珠江口盆地L油田礁灰?guī)r孔洞縫型儲(chǔ)層評(píng)價(jià)

陳敏政，戴 宗，唐 輝，潘石堅(jiān)，李 珙

（中海石油（中國）有限公司深圳分公司，廣東深圳 518000）

珠江口盆地L油田礁灰?guī)r孔洞縫型儲(chǔ)層評(píng)價(jià)

陳敏政，戴 宗，唐 輝，潘石堅(jiān)，李 珙

（中海石油（中國）有限公司深圳分公司，廣東深圳 518000）

利用巖心CT掃描和GVR成像測(cè)井資料，從微觀和宏觀兩個(gè)方面，對(duì)珠江口盆地L油田礁灰?guī)r儲(chǔ)層孔洞縫分布特征進(jìn)行了描述，基于儲(chǔ)層儲(chǔ)集空間和物性的差異性，將其劃分為四類儲(chǔ)層并分別進(jìn)行評(píng)價(jià)。裂縫型儲(chǔ)層孔隙度小于 10%，滲透率（1～50）×10–3μm2，CT掃描圖像中表現(xiàn)為裂縫網(wǎng)絡(luò)，測(cè)井成像上以成組縫特征為主；孔洞–裂縫型儲(chǔ)層孔隙度 10%～25%，滲透率（10～100）×10–3μm2，CT掃描圖像表現(xiàn)為以裂縫發(fā)育為主，成像測(cè)井上表現(xiàn)為孔洞局部發(fā)育；裂縫–孔洞型儲(chǔ)層孔隙度15%～30%，滲透率（10～50）×10–3μm2，CT掃描圖像表現(xiàn)為以孔洞為主，裂縫局部貫通孔洞分布，測(cè)井成像上以溶蝕縫為主；孔洞型儲(chǔ)層孔隙度大于25%，滲透率（10～500）×10–3μm2，CT掃描圖像表現(xiàn)為以發(fā)育孔洞為主，成像測(cè)井上孔洞成團(tuán)塊狀或蜂窩狀分布。

珠江口盆地；L油田；孔洞縫；礁灰?guī)r；儲(chǔ)層評(píng)價(jià)

生物礁灰?guī)r是碳酸鹽巖中一種重要的儲(chǔ)層類型，世界上大約一半的油氣儲(chǔ)量蘊(yùn)含在生物礁及其相關(guān)的碳酸鹽巖中[1–3]。L油田位于我國南海東部珠江口盆地東沙隆起，是我國最大的生物礁油藏。礁灰?guī)r儲(chǔ)層位于新近系中新統(tǒng)珠江組，屬于在臺(tái)地邊緣上發(fā)育起來的生物礁地層圈閉[4]，地震剖面上有明顯的巖隆現(xiàn)象，屬于大型底水整裝油藏。由于受構(gòu)造和成巖作用雙重控制，儲(chǔ)層內(nèi)部孔隙普遍發(fā)育，溶洞、裂縫局部發(fā)育，非均質(zhì)性極強(qiáng)，目前開采程度只有約10%，孔洞縫的發(fā)育是制約油田有效開發(fā)的關(guān)鍵地質(zhì)因素。前人對(duì)該油藏的沉積過程、成巖演化及儲(chǔ)層特征都做過分析[4–5]，但針對(duì)儲(chǔ)層孔洞縫系統(tǒng)發(fā)育特征缺少研究。本文利用巖心資料、巖心CT掃描資料及GVR成像測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)對(duì)儲(chǔ)層孔洞縫的分布特點(diǎn)進(jìn)行了詳細(xì)的研究，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了儲(chǔ)層的分類和評(píng)價(jià)。

1 儲(chǔ)層基礎(chǔ)物性參數(shù)

以X1取心井的巖心分析數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，研究礁灰?guī)r儲(chǔ)層的孔隙度和滲透率分布特征。實(shí)驗(yàn)樣品為162塊直徑2.5 cm的標(biāo)準(zhǔn)巖樣，在300 psi覆壓下進(jìn)行測(cè)試，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖1所示。圖1a表明礁灰?guī)r儲(chǔ)層孔隙度主要為 10%～40%，平均孔隙度 19.5%，部分樣品因溶蝕孔洞發(fā)育，孔隙度高達(dá)41.7%。圖1b表明礁灰?guī)r儲(chǔ)層滲透率主要為（1～500）×10–3μm2，平均滲透率84.9×10–3μm2，滲透率的變化范圍較大，表明儲(chǔ)層內(nèi)部的非均質(zhì)性較強(qiáng)。這主要是由于儲(chǔ)層內(nèi)部孔洞縫的分布情況差異較大引起的，孔洞縫系統(tǒng)發(fā)育的樣品滲透率可高達(dá) 790×10–3μm2。儲(chǔ)層物性參數(shù)的差異性主要是由儲(chǔ)層內(nèi)部的非均質(zhì)性引起，而孔洞縫的分布特征是影響儲(chǔ)層非均質(zhì)性的最主要地質(zhì)因素[6-9]。

