元壩工區(qū)須家河組儲(chǔ)層測(cè)井評(píng)價(jià)研究

李 浩,劉雙蓮,葛 祥,吳見(jiàn)萌,何傳亮,郭麗莉

(1.中國(guó)石油化工股份有限公司石油勘探開(kāi)發(fā)研究院,北京100083;2.中國(guó)石化石油工程技術(shù)研究院,北京100101;3.中石化西南石油工程有限公司測(cè)井分公司,四川成都610100;4.中國(guó)石油集團(tuán)測(cè)井有限公司天津分公司射孔器材加工廠(chǎng),天津300280)

2012年,元壩工區(qū)YL7井在上三疊統(tǒng)須家河組三段(以下簡(jiǎn)稱(chēng)須三段,T3x3)測(cè)試獲得高產(chǎn)工業(yè)氣流,揭開(kāi)了元壩陸相氣藏的研究,須家河組三段和二段(以下簡(jiǎn)稱(chēng)須二段,T3x2)地層成為研究重點(diǎn)。

研究區(qū)測(cè)井評(píng)價(jià)面臨三個(gè)難題。一是巖石類(lèi)型復(fù)雜、氣層的電阻率特征無(wú)規(guī)律,如須三段有些氣層電阻率在1000Ω·m以上,有些氣層電阻率不足100Ω·m,還有低電阻率的測(cè)試低產(chǎn)氣層。二是低角度裂縫的測(cè)井響應(yīng)不明顯,與附近龍崗氣田須三段的低角度裂縫測(cè)井響應(yīng)差異大,其中,龍崗氣田須三段低角度縫的聲波時(shí)差高達(dá)80μs/ft(1ft≈0.3048m),為典型的開(kāi)啟裂縫;元壩須三段低角度裂縫聲波時(shí)差大多在60μs/ft左右,與無(wú)裂縫儲(chǔ)層的聲波值接近,識(shí)別難度很大。三是須二段孔隙度和裂縫密度總體大于須三段,但兩者測(cè)試產(chǎn)能卻相反,原因不明。統(tǒng)計(jì)表明,須二段平均孔隙度達(dá)到10%,測(cè)試層無(wú)阻流量卻鮮見(jiàn)高于5×104m3,須三段平均孔隙度遠(yuǎn)低于前者,僅為4.93%,測(cè)試層無(wú)阻流量多高于5×104m3,兩者反差巨大。上述現(xiàn)象困擾測(cè)井解釋,導(dǎo)致早期測(cè)井評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性不高,成為元壩工區(qū)須家河組的研究瓶頸。

多年的勘探開(kāi)發(fā)實(shí)踐表明,四川盆地須家河組天然氣儲(chǔ)量巨大,但可用于經(jīng)濟(jì)開(kāi)采的區(qū)塊很少,其根本原因是儲(chǔ)層“甜點(diǎn)”研究不到位,怎樣探索出須家河組儲(chǔ)層的“甜點(diǎn)”構(gòu)成模式,是增加其儲(chǔ)量動(dòng)用程度的關(guān)鍵,經(jīng)濟(jì)意義巨大。采用測(cè)井曲線(xiàn)地質(zhì)解析技術(shù),以其中的地質(zhì)細(xì)分類(lèi)刻度測(cè)井以及推演出復(fù)雜測(cè)井曲線(xiàn)信號(hào)的地質(zhì)歸因,是弄清四川盆地須家河組儲(chǔ)層經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量“甜點(diǎn)”構(gòu)成模式的有效途徑。

1 元壩陸相測(cè)井評(píng)價(jià)的地質(zhì)概況

元壩地區(qū)構(gòu)造上位于四川盆地東北部,通過(guò)構(gòu)造及斷裂解釋結(jié)果分析,該地區(qū)可劃分為4個(gè)區(qū)帶,即九龍山南鼻狀構(gòu)造、南部低緩帶、向斜帶和中部斷褶帶,如圖1所示。

