百色油田百4灰?guī)r油藏儲(chǔ)層特征分析

丁 娜，熊家林，林 波，喻永生，唐在秋

（中國石化江蘇油田分公司勘探開發(fā)研究院，江蘇揚(yáng)州 225009）

1 區(qū)域地質(zhì)概況

百色盆地位于廣西西南部，呈北西向長條狀展布，是疊覆在南盤江中生界中三疊統(tǒng)基底之上的第三系殘留型小型陸相盆地。百色盆地東部為東部坳陷，西部為西部坳陷，百4油藏位于百色盆地東部坳陷東部。百4油藏基底為中三疊統(tǒng)蘭木組地層，向上發(fā)育古近系、新近系及第四系地層?；椎貙釉诠沤党练e之前經(jīng)歷了強(qiáng)烈的褶皺抬升、剝蝕［1］。百4油藏1987年全面投入開發(fā)，經(jīng)歷了試采、上產(chǎn)、產(chǎn)量快速下降和開發(fā)后期產(chǎn)量遞減4個(gè)開發(fā)階段，2015年7月底整體關(guān)停。百4油藏原始地層壓力13.43 MPa，飽和壓力7.06 MPa，油藏溫度78℃［2］，平均埋深1 310 m。百4油藏累產(chǎn)較高，是區(qū)塊流轉(zhuǎn)之后重要的挖潛地區(qū)（見圖1）。

圖1 研究區(qū)位置及地層

前人對(duì)灰?guī)r儲(chǔ)層已有許多研究，構(gòu)造縫和巖溶作用對(duì)灰?guī)r儲(chǔ)層優(yōu)化作用較大［3］。近些年在塔里木盆地、四川盆地、鄂爾多斯盆地等灰?guī)r油藏的研究也表明，巖溶不僅僅在不整合面發(fā)育，灰?guī)r內(nèi)幕因巖溶作用同樣產(chǎn)生大量縫洞，形成有利儲(chǔ)集體系［4-5］。針對(duì)灰?guī)r儲(chǔ)層裂縫預(yù)測(cè)和分析的地球物理方法有地震相干、曲率、螞蟻體波形相似性屬性等，對(duì)小尺度裂縫預(yù)測(cè)主要為疊前方位各向異性［6-7］。融合各項(xiàng)屬性，完成對(duì)灰?guī)r儲(chǔ)集層的刻畫。

本文嘗試結(jié)合生產(chǎn)動(dòng)態(tài)、巖心觀察、測(cè)井及物探手段分析百4油藏儲(chǔ)層特征。

2 灰?guī)r儲(chǔ)層巖性及發(fā)育范圍

2.1 灰?guī)r巖性特征

百4油藏儲(chǔ)層為中三疊統(tǒng)蘭木組灰?guī)r，灰?guī)r巖性以亮晶藻屑灰?guī)r為主，局部發(fā)育生物灰?guī)r；頂部或底部發(fā)育泥晶灰?guī)r、泥灰?guī)r。

2.2 灰?guī)r儲(chǔ)層分布

研究區(qū)蘭木組灰?guī)r沉積后，經(jīng)風(fēng)化剝蝕，與上覆那讀組地層不整合接觸?；?guī)r分布范圍較廣。法1井鉆遇灰?guī)r厚度約600 m，是上法灰?guī)r發(fā)育地區(qū)鉆遇灰?guī)r最厚的一口井。法1井位于灰?guī)r區(qū)中部，灰?guī)r厚度向四周減薄?；?guī)r發(fā)育區(qū)南北長8 km，東西寬6 km，但該區(qū)法20井并未鉆遇灰?guī)r。百4圈閉西部邊界由一條北西向斷層控制，研究區(qū)斷層北部為逆斷層，東部灰?guī)r海拔高于西部。但在百4-13井位置原認(rèn)識(shí)斷層變?yōu)檎龜鄬樱瑫r(shí)由于法20井未鉆遇灰?guī)r，原百4-13井西部邊界局限在較近位置。

通過本次研究認(rèn)識(shí)到，地震資料對(duì)灰?guī)r頂邊界有比較清晰的反映：蘭木組灰?guī)r與那讀組砂巖接觸表現(xiàn)為波峰反射，三疊系泥巖與那讀組砂巖接觸表現(xiàn)為波谷反射。以此為依據(jù)，認(rèn)為百4-13井西部仍然發(fā)育灰?guī)r，從而將百4-13井區(qū)油藏邊界向西外推，擴(kuò)大灰?guī)r面積。百4-13井西部灰?guī)r仍然處在較高位置，有一定潛力。再利用10 m間隔等高線構(gòu)造圖，刻畫灰?guī)r頂部微構(gòu)造，認(rèn)識(shí)到百4塊存在多個(gè)局部構(gòu)造高點(diǎn)，百4-13井西南部的構(gòu)造高點(diǎn)面積較大，高點(diǎn)海拔-1 070 m，是下部挖潛的重點(diǎn)區(qū)域（見圖2）。

