KKY 氣田古近系卡拉塔爾組儲(chǔ)層評(píng)價(jià)

劉雨佳，黃健全，胡雪濤

(1.西南石油大學(xué)，地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，成都 610500；2.西南石油大學(xué)，石油與天然氣工程學(xué)院，成都 610500)

1 區(qū)域概況

KKY 凝析氣田位于塔里木盆地西南方向葉城凹陷KKY 構(gòu)造帶的第二排構(gòu)造。KKY 下第三系主要由海相碳酸鹽巖、陸源碎屑巖和蒸發(fā)巖組成。下第三系卡拉塔爾組（E2k）為本區(qū)深部構(gòu)造的主要儲(chǔ)、產(chǎn)油氣層段。根據(jù)A1、A2、A3、A4 井的巖性和電性特征，可將E2k 劃分為三類巖性層段。①下灰?guī)r段：主要由砂屑灰?guī)r、泥晶生屑灰?guī)r和灰色泥晶灰?guī)r不等厚互層組成，帶有少量深灰色灰質(zhì)泥巖。厚約41～47m。②白云巖段：主要由泥晶云巖、砂屑云巖、粉砂質(zhì)云巖、亮晶鮞粒云巖、深灰、褐灰色泥質(zhì)云巖不等厚互層組成，帶有云質(zhì)泥巖、灰白色石膏與薄-中厚層狀泥巖。這一層段為主要產(chǎn)油氣層段。厚約35.5～49m。③上灰?guī)r段：主要由泥灰?guī)r、泥晶灰?guī)r、泥晶砂屑灰?guī)r、泥晶生屑灰?guī)r、淺灰、灰色泥質(zhì)灰?guī)r不等厚互層組成，帶有少量同色灰質(zhì)泥巖，厚約30～35m。

2 地層劃分與對(duì)比

地質(zhì)研究的基礎(chǔ)是地層的劃分和對(duì)比，用于確定地層的層序。地層劃分如果出現(xiàn)差錯(cuò)將影響沉積、儲(chǔ)層、油氣等方面的研究，給后續(xù)的勘探開發(fā)帶來巨大損失。所以為了得出準(zhǔn)確、精細(xì)小層對(duì)比結(jié)果，在分析對(duì)比研究區(qū)4 口井的測(cè)井資料后，A2 井的測(cè)井曲線特征更突出，所以用它作為標(biāo)準(zhǔn)井，建立連井剖面。

2.1 地層劃分和對(duì)比原則

參考研究區(qū)的開發(fā)資料，再結(jié)合工區(qū)實(shí)際情況，確定了地層劃分對(duì)比原則如下：

1）標(biāo)志層的對(duì)比。地層剖面中，一些分布廣、特點(diǎn)明顯且便于識(shí)別的巖層，可以作為地層劃分對(duì)比的標(biāo)志，被稱為標(biāo)志層。某些標(biāo)志層具有同時(shí)性的特征，其形成與全球性的古氣候、古地理及古構(gòu)造變化有關(guān)，可作為全球性地層劃分對(duì)比的依據(jù)。

2）地層厚度對(duì)比。在地層厚度大且基本保持一致，地層變化平緩，斷層不發(fā)育，且缺少標(biāo)志層的地層中我們可以用“等厚法”來劃分地層。

3）沉積旋回時(shí)比。因?yàn)榈貧さ纳祷蛘呤亲匀画h(huán)境的改變，盆地水面上升或下降呈周期性運(yùn)動(dòng)，使得沉積巖巖性粗細(xì)呈周期性韻律變化。不同沉積時(shí)期沉積巖的類型和結(jié)構(gòu)特征都各不同，所反映出來的測(cè)井曲線也不相同。所以我們可以用測(cè)井曲線來區(qū)分不同時(shí)期的地層。

4）鄰井追蹤對(duì)比。不一樣的沉積相帶分布有自己的范圍，各相帶在同一平面上分布有相應(yīng)的連續(xù)、繼承性。所以除了以上三種方法來劃分地層，也可以使用鄰井追蹤對(duì)比，使得地層劃分對(duì)比結(jié)果更加可靠合理。

