歧口凹陷湖相碳酸鹽巖儲層巖性識別及儲集類型研究

胡瑞波，常靜春，張文勝，郭燕珩，董素杰，袁雪花

（1.大港油田勘探開發(fā)技術(shù)研究院，天津300280；2.渤海鉆探工程有限公司測井分公司資料評價研究中心，天津300280）

歧口凹陷湖相碳酸鹽巖儲層巖性識別及儲集類型研究

胡瑞波1，常靜春2，張文勝2，郭燕珩1，董素杰1，袁雪花1

（1.大港油田勘探開發(fā)技術(shù)研究院，天津300280；2.渤海鉆探工程有限公司測井分公司資料評價研究中心，天津300280）

歧口凹陷湖相碳酸鹽巖油藏儲層橫向分布廣泛，縱向發(fā)育穩(wěn)定。該類儲層巖性多樣，主要巖性為白云巖及生屑灰?guī)r等，儲集空間復(fù)雜。通過對歧口凹陷沙一下段湖相碳酸鹽巖儲層不同巖性測井響應(yīng)特征的分析，提出了利用測井響應(yīng)特征及巖性敏感系數(shù)交會圖法快速識別巖性的方法。應(yīng)用巖性指數(shù)曲線有效識別巖性，結(jié)合這些特征對不同類型的湖相碳酸鹽儲層進行劃分，形成了一套利用測井資料評價湖相碳酸鹽巖的方法。

測井評價；白云巖；碳酸巖鹽；測井響應(yīng)；儲層；歧口凹陷

0 引 言

歧口凹陷沙一下段湖相碳酸鹽巖受穩(wěn)定古背景的控制具有連片分布的特點，屬濱淺湖沉積。沉積時水體較淺，有一定的鹽度和封閉性，加之位于古湖灣區(qū)，波浪較弱，具備碳酸鹽巖沉積的條件［1］。地質(zhì)研究表明，在湖侵早期，湖水總體較淺，除一些局限低洼處外，適于生物生長，普遍發(fā)育生屑灰?guī)r。而在浪基面下的低洼地區(qū)，水體較安靜，主要沉積了白云質(zhì)灰?guī)r、泥灰?guī)r等沉積物。在氣候相對干旱、湖平面下降時，由于地勢低洼的匯水作用，使得重鹽水匯集，最終導(dǎo)致白云石化作用發(fā)生，形成規(guī)模不等的白云巖、灰質(zhì)白云巖等沉積物［2］。

巖心分析資料表明，該類儲層巖性復(fù)雜，儲集空間多樣，地質(zhì)學(xué)家僅靠地震和巖心實驗等手段難以全面準(zhǔn)確認(rèn)識該類儲層。本文針對歧口凹陷沙一下段湖相碳酸鹽巖儲層評價中的難點，利用地質(zhì)、錄井、測井等多種信息對不同類型湖相碳酸鹽巖儲層的測井響應(yīng)特征、儲集空間進行分析研究，為地質(zhì)學(xué)家深入認(rèn)識該類油藏提供地質(zhì)綜合評價的依據(jù)。

1 湖相碳酸鹽巖儲層測井響應(yīng)特征

歧口凹陷沙一下段湖相碳酸鹽巖以盆地內(nèi)近源沉積物為主，具有單層厚度薄，巖石類型多，物源復(fù)雜，成分不純的特征，主要包括生屑灰?guī)r、泥晶白云巖、砂質(zhì)灰?guī)r、泥晶灰?guī)r等幾類巖性。巖性識別是利用測井資料評價湖相碳酸鹽巖儲層的基礎(chǔ)。由于不同巖性具有不同的測井響應(yīng)特征，結(jié)合地質(zhì)、錄井、巖心分析等信息，可對儲層巖性進行劃分［3］。

1.1 泥晶白云巖

泥晶白云巖在研究區(qū)分布比較廣泛，測井資料響應(yīng)特征表現(xiàn)為三低、兩高，即低自然伽馬、低補償聲波、低補償中子、高電阻率、高補償密度，且自然電位曲線無幅度異常。自然伽馬數(shù)值在45～60API之間；補償聲波數(shù)值在190～250μs／m之間。薄片資料表明晶體粒度介于隱晶質(zhì)到微晶之間，常見溶蝕孔與泥巖呈紋層狀互層（見圖1）。

1.2 泥晶灰?guī)r

泥晶灰?guī)r突顯為薄層條帶狀互層，測井曲線響應(yīng)特征具有兩高、三中的特點。即高補償聲波、高補償密度、中自然伽馬、中電阻率、中補償中子［4］。其中自然伽馬數(shù)值在60～85API之間；補償聲波在280～320μs／m之間。薄片資料表現(xiàn)為巖石主要成分為方解石，以泥晶為主（見圖1）。

