阿姆河右岸H區(qū)塊致密碳酸鹽巖儲(chǔ)層裂縫綜合預(yù)測(cè)

郭 凱,范樂(lè)元,李 洋,張 明,張春偉,李麗榮

(中國(guó)石油長(zhǎng)城鉆探工程有限公司國(guó)際測(cè)井公司,北京100101)

裂縫不但可以提高儲(chǔ)層的滲流能力,而且控制著溶蝕孔洞縫的發(fā)育,對(duì)油氣的運(yùn)聚和分布以及油氣藏產(chǎn)能具有重要的意義[1-2]。隨著對(duì)低滲或致密儲(chǔ)層勘探開(kāi)發(fā)的不斷重視,加強(qiáng)裂縫研究,提高儲(chǔ)層裂縫分布預(yù)測(cè)及裂縫型儲(chǔ)層建模的準(zhǔn)確度變得更重要[2-3]。儲(chǔ)層天然裂縫主要包括構(gòu)造成因的張裂縫和剪裂縫、成巖成因的收縮縫和壓溶縫、異常高壓成因的水力破裂縫、應(yīng)力或應(yīng)變卸載縫以及復(fù)合成因的溶蝕縫等,而碳酸鹽巖儲(chǔ)層中各種構(gòu)造成因的裂縫及其相關(guān)溶蝕縫洞分布范圍和尺度范圍都更廣泛[1,4-5]。目前已有基于構(gòu)造應(yīng)力與應(yīng)變模擬計(jì)算的裂縫預(yù)測(cè)[6-9]、相干及曲率等疊后地震屬性預(yù)測(cè)裂縫[10-14]和疊前各向異性與疊前彈性參數(shù)反演預(yù)測(cè)裂縫型儲(chǔ)層[13-16]等眾多方法用于碳酸鹽巖儲(chǔ)層的裂縫預(yù)測(cè)。近年來(lái),裂縫分布預(yù)測(cè)已由單一方法預(yù)測(cè)向多方法綜合預(yù)測(cè)發(fā)展,出現(xiàn)了如疊前疊后地震聯(lián)合預(yù)測(cè)[14-15]以及構(gòu)造數(shù)值模擬與地震裂縫預(yù)測(cè)相結(jié)合[9,17]的綜合預(yù)測(cè)方法。

研究表明,褶皺逆沖帶發(fā)育的裂縫主要受構(gòu)造作用控制,構(gòu)造位置與褶皺變形特征對(duì)裂縫組系分布和密度等特征均有重要影響,并最終影響儲(chǔ)層品質(zhì)[4,8,18-19]。從地質(zhì)成因角度分析褶皺沖斷帶形成模式及其應(yīng)變歷史對(duì)于預(yù)測(cè)裂縫的發(fā)育分布很有意義,目前已有許多針對(duì)碳酸鹽巖前陸沖斷帶構(gòu)造位置影響裂縫發(fā)育特征及分布的研究,如中東扎格洛斯褶皺沖斷帶研究[19-20]和北美落基山脈沖斷帶研究[18,21]。隨著體曲率屬性在構(gòu)造識(shí)別及裂縫檢測(cè)中的推廣應(yīng)用,許多學(xué)者利用其進(jìn)行裂縫預(yù)測(cè)[10-12,22]。因此,將構(gòu)造應(yīng)力應(yīng)變模擬與地震預(yù)測(cè)方法相結(jié)合,根據(jù)構(gòu)造應(yīng)力應(yīng)變模擬結(jié)果從地質(zhì)成因入手尋找裂縫發(fā)育區(qū),并根據(jù)地震體曲率等屬性分析結(jié)果進(jìn)一步優(yōu)化對(duì)有利裂縫帶的預(yù)測(cè),可有效提高裂縫型儲(chǔ)層的預(yù)測(cè)精度[9]。本文以阿姆河右岸H區(qū)塊碳酸鹽巖儲(chǔ)層為例,從地質(zhì)成因角度根據(jù)褶皺變形特征及應(yīng)力應(yīng)變分布等分析構(gòu)造作用對(duì)該區(qū)裂縫發(fā)育的影響,并結(jié)合地震體曲率屬性的裂縫預(yù)測(cè)結(jié)果綜合分析有利裂縫發(fā)育帶,為下一階段的氣藏評(píng)價(jià)開(kāi)發(fā)提供依據(jù)。

