储集体成像测井

作者&投稿:卜底 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
塔里木盆地塔中油气田碳酸盐岩岩溶储集体特征~

塔中油气田位于塔里木盆地中部卡塔克隆起上,自1989年发现后,先在中奥陶统一间房组探明储量扩大,近年来,又在下奥陶统鹰山组白云岩中发现大型油田,控制储量达3×108t以上。
塔中隆起奥陶系碳酸盐岩油气勘探从良里塔格组礁滩体到鹰山组风化壳取得了前所未有的重大发现,最主要的一点是勘探思路从构造勘探向储层勘探的转变,这也为配套技术的发展指明了方向。碳酸盐岩储层受沉积-改造的双重控制,改造作用对于改善其储集性能至关重要。塔中地区发育北西向逆冲和北东向走滑的两组断裂,如塔中82井区在塔中Ⅰ号断裂和塔中82走滑断裂的作用下发育级别不同、规模不等的次一级断裂以及裂缝,在断裂带发育的附近,储层裂缝发育,多级次、多方位裂缝的发育与沟通无疑使碳酸盐岩的储集性能得到明显改善。探讨断裂活动对发育优质储层所起的作用以及对储层的改造机制并建立相应的地质模式,对碳酸盐岩储层地质学的深化和油气勘探开发都有其现实意义。
(一)地质背景
塔中隆起位于塔里木盆地中部卡塔克隆起上,北邻满加尔凹陷,西北与阿瓦提凹陷相邻,西邻巴楚隆起,南邻塘沽孜巴斯凹陷,东接塔东低凸起,是一个加里东运动期定型的稳定古隆起。不同规模、方向、期次的断裂将塔中隆起切割成多块,具有“南北分带、东西分块与垂向分层”的特点。塔中隆起总体走向为北西—南东向,平面上自东向西呈扇状发散,形成了塔中隆起东窄西宽的构造格局。北西向逆冲断裂将塔中隆起分成塔中Ⅰ号、塔中10号、塔中Ⅱ号断裂构造带和塔中南缘断裂坡折带等(图7-11)。其中,塔中北斜坡可细分为岩溶下斜坡带、岩溶次高低和岩溶上斜坡带等次级构造单元。北东向走滑断裂将其分割为中东部陡坡区、中部低隆区、中西部缓坡区和西部平台区等。
塔中地区断裂构造的演化受控于塔里木盆地及周边造山带的构造演化。通过地震剖面解释及构造演化分析,塔中隆起自寒武纪以来有5期断裂活动。即早—中寒武世强伸展断裂活动、中—晚奥陶世强挤压逆冲断裂活动、志留纪—早泥盆世走滑断裂活动、二叠纪火成岩活动伴生局部断裂和继承性走滑断裂活动以及新生代陆内造山运动走滑断裂局部调整。
早—中寒武世陆缘拉张,塔里木地块处于强伸展阶段,断裂活动强烈,正断层控制塔中两侧不等厚沉积。早—中寒武世,局部先期短时间内拉张形成小型地堑,到中寒武世末挤压隆升为一个小型凸起。至晚寒武世,构造活动基本处于休止期,断裂不发育。受下伏断层的影响,局部井区上寒武统略厚。
中奥陶世塔里木盆地发生差异沉降活动、周边隆起、逆冲断裂活动。沉积地层发生挤压,在下奥陶统蓬莱坝组和上寒武统内部发育一些“X”型剪切共轭构造。该期构造活动导致塔中地区个别井区因下伏断裂的存在,产生新的走滑断裂,从基底上切至鹰山组。至晚奥陶世,良里塔格组沉积之后,走滑断裂在局部有微弱调整,上切至良里塔格组。上奥陶统桑塔木组沉积之前,良里塔格组遭受剥蚀,地层相对平缓,部分井区地层发生沉降。至晚奥陶世末,南北大洋关闭,满加尔坳拉槽停止活动,塔中地区走滑断裂活动停止。

图7-11 塔中隆起断裂平面分布图

志留纪—早泥盆世,塔里木盆地处于过渡盆地发育阶段,南天山洋先期扩张引起侧向挤压力,后期向北消减,满加尔坳拉槽形成新的坳陷。受海西运动早期构造运动影响,塔中地区走滑断裂活动强烈。至海西运动中期,二叠纪之前,构造运动相对较弱,走滑断裂活动停止。
二叠纪,塔里木地块北部抬升,使盆地向南迁移,结束古生代盆地的演化历史。海西运动晚期火山活动伴生局部断裂、继承性走滑断裂活动,在局部有小幅度调整,先存走滑断裂上切至石炭系标准灰岩段。
喜马拉雅运动期,塔里木盆地处于陆相盆地发育阶段,陆内造山运动,由山前分割性盆地发展为统一的大型前陆盆地。古近纪之前,塔中地区沉积地层持续抬升,因东西向挤压,走滑断裂局部调整。
塔中地区奥陶系为一套巨厚的台地相碳酸盐岩沉积,岩性以浅灰色亮晶砂屑灰岩、泥晶灰岩、泥晶砂屑灰岩和白云质灰岩为主。在暴露侵蚀、埋藏溶蚀、断裂活动、热液改造等作用下,其顶部发育大型岩溶风化壳,在不整合面之下0~220m呈准层状分布。风化壳内发育良好储层,储集空间以溶蚀孔洞和裂缝为主,横向连片、纵向叠置、规模不等,部分裂缝和溶洞被泥质、方解石、石膏或硅质充填或半充填。该风化壳在地震、钻井、测井以及岩心资料上均可识别、区域上可连续追踪对比,例如,地震剖面上一般显示为“串珠状”反射特征,钻井过程中容易出现低钻时、泥浆漏失、放空等现象,自然伽马、声波时差以及深、浅侧向电阻率等测井曲线形状发生突变,岩心上可见特征的岩性。
断裂对碳酸盐岩储层的改造作用主要集中在两个方面:一是深大断裂可作为流体运移的良好通道,向下沟通深部热流体上涌。改造储层储集性能,向上增大表生岩溶深度,促使风化壳岩溶储层发育;二是深大断裂活动导致一系列诱导缝在其周围一定范围内交错发育,扩大了储层的储空间,进一步与溶蚀孔洞沟通,从而形成优质酸盐岩储层。断裂尤其是走滑断裂对风化壳岩溶储层的控制作用在塔中北斜坡中部的中古5—中古7井区体现得非常明显(图7-12)。中古5井和中古7井均靠近大型的走滑断裂,二者优质储层发育,底界距不整合面分别为182m和166m;而中古6井和中古501井附近则不发育这种大型的走滑断裂,因此岩溶储层的发育深度也相对较浅,分别为119.5m、79.6m;中古9井最深为282m。从井区的构造演化剖面上看,在中古5和中古9之间以及中古7井东侧各存在一组自鹰山组沉积后发育至今的深大断裂,向下断穿基底,向上断至志留系或者上奥陶统的桑塔木组,而中古6井和中古501井附近不存在这种性质的断裂,断裂发育规模较小。可见,深大断裂对岩溶储层的发育深度具有显著的控制作用。