圖1 元壩地區(qū)須二下亞段頂構(gòu)造圖(據(jù)中石化西南分公司)

研究區(qū)須二段沉積環(huán)境為三角洲前緣-前三角洲沉積,儲(chǔ)層以長(zhǎng)石巖屑砂巖為主,次為巖屑石英砂巖;須三段沉積環(huán)境受隆升事件影響,沉積相變化明顯,發(fā)育辮狀河三角洲-湖泊相過(guò)渡沉積體系,儲(chǔ)層主要為巖屑砂巖,其中須三段Ⅰ-Ⅲ砂組巖石顆粒粗,多見(jiàn)鈣屑砂巖[1-3],即砂巖中的巖屑成分主要為碳酸鹽巖,且該巖屑含量大于50%。沉積因素對(duì)兩套儲(chǔ)層的電阻率影響較大,其中須二段儲(chǔ)層巖石顆粒變化相對(duì)穩(wěn)定,與之對(duì)應(yīng)的是儲(chǔ)層電阻率變化穩(wěn)定;隆升事件導(dǎo)致須三段儲(chǔ)層的鈣質(zhì)與巖石粒度變化大,與之對(duì)應(yīng)的是儲(chǔ)層電阻率變化大。

研究區(qū)的重大地質(zhì)事件對(duì)沉積相、巖性和儲(chǔ)層影響巨大。一是應(yīng)力事件的影響。根據(jù)區(qū)域應(yīng)力場(chǎng)特征,元壩構(gòu)造地處龍門(mén)山前、米倉(cāng)山前和大巴山前推覆褶皺帶交會(huì)處,具三重構(gòu)造應(yīng)力擠壓背景。裂縫演化分析認(rèn)為,受膏鹽巖“上拱”影響,研究區(qū)西部構(gòu)造變形處砂巖常見(jiàn)高角度構(gòu)造縱張縫。受龍門(mén)山南東向應(yīng)力擠壓,砂巖間的薄層泥巖發(fā)生層間錯(cuò)動(dòng),形成近水平層間滑脫縫[4]。這種裂縫在須二段和須三段測(cè)試氣層的測(cè)井曲線(xiàn)中識(shí)別得最多,可見(jiàn),應(yīng)力事件中擠壓推覆成因的低角度裂縫與測(cè)試產(chǎn)能可能更密切。二是隆升事件的影響。研究區(qū)須三段Ⅳ-Ⅴ砂組巖石的鈣屑含量遠(yuǎn)低于上部Ⅰ-Ⅲ砂組,由Ⅳ砂組到3砂組巖石顆粒突然變粗(與之對(duì)應(yīng),圖2中褐色粗橫線(xiàn)之上可見(jiàn)電阻率突然變高)、巖屑含量劇增,表明二者之間有一次明顯的隆升事件,造成沉積相、巖石的物質(zhì)組成與儲(chǔ)層的孔隙結(jié)構(gòu)雙重巨變。

圖2 元壩工區(qū)測(cè)井響應(yīng)與測(cè)試關(guān)系

地質(zhì)事件改變地層本質(zhì)并體現(xiàn)在測(cè)井曲線(xiàn)中,它給測(cè)井評(píng)價(jià)及生產(chǎn)測(cè)試帶來(lái)諸多矛盾,又極難察覺(jué),造成前期地質(zhì)研究與測(cè)井評(píng)價(jià)的諸多假象,怎樣找到地質(zhì)事件的測(cè)井信號(hào)特征,事關(guān)本區(qū)的正確認(rèn)識(shí)。