圖2 百4油藏灰?guī)r頂面構(gòu)造及地震剖面

3 儲(chǔ)集空間類型

3.1 巖心識(shí)別儲(chǔ)集空間類型

通過熒光薄片顯微觀察，百4地區(qū)灰?guī)r基質(zhì)基本不含油，約85%石油賦存于連通性好、具有一定自由空間的次生孔隙中［5］。百色盆地上法地區(qū)灰?guī)r巖溶儲(chǔ)層裂縫極其發(fā)育，以構(gòu)造裂縫為主，且至少發(fā)育兩組裂縫［1］。前人巖心觀察統(tǒng)計(jì)，亮晶藻屑灰?guī)r段成巖作用較強(qiáng)，儲(chǔ)層中裂縫發(fā)育，裂縫密度7.2～192.2條／m，開啟—半開啟裂縫密度1.3～119.8條／m，是百4油藏重要的儲(chǔ)集空間和滲流通道。裂縫以高角度裂縫為主，但多被粗大自形晶方解石充填；以低角度裂縫次之，但多為開啟縫，并且發(fā)育大量的縫合線（見圖3）。沿裂縫溶蝕形成順縫洞，顆粒、基質(zhì)和亮晶被選擇性溶蝕而形成微洞。其中，順縫洞多數(shù)未充填或半充填，而且含油普遍。同時(shí)裂縫有助于灰?guī)r溶蝕作用的發(fā)生，剝蝕期的溶蝕孔、縫、洞絕大部分是沿著前期形成的充填裂縫內(nèi)進(jìn)行。

圖3 法1井及法8井巖心照片

總體上看，百4油藏儲(chǔ)集類型為縫洞復(fù)合型油藏。主要縫洞形成時(shí)期為印支褶皺運(yùn)動(dòng)形成的構(gòu)造裂隙、抬升剝蝕期的淋濾溶蝕孔隙和喜山斷塊運(yùn)動(dòng)形成的張開裂縫［8］。

3.2 測(cè)井分析儲(chǔ)集空間

測(cè)井結(jié)合巖心分析認(rèn)為，百4地區(qū)儲(chǔ)層可以分為頂部風(fēng)化殼和內(nèi)幕灰?guī)r縫洞型儲(chǔ)層。風(fēng)化殼風(fēng)化淋濾帶溶蝕現(xiàn)象明顯，且不同巖性風(fēng)化結(jié)果差異較大：風(fēng)化殼泥灰?guī)r風(fēng)化后縫隙多被泥質(zhì)重新填充，物性較差；藻屑灰?guī)r及亮晶灰?guī)r風(fēng)化后縫洞較為發(fā)育。內(nèi)幕灰?guī)r部分層段發(fā)育縫洞，改造灰?guī)r為縫洞型儲(chǔ)層。在測(cè)井上，內(nèi)幕灰?guī)r縫洞一般表現(xiàn)為電阻率數(shù)值在高背景下有所降低，低角度裂縫聲波測(cè)井縱波時(shí)差變大，高角度裂縫則縱波時(shí)差變化不大，若自然伽馬值升高，則有可能縫洞被泥質(zhì)充填（見圖4）。

圖4 百4-3井巖電綜合響應(yīng)成果

整體上風(fēng)化殼和純灰?guī)r段具有相同的特點(diǎn)，即厚度和泥質(zhì)含量變化較大，巖性致密。儲(chǔ)層依靠后期改造形成的裂縫、溶蝕的孔隙溝通流體。風(fēng)化殼溶蝕作用明顯，縫洞較發(fā)育，但易被泥質(zhì)填充。內(nèi)幕灰?guī)r裂縫發(fā)育位置井間差異較大，儲(chǔ)層位置變化較大，需要通過地震資料進(jìn)一步研究。

4 縫洞特征分析

4.1 剖面縫洞發(fā)育分析

通過百4油藏多口井的井震標(biāo)定認(rèn)識(shí)到，蘭木組上部風(fēng)化殼灰?guī)r縫洞發(fā)育區(qū)及灰?guī)r內(nèi)幕縫洞發(fā)育區(qū)在地震上都有較為明顯的反映，表現(xiàn)為高速中的低速，強(qiáng)振幅中的弱振幅。

基于這些認(rèn)識(shí)，通過變密度剖面分析灰?guī)r縫洞發(fā)育特征，可以識(shí)別出弱片狀反射對(duì)應(yīng)蘭木組下部灰?guī)r內(nèi)幕溶蝕縫洞，頂部風(fēng)化殼頂表現(xiàn)為連續(xù)性強(qiáng)反射（見圖5）。部分井區(qū)存在串珠狀反射，反映較大溶蝕洞。