1 地質(zhì)概況

1.1 區(qū)域地質(zhì)特征

阿姆河右岸位于阿姆河盆地東北部北阿姆河坳陷,橫跨查爾朱階地、別什肯特坳陷和西南吉薩爾褶皺沖斷帶3個(gè)二級(jí)構(gòu)造單元。研究區(qū)H區(qū)塊位于阿姆河右岸東部,構(gòu)造上隸屬于吉薩爾褶皺沖斷帶(圖1)。阿姆河右岸的上侏羅統(tǒng)基末利—提塘階發(fā)育了一套巨厚的膏鹽巖將該區(qū)沉積蓋層分為鹽上和鹽下兩套勘探層系。鹽下上侏羅統(tǒng)卡洛夫—牛津階碳酸鹽巖為該區(qū)的主要目的層,該套地層在阿姆河右岸東部由上至下包括XVhp,XVa1,XVz,XVa2和XVⅠ共5個(gè)層段,其中XVhp為主要產(chǎn)氣層,其次為XVa1和XVa2。阿姆河右岸的上侏羅統(tǒng)基末利—提塘階主要發(fā)育鹽上和鹽下兩套斷裂體系,鹽下斷裂體系主要發(fā)育近北東向和近北西向逆斷層及走滑斷層。受喜馬拉雅期構(gòu)造擠壓的控制,該地區(qū)自新近紀(jì)以來(lái)受來(lái)自西南吉薩爾方向的逆沖擠壓,形成山前褶皺沖斷帶,發(fā)育一系列含氣逆沖構(gòu)造[23-24]。

1.2 儲(chǔ)層孔縫洞發(fā)育特征

研究表明,阿姆河右岸東部整體處于中、低能水動(dòng)力的臺(tái)地前緣緩斜坡沉積環(huán)境[25-26],發(fā)育復(fù)合顆粒灘、生物丘、丘灘間和斜坡泥等沉積微相,主要發(fā)育泥?；?guī)r和粒泥灰?guī)r,其次為顆?；?guī)r和泥灰?guī)r。觀察鑄體薄片發(fā)現(xiàn),研究區(qū)基質(zhì)孔主要包括粒內(nèi)溶孔和鑄?？?還包括少量殘余粒間孔和生物體腔孔等(圖2a至圖2d),孔隙度通常小于6%,滲透率通常低于0.1×10-3μm2,孔徑小且連通性差,導(dǎo)致該區(qū)基質(zhì)物性差,為典型的致密碳酸鹽巖儲(chǔ)層。

圖2 阿姆河右岸H區(qū)塊卡洛夫-牛津階碳酸鹽巖儲(chǔ)層及其孔縫洞發(fā)育特征a 泥晶似球?；?guī)r(殘余粒間孔發(fā)育); b 泥晶藻團(tuán)粒生屑灰?guī)r(粒內(nèi)溶孔發(fā)育); c 泥晶生屑灰?guī)r(鑄模孔發(fā)育); d 泥晶生屑灰?guī)r(殘余粒間孔及粒內(nèi)溶孔見(jiàn)方解石晶體半充填); e 泥晶球?；?guī)r(碳質(zhì)瀝青充填壓溶疊錐及縫合線); f 泥晶砂屑灰?guī)r(方解石充填切割生屑顆粒的構(gòu)造裂縫); g 褐灰色泥粉晶灰?guī)r(碳質(zhì)瀝青充填的縫合線與方解石充填的不規(guī)則小裂縫相互切割); h 灰色泥粉晶灰?guī)r(多條寬大高角度裂縫被粗晶方解石充填，見(jiàn)殘余裂縫孔); i 灰色泥粉晶灰?guī)r(直立縫內(nèi)粗晶方解石晶間孔發(fā)育); j 灰褐色泥晶灰?guī)r(沿裂縫發(fā)育溶蝕孔洞)

