲透率值平均為31.08×10-3μm2。糖粒狀殘余鮞粒白云巖孔隙度平均值為13.39%；滲透率較高，以大于100×10-3μm2為主，最大值可達(dá)3354.70×10-3μm2。含礫屑鮞粒白云巖孔隙度平均值為10.56%，而滲透率相對(duì)較低,以小于1.0×10-3μm2的占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，主要分布于(0.02～0.25)×10-3μm2。由此可以看出，糖粒狀殘余鮞粒白云巖儲(chǔ)集性最好，鮞粒白云巖優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層即使在埋藏很深的條件下仍能保持良好物性，如普光氣田、鐵山坡氣田等。近年完鉆的七里北1井,在5700～5900m井段仍具有高達(dá)15%～20%的孔隙度,其滲透率平均值達(dá)23171×10-3μm2，且孔隙度與滲透率之間具良好的相關(guān)性。新近發(fā)現(xiàn)的龍崗地區(qū)飛仙關(guān)組普遍發(fā)育灘相白云巖儲(chǔ)層，具高孔高滲性，橫向連續(xù)性較好。

5 儲(chǔ)層地球物理特征

5.1 巖石物理學(xué)特征

圖4 四川盆地東北部LG2井飛仙關(guān)組六段儲(chǔ)層測(cè)井解釋

四川盆地東北部飛仙關(guān)組儲(chǔ)層與圍巖之間的巖石地球物理性質(zhì)具有顯著的差異（表1），通過(guò)測(cè)井曲線（圖4）的分析，飛仙關(guān)組儲(chǔ)層多具有低伽馬、低密度、低電阻率、高中子孔隙度的“三低一高”電性特征，電測(cè)解釋的孔隙度和滲透率較高［5］。研究區(qū)各井的合成記錄也明顯反映出儲(chǔ)層（鮞灘）與圍巖所形成的強(qiáng)波阻抗界面（圖5）一般具有多個(gè)相位的反射特征，剖面上低波阻抗特征十分明顯。

表1 飛仙關(guān)組儲(chǔ)層不同巖類聲波速度變化情況表

5.2 巖相物理特征

飛仙關(guān)組儲(chǔ)層一般成層性好,典型優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層往往會(huì)與對(duì)應(yīng)的頂、底反射呈較強(qiáng)的波谷和波峰,形成丘狀外形（圖6），又可稱為“亮點(diǎn)”。亮點(diǎn)模式是預(yù)測(cè)鮞粒灘分布的有效手段。如渡口河地區(qū)飛仙關(guān)組儲(chǔ)層（鮞粒灘）波阻抗值較低，鮞粒灘灰?guī)r經(jīng)過(guò)白云石化后儲(chǔ)層物性變好，孔隙度值大幅度升高，速度和密度值降低10%以上，在致密的微晶灰?guī)r中形成低波阻抗的夾層，從而形成亮點(diǎn)反射。

6 優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層預(yù)測(cè)

研究表明，利用地質(zhì)與地震相結(jié)合的手段是四川盆地東北部飛仙關(guān)組鮞灘儲(chǔ)層預(yù)測(cè)的有效方法,它能有效提高相控型鮞灘儲(chǔ)層的預(yù)測(cè)精度［17-18］。各種預(yù)測(cè)方法都有其優(yōu)缺點(diǎn)及特定的適用范圍,所以任何單一地震預(yù)測(cè)方法對(duì)于非均質(zhì)性極強(qiáng)的灘相碳酸鹽巖儲(chǔ)層都難以做到精確預(yù)測(cè),因而需要結(jié)合鮞灘儲(chǔ)層沉積特征進(jìn)行多方法的綜合預(yù)測(cè)研究。

圖5 四川盆地東北部過(guò)F85井NW-00-57線地震合成記錄（據(jù)川慶鉆探地球物理勘探公司）T1f飛仙關(guān)組；P2ch長(zhǎng)興組

圖6 四川盆地開(kāi)江地區(qū)地震主測(cè)線inline-2180反射特征（據(jù)川慶鉆探地球物理勘探公司）T1f飛仙關(guān)組；P2l龍?zhí)督M

