四川盆地磨溪地區(qū)寒武系龍王廟組縫洞型儲集層分級評價及預(yù)測

王蓓，劉向君，司馬立強

（1.西南石油大學(xué)，成都 610500；2.中國石油西南油氣田公司勘探開發(fā)研究院，成都 610041）

0 引言

儲集層分級是儲集層評價的關(guān)鍵，目前常見的儲集層分級方法可分為 3類：①利用儲集層有效厚度、物性參數(shù)、孔隙結(jié)構(gòu)等參數(shù)建立交會圖版或引入數(shù)學(xué)參數(shù)優(yōu)選對儲集層品質(zhì)影響較大的表征參數(shù)[1-3]。②通過沉積微相、巖性巖相、成巖相等對儲集層孔隙結(jié)構(gòu)的影響進行歸納分類[4]。③在綜合評價的基礎(chǔ)上運用分形維數(shù)、灰色理論、模糊理論、聚類分析、BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法等進行定量評價[5-7]。雖然目前的儲集層分級評價方法可從儲集層評價參數(shù)、巖石物理相、數(shù)學(xué)方法等多角度對儲集層進行定性和定量評價，但均主要應(yīng)用于碎屑巖儲集層，在碳酸鹽巖儲集層中運用較少[8-9]。

四川盆地磨溪地區(qū)寒武系龍王廟組氣藏埋深超過4 500 m，2013年提交探明儲量超4 000×108m3，是迄今中國發(fā)現(xiàn)的單體規(guī)模最大的特大型海相碳酸鹽巖整裝氣藏，也是目前世界上發(fā)現(xiàn)規(guī)模最大的儲集層為寒武系的氣藏[10]。目前，針對氣藏開發(fā)階段儲集層精細(xì)描述，亟需解決以下兩個問題：①按照原石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中碳酸鹽巖儲集巖分類標(biāo)準(zhǔn)[11]，將孔隙度大于12%、滲透率大于10 000×10-3μm2作為Ⅰ類儲集巖，孔隙度為 6%～12%、滲透率為（100～10 000）×10-3μm2作為Ⅱ類儲集巖，孔隙度為2%～6%、滲透率為（1～100）×10-3μm2作為Ⅲ類儲集巖，將孔隙度小于2%，滲透率小于1×10-3μm2作為Ⅳ類儲集巖，照此標(biāo)準(zhǔn)研究區(qū)Ⅰ類優(yōu)質(zhì)儲集層基本不發(fā)育，但實鉆井試油卻證實氣藏獲30余口百萬立方米以上高產(chǎn)工業(yè)氣井，故原行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中的分類標(biāo)準(zhǔn)不適用于研究區(qū)儲集層分級評價。②由于研究區(qū)儲集層分級評價標(biāo)準(zhǔn)尚不明確，導(dǎo)致對優(yōu)質(zhì)儲集層展布刻畫不夠精細(xì)，難以支撐氣藏產(chǎn)能補充建設(shè)部署的需求。因此，迫切需要開展深層海相碳酸鹽巖儲集層分級評價研究，建立新的、適用性強的儲集層分級評價標(biāo)準(zhǔn)，并對各級儲集層進行預(yù)測。

磨溪龍王廟組氣藏以碳酸鹽巖裂縫-孔洞型儲集層為主，縫、洞配置關(guān)系復(fù)雜，小尺度的溶蝕孔洞和微裂縫極為發(fā)育，儲集層非均質(zhì)性較強，具低孔、中高滲特征。為克服常規(guī)低滲透性碎屑巖儲集層分級方法在中高滲碳酸鹽巖儲集層分級評價中的弊端，以及常規(guī)方法在實際運用時未考慮儲集層非均質(zhì)性的局限性[5-7]，需要對磨溪龍王廟組氣藏在綜合研究儲集層基本特征、儲集層內(nèi)部結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，研究儲集層分級評價的參數(shù)，建立適用于研究區(qū)的儲集層分級標(biāo)準(zhǔn)，并對儲集層分級評價參數(shù)的主控因素進行分析，并對各級儲集層的分布進行預(yù)測，明確優(yōu)質(zhì)儲集層展布規(guī)律，對進一步優(yōu)化該類氣藏開發(fā)技術(shù)指標(biāo)、實現(xiàn)增產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)等方面提供參考。

