海陸過渡相河道砂巖油藏地質(zhì)地球物理綜合評價

杜旭東，趙齊輝，胡友良，王葳

（中國石油長城鉆探工程有限公司解釋研究中心，北京100101）

海陸過渡相河道砂巖油藏地質(zhì)地球物理綜合評價

杜旭東，趙齊輝，胡友良，王葳

（中國石油長城鉆探工程有限公司解釋研究中心，北京100101）

阿爾及利亞三疊盆地HA－1區(qū)塊T1儲層勘探獲得異常高產(chǎn)油氣流。利用地質(zhì)、測井、測試和地震資料分析該油藏的地質(zhì)特點。測井與錄井和取心資料綜合分析表明石英砂巖是其主要儲層，多井資料劃分的沉積相以及測井曲線在平面上的分布特點，表明T1儲層是曲流河的邊灘沉積，平面上其分布特征表明河道在西部近北西向分布，在HA－1井區(qū)轉(zhuǎn)向北東向發(fā)育。地震資料的波阻抗反演資料得出儲層分布特點與該結(jié)論一致。套后測試的外推油藏壓力明顯小于裸眼井測試獲得的油藏壓力，說明該油藏在空間上分布有限。導(dǎo)數(shù)分析表明其也是具有封閉邊界的油氣藏，其距封閉邊界的距離不足700m。多種資料綜合研究表明HA－1井的T1油氣藏是分布受曲流河邊灘沉積微相控制、范圍有限的砂巖油氣藏。

測井解釋；河道砂巖；邊灘；探邊測試；波阻抗反演

0 引 言

阿爾及利亞H勘探開發(fā)區(qū)塊位于該國最大的氣田和最大的油田之間，三疊系砂巖是最大氣田的主要產(chǎn)層［1］。兩大油氣田之間分布多個小的構(gòu)造背斜油氣藏，H區(qū)塊是其中之一。該區(qū)阿方勘探開發(fā)多年，已鉆井多口，產(chǎn)量都不理想。HA－1井是中方在H區(qū)塊鉆探的1口評價井，在T1層位試油（射孔井段3 683.0～3 693.63m）獲得油氣折合日產(chǎn)超過千噸，為滿足生產(chǎn)的需要，認(rèn)識該油氣藏在空間分布特點等眾多地質(zhì)問題，在海外油氣勘探開發(fā)過程中是必須的。本文從測井、測試、地質(zhì)資料和地震資料入手，綜合分析認(rèn)為該油氣藏分布范圍有限，儲層發(fā)育受曲流河邊灘沉積微相控制，后被鉆探資料所證實。

1 地質(zhì)特征

三疊盆地位于阿爾及利亞中東部，近南北向展布，區(qū)域構(gòu)造上屬于撒哈拉地臺區(qū)，是一個構(gòu)造變形弱、多旋回演化、多沉積類型、富含油氣的中生代－古生代大型疊合盆地［1］。下志留統(tǒng)和中泥盆統(tǒng)的黑色頁巖是生油巖，儲層是寒武、奧陶、泥盆和三疊系砂巖。三疊系砂巖儲層物性好。蓋層為上三疊統(tǒng)－下侏羅統(tǒng)的頁巖和蒸發(fā)巖。三疊系自下而上發(fā)育有SI砂泥巖、噴發(fā)巖、三疊系T1段、三疊系T2段、三疊系鹽質(zhì)層［2］HA－1井目的層段是三疊系上統(tǒng)T1段（見表1）。

表1 研究區(qū)目的層段地層簡表

根據(jù)該區(qū)塊三疊系砂體的成分、結(jié)構(gòu)、原生沉積構(gòu)造等各項沉積學(xué)特征，結(jié)合辮狀河、曲流河判別標(biāo)志，認(rèn)為該區(qū)三疊系屬于河流沉積體系到海相沉積體系的沉積演化序列，SI砂泥巖沉積屬辮狀河沉積體系，T1為曲流河沉積體系（見圖1）。圖1是利用自然伽馬曲線形態(tài)［3］在平面分布能反映沉積微相發(fā)育原理制作的。同時結(jié)合其他地質(zhì)資料，研究認(rèn)為T1為曲流河沉積，由下至上依次發(fā)育河道滯留、邊灘沉積、天然堤及河漫灘沉積，即體現(xiàn)了曲流河沉積的垂直層序特征。T2是曲流河沉積體系，但間歇遭受海侵作用改造。