圖7 四川盆地東北部過(guò)D3井測(cè)線速度反演剖面（據(jù)川慶鉆探地球物理勘探公司）

目前,利用地震反演方法可以有效地提取多種地震信息,特別是與氣層有關(guān)的地震信息,經(jīng)過(guò)試驗(yàn)對(duì)比發(fā)現(xiàn),采用井約束稀疏脈沖反演能準(zhǔn)確地反映飛仙關(guān)組儲(chǔ)層的縱橫向變化［17-18］。如從過(guò)D3井測(cè)線波阻抗反演結(jié)果(圖7)看，飛仙關(guān)組三段鮞灘儲(chǔ)層反映為低阻抗特征，在橫向上呈條帶狀展布，橫向連續(xù)性較差，非均質(zhì)性較強(qiáng)，反演結(jié)果符合飛仙關(guān)組地質(zhì)特征，這為儲(chǔ)層預(yù)測(cè)確定了可靠的預(yù)測(cè)方法。它能清楚地反映出氣層、水層及膏巖等主要巖性段的差異,提供常規(guī)地震記錄無(wú)法識(shí)別的依據(jù),具有較高的分辨薄互儲(chǔ)層的能力，為優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層的評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)提供直接依據(jù)。

7 結(jié)論

飛仙關(guān)組鮞灘優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層多為殘余鮞粒白云巖,儲(chǔ)層經(jīng)歷的白云石化作用、溶蝕作用以及破裂作用對(duì)儲(chǔ)層孔隙具有控制作用，儲(chǔ)集空間以裂縫-孔隙型為主，孔隙度平均值為8.12%，滲透率變化較大，屬于低孔高滲儲(chǔ)層。優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層在測(cè)井曲線上具有典型的“三低一高”電性特征，并具有獨(dú)特的地震響應(yīng)特征：（1）成層性好,典型儲(chǔ)層具有丘狀外形,能夠直接將它們與層狀或薄互層區(qū)分開(kāi)；（2）與圍巖相比,飛仙關(guān)組優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層具有低速度、低密度、低波阻抗和中—強(qiáng)反射振幅的“三低一高”地震反射特征；（3）利用約束稀疏脈沖反演能清晰勾勒出儲(chǔ)層的縱橫向分布,這是一種適合鮞灘儲(chǔ)層的預(yù)測(cè)方法。

研究表明，利用地質(zhì)與地震相結(jié)合的手段進(jìn)行綜合預(yù)測(cè)是四川盆地東北部飛仙關(guān)組鮞灘優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層預(yù)測(cè)的有效方法。

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編輯：趙國(guó)憲

Characteristics of Feixianguan Excellent Reservoir in Northeast Sichuan Basin

Bi Hailong,Li Bin,Peng Jun,Zhang Lianghua,Chen Bo

he comprehensive analysis of geological,well logging and seismic data have shown that Feixianguan Formation in Northeast Sichuan Basin is a medium-porosity and high-permeability excellent Reservoir,which is comprised of relic-oolith dolostone with reservoir space of fractures and pores.The logging curves of this reservoir are characterized of low values of gamma,speed and density and a high value of neutron porosity.The response of seismic reflection demonstrates the low wave impedance and medium-strong reflection amplitude,which is always characteristic of"bright spot".The vertical and horizontal distributions of the reservoir can be clearly outlined by the restrainted sparse pulse inversion.It is indicated that the research combination of geology with seismic facies is an effective method to predict the Feixianguan excellent reservoir.

male,Geologist.Doctor degree in progress at Energy College,Chengdu University of Technology.Add:1 Dongsan Rd.,Erxianqiao,Chengdu,610059 China

TE112.23

A

1672-9854(2010)-02-0030-06

2009-11-08；改回日期：2010-03-26

四川省教育廳自然科學(xué)青年基金（08ZD-004）、四川省應(yīng)用基礎(chǔ)研究計(jì)劃項(xiàng)目（2009JY0058）和國(guó)土資源部海洋油氣資源與環(huán)境地質(zhì)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放基金項(xiàng)目（MRE200902）聯(lián)合資助