圖1 巖心分析儲(chǔ)層物性分布直方圖

2 CT掃描研究?jī)?chǔ)層孔洞縫分布

近年來，在石油地質(zhì)和開發(fā)領(lǐng)域，CT技術(shù)的應(yīng)用日益增加。該技術(shù)可以在巖石不被破壞的狀態(tài)下測(cè)量和描述巖石物理參數(shù)，能有效分析儲(chǔ)層內(nèi)部的微觀結(jié)構(gòu)；對(duì)于非均質(zhì)性強(qiáng)、儲(chǔ)集空間復(fù)雜的巖石，能有效研究其內(nèi)部微觀孔洞縫的發(fā)育和連通情況。實(shí)驗(yàn)樣品為全直徑10m2巖心，實(shí)驗(yàn)設(shè)備為某醫(yī)院飛利浦螺旋CT設(shè)備，實(shí)驗(yàn)條件為120 kV、341 mA的高能條件，掃描裝置的最小切片厚度為 6 mm，CT掃描照片由代表不同X射線密度單位的各種灰度組成，照片分辨率為0.1 mm。

樣品為X1井全直徑巖心，共有8段完整的全巖心用于CT掃描，為了便于研究，分別編號(hào)1～8，每段巖心有對(duì)應(yīng)的巖心切面照片，切面照片按巖心號(hào)和掃描順序編號(hào)，如1–1、1–2、2–1等。選取典型的1號(hào)巖心和4號(hào)巖心用于分析儲(chǔ)層內(nèi)部孔洞縫的分布情況。圖2a為1號(hào)巖心表面照片，從外部結(jié)構(gòu)上觀察，該段巖心較為完整，局部有一些裂縫發(fā)育，圖2b～圖2d為該段巖心的CT掃描切面照片，從巖心切面上可以觀察到內(nèi)部發(fā)育的裂縫和溶蝕孔洞。分別對(duì)巖心CT掃描切面進(jìn)行分析：圖2b基本上全部為裂縫，有少量的溶蝕孔，面孔率為8.2%，裂縫相互交織發(fā)育成裂縫網(wǎng)絡(luò)，可以作為有效的儲(chǔ)集空間和主要的滲流通道；圖2c以溶蝕孔為主，有少量裂縫，面孔率為2.1%，溶蝕孔孤立發(fā)育，互不聯(lián)通，難以形成流體有效滲流的通道；圖2d為溶蝕孔洞與裂縫相伴生，面孔率為 25.2%，溶蝕孔洞與裂縫互相交織聯(lián)通，是儲(chǔ)層的主要儲(chǔ)集空間和滲流通道。

基于對(duì)儲(chǔ)層孔洞縫特征的描述，按照儲(chǔ)層儲(chǔ)集空間的差異性，將該礁灰?guī)r儲(chǔ)層分為裂縫型儲(chǔ)層、孔洞–裂縫型儲(chǔ)層、裂縫–孔洞型儲(chǔ)層、孔洞型儲(chǔ)層四類（圖3）。以裂縫條數(shù)和孔洞個(gè)數(shù)為計(jì)數(shù)對(duì)象，對(duì)本次實(shí)驗(yàn)的8段完整全巖心的所有CT掃描切面進(jìn)行了孔洞縫的定量統(tǒng)計(jì)，計(jì)算得到了每段巖心中裂縫和孔洞的所占比例（圖4），按照統(tǒng)計(jì)結(jié)果，1號(hào)、3號(hào)巖心屬于裂縫型儲(chǔ)層；2號(hào)巖心屬于裂縫–孔洞型儲(chǔ)層；5號(hào)、6號(hào)巖心屬于孔洞–裂縫型儲(chǔ)層；4號(hào)巖心屬于孔洞型儲(chǔ)層。

圖2 巖心CT掃描

圖3 基于儲(chǔ)集空間的儲(chǔ)層分類

圖4 巖心孔洞縫統(tǒng)計(jì)結(jié)果

3 GVR成像測(cè)井研究?jī)?chǔ)層孔洞縫分布

GVR成像測(cè)井是schlumberger公司的隨鉆側(cè)向電阻率成像測(cè)井技術(shù)，最大探測(cè)深度為123 cm，具有較高的分辨率，利用其成像圖像能進(jìn)行多項(xiàng)地質(zhì)研究，如井旁構(gòu)造分析、裂縫定性與定量分析、溶蝕孔洞定量計(jì)算等。由于成像測(cè)井要求孔洞縫的尺度較大才能探測(cè)識(shí)別，因此該技術(shù)主要研究宏觀孔洞縫的分布情況。