1 研究區(qū)概況

磨溪地區(qū)地理上位于四川省遂寧市及重慶市潼南縣境內(nèi)，構(gòu)造上處于四川盆地川中平緩構(gòu)造帶樂山—龍女寺古隆起東端（見圖1）。磨溪地區(qū)龍王廟組位于下寒武統(tǒng)上部，與下伏滄浪鋪組和上覆高臺組呈整合接觸，地層頂界構(gòu)造低緩、多高點，地層厚度為 80～110 m，自下而上可劃分為龍一段和龍二段。巖性以殘余砂屑白云巖、亮晶砂屑白云巖、細(xì)—中晶白云巖為主，除在樂山—龍女寺古隆起核部地區(qū)剝蝕殆盡外，其他地區(qū)均廣泛分布[12]。沉積相為局限臺地相，顆粒灘為最有利于儲集層發(fā)育的亞相[13-14]。儲集層平面上大規(guī)模連片展布，龍二段儲集層較龍一段發(fā)育規(guī)模大，具有向北、北東方向遷移的趨勢[15]?？傮w上，磨溪龍王廟組氣藏為巖性-構(gòu)造復(fù)合圈閉氣藏，具有儲量規(guī)模大、高溫、高壓、H2S含量中等、CO2含量較低的特征。

現(xiàn)有的勘探開發(fā)工作成果和地質(zhì)研究表明，磨溪龍王廟組經(jīng)歷多期構(gòu)造運動，地層埋深較大，經(jīng)歷了多期溶蝕作用改造[12]，次生孔、洞、縫較發(fā)育[15-16]，具有儲集層區(qū)域展布各向異性、儲集空間內(nèi)部結(jié)構(gòu)非均質(zhì)性強、儲集層控制因素復(fù)雜多變、儲集層厚度差異大、單井產(chǎn)量不均的特征。

2 儲集空間基本特征

磨溪地區(qū)龍王廟組儲集空間發(fā)育溶蝕孔洞、粒間溶孔、晶間溶孔、晶間孔、裂縫，主要可歸納為裂縫-孔洞型、裂縫-孔隙型兩種儲集空間組合。

2.1 裂縫-孔洞型

裂縫-孔洞型儲集層巖性以殘余砂屑白云巖、砂屑白云巖為主，單層垂厚為1.02～32.50 m，平均為7.43 m，柱塞樣平均孔隙度為5.21%。儲集空間以溶蝕孔隙和直徑2～5 mm的小尺度串珠狀溶蝕孔洞為主，微裂縫次之（見圖2a、2d）。儲集層段巖心平均洞密度為 25.2個/m，以孔隙擴溶型的小尺度溶蝕孔洞為主，占比為81%（見圖2b、2f）。裂縫有構(gòu)造縫、壓溶縫和構(gòu)造擴溶縫3類，宏觀縫欠發(fā)育，以晚期高角度微裂縫和網(wǎng)狀微裂縫發(fā)育為特點，現(xiàn)今對孔滲性貢獻較大的有效縫主要包括白云石、瀝青部分充填的構(gòu)造縫和沿構(gòu)造縫分布的溶蝕縫（見圖2d）。儲集層段巖心平均裂縫密度為0.5～0.7條/m，縫開度為20～100 μm，縫長度平均為22.4 mm。

圖1 四川盆地磨溪地區(qū)地理位置及龍王廟組綜合柱狀圖

2.2 裂縫-孔隙型

裂縫-孔隙型儲集層包括裂縫-粒間（溶）孔型儲集層和晶間（溶）孔型儲集層。裂縫-粒間（溶）孔型儲集層巖性以殘余砂屑白云巖、砂屑白云巖為主，單層垂厚平均為4.11 m，柱塞樣平均孔隙度為3.81%，均較裂縫-孔洞型儲集層小。儲集空間以粒間溶孔和微裂縫為主（見圖2c、2e），粒間溶孔常被晚期白云石和瀝青半充填（見圖2g、2h），剩余孔隙孔徑為0.1～1.0 mm，面孔率為2%～10%。該類型儲集層裂縫發(fā)育情況與裂縫-孔洞型儲集層相似，對改善儲集層滲流能力具較好作用。

晶間（溶）孔型儲集層巖性以晶粒云巖為主，單層平均垂厚和柱塞樣平均孔隙度較小，分別為2.29 m和3.10%。儲集空間以晶間溶孔、晶間孔和微裂縫為主（見圖2h、2i）。晶間（溶）孔常見瀝青充填，孔徑為0.1～0.3 mm，面孔率為2%～10%。

