濟(jì)陽坳陷太古界儲(chǔ)層特征與常規(guī)測(cè)井識(shí)別

陸詩闊，郭玉新，孫建孟

(1.中國石油大學(xué)(華東)，山東 青島 266555;2.中石化勝利油田分公司，山東 東營 257015)

濟(jì)陽坳陷太古界儲(chǔ)層特征與常規(guī)測(cè)井識(shí)別

陸詩闊1，郭玉新2，孫建孟1

(1.中國石油大學(xué)(華東)，山東 青島 266555;2.中石化勝利油田分公司，山東 東營 257015)

濟(jì)陽坳陷太古界是中國東部含油氣盆地深部挖潛的重要勘探領(lǐng)域之一。充分利用已有的鉆井、錄井和測(cè)井資料，與周邊地區(qū)野外露頭資料相結(jié)合，對(duì)濟(jì)陽坳陷太古界儲(chǔ)層發(fā)育地質(zhì)特征進(jìn)行了研究。通過進(jìn)一步分析不同巖石類型不同級(jí)別儲(chǔ)層的測(cè)井響應(yīng)特征，發(fā)現(xiàn)不同巖性相同級(jí)別儲(chǔ)層的測(cè)井響應(yīng)特征存在明顯差異。同時(shí)，建立了太古界儲(chǔ)層識(shí)別的定量化模型，經(jīng)實(shí)際資料檢驗(yàn)，儲(chǔ)層識(shí)別模型精度達(dá)到80%以上，能夠滿足實(shí)際的勘探需要。

儲(chǔ)層特征;測(cè)井響應(yīng)特征;儲(chǔ)層識(shí)別;太古界;濟(jì)陽坳陷

引 言

濟(jì)陽坳陷太古界巖漿巖作為1個(gè)新的勘探領(lǐng)域，分析認(rèn)為其內(nèi)幕油氣藏具有較大的勘探潛力。本文以濟(jì)陽坳陷太古界已有探井的鉆井、測(cè)井和巖心測(cè)試結(jié)果為基礎(chǔ)，分析了太古界儲(chǔ)層發(fā)育的地質(zhì)特征與典型測(cè)井響應(yīng)特征，建立了濟(jì)陽坳陷太古界儲(chǔ)層的測(cè)井識(shí)別方法［1－13］，完善了非常規(guī)油氣儲(chǔ)層測(cè)井評(píng)價(jià)技術(shù)系列，為濟(jì)陽坳陷太古界油氣勘探開發(fā)提供有力的技術(shù)支撐。

1 濟(jì)陽坳陷太古界儲(chǔ)層發(fā)育地質(zhì)特征

1.1 太古界巖性特征

根據(jù)太古界重點(diǎn)取心井所揭示的巖性特點(diǎn)，濟(jì)陽坳陷太古界基底巖石以二長花崗巖為主，石英閃長巖、花崗閃長巖、斜長花崗巖次之，常見鉀長/堿長花崗巖類組成的偉晶巖脈。不同類型巖石在礦物組成上顯示出明顯的規(guī)律性，其中由花崗巖類到煌斑巖，鉀長石含量逐漸減少，斜長石和暗色礦物含量逐漸增加。

1.2 太古界儲(chǔ)層特征

濟(jì)陽坳陷太古界地層中發(fā)育各種儲(chǔ)集空間類型，常形成孔隙－裂縫型儲(chǔ)層，其次為裂縫－孔隙型儲(chǔ)層。其中裂縫以構(gòu)造縫、風(fēng)化縫及溶蝕擴(kuò)大縫為主，構(gòu)造裂縫多為高角度裂縫，風(fēng)化縫多為物理風(fēng)化形成的網(wǎng)狀裂縫，鏡下主要呈不規(guī)則狀，且多被充填。孔隙則多為與裂縫有關(guān)的晶溶孔、淋溶孔及溶縫孔。

根據(jù)研究區(qū)近20口井457塊巖心樣品的孔隙度、滲透率實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表明，超過60%樣品的實(shí)測(cè)孔隙度小于5%，滲透率小于5×10－3μm2;大約30%的樣品孔隙度為5% ～10%，滲透率為5×10－3～100 ×10－3μm2，孔隙度大于 10% 的樣品占總樣品數(shù)的7.5%，滲透率大于100×10－3μm2的樣品僅占總樣品數(shù)的2.5%。從整體上來看，太古界儲(chǔ)層主要為低孔低滲儲(chǔ)層，少部分為中低孔中低滲儲(chǔ)層。

