珠江口盆地A油田生物礁灰?guī)r儲層的精細油藏描述

陸 嫣，薛懷艷，古 莉，戴建文

（1.中國海洋石油深圳分公司研究院，廣東廣州 510240；2.中國海洋石油研究中心）

珠江口盆地A油田生物礁灰?guī)r儲層的精細油藏描述

陸 嫣1，薛懷艷1，古 莉2，戴建文1

（1.中國海洋石油深圳分公司研究院，廣東廣州 510240；2.中國海洋石油研究中心）

針對礁灰?guī)r儲層內(nèi)部結構復雜的地質特點，以中國南海珠江口盆地A油田為例，介紹了從基礎地質研究入手，采用地質模式指導下的多學科綜合研究手段，充分應用地震、測井及地質資料信息，進行沉積相帶展布、儲層非均質性描述、裂縫類型與分布特征等研究。通過地層精細對比與劃分，以及儲層地質特征的研究，明確礁體內(nèi)部的結構特征。采用高分辨率測井約束反演技術，對儲層物性的空間分布特征進行了精細描述，并為地質模型的建立提供有效的地震約束。研究中針對斷層、裂縫描述的難點，采用螞蟻追蹤技術，實現(xiàn)了小斷層、裂縫的精細刻畫，同時與滲透率相結合，實現(xiàn)了裂縫滲透性的定量描述。綜合以上的研究成果，建立了儲層精細地質模型，為開發(fā)方案的實施提供地質依據(jù)，并在實際鉆井中得到了較好的驗證。

生物礁 ；沉積相；非均質性；儲層反演；螞蟻追蹤；地質模型

1 研究的重點和難點

礁灰?guī)r油藏地質情況十分復雜，儲層非均質性強，儲層巖性及儲集空間發(fā)育情況復雜，裂縫的發(fā)育對后期油水分布影響顯著，這些都是礁灰?guī)r儲層研究的難點和重點［1－3］。這些未知的因素使得油田的開發(fā)極具挑戰(zhàn)性。因此必須了解油藏儲層、裂縫發(fā)育、油藏類型、流體性質等特征，才能合理開發(fā)油田，控制開發(fā)風險，降低開發(fā)成本。

針對A油田的地質特征，進行精細油藏描述研究所面臨的重點和難點包括以下幾方面：

（1）準確劃分地層，搞清礁灰?guī)r地層沉積層序及巖性空間分布；

（2）儲層非均質性強，物性變化快，如何利用地震信息和井震結果進行儲層預測；

（3）礁灰?guī)r為雙孔介質儲層，儲集空間主要為孔洞，裂縫為流體滲流的主要通道。研究孔洞和裂縫分布規(guī)律是研究的重點和難點。

2 精細油藏描述

2.1 油層對比及劃分

該油田的主要油層段為新近系下中新統(tǒng)珠江組新灰?guī)r段。以巖心、電測資料為基礎，通過儲層巖性、電性、含油性特征的綜合分析，結合地震反射特征，進行地層精細對比，將含油層段自上而下劃分為A、B、C、D四個主要巖性段。其中X井A段、B段和D段為油層，C段測井解釋為干層，D段以下為水層；Y井A、B、C及D段中上部為油層，D段下部為水層。在此基礎上，又通過井震聯(lián)合，對主力油層段B段的儲層內(nèi)部結構進行剖析，同時類比相鄰已開發(fā)的另一礁灰?guī)r油田的儲層特征，結合碳氧同位素負異常和自然伽馬高值異常的特征，將Y井的B段進一步細分為B1、B2和B3三個巖性段（圖1）。

2.2 儲層地質特征

2.2.1 沉積相特征

根據(jù)油田巖心、測井、碳同位素和自然伽馬高值異常等資料，參考臺地邊緣礁沉積模式［4－5］，綜合分析認為，A油田屬于臺地邊緣生物礁灘相灰?guī)r儲層。考慮構造形態(tài)，同時結合垂向巖石類型的特征，劃分出3個亞相帶［6］。下部C段和D段為生物骨架礁和生物碎屑灘亞相；上部A段和B段在平面上分為兩個亞相，X井位于條帶狀構造隆起區(qū)，為藻礁礁核亞相；Y井位于構造平臺區(qū)，為礁坪生物灘亞相（圖2）。

2.2.2 巖石類型和儲集空間特征

根據(jù)巖心資料，該油田主要有皮殼狀泥晶珊瑚藻灰?guī)r、纏繞狀泥晶珊瑚藻－珊瑚灰?guī)r、碎屑狀泥晶有孔蟲－珊瑚藻灰?guī)r、碎屑狀亮晶珊瑚藻有孔蟲灰?guī)r、皮殼狀－碎屑狀泥晶珊瑚藻灰?guī)r、珊瑚骨架灰?guī)r、生物碎屑灰?guī)r、紅藻石粒泥巖。