巖心與成像資料表明,該區(qū)裂縫類(lèi)型多樣,主要包括成巖縫(層理縫、壓溶縫合線和壓裂縫)與構(gòu)造縫兩大類(lèi),大部分裂縫被方解石、有機(jī)質(zhì)、泥質(zhì)和碳質(zhì)瀝青等充填或半充填,以方解石充填為主的構(gòu)造縫為該區(qū)最主要的裂縫類(lèi)型(圖2e至圖2j)。由裂縫解釋成果可知,該區(qū)構(gòu)造縫包括近水平縫(<15°)、斜交縫(15°～75°)和高角度-垂直縫(75°～90°),有效裂縫主要以高角度-垂直構(gòu)造縫為主,約占81%。沿這些裂縫發(fā)育了不同于基質(zhì)孔的裂縫孔洞,包括因裂縫未完全充填所形成的剩余裂縫孔與粗晶充填礦物的晶間孔,以及晚期酸性烴類(lèi)流體沿裂縫活動(dòng)所形成的溶蝕擴(kuò)大裂縫孔洞(圖2h至圖2j)。由成像資料可知,成像識(shí)別的孔洞與裂縫發(fā)育段具有良好的對(duì)應(yīng)關(guān)系,其主要沿高角度構(gòu)造縫分布(圖3)。由此可見(jiàn),構(gòu)造裂縫及其相關(guān)孔洞的發(fā)育程度是決定該區(qū)儲(chǔ)層是否有效的關(guān)鍵。

圖3 H-22井高角度構(gòu)造縫及其相關(guān)孔洞的成像特征

2 構(gòu)造應(yīng)變與裂縫發(fā)育特征

研究表明,構(gòu)造是控制裂縫走向及其密度、長(zhǎng)度與開(kāi)度等特征的重要因素,尤其是在褶皺沖斷帶等構(gòu)造變形強(qiáng)烈地區(qū)[8,27]。因此,分析裂縫空間分布及其特征變化的關(guān)鍵在于分析褶皺的形成演化、應(yīng)變歷史及分布。

2.1 三維構(gòu)造應(yīng)變模擬

本區(qū)褶皺沖斷帶發(fā)育演化的構(gòu)造變形主要為新近紀(jì)以來(lái)北西向的擠壓構(gòu)造運(yùn)動(dòng),該時(shí)期西南吉薩爾坳陷區(qū)反轉(zhuǎn)形成褶皺隆起區(qū),別什肯特坳陷深埋形成前陸坳陷,是該區(qū)主要的鹽下褶皺沖斷構(gòu)造定型期,也是主要的構(gòu)造應(yīng)變形成期及構(gòu)造裂縫發(fā)育期[23-24]。該區(qū)塊剖面具有明顯的非對(duì)稱(chēng)背斜與斷展褶皺特征,即具有不對(duì)稱(chēng)的兩翼,前翼窄而陡,后翼相對(duì)寬緩,上部地層的斷層位移逐漸減小至消失[28],背斜構(gòu)造幅度也明顯降低,表明該斷層褶皺在東北部構(gòu)造變形強(qiáng)度低(圖4a至圖4c)。為分析H區(qū)塊褶皺形成過(guò)程中的應(yīng)變分布及其對(duì)裂縫發(fā)育的影響,首先利用構(gòu)造模擬軟件建立了碳酸鹽巖目的層的三維構(gòu)造模型(圖4d),而后基于運(yùn)動(dòng)學(xué)三維構(gòu)造恢復(fù)方法,采用斷層平行流恢復(fù)斷距[29]和彎滑去褶皺的方法[30]將研究區(qū)構(gòu)造恢復(fù)到變形前的狀態(tài),并計(jì)算褶皺形成前、后的應(yīng)變量,得到構(gòu)造擠壓期該區(qū)碳酸鹽巖頂面(T14反射層)和底面(T16反射層)的最大主應(yīng)變分布(圖5)。最大主應(yīng)變分布結(jié)果表明,高應(yīng)變區(qū)主要分布在褶皺樞紐及樞紐與斷層間的陡前翼,西南部陡后翼的部分區(qū)域仍顯示相對(duì)較高的應(yīng)變,而東北部寬緩后翼區(qū)應(yīng)變低,應(yīng)變分布與構(gòu)造變形強(qiáng)度一致。

圖4 H區(qū)塊H-22井區(qū)(a)、H-21井區(qū)(b)和H-23井區(qū)(c)斷展褶皺剖面及三維構(gòu)造模型(d)

圖5 H區(qū)塊碳酸鹽巖頂、底反射層褶皺形成期的最大主應(yīng)變模擬結(jié)果a T14反射層最大主應(yīng)變分布; b T16反射層最大主應(yīng)變分布