2.2 地層劃分、對(duì)比的結(jié)果

用共區(qū)4 口井的測(cè)井資料，采用上述劃分原則和對(duì)比方法，將該氣田卡拉塔爾組劃分上部灰?guī)r段、白云巖段、下部灰?guī)r段。該區(qū)4 口井的連井剖面如圖1 所示。A4、A3 井的白云巖段和A1井的上灰?guī)r段地層增厚是由于斷層導(dǎo)致地層重復(fù)引起的。

3 研究區(qū)域儲(chǔ)層特征

3.1 巖石學(xué)特征

KKY 下第三系卡拉塔爾組受到陸源碎屑物注入的影響，突出顯示了碳酸鹽巖和陸源碎屑混積的特點(diǎn)，形成了以陸源碎屑巖為主，其含量往北遞減并變?yōu)楸容^純凈的碳酸鹽巖的沉積特征。所以研究區(qū)巖石類型多，形成原因雜，有盆內(nèi)成因的硫酸、碳酸鹽巖類，還有陸源碎屑巖類及其過渡巖類。

圖1 KKY 凝析氣田古近系卡拉塔爾組碳酸鹽巖小層對(duì)比圖

3.2 物性特征

據(jù)工區(qū)A1 井下第三系卡拉塔爾組巖樣常規(guī)物性化驗(yàn)資料統(tǒng)計(jì)（表1），研究區(qū)孔隙度最大值為13.26%，最小值為0.27%，平均值為2.16%；滲透率最大值為4.36mD，最小值為0.015mD，平均值為0.145mD。由圖2 可見孔隙度分布直方圖主峰位于0.5%～1.0%，峰值為27.27%，次峰位于＞2.0%區(qū)間上，峰值為23.48%。滲透率主要集中在0.01mD～0.1mD，峰值為0.776（見圖3）。

表1 A1 井卡拉塔爾組物性特征表圖

全直徑巖心分析比小樣巖心分析的物性數(shù)據(jù)更能反映出具有裂縫的碳酸鹽巖儲(chǔ)層性能的本質(zhì)。對(duì)工區(qū)內(nèi)A1 井的20 個(gè)全直徑巖心進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，表明：

圖2 A1 井卡拉塔爾組孔隙度頻率分布直方圖

①全直徑孔隙度的分布總體上與常規(guī)物性分析的結(jié)果相差不大，其分布范圍為0.33%～3.12%，平均值為1.11%，孔隙度大于1.5%的樣品百分?jǐn)?shù)為20%；全直徑孔隙度頻率分布與常規(guī)巖樣孔隙度頻率分布相似。

②全直徑三個(gè)方向（垂直、側(cè)向1、側(cè)向2）的滲透率與常規(guī)巖樣滲透率相比，其分布范圍值和平均值都有明顯提升。

圖3 A1 井卡拉塔爾組滲透率頻率分布直方圖

③全直徑三個(gè)方向與常規(guī)巖樣滲透率頻率分布相比，全直徑三個(gè)方向滲透率的峰位于0.1mD ～1.0mD，而常規(guī)巖樣的滲透率峰值在0.01mD～0.1mD，比常規(guī)巖樣的高。

3.3 儲(chǔ)集空間特征

根據(jù)巖石薄片、鑄體薄片的鏡下觀察資料，卡拉塔爾組儲(chǔ)層主要儲(chǔ)集空間類型以粒內(nèi)溶孔、粒間溶孔和殘余粒間孔為主，少量基質(zhì)微孔和微裂縫，孔隙發(fā)育程度低。根據(jù)卡拉塔爾組巖石薄片、鑄體薄片及掃描電鏡統(tǒng)計(jì)分析，孔隙類型主要為粒內(nèi)溶孔、殘余粒間孔以及粒間溶孔，偶見晶間孔和微裂縫。