图7-12 中古5—中古7井区岩溶储层横向对比图

塔中北斜坡位于塔里木盆地中央隆起带塔中低凸起北部,是塔中低凸起的一个二级构造单元(图7-13)。塔中低凸起西与巴楚断隆相接,东与塔东低隆相连,呈北西向条带状展布,是一个在寒武系—奥陶系巨型褶皱背斜基础上长期发育的继承性隆起,形成于早奥陶世末,泥盆系沉积前基本定型,早海西期以后以构造迁移及改造为特征。区域地层对比和生物地层学分析表明,该区中奥陶统一间房组与上覆良里塔格组之间呈角度不整合关系,鹰山组顶部遭受了强烈剥蚀、淋滤和风化,形成了广布塔中地区的碳酸盐岩风化壳岩溶储集体。塔中低凸起为北部满加尔凹陷与南部塘古孜巴斯凹陷所夹持,特别是满加尔凹陷已被证实为大型的生烃凹陷,环满加尔凹陷已发现了哈得4、东河塘、英买力等一系列大中型油气田。塔中低凸起是周边凹陷烃源岩生成油气的长期运移指向区。塔中Ⅰ号断裂、后期的走滑断裂以及横向的输导层形成时间早,构成油气运移的有效输导体系,为大量油气的运聚成藏提供了桥梁。

图7-13 塔中北斜坡构造位置图

(二)碳酸盐岩岩溶储集体类型
通过对24口井273块岩心常规物性数据统计(吕修祥,2010),实测孔隙度分布范围为0.17%~11.13%,平均为0.91%;实测渗透率分布范围为(0.004~153)×10-3μm2,平均为3.776×10-3μm2,说明基质孔隙并非有效的储渗空间。关键是溶蚀孔洞和裂缝可组成大型缝洞系统,具体包括地震串珠状反射所对应的缝洞单元,成像测井检测到的裂缝和孔洞,钻井放空、漏失段对应的储集空间等。根据鹰山组孔、洞、缝的综合识别和组合特征,将其划分为洞穴型储层、裂缝-孔洞型储层、孔洞型储层、裂缝型储层和白云岩储层5种类型。
1.洞穴型储层
洞穴型储层是该区最主要的储集体类型之一,其储渗空间主要以大型洞穴(直径大于100mm)为主。最明显的特征就是在钻井过程中出现放空或漏失(表7-4),成像测井图像为暗色条带夹局部亮色团块或所有极板全是黑色(图7-14a),地震上可见典型的串珠状反射。洞穴型储层纵向上主要分布在鹰山组顶部风化壳附近,平面上主要分布于断裂活动发育区,是油气产出的主要的储集类型。

表7-4 塔中北斜坡奥陶系储层钻进过程中放空及钻井液漏失情况表

2.裂缝-孔洞型储层
裂缝-孔洞型储层也是该区最主要的储集体类型之一,孔洞是其主要的储集空间,裂缝可提供部分储集空间,但更为重要的是起连通渗流渠道的作用。相比单一孔洞型或单一裂缝型储层,孔洞和裂缝共存更能提高储集、渗流能力,其在FMI成像测井动态图像上显示为黑斑点与垂直黑色条带联合(图7-14 b)。裂缝-孔洞型储层在研究区广泛分布,纵向上主要分布在距鹰山组顶部200m范围之内。
3.孔洞型储层
孔洞型储层发育相对较少,主要是原生孔隙经过溶蚀改造形成溶蚀孔、洞(直径小于100mm),裂缝欠发育,大多由同生期大气淡水淋虑作用形成。此类储层经过中-深埋藏多数已被胶结充填,基质孔隙度多在2%以下,但部分溶蚀孔漏发育段孔隙度可达4%~6%,局部超过10%。在FMI成像图上观察到的溶蚀孔洞,一般呈不规则暗色斑点状分布(图7-14c)。孔洞型储层主要分布在塔中I号坡折带附近(如ZG203井),纵向上分布于高能滩等沉积地貌高处。
4.裂缝型储层
裂缝型储层相对不发育。该类储层缺乏孔洞,基质孔隙一般不发育,孔洞孔隙度一般小于1.8%,裂缝孔隙度一般大于0.04%,裂缝既是渗滤通道,又是主要的储集空间,具低孔隙度(主要是岩石基质孔隙度)和较高的渗透率,储渗能力主要受裂缝分布和发育程度的控制。裂缝型储层主要分布在塔中北斜坡鹰山组中下部裂缝相对较发育的区域(图7-14d)。

图7-14 塔中北斜坡奥陶系岩溶储层储集类响应特征

5.白云岩储层
塔中地区中下奥陶系白云岩发育。白云石晶体大小不一,结构特征各异,可归纳为6种基本类型(表7-5);按其成因可划分为5 种类型,分别为Ⅰ型白云岩、Ⅱ型白云岩、Ⅲ型白云岩、Ⅳ型白云岩与V型白云岩。

表7-5 塔中地区奥陶系鹰山组白云岩结构类型及特征

奥陶系白云岩主要为潮上带藻席蒸发白云岩,灰黄色,叠层结构发育,微晶到细晶结构为主,原生白云岩占主要地位(图7-15)。动物化石及早期细纤维状、等轴状的方解石胶结物由保存较差到保存较好各个阶段都有。交代白云岩化作用在奥陶系非常典型且普遍,交代白云岩包括微晶到粗晶的,粒径为20~400μm,据晶体结构大小可分3种类型:微晶白云岩(I型)、细晶白云岩(Ⅱ型)及中粗晶白云岩(Ⅲ型)。少量细晶到粗晶、半透明及马鞍状白云岩在交代白云岩中也常有发生。Ⅱ型白云岩是最常见的,约占整个交代白云岩含量的80%,I型白云岩约占15%,而Ⅲ型白云岩只占3%,体积上相对比较少。

图7-15 塔中地区寒武系交代白云岩结构示意图

1)微晶白云岩(Ⅰ型)
通常为紧密排列的、微晶(20~50μm)、他形、等粒状的、边部是非平面的(图716)由这种白云石组成的微晶白云岩和藻白云岩成层性好,横向分布稳定,水平层理发育,主要产于潮坪环境。常能在各种沉积相带中存在,并且具有保存完好的原生石灰岩的结构,发现有海百合碎片及早期细纤维状方解石胶结物(图7-16 a),等轴状的方解石胶结物,被白云岩交代后仍有残余结构。I型白云岩在细纤维状、等轴状方解石胶结物之后形成,但早于缝合线和裂缝形成期(图7-16b)。I型白云岩大小相对均一,粒屑白云岩中的颗粒主要由泥、微晶白云石组成。推测这种白云石形成时间早,多为准同生白云岩化产物,且与沉积环境密切相关。寒武系白云岩中这类白云岩发育广泛。
2)细晶白云岩(Ⅱ型)
为本区寒武系白云岩的主要结构类型之一。既可作为交代物产出,也可呈胶结物或充填物形式生长于各种孔隙内,或是重结晶作用的产物图(图7-17)。既可单独构成粉晶白云岩,也可是砂砾屑的主要组分。有时可见白云石沿缝合线及其附近呈不规则斑块状或斑纹状分布,或沿生物潜穴和扰动构造分布,在多种成岩环境中均可生成,产状不同,其成因也不同。Ⅱ型白云岩通常包括粒径为50~150μm、自形到他形、连生的菱形的晶体,具有规则消光。形态通常是多孔糖粒状嵌晶结构,具平面的晶体边界,原生石灰岩结构如细纤维状及等轴状方解石胶结物都有发现(图7-17a,b)。晶体中心部位包含有流体包裹体,具雾心亮边现象,边部含少量流体包裹体,较明亮,但有些晶体或含有大量流体包裹体,晶体明亮的通常占整个晶体的10%~40%,其余则是雾状核心部分。雾状核心和富含包裹体的晶体常有暗淡的橘红色荧光,比I型白云岩更明亮。较清澈的、含包裹体较少的边部则有暗淡红色荧光。许多Ⅱ型白云岩镶嵌状的晶体常含少量I型白云岩,细晶结构,嵌晶接触。Ⅱ型白云岩中,腕足类、珊瑚、腹足类、头足类以及海百合化石等具有选择性溶蚀现象,形成数量不等的铸模和溶孔。Ⅱ型白云岩主要有以下3种不同的产状(图7-17c,d)。