2.2 裂縫發(fā)育特征分析

眾多褶皺位置與裂縫發(fā)育關(guān)系的研究結(jié)果表明[8,18,20-21,31]:沿逆沖斷層帶、褶皺高曲率及高應(yīng)變部位裂縫密度整體較高,褶皺樞紐帶及前翼的裂縫密度通常比后翼要高,且不同褶皺位置的裂縫組系、長(zhǎng)度、開(kāi)度及連通性等特征也明顯不同。因此,在構(gòu)造應(yīng)變分析的基礎(chǔ)上,可進(jìn)一步分析H區(qū)塊褶皺位置及其應(yīng)變分布對(duì)裂縫發(fā)育特征的影響。

2.2.1 裂縫密度

通過(guò)H區(qū)塊褶皺構(gòu)造剖面特征及構(gòu)造應(yīng)變平面分布分析可知,該區(qū)3口井均位于褶皺樞紐帶附近,H-22和H-21井位于構(gòu)造變形程度高且應(yīng)變高的褶皺樞紐頂部及陡翼區(qū),而H-23井位于構(gòu)造變形程度低且應(yīng)變低的褶皺寬緩后翼區(qū)(圖5)。此外,H-22井區(qū)和H-21井區(qū)比H-23井區(qū)的主斷層斷距更大也表明,前者受到的擠壓作用比后者更強(qiáng)烈(圖4)。這意味著H-22井和H-21井的裂縫發(fā)育強(qiáng)度理論上應(yīng)明顯高于H-23井。3口井的電阻率成像裂縫解釋統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果(圖6)表明,H-22井和H-21井的裂縫密度明顯高于H-23井的裂縫密度,反映了不同的褶皺位置由于構(gòu)造變形程度及應(yīng)變強(qiáng)度的不同,裂縫發(fā)育密度也明顯不同。

2.2.2 裂縫長(zhǎng)度與開(kāi)度

構(gòu)造作用可控制裂縫長(zhǎng)度及開(kāi)度。如果褶皺形成期應(yīng)變?cè)黾?裂縫會(huì)持續(xù)擴(kuò)展以適應(yīng)應(yīng)變的增加,從而導(dǎo)致高應(yīng)變區(qū)發(fā)育長(zhǎng)裂縫[18,31]或高開(kāi)度裂縫[32-33],這也從理論上解釋了裂縫長(zhǎng)度與開(kāi)度通常呈正相關(guān)。

圖6 H區(qū)塊卡洛夫-牛津階碳酸鹽巖裂縫發(fā)育密度直方顯示

對(duì)H區(qū)塊3口井的裂縫開(kāi)度與長(zhǎng)度分析表明,位于褶皺高應(yīng)變區(qū)的H-22井和H-21井裂縫平均開(kāi)度明顯高于低應(yīng)變區(qū)的H-23井裂縫平均開(kāi)度,且井筒內(nèi)裂縫長(zhǎng)度與開(kāi)度也呈現(xiàn)了較好的正相關(guān),即褶皺位置對(duì)裂縫長(zhǎng)度及開(kāi)度具有明顯的控制作用(圖7)。

圖7 裂縫開(kāi)度分布(a)及裂縫開(kāi)度與裂縫長(zhǎng)度關(guān)系(b)