圖5 過百4井速度剖面與電測(cè)解釋對(duì)應(yīng)圖

4.2 平面縫洞特征分析

（1）應(yīng)用“構(gòu)造+分頻能量+不連續(xù)性屬性”提高灰?guī)r結(jié)構(gòu)解剖能力，認(rèn)識(shí)灰?guī)r溶洞的分布狀況。在刻畫時(shí)，將儲(chǔ)層分為上部風(fēng)化殼及下套內(nèi)幕灰?guī)r。風(fēng)化殼和內(nèi)幕灰?guī)r都有洞或水平縫的特征。風(fēng)化殼洞或水平縫集中在百4塊中西部位，內(nèi)幕灰?guī)r縫洞在百4塊灰?guī)r西部高部位發(fā)育明顯。所有高產(chǎn)井都發(fā)育溶蝕孔洞，而且井震關(guān)系匹配良好。

（2）應(yīng)用曲率+不連續(xù)螞蟻?zhàn)粉檶傩匀诤峡坍嬃芽p。從刻畫結(jié)果看，風(fēng)化殼與內(nèi)幕相比裂縫發(fā)育程度要高，呈網(wǎng)狀分布，基本全區(qū)有裂縫發(fā)育，切割水平縫洞，能夠有效溝通流體。內(nèi)幕油藏裂縫全區(qū)發(fā)育，在構(gòu)造高帶分布較低部位更好，可以較好地溝通水平縫洞。結(jié)合巖心觀察資料，認(rèn)為油藏內(nèi)大量存在裂縫溝通，發(fā)育兩組方位為10°～30°和270°～330°的裂縫（見圖6）。

圖6 百4塊風(fēng)化殼及灰?guī)r內(nèi)幕縫洞分布疊合圖

4.3 開發(fā)情況驗(yàn)證縫洞特征

除了巖心表明百4灰?guī)r縫洞發(fā)育之外，百4塊多口井鉆進(jìn)時(shí)存在放空、漏失的現(xiàn)象，同樣證明灰?guī)r中縫洞存在。百4油藏早期井初產(chǎn)高，累產(chǎn)高，1988年前鉆探井如百4井及法1井產(chǎn)量高，初期產(chǎn)量30～50 t/d，百4井及百4-3井累產(chǎn)超過8×104t。后期井如1993—1995年實(shí)施的百4-11井、百4-13井及百4-16井仍然有一定的累產(chǎn)，分別為3 380，12 098，967 t。初期井累產(chǎn)高，表明百4灰?guī)r油藏有較大儲(chǔ)量。

累產(chǎn)油較高井大多打在速度剖面的弱片狀地區(qū)及珠串狀地區(qū)。平面上一般也位于孔縫發(fā)育地區(qū)。溶蝕孔洞發(fā)育對(duì)油井開發(fā)效果有一定的控制作用。

從生產(chǎn)上看，新認(rèn)識(shí)的縫洞體系可以較好地解釋一些矛盾。例如百4-4井和百4-5井被溶蝕縫切割成獨(dú)立小塊，百4-4井1993年4月投產(chǎn)，投產(chǎn)即見水，百4-4井見水后，油水同出，沒有像其他油井見水后油量驟降，累計(jì)產(chǎn)油1.4×104t。而其西部的百4-5井已經(jīng)生產(chǎn)5 a之久，當(dāng)時(shí)仍不含水；東部的百4-3井于1992年12月見水。這說明百4-4井與百4-5井之間被較大的縫分割成兩套體系。百4-11井及百4-13井相鄰且海拔相似，百4-11井液量低幾乎不含水，百4-13井有一定液量且高含水。兩井測(cè)井特征相似，通過縫洞疊合圖發(fā)現(xiàn)百4-13井孔隙發(fā)育較好，同時(shí)有裂縫連接注水井百4-2井，導(dǎo)致該井液量含水都較高。動(dòng)態(tài)資料表明多數(shù)洞與洞之間是依靠縫連接，同時(shí)縫對(duì)生產(chǎn)情況有一定的控制作用。

5 結(jié)論

（1）構(gòu)造運(yùn)動(dòng)形成的裂縫和巖溶形成的溶蝕縫洞是百4油藏主要的儲(chǔ)集空間，也是油藏主要的滲流通道?？p洞系統(tǒng)對(duì)油井開發(fā)效果有一定的控制作用。

（2）百4油藏灰?guī)r儲(chǔ)層分為上下兩部分，上部風(fēng)化殼，下部為灰?guī)r內(nèi)幕縫洞型儲(chǔ)層。風(fēng)化殼與內(nèi)幕相比裂縫發(fā)育程度高，呈網(wǎng)狀分布，水平縫洞風(fēng)化殼在西部較為發(fā)育。內(nèi)幕油藏裂縫主要在構(gòu)造高帶分布，水平縫洞發(fā)育范圍較廣。

（3）通過本次儲(chǔ)層特征研究，認(rèn)為研究區(qū)西部高部位縫洞發(fā)育地區(qū)是剩余油分布的有利區(qū)域。