1.3 太古界儲(chǔ)層發(fā)育與巖性之間的關(guān)系

通過對(duì)研究區(qū)不同巖性薄片中微裂縫數(shù)的鏡下統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，從花崗巖類到閃長巖類，單一巖石礦片中微裂縫平均條數(shù)呈現(xiàn)減少趨勢(shì)，鉀長花崗巖薄片中微裂縫條數(shù)平均為26條/片，而石英/英云閃長巖中微裂縫條數(shù)平均為8條/片(表1)。

對(duì)薄片中溶蝕孔隙面孔率的統(tǒng)計(jì)表明，從花崗巖類到閃長巖類，巖石礦片中溶孔率均值呈增大趨勢(shì)，從礦物的穩(wěn)定性來看，與石英、長石等淺色礦物相比，暗色礦物黑云母、角閃石等易于蝕變和溶蝕形成溶孔。在不考慮裂縫發(fā)育的情況下，暗色礦物含量高的閃長巖類的溶蝕孔相對(duì)較為發(fā)育，溶蝕孔隙發(fā)育程度隨著暗色礦物含量增大而增加。因此，太古界巖石中微裂縫和溶孔的發(fā)育之間存在一定程度的互補(bǔ)性，使不同類型巖石均具有形成有利儲(chǔ)層的可能性。

表1 太古界儲(chǔ)層中微裂縫及溶蝕孔隙發(fā)育程度與巖性的關(guān)系

2 濟(jì)陽坳陷太古界儲(chǔ)層常規(guī)測(cè)井響應(yīng)特征

從巖心資料入手，借助太古界已有成像測(cè)井資料的解釋成果，分析了不同巖石類型的不同級(jí)別儲(chǔ)層的常規(guī)測(cè)井參數(shù)特征，探討其響應(yīng)的規(guī)律性，為常規(guī)測(cè)井資料預(yù)測(cè)儲(chǔ)層奠定基礎(chǔ)。

研究中統(tǒng)計(jì)的測(cè)井曲線包括三孔隙度曲線(DEN、CNL、AC)，能夠反映巖漿巖中裂縫發(fā)育特點(diǎn)的深、淺側(cè)向(RLLD、RLLS)，微球形聚焦(MSFL)U曲線和井徑曲線。其中，不同巖性中—好級(jí)別儲(chǔ)層的測(cè)井參數(shù)范圍不同(表2)，表明不同巖性相同級(jí)別儲(chǔ)層的測(cè)井響應(yīng)特征存在明顯差異。因此，為了提高濟(jì)陽坳陷太古界儲(chǔ)層的測(cè)井識(shí)別效果，要求針對(duì)不同的巖性分別建立不同的儲(chǔ)層測(cè)井識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)，或者在儲(chǔ)層的識(shí)別過程中需要考慮不同巖性的影響。

表2 太古界各種巖性的中—好儲(chǔ)層的測(cè)井參數(shù)范圍

3 濟(jì)陽坳陷太古界儲(chǔ)層常規(guī)測(cè)井識(shí)別的定量化方法研究

按照“巖心刻度成像、成像刻度常規(guī)”的原則，以巖心資料為約束，充分利用兼有成像測(cè)井資料的實(shí)際井?dāng)?shù)據(jù)，建立不同巖性儲(chǔ)層的成像解釋孔隙度與常規(guī)測(cè)井取值標(biāo)準(zhǔn)樣本，在此基礎(chǔ)上借助于統(tǒng)計(jì)分析技術(shù)建立不同巖性儲(chǔ)層的多元線性回歸判別模型。

3.1 不同級(jí)別儲(chǔ)層測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)樣本的建立

樣本建立過程中，經(jīng)過反復(fù)對(duì)比分析，最終選擇成像解釋的總孔隙度作為樣本中代表儲(chǔ)層優(yōu)劣的定量化參數(shù)，據(jù)此將儲(chǔ)層劃分為3類：一類儲(chǔ)層成像解釋總孔隙度φt不小于10%;二類儲(chǔ)層φt為5% ～10%;三類儲(chǔ)層φt小于5%。