3 儲集層分級評價參數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)

為了精細(xì)表征研究區(qū)儲集層微觀內(nèi)部結(jié)構(gòu)及物性參數(shù)，開展了CT掃描、數(shù)字巖心、壓汞測試等室內(nèi)分析實驗。通過對氣藏儲集層20個壓汞樣品的孔隙度與排驅(qū)壓力、中值壓力關(guān)系圖版分析（見圖3）發(fā)現(xiàn)，不同毛細(xì)管壓力曲線對應(yīng)的孔隙度界限區(qū)間不同，分別以孔隙度值 2%、4%、7%為分界點，將實驗樣品分為4個分布區(qū)。不同孔隙度區(qū)間的排驅(qū)壓力具有明顯差異，據(jù)此研究將龍王廟組氣藏儲集空間分為 4類：Ⅰ類，孔隙度大于7%；Ⅱ類，孔隙度為4%～7%；Ⅲ類，孔隙度為2%～4%；Ⅳ類，孔隙度小于2%（見表1）。每類儲集空間分別代表相應(yīng)儲集層類型。

通過對20個壓汞樣品的孔隙度與最大喉道半徑、中值喉道半徑關(guān)系圖版分析（見圖4）發(fā)現(xiàn)，實驗樣品點也分布在 4個分布區(qū)。不同喉道半徑對應(yīng)的孔隙度界限區(qū)間不同，其界限與孔隙度值 2%、4%、7%的分界點基本吻合，不同孔隙度區(qū)間的喉道半徑分界明顯，這也印證了龍王廟組氣藏儲集層內(nèi)部可能存在儲集層物性相對差異的 4個類別的儲集空間。經(jīng)對比分析，孔隙度大于 7%的儲集層以發(fā)育裂縫-孔洞型儲集空間為主；孔隙度為 4%～7%的儲集層以裂縫-粒間（溶）孔型儲集空間為主；孔隙度為 2%～4%的儲集層以微裂縫、晶間（溶）孔型儲集空間為主；孔隙度小于2%的儲集層以晶間孔型儲集空間為主。

圖2 磨溪龍王廟組氣藏各類儲集層巖性及其儲集空間照片

圖3 龍王廟組儲集層壓汞樣品孔隙度與排驅(qū)壓力和中值壓力圖版

對儲集層內(nèi)部結(jié)構(gòu)分析表明，在相同的排驅(qū)壓力和中值壓力下，中值孔喉半徑越大，最大進汞量和退出效率亦越大，表明儲集層孔隙結(jié)構(gòu)越好，因此，中值孔喉半徑是儲集層分級的重要參數(shù)。研究區(qū)柱塞樣品壓汞實驗表明，Ⅰ類、Ⅱ類儲集層孔隙度較高，孔、喉搭配關(guān)系良好，具有較低的排驅(qū)壓力和中值壓力、較低的束縛水飽和度和較高的退汞效率（見表1）。其中，Ⅰ類儲集空間最大孔喉半徑大，中值孔喉半徑大于0.7 μm，以裂縫-孔洞型儲集空間為主，毛細(xì)管壓力曲線呈凹狀臺階型，儲滲性最好；Ⅱ類儲集空間中值孔喉半徑0.2～0.7 μm，以裂縫-粒間（溶）孔型儲集空間為主，毛細(xì)管壓力曲線呈雙臺階型，孔滲性較好。Ⅲ類、Ⅳ類儲集空間孔隙度較低—極低，喉道半徑較小，排驅(qū)壓力、中值壓力較高，束縛水飽和度也較高，退汞效率較低。其中，Ⅲ類儲集空間中值孔喉半徑為0.02～0.20 μm，孔滲能力相對較弱，以晶間（溶）孔型儲集空間為主，毛細(xì)管曲線呈近似直線型；Ⅳ類儲集空間中值孔喉半徑小于0.02 μm，儲滲能力很差，基本為無效儲集空間。

綜合以上龍王廟組氣藏儲集層地質(zhì)特點及其內(nèi)部儲集空間分析研究，可基本認(rèn)為儲集層內(nèi)部儲集空間的中值孔喉半徑、裂縫-溶蝕孔洞發(fā)育帶的有效孔隙度和有效滲透率以及裂縫-溶蝕孔洞組合發(fā)育程度這4個參數(shù)是研究區(qū)儲集層分級評價的關(guān)鍵參數(shù)。