图7-16 塔中地区寒武系—奥陶系I型白云岩显微特征

(据杨玉芳等,2010)

图7-17 塔中地区寒武系—奥陶系Ⅱ型白云岩显微特征

(据杨玉芬,2010)
(1)浑浊状细晶白云石:细晶白云岩和残余颗粒白云岩的主要组分,镜下呈浑浊状,半自形—他形为主,晶间呈直线形—凹凸形接触,局部具颗粒残余或幻影结构。
(2)亮晶白云石胶结物:分布有限,仅产于亮晶粒屑白云岩的粒间孔隙中。镜下表现为以胶结物形式生长于粒间孔隙内,晶体洁净明亮,半自形细晶为主,一般发育两个世代,第一世代多呈马牙状环边,第二世代为粒状亮晶。由孔隙流体结晶生成,形成环境范围较宽,从海底成岩环境直到埋藏成岩环境均有可能生成。
(3)亮晶白云石充填物:呈充填物形式产于次生缝洞内,在交代围岩基质的基础上向缝洞中心自由生长,菱面体发育良好。岩心中可见中、粗晶甚至巨晶白云石充填物,其晶体大小与缝洞大小成正比,多产于结构裂缝和溶蚀缝洞中。据产状特征推测,这种白云石是在埋藏环境中从地层水中沉淀生成的,甚至可以是由沿构造裂缝运移来的热液中结晶生成的。
3)中、粗晶白云岩(Ⅲ型)
分布较广,但比Ⅱ型白云岩少得多,可单独组成原生结构完全消失的中、粗晶白云岩,也可以以充填物形式产于大型缝洞内。多数在埋藏环境高温下生成,有的则是重结晶作用的产物。常为松散排列、糖粒状,粒径为150~400μm,自形—他形,具有内生或者连生的菱形晶体,具雾心亮边现象,有时有嵌晶结构及他形非平面边界,具明显次生加大边。有时具明显原生结构破坏性的特点。次生加大的明亮边部通常占整个晶体的10%~30%,有雾状核心。Ⅲ型白云岩有些具弯曲的晶体边部,呈波状消光,与马鞍状白云岩类似。荧光照射为暗橘红色到红色,比雾状核心的含流体包裹体的Ⅱ型白云岩更亮。Ⅲ型白云岩通常也同时包含Ⅱ型或Ⅰ型白云岩。
4)白云岩的充填(Ⅳ型)
分布有限,仅产于亮晶粒屑白云岩的粒间孔隙中。以胶结物形式生长于粒间孔隙内,晶体洁净明亮,半自形细晶为主,一般发育两个世代,第一世代多呈马牙状环边,第二世代为粒状亮晶。这种白云石由孔隙流体结晶生成,从海底成岩环境到埋藏成岩环境均有可能生成。也可呈充填物形式产于次生缝洞内,一般是在交代围岩基质的基础上向缝洞中心自由生长,菱面体发育良好。在岩心中可见中、粗晶甚至巨晶白云石充填物,晶体大小与缝洞大小成正比,多产于结构裂缝和溶蚀缝洞中。据产状特征推测,为埋藏环境下从地层水中沉淀生成的,甚至可以是由沿构造裂缝运移来的热液结晶生成的。
5)石灰岩晶体中充填的细粉晶白云岩(Ⅴ型)
为本区常见结构类型之一,很少单独组成白云岩,常以缝洞充填物形式产出,是通过交代基质形成白云石雾心,随后次生加大形成白云石亮边。说明雾心亮边白云石形成于条件多变的成岩环境,推测主要为混合水和埋藏成岩环境。粒屑白云岩是机械搬运、沉积的白云岩碎屑颗粒由自生白云石胶结而成的白云岩,属原生白云岩类型,其形成环境多样,粒屑结构发育良好,颗粒与填隙物界线分明,有时甚至可见粒间白云石胶结物呈世代生长。角砾白云岩和砾屑白云岩见于塔中5井、塔中38井下奥陶统,发育于台缘斜坡相带,属海底岩崩、滑塌及碎屑流成因,其碎屑颗粒主要来源于台地边缘已固结的同时代白云岩。此类型白云岩也可呈大型溶洞充填物的形式产出,如塔中1井3585.65~4593.67m井段白云岩,其粒屑成分为微晶隐藻白云岩,属藻砾屑和藻砂屑,磨圆好,分选中等,推测其源于潮坪环境准同生云化形成的隐藻白云岩,经破碎、搬运,在浅滩或潮沟环境中再沉积而成。粒间一般发育两期白云石胶结物。第一期呈马牙状环边,第二期为粒状亮晶白云石。另一种以塔中38井3475.5m以下的砂砾屑白云岩为代表,发育于台缘斜坡,也可是海底碎屑流或浊流成因。
(三)岩溶储集体发育的主控因素
早奥陶世末—晚奥陶世初的中加里东运动使塔中地区整体抬升,中奥陶统上部和上奥陶统下部的吐木休克组多有缺失,一间房组部分层段被剥蚀。鹰山组在表生成岩环境中,经多幕次加里东运动和海西运动早期形成叠加古隆起的暴露、埋藏和再抬升,造成了碳酸盐岩多期次、多成因的溶解,形成了叠加复合储集体。
1.断裂和裂缝网络
构造背景是古岩溶发育的基础,断裂展布型式控制了岩溶地貌分区。断裂和裂缝是岩溶水的主要渗滤通道。本区断裂非常发育,主要有2期:第1期为加里东期形成的塔中Ⅰ号断裂和塔中10号断裂,呈北西—南东走向,断距大,延伸远,控制了塔中北斜坡构造的总体格局;第2期主要形成于海西期,为北东—南西走向的走滑断裂,加深改造了塔中北斜坡的构造面貌。走滑断裂均伴随一些羽状排列的次级走滑断层,其与主走滑断裂斜交,组成网状断裂系统。中加里东期至海西期形成的多期、多组断裂及伴生的裂缝网络形成良好的流体优势运移通道,成为各种液体(地表水、热液水、烃源岩排烃之前的酸性水)溶蚀改造储层的有利通道。向上通过网络系统的沟通而成为有利的碳酸盐岩孔洞缝发育的集合体。
2.不整合岩溶
中加里东运动使塔中地区整体抬升,下奥陶统鹰山组广泛暴露并长期遭受剥蚀。形成广泛的鹰山组不整合岩溶发育区。鹰山组顶部不整合面之下200m厚的地层内出现了发育程度不等、规模不同、形态各异的岩溶缝洞系统和不同特征的内部充填物。岩溶的发育程度和深度随古地貌位置、古水文条件以及暴露时间长短等因素的差异而有较大的变化。理论上一个发育完整的不整合岩溶序列从不整合面向下一般由表层岩溶带、垂向渗滤岩溶带、径流岩溶带和深部缓流岩溶带4部分构成。塔中北斜坡鹰山组除表层岩溶带相对不发育外,垂向渗滤岩溶带、径流岩溶带和深部缓流岩溶带均有不同程度的发育。优质储层段主要分布在径流岩溶带内,其次为垂向渗滤岩溶带,深部缓流岩溶带储层基本不发育(附图14)。有效储集体呈准层状分布在垂向渗滤岩溶带和径流岩溶带内。
不同井区地层的岩性分布特征、古地貌以及岩溶期次的不同,导致了风化壳岩溶在不同井区的发育和分布存在着明显的差异。古地貌不仅对沉积古地理的发育具有重要影响作用,对碳酸盐岩储层发育分布也具有明显的控制作用,利用残厚法(鹰山组和蓬莱坝组厚度)可较好地反映鹰山组风化壳的古地貌。塔中北斜坡岩溶古地貌形态由于中加里东运动起伏较大,平行塔中Ⅰ号坡折带方向从外带向内带逐渐升高,依次发育岩溶洼地、岩溶斜坡及岩溶次高地,东西两侧分别是潜山区和平台区。岩溶洼地岩溶作用相对较弱,储层相对不发育(如TZ722井)。岩溶斜坡除大气降水垂直渗流补给外,还接受岩溶高地地下水的侧向补给,水动力作用强,主要以水平层状岩溶为主;岩溶形态以暗河管道和宽溶缝为主,部分溶蚀垮塌物可具有一定距离的搬运和分选;储层保存情况较好(如ZG5井、ZG7井)。岩溶次高地上的侵蚀、溶蚀力度大,为地下水的补给区,流体以垂向渗滤为主,形成垂向溶蚀带、落水洞等,分布具有非均一性(如ZG432井)。西部平台区岩溶作用也相对较弱,储层相对不发育(如ZG15井)。东部潜山区岩溶作用最强,常形成大型的缝洞系统。
塔中北斜坡一间房组岩溶古地貌高度差异明显,如岩溶次高地与岩溶洼地最大高差可达581m。由于鹰山组不整合岩溶作用发育的不完善性,结合多口井岩溶具体发育情况,推测岩溶有效厚度为100~200m,即不整合岩溶储层集中分布在下奥陶统顶面以下200m地层厚度范围内,这与目前钻井油气产出情况非常符合。
3.埋藏溶蚀
埋藏期深部流体的溶蚀作用可改善储层的储集性能,不但使储层的孔隙度升高、渗透性增强,而且能在构造裂缝发育带形成相当规模的储渗体。埋藏溶蚀所形成的储层主要分布在构造裂缝和断层发育带、油气排泄有利区和运移线上,以及其他因素形成的孔隙发育带。本区碳酸盐岩历经多次构造—成岩旋回的改造,同时存在多套源岩和多次烃类的运聚事件,相应地发育了多期埋藏溶蚀作用。特别是TSR作用形成的酸性流体对储层的溶蚀改造,可以明显改善储层的性能,这已在四川盆地飞仙关组和长兴组得到证实。塔中地区奥陶系油气藏中富含因TSR作用形成的酸性流体,如硫化氢、二氧化碳等,这些流体对成岩蚀变、扩溶缝洞具有重要作用,是本区一种重要的建设性成岩作用。埋藏溶蚀作用所形成的各种串珠状溶蚀孔洞、扩溶缝进一步改善了不整合岩溶所形成的缝洞系统,成为本区油气有效的储集空间控制着优质储层的发育和油气富集。
该区另一种优质的储层是白云岩储层,埋藏期地下热水沿断层或裂缝向上运移使灰岩地层发生热液白云岩化,这对灰岩储集性能具有重要的建设性作用。热液成因白云岩具有以下特征:白云岩晶体粗大,常为中—粗晶,部分为块状斑晶;异形白云石结晶粗大,呈粗晶块状,晶形和解理弯曲,波状消光,常分布于溶蚀孔洞中或大裂缝中,具有较高的铁和锰含量。埋藏成因白云石87Sr/86Sr变化范围较宽,平均值高于近地表海水蒸发成因,Fe含量可达(1804~4652)×10-6,Mn含量最高可达132×10-6,具有较轻的δ18O;流体包裹体均一化温度高;常见石英等残余晶体。热液成因的白云岩分布较广,如TZl62井、TZl2井、TZ43井等均可见及,呈不规则透镜状或块状分布,井间对比性较差。碳酸盐岩围岩、岩浆热液、断裂和不整合等共同组成了热液溶蚀作用的要素,同时热液矿物的发育也可较大地改善储层的物性。
(四)储层发育模式及有利区带预测
塔中北斜坡奥陶系一间房组为大型不整合准层状缝洞型凝析气藏。是多种作用、多期叠加改造形成的纵向叠置、横向连片的优质碳酸盐岩储集体。其储层成因演化模式:良里塔格组沉积之前,下奥陶统鹰山组地层经过中加里东期构造抬升而受剥蚀溶蚀,发育不整合岩溶,在不整合面附近形成准层状的大规模不整合岩溶型缝洞储集体;到上奥陶统良里塔格组下部的良四段、良五段沉积时期,海平面之上的岩溶水对鹰山组储层进一步溶蚀,空间上与良四—良五段的礁滩体形成统一的储集体系;晚加里东期至喜马拉雅期经过多期构造破裂作用和埋藏溶蚀作用改造及油气聚集,鹰山组顶部的风化壳储层和良里塔格组下部的孔洞层被断裂/裂缝体系连通为一个统一的储集单元,最终形成了优质的岩溶储层。
通过对制约不整合岩溶储层发育因素分析及发育演化模式建立可预测有利的储集区带。这套储层既与岩溶古地貌相关,又受多成因、多期次成岩溶蚀、断裂裂缝、埋藏溶蚀叠加的综合控制。优质储层主要沿断裂和裂缝呈斑团状和短条带状,最有利储层发育区主要分布在不整合岩溶和断裂同时发育的区域,总体上沿塔中Ⅰ号坡折带呈断续分布,部分受走滑断裂控制而呈北东—南西向分布。次有利储层发育区主要分布在不整合岩溶和断裂次有利发育的区域,但范围较最有利储层分布范围广,连片性好。断裂和不整合岩溶都不发育或者只有一种类型发育的区域储层相对不发育(附图15)。