2 基于地質(zhì)事件解析的流體識(shí)別研究

2.1 測(cè)井評(píng)價(jià)的思路與對(duì)策

地質(zhì)事件極可能是本區(qū)須二段與須三段儲(chǔ)層測(cè)試結(jié)果矛盾的主因,也可能是破解矛盾的關(guān)鍵。從問(wèn)題的表象看,巖性、物性及巖石骨架信號(hào)大于儲(chǔ)層含氣信號(hào),最終導(dǎo)致了測(cè)井評(píng)價(jià)困難;從本質(zhì)看,隆升、推覆事件引發(fā)的復(fù)雜近源堆積和裂縫系統(tǒng),是造成測(cè)井評(píng)價(jià)多重困難的根本;從研究思路看,弄清隆升、推覆事件與測(cè)井響應(yīng)的本質(zhì)關(guān)系及其對(duì)儲(chǔ)層性質(zhì)的影響,才是解決問(wèn)題的關(guān)鍵。圖3顯示了地質(zhì)事件與測(cè)井評(píng)價(jià)的關(guān)系,反映了地質(zhì)事件與測(cè)井曲線(xiàn)聯(lián)系的物理意義。圖中須二段主要與推覆事件有關(guān),它主要引發(fā)兩個(gè)測(cè)井評(píng)價(jià)難題:一是復(fù)雜應(yīng)力造成電阻率成因復(fù)雜,非油氣測(cè)井信號(hào)有可能參與飽和度計(jì)算,使飽和度計(jì)算精度低;二是裂縫因素會(huì)造成3條電阻率和3條孔隙度測(cè)井曲線(xiàn)形變,影響流體識(shí)別及飽和度計(jì)算精度。須三段受推覆與隆升事件影響的疊加,測(cè)井評(píng)價(jià)難度更大,其中隆升事件的影響有3個(gè):一是多種巖石類(lèi)型對(duì)電阻率影響巨大,影響流體識(shí)別;二是巖屑礦物復(fù)雜導(dǎo)致巖石骨架多變,影響孔隙度計(jì)算精度;三是孔隙結(jié)構(gòu)復(fù)雜,有時(shí)可見(jiàn)相對(duì)“高孔隙”測(cè)試的干層。

圖3 地質(zhì)事件與測(cè)井評(píng)價(jià)的關(guān)系

推覆與隆升事件的差異是氣層電阻率變化大的主要原因,二者的耦合關(guān)系是低角度裂縫具有隱蔽性的成因。另外,事件疊加也絕非是兩種復(fù)雜事件的簡(jiǎn)單累加,其中還有事件與事件相互作用引發(fā)的新問(wèn)題,這既是測(cè)井評(píng)價(jià)的未知因素,也可能是破解難題的另一把鑰匙。

根據(jù)上述分析,解析地質(zhì)事件與測(cè)井曲線(xiàn)的本質(zhì)關(guān)系,是破解本區(qū)須二段與須三段儲(chǔ)層測(cè)試結(jié)果矛盾的關(guān)鍵措施。本區(qū)須家河組需用測(cè)井曲線(xiàn)地質(zhì)解析技術(shù)[5]開(kāi)展3方面研究。一是采用巖心刻度測(cè)井曲線(xiàn),解析須二段、須三段事件差異與巖性的測(cè)井識(shí)別關(guān)系;二是采用溶蝕、裂縫刻度測(cè)井曲線(xiàn),分別解析隆升事件與鈣屑的隱蔽溶蝕測(cè)井特征、推覆事件與隱蔽低角度裂縫的測(cè)井特征,為推導(dǎo)這兩個(gè)地質(zhì)事件的耦合關(guān)系提供研究依據(jù);三是將上述兩個(gè)事件的隱蔽測(cè)井響應(yīng)與測(cè)試儲(chǔ)層的結(jié)構(gòu)歸因,推導(dǎo)和解決本區(qū)須二段與須三段孔隙度與產(chǎn)能關(guān)系相反的成因,指導(dǎo)新鉆井的測(cè)井解釋預(yù)測(cè)。

2.2 巖心刻度測(cè)井曲線(xiàn)與巖性模型的建立

本區(qū)須三段礫石突然大量出現(xiàn)是宏觀隆升事件的微觀外顯。前期研究發(fā)現(xiàn),電阻率、自然伽馬分別對(duì)儲(chǔ)層中的巖石粒度、巖屑含量更敏感,因此,以巖石粒度和巖屑(碳酸鹽巖含量大于50%為鈣屑,反之為巖屑)為細(xì)分類(lèi)依據(jù),研究隆升與推覆事件(代表巖性分別為鈣屑與巖屑)對(duì)測(cè)井曲線(xiàn)記錄的影響。