表1 龍王廟組氣藏儲集層孔喉結(jié)構(gòu)分類評價表

圖4 龍王廟組孔隙度與最大喉道半徑和中值喉道半徑關(guān)系圖版

3.1 孔隙度評價

磨溪龍王廟組氣藏 1 415塊儲集層柱塞樣品平均孔隙度為 4.22%，84.88%的樣品孔隙度分布范圍在2%～6%，所以，基質(zhì)孔隙度對儲集層分級用處不大，而裂縫、溶蝕孔洞發(fā)育帶的有效孔隙度則是儲集層分級的關(guān)鍵因素（下文所指孔隙度均為有效孔隙度）。研究區(qū)裂縫與孔洞、孔隙配合發(fā)育，Ⅰ類儲集層儲集空間主要為裂縫-孔洞型，裂縫-孔隙型儲集層少量發(fā)育；Ⅱ類儲集層儲集空間主要為裂縫-孔隙型，裂縫-孔洞型少量發(fā)育；Ⅲ類儲集層發(fā)育少量裂縫-粒間孔型儲集層；Ⅳ類非儲集層儲滲能力很差，基本為無效儲集空間。據(jù)此按孔隙度大小分為4級：大于7%、4%～7%、2%～4%及小于 2%（見表2）。例如，位于研究區(qū)溶蝕孔洞較發(fā)育區(qū)的MX8井比相對低孔低滲區(qū)域的MX19井測井解釋孔隙度高，分別為6.1%和3.9%。

表2 磨溪龍王廟組氣藏儲集層孔隙度、滲透率分類評價表

3.2 滲透率評價

磨溪龍王廟組氣藏 1 245塊儲集層柱塞樣品平均滲透率為 0.75×10-3μm2，最高達(dá) 64.3×10-3μm2。與基質(zhì)孔隙度參數(shù)指標(biāo)一樣，基質(zhì)滲透率對儲集層分級亦用處不大，而裂縫、溶蝕孔洞發(fā)育帶的有效滲透率則是儲集層分級的關(guān)鍵因素（下文所指滲透率均為有效滲透率）。研究區(qū)試井解釋滲透率高達(dá)500×10-3μm2，顯示出中、高滲特征，因此將滲透率指標(biāo)也分為4級：大于 5×10-3μm2、（0.5～5.0）×10-3μm2、（0.05～0.50）×10-3μm2及小于 0.05×10-3μm2（見表2）。例如，位于研究區(qū)溶蝕孔洞較發(fā)育區(qū)的MX8井較相對低孔低滲區(qū)域的MX19井測試產(chǎn)量高78.4×104m3/d，試井解釋其滲透率分別為 535.3×10-3μm2和 0.043×10-3μm2。

3.3 裂縫評價

研究區(qū)儲集層柱塞樣物性統(tǒng)計表現(xiàn)出低孔、低滲特征，平均滲透率為0.75×10-3μm2，動、靜態(tài)資料所展示出的滲透率存在較大矛盾，表明儲集層中微裂縫可能極為發(fā)育，巖心和鑄體薄片觀察也同樣證實微裂縫非常發(fā)育。而 MX17井實鉆裂縫發(fā)育程度高，測井解釋孔隙度為4.4%，試井解釋近井區(qū)滲透率為0.5×10-3μm2，但測試獲中產(chǎn)工業(yè)氣流。因此，裂縫是提高氣藏滲流能力的有效通道。

3.4 儲集空間類型評價

研究區(qū)鉆井證實，溶蝕孔洞越發(fā)育，氣井測試獲工業(yè)氣流產(chǎn)量越高，即溶蝕孔洞發(fā)育程度與氣井產(chǎn)量之間存在正相關(guān)關(guān)系。如果儲集層中溶蝕孔洞和裂縫均較發(fā)育，裂縫與溶蝕孔、洞在儲集層中組合良好，則極易獲得高產(chǎn)工業(yè)氣流。例如，位于氣藏北部的MX12井溶蝕孔洞較發(fā)育，裂縫-孔洞型儲集層鉆遇率為60%，測試獲百萬立方米以上高產(chǎn)工業(yè)氣流。