(一)济阳坳陷碳酸盐岩储集体形成的地质背景
古生界碳酸盐岩作为中新生代含油气盆地的基岩,往往以潜山形式成为重要的油气聚集场所。30多年前,济阳坳陷就发现了寒武系潜山,近年来不断有新的发现,而且有些地区潜山油藏呈现出成区成带分布,油气储量已在新增储量中占有重要比例。目前发现的潜山类型多样,包括断块山、侵蚀残丘,其内部结构、储集空间成因和分布发育规律十分复杂。总的来看,碳酸盐岩的构造破裂和溶蚀作用是基岩潜山最为重要的储集空间成因机制。20世纪70年代末冀中地区发现了任丘古潜山,提出了5个储集空间发育带:潜山表面风化淋滤孔隙带、断层附近断裂-裂缝发育带、潜流作用的溶蚀带、粗粒碳酸盐岩溶蚀孔隙带和沿不渗透层的溶蚀孔洞发育带。济阳坳陷复杂的潜山需要利用相关学科的研究成果并结合济阳坳陷基岩潜山的实际,提出符合实际的成因模式,指导潜山油藏的勘探和开发。
济阳坳陷的古生界潜山类型多、分布广,储集空间成因复杂。但是复杂的地质现象可能由多个相对简单的地质作用所导致,研究这些地质作用有助于对复杂现象作出合理的成因解释。溶蚀作用就是其储集空间形成的主要成因,了解碳酸盐岩溶蚀作用的模式可以掌握储集空间的分布规律,可利用现有的地球物理技术等方法预测出有效的储集空间,实现这类油藏的高效开发。
潜山型碳酸盐岩储集空间的形成时间是在最后一次埋藏前和埋藏后的一段时间内,而且只有那些位于汇水盆地附近或之内的潜山头在地表水或潜流水溶蚀作用下才能形成油气储集空间。济阳坳陷的潜山主要对古生界碳酸盐岩进行探讨。它们随渤海湾盆地一起在侏罗纪—白垩纪经历了燕山运动的伸展断陷和挤压褶皱的交替作用。早—中侏罗世为伸展裂陷期,然后发生挤压褶皱作用;中—晚侏罗世和早白垩世再次形成伸展裂陷,早白垩世末又发生挤压褶皱。这是潜山发育的早期阶段,造成上古生界大面积剥蚀,下古生界大面积减薄;潜山所在位置表现为古生界的断块掀斜活动。此阶段除局部碳酸盐岩外,大部分没有储集空间形成。
古近纪是济阳坳陷潜山构造定型期,因为大部分基岩潜山被沙河街组或东营组所覆盖而埋藏。此时的古生界经历了数次构造变动,形成了多期的裂缝发育带,而且多数潜山在埋藏前和埋藏初期处于汇水凹陷的边缘或为水中岛屿,溶蚀淋滤孔—洞—缝相当发育。例如,大王庄、罗家、孤北、石村、车3、大35 等鼻状构造基本定型,还有桩西、长堤、垦利、套尔河、平方王、广利等披覆背斜也基本定型(这些背斜的下部就是基岩潜山)。
新近纪和第四纪属于渤海湾盆地的后裂陷期,表现为整体下陷。新近纪形成的中生界、古生界和太古界潜山被平稳下陷和埋藏,并接受古近纪形成的油气。此时,一些凹陷边缘和突起上的潜山还处于潜流活动带,依然发育储集空间,如孤岛、埕东、孤东、埕岛披覆背斜等。
(二)岩溶储集体发育模式
潜山型碳酸盐岩储集空间主要为溶蚀孔洞,残余的原生孔隙不到总储集空间的10%。溶蚀作用需要流动的水,因此,溶蚀孔洞一方面发育在降雨量较大的温润气候期,一方面发育在具有地表流水和潜水流动的地带。而在干旱期或干旱地区,原来产生的溶蚀孔洞会被方解石胶结作用所充填,从而失去储集性。根据国内外专家对碳酸盐岩溶蚀作用的研究,金强、王端平(2003)认为以下几种模式有助于解释济阳坳陷潜山型碳酸盐岩储集空间的成因机制与发育情况。
1.岸边渗流和潜流带储集空间发育模式
济阳坳陷许多基岩潜山发育在凹陷边缘或凸起边缘的二台阶上,它们在沙河街组或东营组沉积时恰好处于汇水盆地的边缘;由于沙河街组沉积期气候湿润,地表水则沿前期形成的断裂、风化裂隙和地势低洼处向盆地流动,同时也沿裂缝和裂隙向下在渗流带和潜流带流动,流动的水本身对碳酸盐岩具有淋滤溶蚀作用,地表水进入潜水带会改变潜水带水的性质、特别是在盆地边缘与盆地水混合对碳酸盐岩的溶蚀作用更为强烈。因此,在碳酸盐岩岸边形成了渗流带垂直或高角度(倾向盆地方向)溶蚀缝洞、渗流带低角度(倾向盆地方向)缝洞和靠近盆地的潜水一侧溶蚀孔洞非常发育的储集空间发育模式(图7-26)。