圖4為分類(lèi)后的測(cè)井響應(yīng)圖版,該圖版展示出3個(gè)規(guī)律。一是氣層賦存于固定的巖石類(lèi)型中,它既難賦存于最粗的巖石顆粒,又非更細(xì),表明氣層對(duì)滲流通道的選擇。二是電阻率可判斷鈣屑粒度,它隨鈣屑顆粒變粗而增高。三是自然伽馬可判斷儲(chǔ)層鈣屑含量,它隨鈣屑含量減少而增大。依此推論:鈣屑具有溶蝕與充填的兩面性,并可能對(duì)儲(chǔ)層滲透率和產(chǎn)能影響巨大。根據(jù)圖4的認(rèn)識(shí),建立了兩套地層的巖性識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)(表1)。

圖4 巖心標(biāo)定巖性測(cè)井響應(yīng)圖版

根據(jù)以上研究,進(jìn)一步提出了研究區(qū)測(cè)井評(píng)價(jià)的簡(jiǎn)化體積模型(圖5)。該模型表明,隆升和推覆事件決定了須二與須三段體積模型的差異性。其中,須三段1-3砂組隆升事件顯著,鈣屑含量高且變化小,此時(shí)巖石的粒度變化對(duì)電阻率影響最大;須三段4-5砂組及須二段儲(chǔ)層巖石粒度變化小,推測(cè)推覆事件作用更大,此時(shí)鈣屑含量對(duì)電阻率影響最大。

圖5 研究區(qū)須二、須三段體積模型

該體積模型有兩點(diǎn)啟示:一是鈣屑含量的量變與質(zhì)變,可能是制約鈣屑砂巖與巖屑砂巖孔隙結(jié)構(gòu)特征的主因;二是鈣屑與裂縫的耦合關(guān)系,可能是解開(kāi)本區(qū)測(cè)井評(píng)價(jià)矛盾現(xiàn)象的鑰匙。這些研究結(jié)果可能是解開(kāi)須二段與須三段測(cè)井評(píng)價(jià)矛盾的關(guān)鍵。

巖石類(lèi)型自然伽馬/API電阻率/(Ω·m)聲波時(shí)差/(μs·ft-1)典型井測(cè)試經(jīng)濟(jì)產(chǎn)能統(tǒng)計(jì)礫巖<40>10 000<45YL11無(wú)鈣屑砂礫巖<403 000～10 00045～55YL6無(wú)含礫鈣屑砂巖<401 000～3 00045～55YB6有鈣屑砂巖<55300～1 00055～60YL11有巖屑砂巖>55<30058～63YB6無(wú)

2.3 裂縫與溶蝕刻度測(cè)井曲線(xiàn)研究

2.3.1 裂縫刻度測(cè)井曲線(xiàn)研究

本區(qū)發(fā)育的低角度裂縫以及水平裂縫是宏觀推覆事件的微觀延伸。根據(jù)巖心觀察和利用成像測(cè)井研究成果刻度的常規(guī)測(cè)井曲線(xiàn),可建立基于常規(guī)測(cè)井曲線(xiàn)的裂縫分類(lèi)識(shí)別方法(圖6和圖7)。

圖6右側(cè)巖心照片為某井須三段取心段的半充填裂縫,左側(cè)為該裂縫在測(cè)井曲線(xiàn)上的深度標(biāo)定。巖心中,裂縫上半部分的白色物質(zhì)為方解石充填,下半部分為開(kāi)啟裂縫,中間見(jiàn)溶蝕現(xiàn)象;巖心和自然伽馬亦互相佐證,該低角度裂縫發(fā)育在砂、泥轉(zhuǎn)換界面上,聲波時(shí)差在60μs/ft左右。圖6初步印證了隆升事件成因的鈣屑沿低角度裂縫或溶蝕或充填的耦合關(guān)系推測(cè)。