通過對儲集層分級評價參數(shù)的分析并綜合以上研究分析論證，可以確立本區(qū)儲集層評價的關(guān)鍵參數(shù)為：儲集層內(nèi)部儲集空間中值孔喉半徑和裂縫、溶蝕孔洞發(fā)育帶的有效孔隙度、有效滲透率以及裂縫與溶蝕孔洞的發(fā)育組合，其中裂縫與溶蝕孔洞的發(fā)育組合關(guān)系為評價儲集層的核心參數(shù)。結(jié)合室內(nèi)儲集層實驗數(shù)據(jù)即可建立與研究區(qū)相對應(yīng)的儲集層分級評價參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)（見表3）。

表3 磨溪龍王廟組氣藏儲集層分級評價標(biāo)準(zhǔn)

Ⅰ級縫洞型優(yōu)質(zhì)儲集層。以裂縫-孔洞型儲集層為主，發(fā)育少量裂縫-孔隙型儲集層。多尺度裂縫廣泛發(fā)育，與孔洞（溶蝕孔洞）和孔隙（溶蝕孔隙）配合發(fā)育，與孔洞（溶蝕孔洞）孔喉配位數(shù)為1—5。構(gòu)造位置位于龍王廟組頂界構(gòu)造高部位，表生期溶蝕作用對儲集層的影響最明顯，沉積環(huán)境為顆粒灘中部厚層灘主體區(qū)域，試井解釋曲線顯示出井筒附近儲集層呈現(xiàn)良好的徑向流特征，測試產(chǎn)量高、試采產(chǎn)量大、生產(chǎn)壓差小，屬于高產(chǎn)型儲集層。

Ⅱ級縫孔型中等儲集層。以裂縫-孔隙型儲集層為主，其中裂縫-粒間孔型儲集層占50%以上，發(fā)育少量裂縫-孔洞型儲集層和晶間孔型儲集層，裂縫與粒間孔（粒間溶孔）配合發(fā)育。構(gòu)造位置位于地層頂界高部位或斜坡部位；沉積環(huán)境為顆粒灘主體或側(cè)翼的灘邊緣；試井曲線表現(xiàn)為依靠酸化改造改善近井地帶滲流條件，但酸化改造范圍有限，基質(zhì)補給流體能力不足；測試產(chǎn)量較高、試采產(chǎn)量相對較低、生產(chǎn)壓差大，屬于中產(chǎn)型儲集層。

Ⅲ級晶間孔型差儲集層。以晶間孔型儲集層為主，發(fā)育少量裂縫-粒間孔型儲集層，裂縫-孔洞型儲集層零星分布或基本不發(fā)育。晶間孔（晶間溶孔）孔徑較小，基本不與裂縫配合發(fā)育。構(gòu)造位置位于龍王廟組頂相對低部位；沉積環(huán)境為顆粒灘邊緣；試井曲線表現(xiàn)為酸化改造溝通距離十分有限，相對低滲特征明顯；較Ⅰ級和Ⅱ級儲集層測試產(chǎn)量低、試采產(chǎn)量低、生產(chǎn)壓差大，屬于低產(chǎn)型儲集層。

4 優(yōu)質(zhì)儲集層的地球物理響應(yīng)特征

已往的勘探開發(fā)實踐表明，研究區(qū)儲集層與非儲集層以及不同類別儲集層的地球物理響應(yīng)特征有明顯差異。在沉積相、巖電實驗和地球物理資料解釋的基礎(chǔ)上，篩選出FMI電成像測井和無監(jiān)督地震波形分類技術(shù)對儲集層進行地球物理響應(yīng)特征分析。

4.1 測井響應(yīng)特征

測井資料中電成像測井對縫、溶蝕孔洞的分辨率較高，通過巖心觀察、巖電實驗和成像測井解釋等資料表明，磨溪龍王廟組氣藏儲集層中有效裂縫按產(chǎn)狀可分低角度縫、斜交縫、高角度縫和網(wǎng)狀縫，儲集空間按直徑大小和成巖作用可分為孔洞（溶蝕孔洞）、粒間孔（粒間溶孔）、晶間孔（晶間溶孔）。用巖心、電成像測井資料標(biāo)定后，常規(guī)測井主要是依據(jù)自然伽馬、電阻率及孔隙度曲線響應(yīng)的特征識別孔、洞、縫，如表4所示。