图7-26 岸边渗流带和潜流带碳酸盐岩储集空间发育模式图

(据金强等,2003)
储集空间向汇水盆地一侧比较发育,形成了不对称性的储集空间,这是岸边渗流和潜流带储集空间发育的规律。
2.岛状潜山储集空间发育模式
有些潜山头四周被盆地水包围形成了“岛屿”,岛上的大气降水会沿着断裂、裂缝向下渗流,使渗流带的碳酸盐岩得到淋滤而溶蚀,形成溶蚀加大的垂向(或高角度)裂缝。此时潜水面就是汇水盆地的水平面,潜流带则为一个半透镜状体(图7-27)。如果降雨量较大,半透镜体最大高度可为15~20m。其中大气降水与潜流水和盆地水相混合对碳酸盐岩具有较强的溶蚀作用,如果沉积水体盐度较大,潜流带中溶蚀作用加强。潜流带中溶蚀孔洞发育方向一方面继承原有的断裂或裂缝方向,一方面受潜流方向的控制形成低角度或横向孔洞。

图7-27 岛状潜山渗流带和潜流带储集空间发育模式图

(据金强等,2003)
岛状潜山渗流带溶蚀缝洞以高角度或垂向为主,潜流带(除断裂和裂缝外)以低角度或水平横向孔洞为主,储集空间具有对称性特点。
3.地下河溶洞发育模式
当潜山规模较大,并且长期处于汇水盆地边缘或为岛屿处于盆地中,其地表的起伏引起地表水在断槽或低洼处单向流动(地下水也同向流动),在潜水面附近的碳酸盐岩受溶蚀作用形成地下河道(图7-28)。地下河的顶部为渗流带,垂向裂缝发育;地下河道两侧环形裂缝发育。这些裂缝不是构造作用产生的,完全受控于潜山岩性、地下水溶蚀作用和上覆岩层的压实作用。当地下溶洞发育到一定规模,或者潜水面下降,压实作用会使洞顶垮塌,并在洞内形成角砾岩,在废弃的河道中经过搬运的角砾和碎屑形成洞穴沉积物。

图7-28 地下潜流河溶洞发育模式图

(据金强等,2003)
随着潜山块体的掀斜活动和地下河的流向变化,可以造成地下河溶洞空间上的交错发育。在地下河溶洞内外一般出现3种岩性:洞顶和洞缘的溶蚀裂缝发育的碎裂岩、垮塌角砾岩和洞穴堆积物。碎裂岩和角砾岩储集空间发育,未充填的洞穴空间是更好的储集空间。这种模式对于钻井有放空、测井(尤其是成像测井)解释有相似岩性序列时特别具有指导意义。依照此模式并结合地震解释的潜山形态资料可以预测溶洞的走向和分布空间,埕岛、桩西潜山的部分储集空间就是溶洞。
4.高角度夹层的溶蚀孔洞发育模式
碳酸盐岩地层往往是由石灰岩或白云岩与页岩或泥质碳酸盐岩组成的互层。当它们形成潜山头时,页岩或泥质碳酸盐岩就充当了渗流带或潜流带的不渗透隔层,使其上面的流水顺层流动,形成不渗透隔层之上的石灰岩或白云岩储集空间顺层发育,远离不渗透隔层,石灰岩或白云岩可能发育高角度溶蚀缝洞(渗流带),也可能发育低角度溶蚀缝洞(潜流带)。当潜水面下降或潜山块体上升,构造作用、风化作用和溶蚀作用可以使上述不渗透隔层破裂,地表水渗流到下一个不渗透隔层,在该层之上的碳酸盐岩中形成高角度缝洞和顺层溶蚀储集空间。如果潜山块体或潜水而上下反复活动,可以在多套不渗透隔层——碳酸盐岩中形成多层次的储集空间。
(三)储集空间类型
对济阳坳陷碳酸盐岩潜山层段的岩心观察及铸体薄片鉴定表明,潜山内部不同岩性段的主要储层储渗空间类型及储层成因类型特征不同,分别叙述如下。
1.溶蚀孔隙
溶蚀孔隙的孔径界定于0.01~2.00mm,区内分布较局限,具有明显的岩石组构选择性,见于车古201井、车古202井张夏组层段。与鲕粒灰岩层相联系,表现为粒间溶孔密集成层,为粒状亮晶方解石部分充填,构成具有储集油气意义的孔隙性储层。
此外,马家沟组—八陡组部分膏云岩及粉—微晶灰岩层段发育少量晶间(微)孔、晶间溶孔、膏模孔。
2.溶蚀孔洞
溶蚀孔洞的大小界定可在岩心上完整识别,一般2~100mm。在马家沟组—八陡组灰云岩、膏云岩与石灰岩间互岩层段较为发育,溶蚀孔洞发育没有组构选择性,涉及的岩石类型可以是微晶灰岩、粉—微晶白云岩、膏云岩等具体有3种分布形式:其一为沿裂隙或风化裂隙分布的特点,溶蚀孔洞内为方解石部分充填、粉砂—泥质碳酸盐岩碎屑充填或者二者共同充填;其二为角砾间孔洞,为方解石部分充填、砂泥质充填或者未充填,有效空间多为原油占据;其三为孤立溶蚀孔洞,较大,孔洞内为方解石或者白云石部分充填或未充填,具有分布不连续、偶有分布的特征。以上各类溶蚀孔洞特征见表7-10。