圖6 元壩工區(qū)取心段半充填裂縫標(biāo)定

圖7為研究區(qū)高、低角度裂縫標(biāo)定結(jié)果。圖7a中,裂縫在成像測(cè)井的傾角蝌蚪圖上表現(xiàn)為中低角度,與之相對(duì)應(yīng)的常規(guī)測(cè)井曲線(xiàn)出現(xiàn)相應(yīng)的變化,一是在裂縫處的電阻率曲線(xiàn)會(huì)顯著降低(見(jiàn)圖7a中曲線(xiàn)欄的右側(cè)第一道),這是因?yàn)橹械徒嵌攘芽p處的鉆井液侵入較深,使電阻率明顯低于臨近地層;二是聲波時(shí)差值的增高(見(jiàn)圖7a中曲線(xiàn)欄的右側(cè)第二道),這是因?yàn)?聲波在低角度裂縫處衰減,使聲波時(shí)差值增高。圖中電阻率與聲波時(shí)差的變化可一一對(duì)應(yīng),相互佐證,反映了裂縫處測(cè)井曲線(xiàn)的關(guān)聯(lián)關(guān)系。

圖7b為高角度裂縫的測(cè)井曲線(xiàn)標(biāo)定結(jié)果。圖中右側(cè)為該井的高角度裂縫巖心照片,裂縫處可見(jiàn)深淺側(cè)向具有一定的正差異。

圖7 元壩工區(qū)低角度裂縫(a)和高角度裂縫(b)標(biāo)定結(jié)果

2.3.2 溶蝕刻度測(cè)井曲線(xiàn)研究

鈣屑具有兩面性,它既可發(fā)生溶蝕[7-8],也可發(fā)生充填,可采用薄片鑒定溶蝕刻度測(cè)井曲線(xiàn)。針對(duì)溶蝕儲(chǔ)層,可推導(dǎo)3條孔隙度測(cè)井曲線(xiàn)的原理差異:當(dāng)儲(chǔ)層溶蝕孔發(fā)育時(shí),計(jì)算或校正得到的中子、密度孔隙度大于聲波孔隙度;當(dāng)儲(chǔ)層含氣時(shí),計(jì)算或校正得到的聲波、密度孔隙度大于中子孔隙度;當(dāng)儲(chǔ)層為水層時(shí),計(jì)算或校正的上述3條孔隙度基本相等?；谶@3條孔隙度測(cè)井曲線(xiàn)的原理差異,找到了溶蝕儲(chǔ)層的測(cè)井識(shí)別依據(jù)。圖8為溶蝕孔測(cè)井曲線(xiàn)識(shí)別,可見(jiàn),溶蝕孔發(fā)育深度處(4379～4380m),測(cè)井計(jì)算的密度孔隙度明顯大于聲波孔隙度,與次生孔的測(cè)井解釋原理相符合。

圖8 溶蝕孔測(cè)井曲線(xiàn)識(shí)別結(jié)果

根據(jù)上述工作,建立了適合研究區(qū)須二、三段的裂縫、溶蝕測(cè)井識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)(表2),為解開(kāi)研究區(qū)須二和須三段地質(zhì)事件引發(fā)的測(cè)井認(rèn)識(shí)矛盾奠定了基礎(chǔ)。

表2 元壩工區(qū)須二、三段裂縫、溶蝕測(cè)井識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)

2.4 根據(jù)儲(chǔ)層結(jié)構(gòu)特殊性歸因,研制儲(chǔ)層流體識(shí)別圖版

解決了裂縫與溶蝕的測(cè)井識(shí)別,無(wú)疑為須二段和須三段儲(chǔ)層結(jié)構(gòu)的特殊性歸因打下基礎(chǔ)。須二段與須三段地質(zhì)事件的差異性,是解決本區(qū)須二段與須三段儲(chǔ)層測(cè)試結(jié)果矛盾的關(guān)鍵線(xiàn)索,其中須三段面臨不同事件的耦合,其研究的重要性更甚于須二段。分析各事件促成的地層條件及其內(nèi)在性質(zhì),完全可以根據(jù)前文提到的歸因分析法開(kāi)展研究,推理并還原這種耦合關(guān)系的來(lái)龍去脈。