研究區(qū)裂縫-孔洞型儲集層以孔洞（溶蝕孔洞）和高角度裂縫為主，縫、洞發(fā)育程度高。直徑2～5 mm的小洞約占孔洞總數(shù)的 80%，平均面孔率為 4.05%，裂縫以高角度縫為主，最大主應(yīng)力方向為北東—南西向和北西—南東向，裂縫指數(shù)（FI）表明裂縫發(fā)育程度較高（FI≥0.6），成像測井圖像表現(xiàn)為斑狀特征，呈大小不均、形狀不規(guī)則小圓狀或橢圓形的“蜂窩”暗色斑狀和多條暗色高導(dǎo)異常，某些低角度和斜交縫多被溶蝕孔洞特征所掩蓋。常規(guī)測井響應(yīng)聲波時差為138.0～156.2 μs/m，密度普遍小于2.8 g/cm3，中子孔隙度為5%～10%，深側(cè)向電阻率測井值小于4 000 Ω·m。

裂縫-粒間（溶）孔型儲集層以粒間孔（粒間溶孔）和高角度裂縫為主，縫、洞發(fā)育程度中等。粒間孔（粒間溶孔）平均面孔率為3.04%，裂縫以高角度縫和斜交縫為主，偶見網(wǎng)狀縫和低角度縫，最大主應(yīng)力方向為北東—南西向和北西—南東向，裂縫指數(shù)為0.3～0.6，成像測井圖像表現(xiàn)為塊狀特征，呈黑色與亮色的過渡暗色塊狀異常和多條暗色高導(dǎo)異常或呈正弦、近似正弦曲線的暗色高導(dǎo)異常（具有浸染特征）。常規(guī)測井響應(yīng)聲波時差為 135.1～150.1 μs/m，密度為 2.70～2.85 g/cm3，中子孔隙度為4%～8%，深側(cè)向電阻率小于5 000 Ω·m。

晶間（溶）孔型儲集層以晶間孔（晶間溶孔）為主，縫、洞發(fā)育程度較低，平均面孔率為2.75%，裂縫以斜交縫和低角度縫為主，發(fā)育較為局限或不發(fā)育，裂縫指數(shù)小于0.3，成像測井圖像基本為同一色彩（亮色）的低導(dǎo)異常和部分層段為較連續(xù)的暗色正弦曲線或類似于泥質(zhì)條帶的高導(dǎo)異常，邊緣有浸染狀特征。常規(guī)測井響應(yīng)聲波時差為 132.1～144.1 μs/m，密度為2.75～2.85 g/cm3，中子孔隙度為 3%～6%，深側(cè)向電阻率小于5 000 Ω·m。

表4 龍王廟組氣藏縫洞測井響應(yīng)模式表

4.2 地震響應(yīng)特征

磨溪地區(qū)龍王廟組地震資料主頻為35～40 Hz，頻寬為6～72 Hz，依據(jù)研究區(qū)地震波場正演模型，現(xiàn)有地震資料對儲集層的最小分辨率為10 m，不同儲集層發(fā)育程度在地震記錄上的反射特征和振幅能量也會有差異[17-20]。井震資料聯(lián)合處理和標(biāo)定表明，不同地震波形特征代表不同的儲集層發(fā)育特征，其平面分布和組合反映一定的儲集層發(fā)育分布規(guī)律。利用無監(jiān)督波形分類方法可將磨溪龍王廟組氣藏地震響應(yīng)細(xì)分為 3類 7種子波波形。經(jīng)過與實際鉆井資料分析對比，劃分出的 3類地震波形與儲集層發(fā)育程度有較好的對應(yīng)關(guān)系，結(jié)合實際儲集層物性資料，可對研究區(qū)進行儲集層分級分類并對其平面分布規(guī)律進行綜合解釋（見表5）。

通過對比可以看出，不同類型波形具有明顯的特征差異。地震波形表現(xiàn)為地層內(nèi)部強波峰反射的儲集層類別，可細(xì)分為單峰內(nèi)部強峰型、雙峰頂弱內(nèi)強型、雙峰頂強內(nèi)強型 3種，振幅能量屬性圖中主要對應(yīng)于黃色—紅色高能灘體控制的裂縫-孔洞型儲集層發(fā)育區(qū)。地震波形表現(xiàn)為地層內(nèi)部弱波峰反射的儲集層類別，可細(xì)分為單軸中部弱峰型、單軸中部雜亂型、雙軸頂強中弱型 3種，振幅能量屬性圖中主要對應(yīng)于綠色—黃色相對低能灘體控制的裂縫-孔隙型儲集層發(fā)育區(qū)。地震波形為地層內(nèi)部波谷反射的儲集層類別，表現(xiàn)為單峰頂強中無型，振幅能量屬性圖中主要對應(yīng)于綠色低能灘體控制的裂縫-孔隙型儲集層發(fā)育區(qū)。