表7-10 济阳坳陷潜山灰岩及膏云岩段岩心上溶蚀孔洞统计结果


续表

3.大型洞穴
大型洞穴系指洞穴直径大于100mm的溶洞,在岩心上不能完整地观察,但可通过洞穴充填物、钻井放空、大漏等标志揭示出来。车古201井八陡组及下马家沟组一段以及车古32井、车古31井八陡组见到大型洞穴,洞穴内为上覆石炭系—二叠系灰绿色泥岩及洞穴垮塌角砾岩充填,角砾及角砾间发育裂隙系统,为亮晶方解石部分充填。其岩心统计结果见表7-11。

表7-11 济阳坳陷潜山灰岩及膏云岩段岩心上洞穴层发育状况统计结果

钻井录井过程中发生严重井漏、放空现象和钻时降低是识别大型洞穴的重要标志,(表7-12)是车镇地区潜山井漏、放空、钻时降低情况的统计结果。从中可见大型洞穴型储渗空间在马家沟组—八陡组灰云岩/膏云岩与灰岩间互岩层和张夏组鲕粒灰岩层潜山中较为发育。

表7-12 车镇地区潜山井漏、放空、钻时降低情况统计表

4.风化裂隙
风化裂隙在研究区碳酸盐岩中的出现具有普遍性。在区内具体可分为两类。
第一类属在构造裂隙基础上发育起来的风化裂隙,见于判古2井、新埕古4井、车古56井、大古22井、草古123井、草古122井、草古119井有关岩心段。该类风化裂隙密度稀、延伸深度大(可达1.4m)、裂缝较宽(最宽达2cm)、垂直或高角度斜交层面、具有溶蚀扩大特征,裂缝内往往为粒状亮晶方解石(常显紫红色或者黄褐色)、碳酸盐岩角砾、砂-泥填积或部分填积。
第二类为不规则密集发育的网状风化裂隙。本次观察的判古2井、新埕古4井、罗古6井、车古201井、邵古3井、邵14l井、大古22井、草古119井有关井段此类风化裂隙非常典型,裂隙密集发育,甚至将岩石切割成角砾状。裂隙弯曲,缝壁不平直,裂隙从微细(0.5mm甚至更窄)到较宽(1~2cm),常伴随有溶蚀扩大的特征。裂缝内充填物有方解石、白云石、碳酸盐岩砂泥质以及硬石膏。被方解石或者白云石部分充填或未充填的风化裂缝有大量的储渗空间保存下来;被碳酸盐岩砂泥质充填的风化裂缝往往储渗性能不好,很少有储渗空间保存下来;被硬石膏充填的则几乎没有有效储渗空间。裂缝边缘也可为紫红色或者黄褐色方解石充填,而中央为泥质填积。此种风化裂缝储渗空间较差。
5.构造裂隙
济阳坳陷潜山构造裂隙非常发育,车古201井、车古56井、大古22井、义古23井、沾45井、滨古11井、草古119井等井部分井段见有效构造裂隙。裂缝或者呈高角度斜交层面或者垂直层面,缝壁平直,呈X状展布,致使岩心破碎,取心率非常低;或者呈平行状展布或呈雁行状分布,为方解石部分充填或未充填,可见原油浸染或占据。
(四)冶里亮甲山组—凤山组储层
1.储渗空间类型
受勘探程度限制,目前钻遇潜山内幕冶里亮甲山组—凤山组白云岩层并取得岩心的钻井尚不多。依据曲古2井、埕古10井、车古201井、义古14井、埕北302井有关井段岩心及铸体薄片观察,该套潜山储层发育的储渗空间类型有以下几种。
1)晶间孔和晶间溶孔
此类储渗空间见于车古201井3942.5~3943.8m、埕古10井1718.02~1719.72m井段。其岩石岩性为细晶—粗粉晶白云岩或微晶—粉晶白云岩,白云石晶体多呈半自形—自形,往往具雾心亮边结构,并由此造成岩石中白云岩晶间孔及晶间溶孔发育。
2)溶蚀孔洞
此类储渗空间见于埕古10井1718.02~1719.72m、车古201井3943.8~3946.3m井段。岩石岩性为细晶白云岩或微晶—粉晶白云岩,岩石中局部见或偶见不规则溶蚀缝孔洞,部分溶蚀孔洞的发育与风化裂隙相联系,溶蚀孔洞内为自形白云石部分充填,保留有效储渗空间。
3)风化裂隙
风化裂隙见于埕古10井1718.02~1719.72m井段,岩性为微晶—粉晶白云岩。岩石中风化裂隙异常发育,裂隙不规则,具分支,宽窄不一,形成不规则网络状裂隙系统,并可将岩石分割成角砾状;较细的裂隙内为粒状亮晶方解石充填;较宽的裂隙为碳酸盐岩砂泥充填和异形白云石生长充填,保留有大量的有效储渗空间。
4)构造裂隙
此类储层空间见于车古20 l井3942.5~3943.8m井段。岩性为细晶—粗粉晶白云岩和细晶白云岩,岩石中构造裂隙特别发育,呈“X”平行排列展布,导致岩心特别破碎,裂隙微细,裂隙内为粒状亮晶细—中晶自形干净白云石部分充填,部分裂隙在白云石充填后有硬石膏生长充填,有大量剩余空间保存下来。
2.成因类型
依据现有观察并根据岩石中的储渗空间组合特征和主要储渗空间,冶里亮甲山组—凤山组白云岩层潜山主要有3种类型的储层。
1)溶蚀孔洞型储层
此类储层的发育主要与结晶较好的白云岩相联系,储渗空间主要为白云石晶间孔、晶间溶孔、溶蚀孔洞。此外还可有少量风化裂隙或构造裂隙的贡献。
2)风化裂隙型储层
埕古10井1718.02~1719.72m井段是此类储层的典型。其岩性为微晶—粉晶白云岩,基质孔隙欠发育,不规则风化裂隙异常发育,构成网络状裂隙系统,是储层的主要储渗空间。此外还可有少量溶蚀孔洞的贡献。
3)构造裂隙型储层
此类储层以车古201井3942.5~3943.8m井段较为典型,储层储渗空间主要为构造裂隙,此外可以有少量晶间孔、晶间溶孔和溶蚀孔洞的作用。
(五)岩溶储层发育控制因素
1.地表水作用
如前所述,寒武系—奥陶系碳酸盐岩潜山可发育受古地貌、古水文作用,如大气淡水-海水混合白云岩化作用控制的溶蚀孔洞型储层、受风化作用和岩溶作用控制的风化裂隙型储层、岩溶缝孔洞型储层和洞穴型储层,还可受构造破裂作用控制的构造裂隙型储层。
2.岩性的影响
岩性对岩溶起至关重要的作用,碳酸盐岩是岩溶作用进行的物质基础。一般来说,白云岩岩溶多形成小型溶蚀孔洞,孔隙结构较为均一;石灰岩岩溶多发育有大型溶洞或溶道。例如,奥陶系下马家沟组石灰岩与亮甲山白云岩所经历的岩溶期相同,所处构造部位及断裂发育条件基本一致,但前者储层为溶蚀缝洞型,而后者储层取心溶蚀孔洞发育。这种情况主要是由于石灰岩与白云岩在水中的溶解度不同所造成的。在酸性溶剂中,碳酸盐岩的溶解速率随其方解石含量增加而加快;但是在溶解有二氧化碳的天然水中,白云岩的溶解度较石灰岩高1~2倍。
泥质碳酸盐岩岩溶多不发育,质纯、粗结构的碳酸盐岩以及构造角砾碳酸盐岩岩溶最发育。通过岩心观察统计以及薄片鉴定,发现泥质白云岩不具溶蚀孔洞;而裂缝发育的构造角砾灰岩及白云岩溶蚀孔洞均较发育,岩石结构越粗,岩溶孔隙也越发育。以车古201井中奥陶统比较典型。
除了形成隔水层以外,下古生界石膏层及含膏层对于储层分布的控制也不可忽视。在研究中,不难发现石膏的含量及分布对溶蚀孔洞型储层具有重要的控制作用。在夹有石膏层的白云岩层中,溶蚀孔隙非常发育,可见到大量的膏溶膏变角砾岩以及角砾间孔洞的发育,车古201井八陡组三段底部泥云岩及上马家沟组一段岩心中均可见到。加石膏与无石膏条件下云岩的溶解状况的系列对比实验表明,在硬石膏存在的情况下,石灰岩的溶解速率大大降低,而白云岩的溶解速率则相反。
奥陶系八陡组二、三段和上马家沟组一段白云岩层或灰云岩层或云灰岩层夹有石膏层,其溶蚀孔洞非常发育,尤其是八陡组二、三段为一套溶蚀孔洞型储层。例如,车古201井八陡组。
3.断层、断裂作用
研究表明,断层、断裂的发育程度控制着裂缝系统的发育程度和发育方向,并制约着风化裂缝型储渗空间的发育深度及范围。根据对研究区井与断层资料的统计,车古201井、车古202井、车古201-1井、车古20井以及车古203井与断层的距离依次增加,其岩溶型储层发育的程度也逐渐变差。
前面已经述及,岩溶作用可突破C-P顶盖的限制,乃至于可以突破膏岩隔水层这一底界限制的特征。但如果没有断层或者断裂的作用,这一点是很难实现的。由于断层和断裂而产生了大量的裂缝,发育的裂缝系统使得大气淡水流动通畅,岩溶作用可以进行得比较充分,因而各种溶蚀作用非常丰富,形成大量的溶蚀缝、孔、洞。
4.沉积环境和白云石化作用
研究区冶里亮甲山组—凤山组白云岩层分布非常广。但是,在不同的沉积相带,其白云石化的类型不同,因而其储集性也不同。储集性比较好的冶里亮甲山组—凤山组白云岩储层主要由大气淡水与海水混合白云岩化作用形成,其在平面上的展布取决于大气淡水透镜体在平面上的展布。因而在沉积期,随着海平面的频繁波动,滩、坝等地形较高的地方容易出露海面,遭受大气淡水淋滤,形成一个个淡水透镜体,从而产生混合水白云岩化作用和溶蚀作用,形成储集性良好的白云岩溶蚀孔洞型储层。