圖1 泥晶灰?guī)r和泥晶白云巖測井曲線特征

1.3 生屑灰?guī)r

研究區(qū)生屑灰?guī)r為低能、靜水環(huán)境下形成的湖相沉積化石顆粒，以軟體動物和介形蟲、鈣藻類生物為主，薄片資料鑒定具隱晶結(jié)構(gòu)，粒屑主要為螺及螺屑成分，局部粒內(nèi)溶孔發(fā)育。在測井曲線上表現(xiàn)為兩低、一中的特征，即自然伽馬數(shù)值低，曲線形狀多呈箱形，與安山巖和灰綠巖類似；補償中子數(shù)值低，補償密度數(shù)值中等，同時其自然電位曲線具有明顯的幅度異常特征，自然伽馬數(shù)值在30～50API之間，補償聲波數(shù)值為210～270μs／m左右（見圖2）。

圖2 生屑灰?guī)r儲層測井曲線特征圖

1.4 砂質(zhì)白云巖

砂質(zhì)白云巖主要為淺水體中淺湖中央?yún)^(qū)沉積物，與泥晶白云巖的主要區(qū)別為受碎屑物質(zhì)供給稍多而導(dǎo)致沉積巖中白云質(zhì)、灰質(zhì)和砂屑等多種成分復(fù)雜地組合在一起。薄片資料鑒定具砂質(zhì)微晶結(jié)構(gòu)，主要成分為白云石微晶、石英、長石顆粒。白云巖內(nèi)石英含量較高，主要呈單顆粒狀散布其中，多為粗粉砂級、次棱角－次圓狀。這類儲層的測井曲線顯示為四中、一低的特點，即自然伽馬數(shù)值中等、電阻率數(shù)值中等、補償聲波數(shù)值中等、補償中子數(shù)值中等、補償密度數(shù)值較低，自然電位曲線無明顯幅度異常。自然伽馬數(shù)值在50～70API之間，補償聲波在220～280μs／m之間（見圖3）。

圖3 砂質(zhì)白云巖測井響應(yīng)特征

2 湖相碳酸鹽巖儲層巖性識別

湖相碳酸鹽巖儲層巖性不同，測井資料的響應(yīng)特征也存在差別。在分析不同儲層測井響應(yīng)特征的基礎(chǔ)上，選擇反映儲層巖性特征敏感的補償聲波和自然伽馬測井曲線計算出1條巖性指示曲線。利用巖性指示曲線與補償中子等建立了相應(yīng)的交會圖版進行巖性識別。其中巖性指示曲線計算公式為

圖4為巖性指示曲線與自然伽馬、補償中子測井特征交會圖。從圖4中可以看出，不同巖性分布于不同的交會值區(qū)間范圍，交會圖由低逐漸升高的巖性序列分別為生屑灰?guī)r、泥晶白云巖、砂質(zhì)白云巖、泥晶灰?guī)r、泥巖。由此可確定出不同巖石類型相應(yīng)的測井響應(yīng)特征值（見表1）。

表1 不同巖性測井響應(yīng)特征值

3 湖相碳酸鹽巖儲層類型劃分

由巖心分析資料可以看出，歧口凹陷沙一下段湖相碳酸鹽巖儲層具有明顯的低孔隙度、低滲透率儲層特征，儲集空間多樣，主要為微裂縫、孔隙。其中裂縫以中－低角度裂縫為主，高角度裂縫較少。依據(jù)其地質(zhì)分類方法，將該類儲層儲集類型概括為2類，一類是以泥晶白云巖、泥晶灰?guī)r為儲集體的孔隙－裂縫型儲層，儲集空間類型包括孔隙、裂縫。其中孔隙主要為次生孔隙，裂縫主要包括成巖縫和構(gòu)造縫；另一類是以生屑灰?guī)r、砂質(zhì)云巖為儲集體的孔隙型儲層，儲集空間和滲流通道都是孔隙，以次生孔隙為主［5］。

圖4 湖相碳酸鹽巖儲層巖性識別交會圖

3.1 孔隙－裂縫型儲層

該類儲層以泥晶白云巖為代表，儲集空間類型包括孔隙、裂縫。巖心分析儲層平均孔隙度為6%左右，滲透率為1.02×10－8μm2左右。其中孔隙主要為次生孔隙，多為晶間溶孔、鑄?？椎取呙桦婄R常見晶間孔隙可見，孔徑為0.005～0.001mm。裂縫主要包括成巖縫和構(gòu)造縫。局限洼地中泥晶白云巖巖性脆，受構(gòu)造應(yīng)力影響導(dǎo)致成巖裂縫發(fā)育。構(gòu)造裂縫邊緣多平直，延伸較遠(yuǎn)成組出現(xiàn)，具有明顯的方向性，在主斷層附近及地層褶皺帶是構(gòu)造縫發(fā)育的有利部位，裂縫平均寬度在1mm左右。