參考對(duì)儲(chǔ)層測(cè)井響應(yīng)特征的分析結(jié)果，樣本中選取能反映儲(chǔ)層質(zhì)量好壞的測(cè)井指標(biāo)包括中子(CNL)、密度(DEN)、聲波時(shí)差(AC)、深淺測(cè)向電阻率(RLLD、RLLS)、微球形聚焦電阻率(RMSFL)、井徑(CAL)和U含量。

除以上單一測(cè)井參數(shù)外，考慮到不同巖性骨架測(cè)井響應(yīng)特征存在差異性會(huì)對(duì)建立統(tǒng)一的儲(chǔ)層定量識(shí)別模型造成影響，引入了密度孔隙度(φD)、聲波時(shí)差孔隙度(φs)和中子孔隙度的校正量(φN)等組合參數(shù)，以消除巖性骨架響應(yīng)差異的干擾，其中

式中：ρf、φNf、Δtf為孔隙流體參數(shù)，其取值參見文獻(xiàn)［14］;ρma、φma、Δtma為巖石骨架參數(shù);ρb、φNb、Δt為測(cè)井曲線值。

不同類型巖石的骨架參數(shù)(ρma、φma、Δtma)的確定，由各巖性干儲(chǔ)層(成像解釋總孔隙度φt≤2%)的密度(DEN)、中子(CNL)和聲波時(shí)差(AC)測(cè)井值取平均得到(表3)。

表3 儲(chǔ)層定量識(shí)別模型中巖石骨架參數(shù)的取值

3.2 太古界儲(chǔ)層常規(guī)測(cè)井識(shí)別孔隙度計(jì)算模型的建立

圖1 埕古19井2 044～2 094 m深度段儲(chǔ)層預(yù)測(cè)檢驗(yàn)

3.3 太古界儲(chǔ)層識(shí)別定量模型的檢驗(yàn)

以濟(jì)陽坳陷埕古19井太古界巖心及薄片資料相對(duì)豐富的井段來檢驗(yàn)所建立的太古界儲(chǔ)層識(shí)別定量模型的精度。圖1給出了埕古19井2 044～2 094 m深度段不同巖性儲(chǔ)層的定量識(shí)別結(jié)果與實(shí)際儲(chǔ)層特征的對(duì)比情況。可以發(fā)現(xiàn)，圖中模型計(jì)算得到的成像解釋總孔隙度曲線與實(shí)際成像解釋總孔隙度曲線具有良好的對(duì)應(yīng)關(guān)系，該深度段巖性主要為二長花崗巖、斜長花崗巖和花崗閃長巖，預(yù)測(cè)檢驗(yàn)長度為50.0 m，正確預(yù)測(cè)長度為 40.15 m，正確率為80.3%，能夠滿足實(shí)際的生產(chǎn)需要。

4 結(jié)論

(1)濟(jì)陽坳陷太古界儲(chǔ)層巖性主要為花崗巖類、閃長巖類和煌斑巖，儲(chǔ)集空間類型主要為各類裂縫及在裂縫的基礎(chǔ)上發(fā)育的各類溶蝕孔隙;從儲(chǔ)層物性特征看，主要為低孔低滲儲(chǔ)層。

(2)從儲(chǔ)層發(fā)育與巖性的關(guān)系看，巖石中微裂縫的發(fā)育隨著巖石中暗色礦物含量增大呈現(xiàn)減弱趨勢(shì);而溶蝕孔隙發(fā)育程度則隨著巖石中暗色礦物含量增大呈現(xiàn)增強(qiáng)的趨勢(shì)，兩者存在一定的互補(bǔ)性，從而不同類型巖石均具有形成有利儲(chǔ)層的可能性。

(3)不同巖性相同級(jí)別儲(chǔ)層的測(cè)井響應(yīng)特征存在明顯差異，在儲(chǔ)層的測(cè)井識(shí)別過程中需要考慮巖性的影響。

(4)按照“巖心刻度成像，成像刻度常規(guī)”的原則，建立起太古界儲(chǔ)層識(shí)別的定量化模型，經(jīng)實(shí)際井資料檢驗(yàn)，儲(chǔ)層識(shí)別模型精度能夠滿足實(shí)際勘探開發(fā)需要。

［1］宋建霞，裴冰，胡素華，等.EMI成像測(cè)井在川東地區(qū)裂縫性儲(chǔ)層中的應(yīng)用［J］.石油天然氣學(xué)報(bào)，2009，31(1)：234－236.

［2］閻濤.潛山裂縫性儲(chǔ)層測(cè)井評(píng)價(jià)方法［J］.內(nèi)蒙古石油化工，2009(9)：120－124.