圖1 HA－1井區(qū)的T1的沉積微相分布圖

HA－1井區(qū)以曲流河邊灘沉積微相為主。T1和T2巖性相對較穩(wěn)定，厚層泥巖夾多套曲流河道相砂巖為特點。其測井曲線形態(tài)隨著巖性的變化較有規(guī)律，該段的自然伽馬（GR）和聲波時差（Δt）變化較大，河道砂體呈現(xiàn)“鐘狀”、“齒化箱狀”和“圣誕樹狀”。從該井區(qū)的沉積相分布圖（見圖1）也可以看出，在西部，河道沿北西方向分布，在HA－1井區(qū)，轉(zhuǎn)向北東方向分布。很明顯，HA－1井區(qū)位于河道相分布區(qū)（見圖1方框內(nèi)）。

2 HA－1井T1層測井資料評價

根據(jù)測井響應(yīng)特征比較容易區(qū)分該區(qū)的地層層位和儲層類型。雖然三疊系與泥盆系的分層界面上下在巖性上無明顯的變化，但在電性特征上，比較容易區(qū)分。自然伽馬和聲波時差在三疊系下部是穩(wěn)定的低值，而在泥盆系其幅度突然升高呈塊狀臺階狀，且中子密度交會表現(xiàn)為典型泥巖特征與三疊系相區(qū)分。三疊系在該區(qū)發(fā)育了1套以火成巖為特點，其以低自然伽馬、高中子和高密度測井值把其頂部的T1地層和下部的SI地層分開。三疊系噴發(fā)巖段巖性較穩(wěn)定，且在整個工區(qū)內(nèi)均有發(fā)育。電性特征較為明顯，它的GR和Δt曲線都較平穩(wěn)，且數(shù)值較低。T1頂部的泥巖段是T2和T1的分界標(biāo)志，電測曲線具有典型的“泥脖子”特征。T2因受鹽質(zhì)膠結(jié)影響，多數(shù)表現(xiàn)為低密度測井值的特點。

綜合分析錄井、巖心資料，T1以中、細(xì)石英砂巖為主，分選中等。從測井資料確定骨架的m－n交會圖［4－6］（見圖2）也可看出，T1砂層成分主要為石英，有少量方解石。但在T1砂層頂部或中部由于受鹽質(zhì)膠結(jié)或地層含鈣質(zhì)的影響，砂巖表現(xiàn)較致密（圖2中的橢圓區(qū)域）。T1油氣層電阻率值高于圍巖電阻率值。HA－1井在T1段的3 680～3 893m，電阻率大于20Ω·m，聲波時差70μs／ft＊，密度測井值為2.36g／cm3，在密度與中子測井曲線圖上有重疊，定性說明地層含有氣體，應(yīng)該是一個含油性良好的儲集層（見圖3）。

T1是以石英砂巖為主作為儲層，黏土類型以伊利石和高嶺石為主且含量不高，局部鈣質(zhì)膠結(jié)。因此選用Archie公式計算含油飽和度［4－5］。地層水電阻率據(jù)試水資料統(tǒng)計選用0.014～0.016Ω·m。a、b、m、n據(jù)巖石物理分析資料分別取值為0.62、1、2.15、2?？紫抖扔嬎阋悦芏葴y井資料為主，輔助以聲波測井資料。巖石骨架密度選用2.65g／cm3。計算解釋結(jié)果見圖3。

3 HA－1井T1層測試資料評價

HA－1井T1層先后進(jìn)行了裸眼測試和套管測試。該井采用31／2in油管TCP和電子壓力計（APR）的測試工藝。射孔井段3 683.0～3 693.63 m，有效厚度10.63m。套管井測試采用“三開三關(guān)”測試工藝。采用二關(guān)資料進(jìn)行測試資料解釋，期間回收油321.6m3，折日產(chǎn)油771.84m3；回收氣51 616.8m3，折日產(chǎn)氣約12.4×104m3。平均流動壓力6 163.72psi＊。因此，測試層結(jié)論應(yīng)為油氣層，而且產(chǎn)能較高。

作測試壓力的測試雙對數(shù)和壓力導(dǎo)數(shù)圖可以提供油藏多種信息［6－8］。二關(guān)測試壓力的雙對數(shù)和壓力導(dǎo)數(shù)解釋見圖4；二關(guān)測試半對數(shù)擬合見圖5。圖4中壓力導(dǎo)數(shù)分為3段，早期階段，受表皮污染和井筒影響較大。中期壓力導(dǎo)數(shù)曲線出現(xiàn)較短的水平段后緩慢下降，直至出現(xiàn)第二水平段，這是復(fù)合油藏的壓力導(dǎo)數(shù)特征。晚期壓力導(dǎo)數(shù)曲線快速下掉，這是不滲透封閉油藏特征的響應(yīng)。因此，根據(jù)二關(guān)井雙對數(shù)圖上的壓力導(dǎo)數(shù)曲線特征，選取具有井筒儲存和表皮效應(yīng)、徑向復(fù)合、封閉邊界的模型對測試數(shù)據(jù)進(jìn)行解釋［6］，得到了較好的擬合效果，即雙對數(shù)曲線擬合結(jié)果（見圖4）、半對數(shù)曲線擬合結(jié)果（見圖5）和壓力史擬合結(jié)果。測試計算出的油相滲透率為202.15mD＊，氣相滲透率為2.47mD，流度為412.9mD／cP＊＊非法定計量單位，1ft＝12in＝0.304 8m；1mD＝9.87×10－4μm2；1cP＝1×10－3Pa·s，下同，表皮系數(shù)為5.85，離油藏邊界的距離為695m。圖4、圖5中dp為關(guān)井壓力差，MPa；d p＇為壓力導(dǎo)數(shù)；dt為關(guān)井時間，h；p為關(guān)井壓力，MPa；log t為疊加時間。