首先,前文研究已明確,推覆事件促成須二、須三段儲(chǔ)層的裂縫體系的產(chǎn)生,尤其是低角度裂縫。圖9中3468m處為典型的半充填低角度裂縫,測(cè)井曲線(xiàn)在該處出現(xiàn)類(lèi)似圖7a的電阻率(圖7a中右側(cè)第一道)與聲波(7a中右側(cè)第二道)聯(lián)動(dòng),另外,此處的自然伽馬曲線(xiàn)剛好處于巖性細(xì)微變化的界面處。推理認(rèn)為,低角度裂縫多發(fā)育于巖石接觸面上,可歸因于巖石薄弱面(巖性變化面)是推覆事件作用并產(chǎn)生低角度裂縫的重要界面。

圖9 YL7井須三段含氣指示曲線(xiàn)

其次,圖7a的半充填裂縫可歸因于隆升事件提供的充足鈣屑。測(cè)井與巖心觀察相互印證,須三段測(cè)井識(shí)別的低角度裂縫處,具有鈣屑物質(zhì)充填與溶蝕的兩面性,它構(gòu)成儲(chǔ)層溶蝕與充填的物質(zhì)基礎(chǔ),并產(chǎn)生復(fù)雜的富鈣屑裂縫結(jié)構(gòu),影響了測(cè)井響應(yīng)方式。

第三,須三段低孔、高產(chǎn)可歸因于這種富鈣屑的低角度裂縫體系。該體系中低角度裂縫處的鈣屑物質(zhì)提供了復(fù)雜的溶蝕與充填場(chǎng)所,產(chǎn)生特殊的半充填裂縫和特殊的孔、滲結(jié)構(gòu),沿低角度裂縫形成的局部溶蝕成高滲帶,對(duì)氣藏開(kāi)采構(gòu)成深遠(yuǎn)影響。

為印證上述歸因分析,利用密度與聲波的孔隙度關(guān)系,推導(dǎo)了測(cè)井響應(yīng)對(duì)裂縫與溶蝕的測(cè)井解釋關(guān)系。圖9中右側(cè)第三道為校正后的三孔隙度關(guān)系曲線(xiàn),根據(jù)測(cè)井解釋原理,可以看到3種關(guān)系:一是聲波孔隙度主要反映原生孔隙,當(dāng)計(jì)算的聲波孔隙度為零值時(shí),表明原生孔隙不發(fā)育;二是由于鈣屑砂巖致密,圖中以裂縫為中心,向上下延伸,聲波會(huì)逐漸歸零,歸零處密度孔隙度明顯高于聲波,表明此處發(fā)育溶蝕;三是圖8反映了典型的溶蝕現(xiàn)象(未見(jiàn)明顯裂縫測(cè)井響應(yīng)),圖9與圖8的區(qū)別明顯。裂縫中心點(diǎn)處聲波與密度的孔隙度差異更復(fù)雜,這是因?yàn)樵诘徒嵌攘芽p處同時(shí)存在聲波衰減和溶蝕現(xiàn)象,使聲波與密度孔隙度同時(shí)增高,其增高的程度取決于低角度裂縫的開(kāi)度與溶蝕強(qiáng)度。

將事件耦合結(jié)合測(cè)井推理,研制出基于地質(zhì)事件認(rèn)識(shí)的須三段“含氣指示曲線(xiàn)”。圖9第四道為YL7井計(jì)算的須三段含氣指示曲線(xiàn),該曲線(xiàn)印證并闡釋了事件耦合的內(nèi)在聯(lián)系:溶蝕現(xiàn)象主要沿低角度裂縫的中心呈近似對(duì)稱(chēng)發(fā)育(3460～3472m),溶蝕與裂縫在須三段的這種特殊關(guān)系,形成局部高滲帶,是須三段儲(chǔ)層孔隙度低卻高產(chǎn)的主因。