上灰?guī)r段以溶蝕縫和構(gòu)造縫為主，還發(fā)育有粒內(nèi)溶孔，發(fā)育少量的晶間孔和晶間溶蝕孔隙；白云巖段以粒間溶孔、溶蝕粒內(nèi)孔為主，發(fā)育少量構(gòu)造裂縫，基本無殘余粒間孔。

3.4 裂縫發(fā)育與分布特征

3.4.1 裂縫方位

據(jù)A1 井的統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，裂縫發(fā)育率（等于裂縫發(fā)育段與巖心總長(zhǎng)的百分比）為69%（裂縫發(fā)育層段累厚41.76m，巖心總長(zhǎng)60.39m）。裂縫主要是構(gòu)造縫，有少量壓溶縫。構(gòu)造縫中水平縫占44.7%，垂直縫占33.5%，斜縫占21.8%。這說明水平縫最發(fā)育，其次是垂直縫和斜縫。

3.4.2 裂縫密度

裂縫密度是裂縫發(fā)育程度以及分布均勻程度的主要表征參數(shù)。從A1 井取心段不同巖性中裂縫的分布可以看出，白云巖中裂縫總數(shù)最多，灰質(zhì)泥巖和泥質(zhì)白云巖其次?；屹|(zhì)泥巖中裂縫密度最大，12～13 條/米，其次是泥質(zhì)白云巖 中10～11條/米，白云巖中7～8 條/米。A1 井取芯段平均裂縫密度4.916，裂縫密度的分布范圍1.752 ～12.819，其中以12～13 條/米，5～6 條/米占優(yōu)勢(shì)，其中取心段（6335.67～6336.11m）裂縫密度為24米/條，A4 井取心段（6336.5～6341.28m）裂縫密度 為 20 條/米，A3 井 取 心 段 （6404.32 ～6409.40m）裂縫密度為55 條/米，這就說明該儲(chǔ)集層段中裂縫分布不均，明顯呈集中分布，裂縫的發(fā)育與巖性有一定關(guān)系，巖性較純利于裂縫發(fā)育，反之，不利于裂縫的發(fā)育。

3.4.3 裂縫傾角

裂縫層段中斜縫的傾角分布顯示，斜裂縫傾角大多在40～70°。傾角在60～70°的斜裂縫分布頻率為47.3%，傾角在40～60°的斜裂縫分布頻率為40.4%，這說明傾角在60～70°的裂縫發(fā)育，并和垂直縫一起構(gòu)成了儲(chǔ)集層段中的有效高角度縫。

3.4.4 裂縫寬度

裂縫寬度是影響裂縫孔隙度的重要參數(shù)之一，裂縫寬度分布顯示，0.5～1mm 的裂縫寬度的分布頻率為46.2%，1～5mm 者為28.8%，其它寬度區(qū)間的裂縫總分布頻率為25%。這說明該儲(chǔ)集層段中的裂縫寬度主要集中在0.5～1 和1～5mm，這兩個(gè)區(qū)間范圍的裂縫很可能構(gòu)成了該儲(chǔ)集層段主要的裂縫儲(chǔ)滲空間。

3.4.5 裂縫充填率

裂縫的發(fā)育程度與裂縫性儲(chǔ)集層的儲(chǔ)滲性能呈正相關(guān)性，而裂縫的充填程度則與裂縫性儲(chǔ)集層的儲(chǔ)滲性能呈反比，充填程度越高，儲(chǔ)滲性能越低，充填程度越低，則越有利于油氣在儲(chǔ)集層滲濾，聚集成藏。該儲(chǔ)集層段的裂縫充填礦物種類少，主要是方解石、石膏，有少量的白云石和鐵泥質(zhì)。該儲(chǔ)集層段未充填裂縫、未-半充填裂縫、半充填裂縫、半-全充填裂縫的總分布頻率為60.6%，全充填裂縫的分布頻率為35.8%，這說明雖然部分裂縫已被充填，但裂縫對(duì)儲(chǔ)集層的儲(chǔ)滲性能的貢獻(xiàn)仍不可忽視。