進(jìn)一步對比分析套前套后2次測試資料的解釋結(jié)果，認(rèn)為該井T1油藏在平面上分布也是有限的。分析該井下套管前后兩次測試的Horner圖（見圖6和圖7），得到它們的外推壓力分別為51.039MPa和50.5717MPa，二者之間相差為0.467 3MPa。而這期間在套管測試中僅產(chǎn)出約434m3油和72 625m3氣。進(jìn)一步計算油氣單位壓降產(chǎn)量分別為6.4m3／psi（油）、1 072m3／psi（氣），經(jīng)驗表明該井的單位壓降產(chǎn)量不很高。單位壓降產(chǎn)量不高表明該井所在區(qū)塊的面積和儲量應(yīng)該不是很大。這與上述二關(guān)恢復(fù)壓力測試解釋模型所得結(jié)論一致。

4 波阻抗反演結(jié)果特征評價

地球物理波阻抗資料可以提供地質(zhì)體在平面上的展布規(guī)律［9－11］。在HA－1井區(qū)，用VSP資料結(jié)合聲波資料對HA－1井所在的地震剖面進(jìn)行層位標(biāo)定之后，針對T1層位，制作出該井區(qū)的波阻抗反演儲層厚度平面分布圖（見圖8）。圖8中顏色越鮮艷，表明厚度越大，儲層越發(fā)育，反之亦然。波阻抗反演儲層厚度平面圖顯示了該井的T1儲層變化的情況，圖8中曲線所圈區(qū)域顯示儲層發(fā)育區(qū)。儲層在西部沿近北西向發(fā)育，在HA－1井附近儲層轉(zhuǎn)向北東向發(fā)育，且在HA－1井附近可能最發(fā)育。地球物理資料顯示的儲層變化特征與上述利用測井資料分析的沉積微相分布特征在平面上是一致的。

5 結(jié) 論

（1）HA－1井T1油藏是石英砂巖油藏，沉積微相是河流相邊灘，河道平面分布從北西向，在HA－1井附近轉(zhuǎn)向北東向。

圖8 HA－1井區(qū)T1層波阻抗反演儲層厚度圖

（2）該油藏在空間上分布有限，是一個有邊界的不滲透封閉油藏，該井與油藏邊界距離不到700m。

（3）綜合研究認(rèn)為該油藏是一個在空間分布有限，儲層分布受邊灘沉積微相控制的石英砂巖油藏。

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Comprehensive Analysis of Channel Sand Reservoir in Sea and Land Transitional Facies with Geophysical and Geological Data

DU Xudong，ZHAO Qihui，HU Youliang，WANG Wei
（Geoscience Centre，CNPC Greatwall Drilling and Exploration Engineering Company，Beijing 100101，China）

In HA－1faulted trap in Triassic basin of Algeria there is an abnormally high oil ＆gas reservoir.The reservoir character is comprehensively studied with the geology，well logging，mud logging，well test and seismic data.The analysis of these data indicates that the reservoir is mainly characterized by the guartzose sand stone.Multi－well litho－face study reflects the sediment bar of meandering river environment with channel direction changes from approximately NW to NE near well HA－1.It agrees with wave impedance inversion of seismic data.Finally，the prediction is proved by reservoir boundary test and the reservoir is less than 700mfrom the enclosed boundary.Thus，comprehensive studies have shown that T1reservoir distribution in well HA－1 block is controlled by the beach sedimentary microfacies of meandering river，and it is a limited range of channel reservoirs.

log interpretation，channel sand，point bar sediment，reservoir boundary test，wave impedance inversion

P631.84； TE122.2

A

2011－12－23 本文編輯 余迎）

1004－1338（2012）04－0431－04

杜旭東，男，1966生，博士，高級工程師，主要從事測井、地質(zhì)、地震資料解釋綜合研究。