(一)成像测井图像模式

井壁成像测井以数据量大、分辨率高、所携带的地质信息多、成像直观、精细等特点在裂缝评价、岩性识别、构造分析、沉积相研究等方面具有独特的优势。很多地质信息可以直接根据FMI图像解释得出。这些信息包括:①裂缝(溶蚀孔洞);②断层;③地层界面;④层理类型;⑤特殊沉积构造;⑥砾石和角砾;⑦充填溶洞与泥质团块、条带、结核等。通过成像测井与常规测井、岩心分析等资料综合对比分析,共总结出15 种塔河油田奥陶系成像测井图像模式(附图2)。

(二)奥陶系成像测井储层类型划分与识别

在建立成像测井图像模式的基础上,研究了成像测井的地质模式,进而研究利用成像测井对奥陶系储层类型进行划分与识别。

依据测井资料,塔河油田奥陶系鹰山组和一间房组储层按成因可分为如下5类:大洞穴及洞穴充填物储层;单产状裂缝溶蚀扩大小溶洞储层;溶蚀裂缝型储层;一间房组溶蚀孔洞型储层;一间房组溶蚀孔-裂缝型储层。

1.大洞穴及洞穴充填物储层

在上奥陶统剥蚀区及其边缘地带,海西早期NW倾向与SE倾向的一组共轭缝的交叉处经溶蚀扩大易发育成大溶洞。大溶洞段以TK311井(附图3)的特征最为典型。成像测井与常规测井的响应特征如下。

在TK311井溶洞段(5425~5428m),成像测井的电导率明显增大,表示为较暗的颜色;在动态图上,溶洞中仍可见裂缝交叉切割的角砾——原地角砾未完全溶蚀掉。

在常规资料上,溶洞段自然伽马值较围岩增大,数值52 API左右;去铀伽马值也较围岩增大42 API左右;双井径曲线有明显的扩径现象;双侧向值明显减小,呈大的“正差异”,浅侧向值15Ω.m左右,深侧向值83Ω.m左右,较为平直,密度值在溶洞处也呈“弓”形,降低很多;声波时差和中子孔隙度增大,但由于测量原理不同,声波时差与中子孔隙度值的增大方式不同,声波时差在石灰岩角砾多的井段增大较小;中子孔隙度在溶洞底部增大较多;自然伽马能谱中的钾含量(约0.015%)和钍含量(约5×10-6)较高,表明该溶洞含泥。

溶洞上下方NW倾向与SE倾向共轭缝的响应特征也很典型。主要表现在双侧向上:高倾角裂缝引起“正差异”,但电阻率值要比溶洞段大,对5418~5422m井段平均,浅侧向值230Ω.m左右,深侧向值400Ω.m左右;上部裂缝—溶洞—下部裂缝的双侧向响应一起构成以溶洞中点深度对称轴的“大对称弓形”。溶洞井段双侧向“大对称弓形”本身也可说明缝-洞成因联系。前已指出,共轭缝的交叉处形成大溶洞,因此大溶洞井段的裂缝密度(在溶蚀之前)就要比非交叉处裂缝井段的裂缝密度多一倍,即其导电通道本身就要多一倍,加之溶蚀作用强,因此大溶洞井段的深浅侧向电阻率测井值比单产状裂缝井段要低得多,但仍呈大的“正差异”。裂缝对孔隙度贡献小,密度、声波和中子孔隙度变化在裂缝井段较基岩变化不大。

2.单产状裂缝溶蚀扩大小溶洞储层

在成像资料上可见单产状裂缝溶蚀扩大形成的小溶洞,如S74井5484~5485m井段。在成像测井上,单产状裂缝经溶蚀扩大形成的小溶洞的特点:洞径不大(多小于lm),仍可见裂缝的粗略产状,倾角较高,倾向方位为NW向或SE向;少坍塌与共轭缝切割的角砾。若未充填或半充填,则形成“矿脉”。这些由单产状裂缝经溶蚀扩大形成的小溶洞应是面状地质体,是构成塔河油田重要的储集空间之一。

在S74井5484~5485m井段的常规测井资料上,小溶洞井段自然伽马值增大,并在小溶洞处形成小尖峰;去铀伽马值很低;双井径略有扩大;双侧向明显减小,呈现小的“负差异”;密度值降低很多,在溶洞处呈“尖峰”,表明溶洞中充满流体;声波时差略有增大,表明小溶洞隔开了小溶洞上下的石灰岩地层;中子孔隙度基本不变,表明小溶洞中含泥较少。可见该溶洞为一未充填小溶洞。此外,钻时资料也可用来辅助判别放空小溶洞。该井DSI资料表明在小溶洞井段斯通利波发生“V”字形反射(附图4)