2.2.3 裂縫組系

研究表明,非對(duì)稱(chēng)背斜最多可發(fā)育4組不同方位的裂縫集[31]:第1組是走向平行于褶皺樞紐并垂直于層理面的張裂縫集(J1);第2組為走向垂直于樞紐并且垂直于層理面的張裂縫集(J2);另外兩組裂縫集(S1和S2)為沖斷背斜內(nèi)的共軛剪裂縫集,其銳角等分線與逆沖方向一致。這4組裂縫集既可全部發(fā)育也可部分發(fā)育。H區(qū)塊3口井全井眼地層微電阻率掃描成像測(cè)井(Formation MicroScanner Image,FMI)裂縫方位法向量極射赤平投影結(jié)果見(jiàn)圖8,該區(qū)褶皺樞紐及前翼應(yīng)變較高的部位裂縫分布集中,表現(xiàn)為數(shù)組裂縫集,H-22井區(qū)主要發(fā)育走向與逆沖方向成銳角的北西西向剪裂縫集(S1),另一組剪裂縫集(S2)基本不發(fā)育(圖8a),H-21井區(qū)主要發(fā)育走向平行于樞紐的張裂縫集(J1),其次為走向與逆沖方向成銳角的北西西向剪裂縫集(S1)(圖8b)。從區(qū)域應(yīng)變分布看,這2口井均處于應(yīng)變較高的褶皺樞紐帶與陡翼,說(shuō)明構(gòu)造作用對(duì)裂縫發(fā)育具有較強(qiáng)的控制作用。位于褶皺緩后翼低應(yīng)變區(qū)的H-23井區(qū)除了發(fā)育走向與逆沖方向呈銳角的北西西向剪裂縫集(S1),還有一部分方位分散、規(guī)律性差的裂縫(圖8c),這些裂縫發(fā)育受構(gòu)造作用的控制減弱。結(jié)合前人研究可知,高應(yīng)變區(qū)或強(qiáng)變形區(qū)裂縫的發(fā)育主要受構(gòu)造作用影響,裂縫組系多符合PRICE[31]定義的上述4組裂縫集分類(lèi),而隨著應(yīng)變強(qiáng)度或變形程度降低,裂縫的發(fā)育受巖性影響不斷增強(qiáng),導(dǎo)致裂縫分布的方向性變差[8,21]。

圖8 H區(qū)塊H-22井(a)、H-21井(b)和H-23井(c)FMI裂縫方位法向量極射赤平投影結(jié)果

3 基于體曲率屬性的裂縫預(yù)測(cè)

體曲率屬性不同于傳統(tǒng)的沿層屬性和層間屬性,不依賴于層位及層位的解釋精度,而是基于三維疊后地震數(shù)據(jù)體直接計(jì)算,該屬性可指示構(gòu)造變形程度,有效檢測(cè)與構(gòu)造變形相關(guān)的斷層和裂縫等線性構(gòu)造。體曲率屬性種類(lèi)很多,其中最大正曲率和最大負(fù)曲率屬性在刻畫(huà)與裂縫發(fā)育相關(guān)的線狀構(gòu)造和褶皺特征方面較為有效[10-11,22,34]。

利用地震傾角和方位角信息,采用分形導(dǎo)數(shù)方法計(jì)算體曲率屬性[35],獲得最大正曲率屬性體后,提取井點(diǎn)附近的最大正曲率,并分小層計(jì)算平均最大正曲率,將其與成像解釋的各小層平均裂縫密度交會(huì)后發(fā)現(xiàn),兩者正相關(guān)(圖9),表明最大正曲率屬性可較好地指示裂縫發(fā)育密度。

對(duì)卡洛夫-牛津階碳酸鹽巖頂、底面進(jìn)行等比例內(nèi)插制作地層切片,可獲得不同深度的體曲率屬性切片,進(jìn)而展開(kāi)裂縫的縱橫向發(fā)育特征分析。圖10為XVhp和XVa2層段的最大正曲率切片及其對(duì)應(yīng)的單井成像裂縫解釋結(jié)果。從最大正曲率的分布可以看出,H-22井位于高應(yīng)變區(qū)的最大正曲率高值帶,該井的裂縫解釋結(jié)果(圖10a)中XVhp和XVa2層段的最大正曲率切片(圖10b和圖10c)位置附近均發(fā)育較多高角度張開(kāi)縫;而H-23井位于低應(yīng)變區(qū)的最大正曲率低值帶,XVhp和XVa2層段的最大正曲率切片位置(圖10d和圖10e)附近裂縫發(fā)育差,僅有少量的張開(kāi)縫,具體可見(jiàn)其裂縫解釋結(jié)果(圖10f)。最大正曲率與鉆井揭示的裂縫發(fā)育情況具有良好的對(duì)應(yīng)關(guān)系,高應(yīng)變區(qū)的最大正曲率高值帶為有利的高密度裂縫發(fā)育帶。

圖9 平均最大正曲率與裂縫密度交會(huì)分析

圖10 最大正曲率切片與微電阻率掃描成像的裂縫解釋結(jié)果a H-22井FMI裂縫解釋; b XVhp切片(位置見(jiàn)圖10a); c XVa2切片(位置見(jiàn)圖10a); d XVhp切片(位置見(jiàn)圖10f); e XVa2切片(位置見(jiàn)圖10f); f H-23井FMI裂縫解釋