反觀須二段氣層,裂縫雖然是儲(chǔ)層是否產(chǎn)氣的關(guān)鍵,但鈣屑含量小于30%,影響了溶蝕與裂縫的有效配置。YB22井是須二段產(chǎn)量最高的一口井,該井須二段產(chǎn)氣層測(cè)井曲線(xiàn)(圖10)中4402～4412m聲波值呈多個(gè)“刺刀狀”增高,具低角度裂縫發(fā)育特征,表明該層低角度裂縫發(fā)育密度大是產(chǎn)量偏高的原因。進(jìn)一步統(tǒng)計(jì)須二段各井表明,低角度裂縫密度與須二段氣層產(chǎn)能關(guān)系密切。

圖10 YB22井須二段產(chǎn)氣層測(cè)井曲線(xiàn)

上述研究表明,本區(qū)兩段地層孔隙度與測(cè)試結(jié)果的巨大反差原因在于,推覆事件促成了裂縫體系,其中,低角度裂縫在儲(chǔ)層的發(fā)育密度,決定了須二段氣層的產(chǎn)能特點(diǎn);隆升事件提供了富鈣屑砂巖,它是儲(chǔ)層的溶蝕與充填基礎(chǔ),這種復(fù)雜溶蝕、充填與裂縫的特殊耦合,決定了須三段氣層的產(chǎn)能特點(diǎn)。兩套地層事件成因研究合理解釋了矛盾現(xiàn)象,也成為破解難題的關(guān)鍵。

基于上述研究認(rèn)識(shí),建立了元壩地區(qū)須家河組二段、三段流體識(shí)別圖版(圖11),為本區(qū)流體識(shí)別圖版制作提供了依據(jù),圖版坐標(biāo)的物理意義包涵地質(zhì)事件因素。其中,須三段是隆升與推覆事件疊加,其圖版橫坐標(biāo)引入能夠表達(dá)溶蝕與裂縫特殊結(jié)構(gòu)的含氣指示(IGAS)曲線(xiàn),縱坐標(biāo)采用儲(chǔ)層孔隙度(POR)。圖中,高產(chǎn)氣層的IGAS值大于20,其它儲(chǔ)層是IGAS與POR的綜合關(guān)系,IGAS和POR均高,則儲(chǔ)層產(chǎn)能偏好,反之儲(chǔ)層偏差(圖11a)。須二段以推覆事件為主,其圖版橫坐標(biāo)用裂縫發(fā)育密度指代低角度裂縫強(qiáng)度,縱坐標(biāo)以密度與聲波關(guān)系函數(shù),作為孔隙度系數(shù)。圖中,氣層的低角度裂縫強(qiáng)度參數(shù)值高,差氣層的低角度裂縫強(qiáng)度參數(shù)值與孔隙度系數(shù)均較高,含氣層反之(圖11b)。

圖11 元壩地區(qū)須家河組二段、三段流體識(shí)別圖版a 須三段含氣指示(IGAS)與孔隙度交會(huì)曲線(xiàn); b 須二段低角度裂縫強(qiáng)度孔隙度系數(shù)交會(huì)曲線(xiàn)

3 實(shí)際應(yīng)用研究

3.1 新鉆井儲(chǔ)層流體預(yù)測(cè)

該圖版隨后被當(dāng)年新鉆井一一證實(shí)。圖12為YB223井流體識(shí)別結(jié)果,分析可知,該井須三段IGAS值低,表明低角度裂縫與溶蝕的耦合程度低,結(jié)合該井測(cè)試儲(chǔ)層孔隙度低,測(cè)井解釋預(yù)判為低產(chǎn)氣層,測(cè)試結(jié)果與預(yù)測(cè)結(jié)果相符。