圖5為歧A井沙一下段測井資料分析圖。2 507.8～2 509.8m井段測井資料顯示地層巖性為泥晶白云巖，電成像測井資料反映儲層微裂縫發(fā)育，以中－低角度裂縫為主。掃描電鏡資料可見晶間溶孔發(fā)育。該井段試油，酸壓后日產(chǎn)油19.1t。

圖5 岐A井沙一下段泥晶白云巖儲層特征

3.2 孔隙型儲層

該類儲層以生屑灰?guī)r、砂質(zhì)白云巖為代表。生屑灰?guī)r巖心分析平均孔隙度為9%左右，滲透率在3.5×10－8μm2左右。砂質(zhì)白云巖巖心分析平均孔隙度為7.99%左右，滲透率為5.39×10－8μm2左右?？紫额愋鸵源紊紫稙橹?，常見粒間溶孔、粒內(nèi)溶孔。粒間溶孔的孔隙度和滲透率較高，因而形成了良好的油氣儲集空間。但孔隙形成經(jīng)過多次成巖改造而殘存，孔隙形態(tài)不規(guī)則，孔隙直徑變化大，從幾十微米到幾毫米。粒內(nèi)溶孔區(qū)內(nèi)常見，直徑較小，一般0.05mm。圖6為濱B井測井曲線圖，從圖6中可以看出2 881.5～2 907m井段測井資料顯示地層巖性為砂質(zhì)白云巖儲層。鑄體薄片反映該段儲層粒間溶孔發(fā)育（見圖6）。對該井段進行試油，6mm油嘴，日產(chǎn)油78.4t。

圖6 濱B井砂質(zhì)云巖儲層特征

4 結(jié)束語

通過對歧口凹陷沙一下段湖相碳酸鹽巖儲層不同巖性測井響應(yīng)特征的分析，提出了利用測井響應(yīng)特征及巖性敏感系數(shù)交會圖法快速識別巖性，同時對該類儲層不同儲集類型進行了分析研究。研究成果對于地質(zhì)家和測井分析家準(zhǔn)確認(rèn)識該類油氣藏具有重要的指導(dǎo)作用和實用價值。

［1］ 廖靜，董昭雄，翟桂云，等.渤海灣盆地歧口凹陷沙河街組一段下亞段湖相白云巖及其與海相白云巖的差異［J］.海相油氣地質(zhì)，2008，13（1）：18－26.

［2］ 黃杏珍 閆存鳳，王隨繼.泌陽凹陷下第三系湖相白云巖形成條件［J］.沉積學(xué)報，2001，19（2）：207－215.

［3］ 魏鋼，王忠東.復(fù)雜巖性油氣藏的測井系列及解釋評價［J］.測井技術(shù)，2006，20（1）：527－531.

［4］ 方林林，李國英.泥晶白云巖儲層測井評價［J］.國外測井技術(shù)，2006，21（1）：18－19.

［5］ Sun S Qing.白云巖儲層：孔隙度演化與儲層特征［J］.楊玉峰譯.國外油氣勘探，1997，17（2）：33－41.

On Lithology Identification of Limnetic Facies Carbonate Reservoir in Qikou Sag and Its Reservoir Types

HU Ruibo1，CHANG Jingchun2，ZHAN Wensheng2，GUO Yanheng1，DONG Sujie1，YUAN Xuehua1
（1.Dagang Oilfield Exploration and Development Institute，Tianjin 300280，China；2.Log Data Evaluation Center of Log Company，Bohai Drilling Engineering CO.，Tianjin 300280，China）

Lacustrine carbonate reservoir in Qikou sag is characterized by stable longitudinal development and wide transverse distribution.In the sag，reservoir lithologies are various and main lithologies are dolomites and born flocks limestones，etc.Reservoir space in the sag is also complex.On the basis of analysing lithology log responses of different lacustrine carbonate reservoirs in the sag，proposed is a method to use log response characteristics ＆lithology sensitive coefficient crossplot quickly recognize the lithologies.Lithology index curve is effective in lithology identification.According to core data and geologic classification method，the above reservoirs may be classified into two types：pore－fracture reservoir and pore reservoir.An initiative method is formed for lacustrine carbonate reservoir identification with log data.

log evaluation，dolomite，carbonate，logging response，reservoir，Qikou sag

P631.84 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

重大攻關(guān)項目歧口凹陷沙一段湖相白云巖規(guī)模增儲關(guān)健技術(shù)攻關(guān)與應(yīng)用（2008E－0600）

胡瑞波，女，從事測井評價及石油地質(zhì)綜合研究工作。

2011－07－19 本文編輯 李總南）