4 產(chǎn)能分析與有利裂縫帶預(yù)測(cè)

4.1 產(chǎn)能分析

試井分析是研究油藏生產(chǎn)動(dòng)態(tài)的重要方法,可有效反映大段產(chǎn)層的生產(chǎn)特征,試油結(jié)果和試井成果可進(jìn)一步驗(yàn)證地震裂縫預(yù)測(cè)結(jié)果。該區(qū)H-21井和H-22井位于高應(yīng)變區(qū)的最大正曲率高值帶(圖11),位于圈閉高部位的H-21井第1測(cè)試層以11.11mm油嘴自然求產(chǎn)獲高產(chǎn)氣流74.7×104m3/d,產(chǎn)水為4.4×104m3/d,生產(chǎn)壓差為1.35MPa,試井有效滲透率達(dá)728.00×10-3μm2;H-22井第1測(cè)試層以12.7mm油嘴自然求產(chǎn)獲高產(chǎn)氣流96.04×104m3/d,產(chǎn)水為4.08×104m3/d,生產(chǎn)壓差為1.15MPa,試井有效滲透率為404.00×10-3μm2。說(shuō)明這兩口井產(chǎn)出能力強(qiáng),儲(chǔ)層連通性好(表1),這與它們的裂縫密度、長(zhǎng)度與開(kāi)度等裂縫發(fā)育特征緊密相關(guān)。與H-22井海拔相當(dāng)?shù)腍-23井位于低應(yīng)變區(qū)的最大正曲率低值帶(圖11),其第2測(cè)試層酸化前無(wú)流體產(chǎn)出,酸化后以12.0mm油嘴求產(chǎn)僅獲氣8.24×104m3/d,產(chǎn)水達(dá)10.08×104m3/d,生產(chǎn)壓差高達(dá)54.24MPa,試井有效滲透率僅為0.17×10-3μm2;第1測(cè)試層酸化前無(wú)氣水產(chǎn)出,酸化后以14.0mm油嘴求產(chǎn)僅有微氣產(chǎn)出,表明該井的產(chǎn)出能力差,儲(chǔ)層連通性差(表1),與該井裂縫密度、長(zhǎng)度與開(kāi)度等裂縫發(fā)育特征一致。高產(chǎn)氣層受圈閉位置與裂縫發(fā)育特征綜合控制,除圈閉位置外,構(gòu)造應(yīng)變控制下的裂縫發(fā)育特征是影響該區(qū)產(chǎn)能變化的重要因素,強(qiáng)應(yīng)變區(qū)的最大正曲率高值帶具有產(chǎn)氣量高且穩(wěn)定以及不產(chǎn)或低產(chǎn)水的特點(diǎn)。

表1 H區(qū)塊產(chǎn)能分析測(cè)試數(shù)據(jù)

4.2 有利裂縫帶預(yù)測(cè)

結(jié)合前述構(gòu)造應(yīng)變模擬及地震曲率分析可知,H區(qū)塊內(nèi)的褶皺由西向東構(gòu)造變形強(qiáng)度明顯減弱,樞紐帶及陡前翼為主要的高應(yīng)變分布區(qū),其次為西南部陡后翼,這些區(qū)域最大正曲率高值帶分布密集;而東北部的緩后翼則為低應(yīng)變區(qū),其最大正曲率高值帶分布相對(duì)稀疏(圖11)。不同的褶皺位置具有不同的應(yīng)變強(qiáng)度,應(yīng)變強(qiáng)度越高裂縫越發(fā)育;最大正曲率高值帶可指示裂縫發(fā)育帶,因此將應(yīng)變強(qiáng)度與地震曲率屬性疊合可綜合分析有利裂縫發(fā)育帶,提高裂縫預(yù)測(cè)結(jié)果的可靠性(表2)。