根據(jù)裂縫在GVR成像測(cè)井圖上的特征（圖5），可將其分為三種：溶蝕縫、成組縫、孤立縫。溶蝕縫在GVR圖像上表現(xiàn)為裂縫面不規(guī)則，沿裂縫面有溶蝕現(xiàn)象；溶蝕縫受大氣淡水淋濾作用而形成，屬于成巖成因，裂縫角度從低到高均有分布。成組縫在GVR圖像上表現(xiàn)為成組出現(xiàn)，裂縫產(chǎn)狀相似，以高角度為主。孤立縫在 GVR圖像上以孤立形式出現(xiàn)，分布規(guī)律不明顯。溶蝕孔洞在GVR圖像上表現(xiàn)為暗黑色斑點(diǎn)或斑塊，以沿裂縫溶蝕為主，也存在串珠狀溶蝕。

圖5 裂縫在GVR圖像上特征

對(duì)4口井GVR測(cè)井解釋結(jié)果進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)。本次利用schumacher公司Borview軟件對(duì)裂縫進(jìn)行了定量計(jì)算（表1），從計(jì)算結(jié)果來看，單井裂縫的發(fā)育程度存在較大差異，X2井裂縫發(fā)育程度最強(qiáng)，裂縫密度達(dá)到5.0條/m，而X4井裂縫發(fā)育程度較差，裂縫密度為 1.8條/m，表明裂縫在平面上發(fā)育的非均質(zhì)性較強(qiáng)。

表1 孔洞縫參數(shù)統(tǒng)計(jì)

4 儲(chǔ)層綜合分析

基于CT掃描技術(shù)對(duì)儲(chǔ)層的分類結(jié)果，結(jié)合GVR成像對(duì)孔洞縫特征的研究，對(duì)每類儲(chǔ)層的物性、孔洞縫分布特征進(jìn)行綜合闡述（圖6）。

裂縫型儲(chǔ)層孔隙度一般小于10%，滲透率（1～50）×10–3μm2，CT掃描圖像表現(xiàn)為裂縫網(wǎng)絡(luò)，GVR成像上以成組縫特征為主；孔洞–裂縫型儲(chǔ)層孔隙度一般為10%～25%，滲透率（10～100）×10–3μm2，CT掃描表現(xiàn)為裂縫發(fā)育為主，局部有孔洞，GVR成像上表現(xiàn)為孔洞局部發(fā)育；裂縫–孔洞型儲(chǔ)層孔隙度一般為 15%～30%，滲透率（10～50）×10–3μm2，CT掃描圖像表現(xiàn)為以孔洞為主，裂縫局部貫通孔洞分布，GVR成像上以溶蝕縫為主，孔洞沿裂縫溶蝕分布；孔洞型儲(chǔ)層孔隙度一般大于25%，滲透率（10～500）×10–3μm2，CT掃描圖像表現(xiàn)為以發(fā)育孔洞為主，GVR成像上孔洞成團(tuán)塊狀或蜂窩狀分布。

5 結(jié)論

本文利用實(shí)驗(yàn)技術(shù)及測(cè)井技術(shù)，從微觀和宏觀兩個(gè)尺度對(duì)礁灰?guī)r儲(chǔ)層孔洞縫的分布特征進(jìn)行了定性描述和定量統(tǒng)計(jì)。在此基礎(chǔ)上，對(duì)儲(chǔ)層進(jìn)行了分類評(píng)價(jià)，并對(duì)每一類儲(chǔ)層的孔洞縫特征進(jìn)行了分析總結(jié)。這種基于多資料多尺度的評(píng)價(jià)方法，可以有效解決復(fù)雜礁灰?guī)r儲(chǔ)層評(píng)價(jià)問題。

圖6 不同儲(chǔ)集類型儲(chǔ)層綜合分析

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TE122.23

A

1673–8217（2017）06–0065–04

2017–05–04

陳敏政，工程師，1987年生，2010年畢業(yè)于成都理工大學(xué)資源勘查專業(yè)；2013年畢業(yè)于中國石油大學(xué)（北京）地質(zhì)工程專業(yè)，現(xiàn)從事油氣田開發(fā)地質(zhì)工作。

中海石油（中國）有限公司綜合科研課題“南海東部生物礁灰?guī)r油田提高采收率研究”（YXKY–2015–SZ–01）

趙川喜