3.5 儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)特征

本次儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)特征的研究是根據(jù)A1 井所作的27 個(gè)樣的壓汞資料進(jìn)行分析研究。大多數(shù)樣品的孔隙結(jié)構(gòu)特征表現(xiàn)為分選較差，平均連通孔喉半徑小，無裂縫時(shí)排驅(qū)壓力較高，進(jìn)汞飽和度低，具有細(xì)孔微喉的結(jié)構(gòu)特征（表2）。

表2 卡拉塔爾組孔喉結(jié)構(gòu)特征參數(shù)表

4 儲(chǔ)層分類評(píng)價(jià)

4.1 儲(chǔ)層分類標(biāo)準(zhǔn)

儲(chǔ)層分類標(biāo)準(zhǔn)見表3。

表3 儲(chǔ)層分類標(biāo)準(zhǔn)

在上述儲(chǔ)層特征研究基礎(chǔ)上，依據(jù)儲(chǔ)層物性特征、孔隙結(jié)構(gòu)特征、儲(chǔ)層裂縫發(fā)育特征，并結(jié)合儲(chǔ)層的可采程度和氣層的生產(chǎn)能力，參考低孔低滲油層的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)后進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。I、II 和III 類為有效儲(chǔ)層，IV 類儲(chǔ)層在無裂縫發(fā)育時(shí)則為非儲(chǔ)層。

4.2 儲(chǔ)層單井評(píng)價(jià)

根據(jù)單井儲(chǔ)層孔滲性結(jié)合上述儲(chǔ)層評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)該研究區(qū)的四口井進(jìn)行單井儲(chǔ)層評(píng)價(jià)，根據(jù)單井儲(chǔ)層評(píng)價(jià)做出儲(chǔ)層類型厚度頻率統(tǒng)計(jì)圖，見圖4。

圖4 儲(chǔ)層分類頻率分布直方圖

由圖4 可看出III 類儲(chǔ)層最為發(fā)育，II 類儲(chǔ)層其次。所以此氣藏是以裂縫-孔隙型儲(chǔ)層為主的氣藏。

5 結(jié)論

綜上所述，得到以下結(jié)論：

1)KKY 氣田A4 井中無孔洞型儲(chǔ)層?？紫缎詢?chǔ)層有兩段，有效厚度分別為8.125m、4.5m。裂縫-孔隙型儲(chǔ)層有三段，有效厚度分別為3.625、19.25m、6.625m。

2）KKY 氣田A1 井中孔洞型儲(chǔ)層有一段，有效厚度為2.125m。孔隙性儲(chǔ)層有一段，有效厚度為3.5m。裂縫-孔隙型儲(chǔ)層有三段，有效厚度分別為6.125m、5.125m、3.375m。

3）KKY 氣田A2 井中無孔洞型儲(chǔ)層?？紫缎詢?chǔ)層有兩段，有效厚度分別為5.125m、6m。裂縫-孔隙型儲(chǔ)層有兩段，有效厚度分別為13m、5.75m。非儲(chǔ)層有一段，厚度為2.75m。

4）KKY 氣田A3 井中無孔洞型儲(chǔ)層?？紫缎詢?chǔ)層有三段，有效厚度分別為0.625m、7.125m、3.5m。裂縫-孔隙型儲(chǔ)層有一段，有效厚度為2.5m。

5）III 類儲(chǔ)層分布頻率最高占60%，II 類儲(chǔ)層其次，占35%，I 類儲(chǔ)層分布頻率最低，占2%。另有一層非儲(chǔ)層顯示，占比約3%。

6）由統(tǒng)計(jì)可知，研究區(qū)內(nèi)儲(chǔ)層主要以裂縫-孔隙型儲(chǔ)層為主，孔隙性儲(chǔ)層為輔。

7）白云巖段孔滲性較好，有效儲(chǔ)層較多較厚，是KKY 氣田主力產(chǎn)氣儲(chǔ)層。