［3］陳鋼花，祝鵬.緣烏－夏地區(qū)二疊系火山巖儲(chǔ)層測(cè)井評(píng)價(jià)及其地質(zhì)應(yīng)用［J］.測(cè)井技術(shù)，2008，32(3)：233－236.

［4］岳海玲.興隆臺(tái)地區(qū)太古界變質(zhì)巖測(cè)井綜合評(píng)價(jià)研究［J］.石油地質(zhì)與工程，2008，22(2)：44 －46.

［5］李國軍，孫靈芳，黃奇源，等.偶極聲波成像測(cè)井在裂縫性儲(chǔ)層中的應(yīng)用［J］.國外測(cè)井技術(shù)，2007，22(1)15－16.

［6］付崇清.遼河油田變質(zhì)巖潛山測(cè)井綜合評(píng)價(jià)［J］.大慶石油地質(zhì)與開發(fā)，2007，26(5)：138－142.

［7］趙樂強(qiáng)，隋風(fēng)貴，張金亮，等.基于測(cè)井資料主成份分析建立風(fēng)化殼結(jié)構(gòu)判識(shí)圖版［J］.測(cè)井技術(shù)，2007，3(6)：583－587.

［8］閆偉林，崔寶文，殷樹軍.蘇德爾特油田布達(dá)特群潛山油藏裂縫儲(chǔ)層測(cè)井評(píng)價(jià)［J］.油氣地質(zhì)與采收率2007，14(5)：26 －30.

［9］朱留方，吳海燕，翟勇.太古界變質(zhì)巖儲(chǔ)集層測(cè)井資料綜合評(píng)價(jià)［J］.天然氣工業(yè)，2005，25(11)：39－42.

［10］牛一雄，潘和平，王文先，等.中國大陸科學(xué)鉆探主孔(0～2 000 m)地球物理測(cè)井［J］.巖石學(xué)報(bào)，2004，2(1)：165－178.

［11］黃太明.牛心坨地區(qū)太古界變質(zhì)巖儲(chǔ)層特征研究［J］．特種油氣藏，2003，10(5)：22 －25.

［12］陳鋼花，吳文圣，王中文，等.利用地層微電阻率成像測(cè)井識(shí)別裂縫［J］.測(cè)井技術(shù)，1999，23(4)：279－281.

［13］Renate Pechnig，Susanne Haverkamp，Jurgen Wohlen berg.Integrated log interpretation in the German Conti nental Deep Drilling Program：Lithology，Porosity，an Fracture Zones［M］.American Geophysical union，1997 363－390.

［14］洪有密.測(cè)井原理與綜合解釋［M］.東營：石油大學(xué)出版社，2008：289－292.

Geological features and logging identification of Archean reservoirs in Jiyang depression

LU Shi－kuo1，GUO Yu－xin2，SUN Jian－meng1
(1．China University of Petroleum，Qingdao，Shandong 266555，China;2．Shengli Oilfield Company，SINOPEC，Dongying，Shandong 257015，China)

The Archean formation in Jiyang depression is one of the important zones of deep exploration in eastern China petrolifer-ous basins．The geological features of the Archean reservoirs in Jiyang depression are analyzed by using available drilling，mud logging and wireline logging data in conjunction with field outcrop data．Further analysis of the log responses of different classes of reservoirs with different lithologies shows that there are obvious differences in log responses of same class reservoirs with different lithologies．Meanwhile，a quantitative model for identifying Archean reservoirs has been established and verified by field data to be over 80%accurate．

reservoir characteristics;log response;reservoir identification;Archean;Jiyang depression

TE122.3

A

1006－6535(2012)02－0021－04

20110817;改回日期：20110920

中石化勝利油田項(xiàng)目“濟(jì)陽坳陷太古界不同類型儲(chǔ)層測(cè)井識(shí)別研究”(61－2010－js－00005)

陸詩闊(1973－)，男，副教授，1995年畢業(yè)于中國石油大學(xué)(華東)石油地質(zhì)專業(yè)，2004年畢業(yè)于北京大學(xué)固體地球物理學(xué)專業(yè)，獲博士學(xué)位，現(xiàn)主要從事含油氣盆地分析、油區(qū)構(gòu)造解析、非常規(guī)儲(chǔ)層評(píng)價(jià)等方面的教學(xué)與科研工作。

編輯黃華彪