3.溶蚀裂缝型储层

溶蚀裂缝型储层在鹰山组石灰岩中普遍发育,而且有很多不同的产状形式。塔河油田4、6区鹰山组溶蚀缝层段是有效的储集体之一,同时也是油气流动的通道。

奥陶系中的裂缝主要有6 种产状:NW倾向、SE倾向、近东倾向、近西倾向、近南倾向、近北倾向。裂缝走向主要有NE—SW向、近EW向、近NS向三组。其中以NE—SW走向为主(也即NW倾向、SE倾向的裂缝)。裂缝的倾角以高角度裂缝为主,少见低倾角裂缝。在各种产状的裂缝中溶蚀程度最大的是NW倾向与SE倾向的高倾角裂缝,其他产状裂缝的溶蚀程度则要小得多。

经过溶蚀改造的裂缝,其形状多不规则,裂缝宽窄不一。由于裂缝处的导电性较微晶灰岩好得多,在成像测井资料上,裂缝表示为黑色的正弦线。

由于裂缝在岩块上占的体积不大(亦即通常的裂缝孔隙度不大),因此,裂缝井段对常规测井的声波时差、密度和中子孔隙度影响不大。在常规测井资料上,地层中裂缝的发育对双侧向值有较明显的影响,表现为深浅侧向值出现“差异”。在一般情况下,高倾角裂缝(大于60°)引起“正差异”(深侧向大于浅侧向)。低倾角裂缝段引起“负差异”(深侧向小于浅侧向)。裂缝同时也使双侧向值降低(附图5)。

4.一间房组溶蚀孔洞型储层

T443井5594.5~5597.5m井段是一间房组溶蚀孔洞型储层的典型例子。在成像测井资料上可见深黑色的斑点;由图像分割计算的溶蚀孔洞处的局部电阻率介于地层水电阻率与泥浆电阻率之间。表明溶蚀孔洞与地层沟通。

在常规测井资料上,密度值略有降低,中子孔隙度略有增大,声波时差与纯石灰岩基本相同。双侧向值明显减小,呈现小的“负差异”。产生负差异的原因在于溶蚀孔洞的等效导电截面相当于低倾角裂缝。此外,该井段去铀伽马值很低。在该井段斯通利波能量有大的衰减,表明该井段井筒中的钻井液与溶蚀孔洞中侵入的液体是连通的。因此,该井段为一好储层段(附图6)。

5.一间房组溶蚀孔-裂缝型储层

S76井5587.5~5593.3m井段为这类储层的例子。在常规测井资料上,此类储层的典型响应特征为:电阻率值降低,深浅电阻率几乎重叠,出现小的“负差异”(平均值RS为164Ω.m,RD为134Ω.m);因该井段孔隙度较大,密度、声波时差、中子对孔隙度均有反映。用组分分析程序可以较准确地确定矿物组分和总孔隙度。对不均匀分布的小溶孔,在FMI图像上呈分散状黑色小斑点。在FMI图像上,由于此滩相储层的成层性较好,通常呈条状(附图7)。叠加有高倾角溶蚀缝时,有小的“正差异”;叠加有近水平溶蚀孔时,可出现有小的“负差异”。




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在钻井完井方面,拥有以调整井、水平井、分支井、欠平衡\/气体钻井、深井钻井、抗高温钻井液等为代表的特色技术;在物探方面,拥有薄互层高分辨率地震勘探、深层火山岩高精度地震勘探、海拉尔断陷盆地岩性地震勘探、复杂勘探目标高精度成像、扶杨油层河道砂体识别及油藏描述为代表的地震勘探技术;在测井方面,...

迁西县17166061726: 成像测井为什么叫“成像”测井,成像怎么理解?
匡腾佳可: 成像测井目前包括声波成像与电阻率成像测井,因为采集了地层中较多的信息,将数据在测井解释软件中打开就有了对井下地层以图像形式的显示,比较直观,也易于让解释工程师识别地层的构成,辨析油气水等,因此叫做成像测井仪.

迁西县17166061726: 数控测井与成像测井的区别? -
匡腾佳可: 数控测井就是不仅仅采集的测井资料是数字化记录,而且整个测井数据的采集过程也是由工业计算机控制的,系统的稳定性、数据精度、自动化程度都较前一代测井技术有了很大的提高.成像测井是上世纪末出现的,它是以阵列感应、核磁共振、微电阻率扫描成像等为代表的新一代数控测井技术,通过阵列化、高密度采样点,使测得的数据不仅仅以曲线方式展现,还可以展示为可视化的图像,更直观地展现地层信息.成像测井的下一代将是扫描成像测井.

迁西县17166061726: 常规测井方法有哪些? -
匡腾佳可: 常规测井方法有9种:1、井径; 2、自然伽玛; 3、自然电位; 4、深浅双侧向(或深浅双感应)电阻率; 5、微球型聚焦(或八侧向)电阻率; 6、补偿声波; 7、地层倾角; 8、补偿密度; 9、补偿中子.

迁西县17166061726: 测井曲线是什么意思 -
匡腾佳可: 测井曲线,英文Well logging curve,或者直接为logs.简单理解,测井曲线就是测井后形成的曲线.要详细了解,显得比较复杂,首先要搞清楚测井的含义.测井(logging)是属于应用地球物理方法(包括重、磁、电、震、核、测井)之一....

迁西县17166061726: 储集层在微电极系测井曲线上有什么显示 -
匡腾佳可: 砂泥岩剖面中微电极用来识别储集层.集体说就是:在非储层段,微电极无差异,在有渗透性的储集层处,微电极的微电位和微梯度会出现差异.

迁西县17166061726: OBMI成像测井指的是什么
匡腾佳可: 油基泥浆成像测井,斯仑贝谢的仪器

迁西县17166061726: 求石油勘探方面物探与测井两方向的相关知识!!!急.急,急!!!! -
匡腾佳可: 石油勘探: 所谓石油勘探,就是为了寻找和查明油气资源,而利用各种勘探手段了解地下的地质状况,认识生油、储油、油气运移、聚集、保存等条件,综合评价含油气远景,确定油气聚集的有利地区,找到储油气的圈闭,并探明油气田面积,...

迁西县17166061726: 油田测井是怎么回事 -
匡腾佳可: 利用电、声、放射性是三种基本方法或者特殊方法(如电缆地层测试、地层倾角测井、成像测井、核磁共振测井 测油层的有效厚度、孔隙度、含油气饱和度和渗透率等 .各种测井方法基本上是间接地、有条件地反映岩层地质特性的某一侧面.要全面认识地下地质面貌,发现和评价油气层,需要综合使用多种测井方法,并重视钻井、录井第一性资料.此外,井中磁测、井中激发激化、井中无线电波透视和重力测井等方法还可以发现和研究钻孔附近的盲矿体

迁西县17166061726: 什么是井壁超声成像方位测井技术?主要研究解决的问题是什么?
匡腾佳可: 井壁超声成像方位测井技术主要是使用不同角度、不同形式的各种测试图形,对其加以描绘,清楚了解套管内壁或井壁的自然状况.主要用来诊断套管的损坏情况及套损方位,为套损机理研究提供可靠的资料. 详情可以登录一览铝业英才网专家专栏进行查看!

迁西县17166061726: 注册石油公司需要哪些前提条件 -
匡腾佳可: 石油化工股份有限公司注册需要的条件1.经营和储存场所的设施和建筑物符合国家标准《建筑设计防火规范》(GBJ50016-2006)、《爆炸危险场所安全规定》和《仓库防火安全管理规则》等规定.建筑物和设施应当经公安消防部门审核并验收...

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