圖12 YB223井流體識(shí)別結(jié)果

3.2 勘探目標(biāo)預(yù)測(cè)

本工區(qū)中,須三段是研究的主要目的層。上述研究表明,縱向上巖性變化面是低角度裂縫發(fā)育帶,鈣屑物質(zhì)沿低角度裂縫面對(duì)稱(chēng)溶蝕,有助于形成含氣高產(chǎn)帶,這些認(rèn)識(shí)將對(duì)勘探開(kāi)發(fā)部署影響巨大。

從另一個(gè)角度思考,橫向上巖性的變化同樣與產(chǎn)量的高低有關(guān)。圖13為元壩地區(qū)須三段主河道巖相展布圖。圖中YL7井、YL12井、YL10井及YB221井測(cè)試產(chǎn)量較高,其共同特點(diǎn)是,分布于鈣屑砂質(zhì)礫巖或中粗粒鈣屑砂巖中,在巖相邊界處有可能高產(chǎn)概率大;其它巖相儲(chǔ)層測(cè)試均為低產(chǎn),目前測(cè)試尚未見(jiàn)到工業(yè)氣流。

圖13 元壩地區(qū)須三段主河道巖相展布

元壩地區(qū)前期探井以直井為主,鉆探層位多選擇儲(chǔ)層內(nèi)部,以該鉆探方式目前在該區(qū)須三段還難以形成規(guī)模開(kāi)發(fā)。

以低角度裂縫帶為獲得經(jīng)濟(jì)產(chǎn)能的鉆探目標(biāo),以裂縫帶上下地層對(duì)稱(chēng)溶蝕的孔隙為經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的供給基礎(chǔ),是否有助于水平井的長(zhǎng)期穩(wěn)產(chǎn)以及該區(qū)未來(lái)的經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)呢,有待于進(jìn)一步驗(yàn)證。

4 結(jié)論

1) 測(cè)井曲線(xiàn)地質(zhì)解析技術(shù)有助于解決復(fù)雜儲(chǔ)層測(cè)井評(píng)價(jià)難題。本文應(yīng)用其中的刻度法,得到了巖性、裂縫即溶蝕的識(shí)別依據(jù),為利用測(cè)井曲線(xiàn)識(shí)別推覆事件和隆升事件奠定了基礎(chǔ);應(yīng)用歸因法,推導(dǎo)出地質(zhì)事件與須三段儲(chǔ)層局部高滲的內(nèi)在關(guān)聯(lián),該關(guān)聯(lián)被須三段“含氣指示曲線(xiàn)”的內(nèi)在結(jié)構(gòu)所佐證。

2) 地質(zhì)事件是本區(qū)須二和須三段孔隙度與儲(chǔ)層產(chǎn)能矛盾的根本因素。其中,低角度裂縫發(fā)育強(qiáng)度與須二段氣層的產(chǎn)氣量密切相關(guān);隆升事件為須三段提供了豐富的鈣屑,鈣屑沿低角度裂縫的對(duì)稱(chēng)溶蝕與局部充填,構(gòu)成須三段半充填裂縫特殊的低孔隙、高滲結(jié)構(gòu),形成須三段儲(chǔ)層低孔隙卻高產(chǎn)的特殊現(xiàn)象。

3) 新認(rèn)識(shí)有可能為元壩地區(qū)須三段的經(jīng)濟(jì)開(kāi)采提供依據(jù)。該區(qū)前期探井以直井為主,目前該區(qū)須三段因直井控制儲(chǔ)量規(guī)模小、測(cè)試產(chǎn)能下降很快,因而還難以形成規(guī)模開(kāi)發(fā)。本文提出以低角度裂縫帶作為獲得經(jīng)濟(jì)產(chǎn)能的鉆探目標(biāo),以裂縫帶上下地層對(duì)稱(chēng)溶蝕發(fā)育的孔隙為經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的供給基礎(chǔ),該思路有可能擴(kuò)大單井控制儲(chǔ)量,為須三段經(jīng)濟(jì)開(kāi)采提供可行依據(jù)。