圖1 A油田連井地層對比

圖2 A油田沉積相劃分

生物礁儲層往往發(fā)育縫洞［7－8］。根據(jù)巖心觀察結果，X井和Y井都存在沉積－成巖裂縫系統(tǒng)。根據(jù)孔縫規(guī)模，將儲集空間類型分為基質孔縫和宏觀孔縫，其中基質孔縫主要包括粒間孔、粒內(nèi)孔、晶間孔、微裂縫等，基質孔縫普遍存在；宏觀孔縫類型主要包括成巖收縮縫、層間縫、沉積－成巖縫、壓溶縫、溶洞、生物鉆孔、骨架孔和極少量的構造縫等。沉積－成巖縫主要分布在X井的B段和Y井的B2、B3段；溶蝕孔洞主要分布在C、D段。

2.2.3 物性特征

聲波時差和密度的變化反應了灰?guī)r儲層的物性變化。A、C層段測井曲線顯示為高密度、低時差，指示低孔隙度，反映儲層物性差；B、D段測井曲線顯示為低密度、高時差，指示高孔隙度，反映儲層物性好。含油層段中B段孔隙度和滲透率最高，其中X井測井解釋孔隙度平均值為14.0%，測井解釋滲透率平均值為73×10－3μm2，Y井測井解釋孔隙度平均值為20.5%，測井解釋滲透率平均值為108×10－3μm2；C段物性最差，其中X井測井解釋孔隙度平均值為4.7%，測井解釋滲透率平均值為2×10－3μm2，Y井測井解釋孔隙度平均值為11.9%，測井解釋滲透率平均值為54×10－3μm2。

2.3 儲層預測

生物礁灰?guī)r儲層非均質性強，儲層結構相對復雜，為了加深對儲層內(nèi)部結構的地質認識，滿足開發(fā)生產(chǎn)的需要，在本次研究過程中采用高分辨率測井約束地震反演技術，對儲層內(nèi)部結構進行了精細的刻畫和描述。測井約束地震反演［9］是以測井資料豐富的高頻信息和完整的低頻成份補充地震有限帶寬的不足，用已知地質信息和鉆井、測井資料作為約束條件，直接反演巖石的波阻抗（或速度、或孔隙度）。其基本方法是從地質模型出發(fā)，采用模型優(yōu)選迭代攝動算法，通過不斷修改更新地質模型，使模型正演合成地震資料與實際地震數(shù)據(jù)最佳吻合，最終的模型數(shù)據(jù)便是反演結果。并以波阻抗為橋梁，從而獲得孔隙度、泥質含量等屬性資料。

從地質模型出發(fā)，采用模型優(yōu)選迭代攝動算法，通過不斷修改更新地質模型，使模型正演合成地震資料與實際地震數(shù)據(jù)最佳吻合，最終得到反演波阻抗體，其中低阻抗指示物性較好的儲層，高阻抗指示物性相對較差的儲層。通過對井上合成記錄計算的聲波阻抗與孔隙度進行回歸，計算得到反演孔隙度體。

2.4 裂縫、小斷層的識別和定量描述

A油田為一雙重介質的裂縫性儲層，具有雙重介質的孔滲特征，因此小斷層、裂縫的描述及定量解釋非常關鍵。針對這一研究重點和難點，采用PETREL中的螞蟻追蹤技術［10］，對斷裂系統(tǒng)進行自動識別和追蹤?；竟ぷ髟硎牵涸诘卣饠?shù)據(jù)體中播撒大量的螞蟻，在地震屬性體中發(fā)現(xiàn)滿足預設斷裂條件的斷裂痕跡的螞蟻將“釋放”某種信號，召集其他區(qū)域的螞蟻集中在該斷裂處對其進行追蹤，直到完成該斷裂的追蹤和識別。而其他不滿足斷裂條件的斷裂痕跡將不進行標注。最后，通過該技術，將獲得一個低噪音、具有清晰斷裂痕跡的數(shù)據(jù)體。螞蟻追蹤的主要工作流程如下：

（1）首先從地震振幅出發(fā)，提取地震方差體屬性，通過方差體切片可以看出能夠較好的反應油田范圍內(nèi)主要斷層的空間展布特征。構造西南邊發(fā)育一條臺地邊緣大斷層，走向基本與構造軸線平行，延伸較遠。在構造的東部邊緣發(fā)育了各自獨立的3條小斷層，平面延伸長度僅200 m左右。

（2）利用方差體（圖3a）采用螞蟻追蹤技術，通過合理參數(shù)的設置，計算得到螞蟻體，從而了解小斷層、裂縫的發(fā)育特征。通過螞蟻體切片（圖3b）可以清晰看出，除了與構造脊部平行的主斷層外，另外也大量發(fā)育了與構造脊方向斜交的小斷層。

（3）將螞蟻體定量化成0－1之間的數(shù)據(jù)體，數(shù)值越大代表發(fā)育小斷層、裂縫的可能性越大。通過該數(shù)據(jù)體可對油田范圍內(nèi)發(fā)育的裂縫、小斷層進行定量劃計算，為儲層特征的描述提供參考依據(jù)。