研究區(qū)以強峰型模式為主的氣井較以弱波峰型和波谷型為主的氣井占比高，三者占比分別為 75.5%、21.0%和3.8%，儲集層厚度分別為17.4 m、5.5 m和1.2 m，孔隙度分別為5.2%、3.6%和3.4%，測試產(chǎn)量分別為（100～200）×104m3/d、（30～100）×104m3/d和（3～30）×104m3/d。

通過以上對各級儲集層的預(yù)測研究表明，優(yōu)質(zhì)儲集層的儲集空間以孔洞（溶蝕孔洞）和高角度裂縫為主，縫、洞發(fā)育程度高，地震響應(yīng)為強峰型模式。即裂縫指數(shù)越大、成像測井圖像上表現(xiàn)孔洞發(fā)育的暗色斑狀特征越多，常規(guī)測井響應(yīng)聲波時差為 14.0～15.8 μs/m，密度普遍小于 2.8 g/cm3，中子孔隙度為 5%～10%，深側(cè)向電阻率小于4 000 Ω·m；且地層內(nèi)部地震響應(yīng)為強波峰、均方根振幅屬性能量較強，儲集層中值孔喉半徑較大、裂縫和溶蝕孔洞發(fā)育帶的有效孔隙度和有效滲透率較大、溶蝕孔洞發(fā)育程度較高，表現(xiàn)為優(yōu)質(zhì)儲集層發(fā)育程度高，氣井測試獲高產(chǎn)工業(yè)氣流。

在優(yōu)質(zhì)儲集層發(fā)育主控因素和各級儲集層地球物理響應(yīng)特征基礎(chǔ)上，結(jié)合氣井開發(fā)產(chǎn)量對比分析，最終建立了一套深層海相碳酸鹽巖儲集層分級評價標(biāo)準(zhǔn)及分級儲集層綜合預(yù)測方法，如表6所示。

表5 龍王廟組氣藏地震波形分類表（E2g—龍王廟組頂；E1l—龍王廟組底）

5 儲集層分級評價

5.1 各級儲集層空間展布規(guī)律評價

利用上述儲集層分級評價標(biāo)準(zhǔn)及預(yù)測方法，對研究區(qū)各級儲集層發(fā)育位置進行預(yù)測，在前期勘探開發(fā)中初步認(rèn)識儲集層展布趨勢的基礎(chǔ)上[21]，較準(zhǔn)確地預(yù)測了局部區(qū)域各級儲集層空間展布規(guī)律，并編制了龍王廟組上、下亞段Ⅰ級和Ⅱ級儲集層平面展布圖（見圖5）。圖5中Ⅰ級儲集層呈厚層塊狀，在MX9井區(qū)龍一段連片發(fā)育，MX8井區(qū)龍二段圈閉范圍內(nèi)呈條帶狀或塊狀局限分布，在 MX11井區(qū)龍二段呈片狀發(fā)育，厚度相對較薄、物性較差，在龍一段基本不發(fā)育。Ⅱ級儲集層以中厚層塊狀為主，在MX9井區(qū)龍一段大面積連片分布、龍二段西端局限分布，MX8井區(qū)總體上呈條帶狀，主要分布在東側(cè)和南側(cè)，但二期厚度較一期大，MX11井區(qū)上下亞段均僅在西側(cè)局限分布，厚度較小，僅12～16 m，物性相對較差。Ⅲ級儲集層多呈薄層條帶狀，在MX9井區(qū)和MX8井區(qū)大面積分布，MX11井區(qū)僅在龍一段局限發(fā)育，龍二段基本不發(fā)育，相比Ⅰ級儲集層和Ⅱ級儲集層厚度薄、物性差、產(chǎn)量低。綜上所述，綜合考慮構(gòu)造、沉積、成巖、物性、縫洞發(fā)育、生產(chǎn)動態(tài)等對深層海相低孔、中高滲碳酸鹽巖儲集層評價的影響，明確了磨溪龍王廟組氣藏優(yōu)質(zhì)儲集層主要分布于MX9井區(qū)高部位和MX8井區(qū)南、北兩翼，二期Ⅰ、Ⅱ級儲集層較一期相比分布范圍更廣。