由裂縫發(fā)育特征與產(chǎn)能分析結(jié)果可知,在高應(yīng)變區(qū)的最大正曲率高值帶(疊合類(lèi)型a),裂縫發(fā)育情況最好,其裂縫的密度、長(zhǎng)度與開(kāi)度高,且裂縫組系特征明顯,這種裂縫特征有利于優(yōu)質(zhì)裂縫型儲(chǔ)層的發(fā)育,儲(chǔ)層連通性好且生產(chǎn)壓差低,可獲得穩(wěn)定的高產(chǎn)氣流;在低應(yīng)變區(qū)的最大正曲率低值帶(疊合類(lèi)型b),裂縫密度、長(zhǎng)度與開(kāi)度低,而且由于構(gòu)造應(yīng)變對(duì)裂縫發(fā)育的控制減弱,裂縫組系特征不明顯,難以形成較好的裂縫型儲(chǔ)層,儲(chǔ)層連通性差且生產(chǎn)壓差高,產(chǎn)氣量低且氣水同產(chǎn);高應(yīng)變區(qū)內(nèi)的最大正曲率低值帶,雖然地震曲率對(duì)裂縫帶的影響變?nèi)?但由于控制裂縫發(fā)育的構(gòu)造應(yīng)變高,仍可能形成相對(duì)較好的裂縫型儲(chǔ)層(疊合類(lèi)型c);考慮到低應(yīng)變區(qū)巖性對(duì)裂縫發(fā)育的重要影響[8,21],在低應(yīng)變區(qū)的最大正曲率高值帶也可能發(fā)育相對(duì)較好的裂縫型儲(chǔ)層(疊合類(lèi)型d)。

圖11 H區(qū)塊XVhp層段(a)和XVa2層段(b)最大正曲率、應(yīng)變分布與褶皺構(gòu)造疊合顯示

疊合類(lèi)型構(gòu)造應(yīng)變最大正曲率裂縫發(fā)育情況a高高好b低低差c高低中等d低高中等

由H區(qū)塊井筒地應(yīng)力分析可知,現(xiàn)今最大主應(yīng)力呈北西西至北西向,與各井主要裂縫集的方位基本一致或呈銳角,有利于裂縫有效性的保存。綜合利用應(yīng)變區(qū)及最大正曲率分布并結(jié)合已鉆井位置分析可知,H-22井向西至構(gòu)造閉合線之間橫跨樞紐帶、陡前翼及陡后翼的區(qū)域應(yīng)變強(qiáng)度高且最大正曲率分布密集,可作為進(jìn)一步評(píng)價(jià)氣藏的有利區(qū)(圖11)。

5 結(jié)論

巖心薄片及成像資料分析表明,阿姆河右岸H區(qū)塊碳酸鹽巖儲(chǔ)層基質(zhì)致密,為典型的裂縫型儲(chǔ)層,儲(chǔ)層有效裂縫主要為高角度-垂直構(gòu)造縫,有效儲(chǔ)集空間主要為裂縫殘余孔及沿縫溶蝕孔洞。

構(gòu)造應(yīng)變模擬及單井裂縫發(fā)育特征分析表明,阿姆河右岸H區(qū)塊高應(yīng)變區(qū)主要分布于褶皺樞紐帶與陡前翼,其次為西南部陡后翼,向褶皺東北部緩后翼應(yīng)變減小,與構(gòu)造變形程度由西向東減弱的特征一致。褶皺高應(yīng)變區(qū)裂縫發(fā)育主要受構(gòu)造應(yīng)變控制,裂縫的密度、長(zhǎng)度及開(kāi)度高且組系規(guī)律明顯,而低應(yīng)變區(qū)巖性對(duì)裂縫發(fā)育的影響增強(qiáng),裂縫組系規(guī)律性變差。

結(jié)合指示裂縫發(fā)育的敏感地震體曲率屬性,建立了構(gòu)造應(yīng)變與最大正曲率綜合分析裂縫發(fā)育帶的預(yù)測(cè)方法,高應(yīng)變區(qū)的最大正曲率高值帶裂縫發(fā)育情況好,低應(yīng)變區(qū)的最大正曲率低值帶裂縫發(fā)育情況差,而高應(yīng)變區(qū)的最大正曲率低值帶或低應(yīng)變區(qū)的最大正曲率高值帶的裂縫發(fā)育情況為中等。結(jié)合產(chǎn)能分析可知,高應(yīng)變區(qū)的最大正曲率高值帶為優(yōu)質(zhì)裂縫型儲(chǔ)層發(fā)育區(qū),據(jù)此優(yōu)選了H區(qū)塊氣藏有利評(píng)價(jià)區(qū)。