圖3 A油田地震方差體和螞蟻體時間切片

2.5 儲層特征的定量描述

2.5.1 孔隙度定量描述

在儲層孔隙度的定量描述過程中，采用序貫高斯隨機模擬的方法［11］，建立能夠反應儲層孔隙度特征的孔隙度模型［12］。在建模過程中，嚴格遵循井點數(shù)據(jù)，同時充分利用前面所論述的儲層預測的結果，利用反演孔隙度作為趨勢約束。通過井震結合的方法，對儲層孔隙度進行精細描述（圖4）?？v向上，儲層物性好的高孔段與物性差的低孔段交互分布。A層由于上覆泥巖壓實作用水分滲入到礁灰?guī)r頂部，形成了相對致密層段，儲層孔隙較差，平均孔隙度為10%左右。B層在不同的相帶物性不同，在礁核亞相中物性相對較差，平均為15%。礁坪亞相的儲層物性明顯高于礁核，模型預測的高孔儲層達到了25%左右，平均孔隙也在20%左右。在B層內(nèi)部發(fā)育一個物性較差的膠結條帶，使礁坪中的B層分為三個物性不同的巖性段。整體來看，Y井位于的礁坪區(qū)域儲層孔隙度明顯好于X井位于的礁核部分，模型的結果與前面的地質認識相符。

2.5.2 滲透率定量描述

圖4 A油田孔隙度模型

利用螞蟻體數(shù)據(jù)對儲層滲透率進行定量描述，借用相鄰的已開發(fā)的礁灰?guī)r油田的實際生產(chǎn)情況，再結合本油田的地質特征，建立螞蟻體與基質滲透率場（圖5）的數(shù)值相應關系，用來指導裂縫滲透率模型的建立，能夠更真實地體現(xiàn)礁灰?guī)r油藏雙重介質的滲透特性特征（圖6），為油田的生產(chǎn)開發(fā)提供地質依據(jù)。從滲透率場的分布來看，在裂縫發(fā)育的地區(qū)，螞蟻體數(shù)值大，裂縫發(fā)育強度大，儲層體現(xiàn)出高滲的特點。

圖5 A油田基質滲透率模型

圖6 A油田雙重介質滲透率模型

3 應用效果

該油田目前正在進行ODP實施，已鉆了3口開發(fā)井，從實鉆結果來看，儲層的內(nèi)部結構和物性特征，與我們已有的地質認識和研究成果比較一致，礁坪部位的儲層物性明顯好于礁核部位的儲層，且在礁坪部位的B層內(nèi)部發(fā)育了一個相對致密層。至于裂縫系統(tǒng)的預測有待于開發(fā)井投產(chǎn)后通過井的生產(chǎn)動態(tài)來進一步驗證。

4 結論

（1）針對生物礁灰?guī)r儲層內(nèi)部結構復雜，非均質性強，孔縫發(fā)育等特點，采用地質模式指導下的多學科綜合研究手段，分析儲層的地質特征，以及裂縫發(fā)育規(guī)律，對儲層進行一體化的精細油藏描述。

（2）通過精細地層對比，將油層段細分為A、B、C、D四個巖性段，通過巖心、測井等資料，并結合地震反射特征、高分辨率地震反演方法，對儲層內(nèi)部結構進行精細描述，認識了各巖性段的儲層展布特征和物性變化規(guī)律。

（3）利用螞蟻追蹤技術實現(xiàn)裂縫、小斷層的自動識別，通過油藏動態(tài)研究，總結出裂縫強度與儲層滲透率的響應關系，從而實現(xiàn)裂縫滲透率的定量描述，建立體現(xiàn)雙重介質特征的儲層參數(shù)的地質模型。

（4）從目前已鉆開發(fā)井的實鉆結果來看，儲層的分布特征與模型預測的結果比較吻合，驗證了研究成果的可靠性。

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Detailed reservoir description is a method of integrated reservoir study，with the purpose of researching structure，configuration of geobody，lithology，describing distribution of reservoir and fluid condition，detailed geology model has been provided for improving recovery and economical development of oil fields.In this paper，taking A oilfield which is located in Pearl River Mouth basin of South China Sea as an example，focusing on complicated geological characterization of reef reservoir，introducing a method of integrated study under the guidance of geology pattern which is based on fundamental geology study，using seismic，log and geological data，has been applied to the characterization of depositional facies，reservoir heterogeneity，reservoir inversion and fracture distribution to build detailed geology model which can provide necessary，credible geological recognition for oilfield development project and evaluation.

53Detailed reservoir description of reef limestone reservoir of A oilfield in Pearl River Mouth basin

Lu Yan et al（Research Institute of Shenzhen Branch Company，CNOOC，Guangzhou，Guangdong 510240）

detailed reservoir description；reef reservoir；depositional facies；reservoir inversion；fractures；geological modeling

TE319

A

1673－8217（2012）03－0053－04

2011－11－18；改回日期：2011－12－28

陸嫣，1979年生，2001年畢業(yè)于江漢石油學院（長江大學）石油地質專業(yè)，現(xiàn)主要從事油氣田開發(fā)階段的油藏描述和儲層評價工作。

吳官生