表6 磨溪龍王廟組氣藏儲集層分級評價標(biāo)準(zhǔn)及預(yù)測綜合表

圖5 磨溪龍王廟組氣藏Ⅰ、Ⅱ級儲集層厚度分布圖

5.2 分級儲集層預(yù)測應(yīng)用效果

綜合運用以上儲集層分級及預(yù)測研究方法，有效識別出了不同級別儲集層的分布，指導(dǎo)了儲集層的橫向?qū)Ρ群蛢瘜痈飨虍愋缘妊芯浚瑸榫徊渴鹛峁┝藘瘜幽繕?biāo)靶區(qū)，為氣藏優(yōu)化開發(fā)調(diào)整奠定了基礎(chǔ)。例如，開發(fā)井MX-Z井部署目的為有效動用MX9井區(qū)儲量，該井位于構(gòu)造相對高部位，其地震響應(yīng)模式為強波峰型，即頂部弱波峰、內(nèi)部強波峰等特征，預(yù)測該井位龍一段Ⅰ級縫洞型優(yōu)質(zhì)儲集層垂厚為 16～20 m、龍二段垂厚為24～28 m，溶蝕孔洞和微裂縫較發(fā)育，儲集層物性較好。如按照碳酸鹽巖氣藏開發(fā)地質(zhì)特征描述[11]，基于巖塊的孔隙度、滲透率和孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)進行儲集巖分級，該井僅屬于Ⅲ級特低滲透儲集巖。實鉆證實該井龍王廟組儲集層垂厚為54 m，測井解釋孔隙度為4.7%，測試獲中產(chǎn)工業(yè)氣流（見圖6），進一步證實本文所建立的磨溪地區(qū)龍王廟組碳酸鹽巖儲集層分級評價標(biāo)準(zhǔn)和預(yù)測方法正確有效，且對同類型氣藏的儲集層精細(xì)描述、儲集層分級評價和預(yù)測具有借鑒意義。

圖6 磨溪地區(qū)龍王廟組氣藏實鉆井MX-Z井儲集層綜合柱狀圖及其地球物理響應(yīng)

6 結(jié)論

磨溪龍王廟組氣藏發(fā)育裂縫-孔洞型、裂縫-孔隙型兩種儲集空間組合類型，裂縫-孔洞型儲集層物性優(yōu)于裂縫-孔隙型儲集層。裂縫-孔隙型儲集層具體包括裂縫-粒間（溶）孔型儲集層和晶間（溶）孔型儲集層，裂縫-粒間孔型儲集層物性優(yōu)于晶間（溶）孔型儲集層。通過單一儲集層分級評價參數(shù)研究，以中值孔喉半徑、有效孔隙度、有效滲透率、裂縫-溶蝕孔洞發(fā)育組合關(guān)系 4個對儲集層分級敏感性較強的分級評價參數(shù)，建立了具有針對性的四級儲集層分級評價標(biāo)準(zhǔn)。明確了構(gòu)造位置、沉積環(huán)境、成巖后生作用 3個有利于優(yōu)質(zhì)儲集層發(fā)育的主控因素，揭示了優(yōu)質(zhì)儲集層發(fā)育條件。綜合運用儲集層發(fā)育的主控地質(zhì)因素、縫洞發(fā)育帶的FMI成像測井縫洞識別和分級儲集層地震波形分類響應(yīng)特征并結(jié)合試井動態(tài)資料分析，可較準(zhǔn)確地預(yù)測磨溪龍王廟組氣藏各級儲集層空間展布。綜合運用研究區(qū)儲集層分級評價標(biāo)準(zhǔn)及分級儲集層預(yù)測方法，獲得較好的鉆探效果，研究區(qū)后續(xù)部署實鉆井證實各級儲集層在各井區(qū)的分布預(yù)測準(zhǔn)確性較高。

符號注釋：

GR——自然伽馬，API；K——滲透率，10-3μm2；p50——中值壓力，MPa；pd——排驅(qū)壓力，MPa；R——復(fù)相關(guān)系數(shù)，無因次；R50——中值孔喉半徑，μm；Rmax——最大孔喉半徑，μm；Rt——電阻率，Ω·m；RXO——沖洗帶電阻率，Ω·m；ρ——密度，g/cm3；φCNL——中子孔隙度，%；φ——孔隙度，%；Δt——聲波時差，μs/m。