南海礁灰岩油藏裂缝电阻率成像特征分析及评价

李楚吟，吴意明，张永江 （中海石油 （中国）有限公司深圳分公司开发部，广东 深圳518067）

刘 博 （斯伦贝谢中国公司数据与咨询服务部，北京100015）

南海礁灰岩油藏裂缝电阻率成像特征分析及评价

李楚吟，吴意明，张永江 （中海石油 （中国）有限公司深圳分公司开发部，广东 深圳518067）

刘 博 （斯伦贝谢中国公司数据与咨询服务部，北京100015）

流花X-1油藏是在台地边缘上发育起来的生物礁灰岩岩性油藏，为孔隙－裂缝型储层，裂缝和次生溶孔发育。利用随钻电阻率成像测井 （GVR）资料对该区裂缝及次生溶孔进行定量评价，据此建立电阻率成像测井裂缝有效性评价标准，并结合实例对该标准进行了验证。结合GVR资料对该区裂缝发育分布规律进行分析，发现该区裂缝在平面和剖面上发育特征有较明显的规律性，裂缝发育程度受局部构造控制，礁核部位主要发育溶蚀缝和孤立缝，礁后部位主要发育成组缝，远离礁核方向，裂缝角度变高，裂缝有效性变好，次生溶孔的发育一定程度上受控于裂缝的发育程度。

礁灰岩油藏；随钻电阻率成像测井；裂缝成像特征；裂缝评价；次生溶孔

流花X-1油田位于中国南海珠江口盆地中央隆起带东沙隆起西南部，是在台地边缘上发育起来的生物礁地层圈闭。灰岩顶面圈闭幅度81.0m，圈闭面积14.25km2。轴向为北西－南东，长轴约6km，短轴约4km。礁体的高部位两边不对称，向南西方向一侧较陡，向北东方向一侧具有平缓下倾的趋势。由于礁体生长速度快于围岩，两翼地层见明显的上超现象。小断层、裂缝集中发育在地层起伏较大的部位，如礁顶部位以及沉积突变的部位等。流花X-1油藏为礁灰岩岩性油藏，新近系下中新统珠江组新灰岩段是其主要含油层段。目前流花X-1油田ODP（整体开发方案）实施项目钻井作业已经完成，施工钻井共计10口，其中导眼井为A3hp井和A3hp2井；水平井为礁核部位的A1h井和A6h井，礁后斜坡区的A3h井、A7h井；礁后平台区的A2h井、A5h井、A8ma井、A8mb井。

由于生物礁灰岩油藏非均质性严重，裂缝溶孔发育，内部储层物性复杂多变，利用高分辨率随钻电阻率成像测井 （GVR）技术不仅能提供实时电阻率成像，指导地质导向，在后期油藏地质研究、裂缝评价、井旁构造分析、沉积模式识别等方面也发挥着重要作用。GVR采用了Schlumberger公司的随钻侧向电阻率成像测井仪，应用Geoframe地质解释软件进行GVR图像解释，利用成像图像可以进行多项地质研究，如地层与岩性、沉积相划分、地应力分析、井旁构造建模、裂缝定性与定量分析、次生溶孔定量计算和区域综合分析。笔者着重分析了GVR技术在流花X-1礁灰岩油田裂缝及次生溶孔评价中的地质应用。

1 裂缝电阻率成像特征

裂缝是碳酸盐岩储层最基本的地质特征，它对储集层的储集性能影响极大，既是碳酸盐岩的渗滤通道，也是裂缝性储层的储集空间，同时还控制着溶孔、溶洞的发育，影响着地层中原状流体的分布状况和钻井滤液侵入特征。

流花X-1油田的裂缝可分成3种类型：成组缝、溶蚀缝和孤立缝。此外还有次生溶孔。裂缝的类型与裂缝角度、裂缝有效性及裂缝发育程度与构造位置有着密切的关系。图1为3种裂缝在GVR图像上特征。

图1 流花X-1油田裂缝在GVR图像上特征

1）成组缝 在GVR图像上以成组形式出现，裂缝产状相似，且裂缝角度一般较高，当裂缝伴有溶孔发育时，裂缝有效性大大提高。成组缝为构造缝的一种，受构造活动控制。同一期构造活动可形成一期产状相同的成组缝，当两组成组裂缝倾向正好相反时，则为共轭缝。成组缝由于角度较高，对于纵向沟通储层起到了良好的作用，可以较好地改善储层物性。流花X-1油田的成组缝主要发育于A7h井和A5h井中，裂缝角度普遍较高，裂缝走向为北西－南东向，与区域现今最大水平主应力平行。此外，A7h井的成组缝伴有溶孔发育。

2）溶蚀缝 在GVR图像上可见沿裂缝面的溶蚀发育，裂缝面不规则；裂缝角度分布范围较大，从低到高均有分布。裂缝走向主要包括北西－南东向、近南北向和近东西向。溶蚀缝为成岩缝的一种，在成岩作用早期受大气淡水淋滤作用形成，该类型裂缝在流花X-1油田分布广泛。A3hp井中可见中低角度的溶蚀缝发育，A3hp2井、A3hp井、A6h井、A1h井、A7h井、A2h井、A3h井中可见中高角度的溶蚀缝发育。

3）孤立缝 在GVR图像上以孤立形式出现，裂缝面局部可见溶蚀孔洞。裂缝角度中－高，裂缝走向分布规律性不明显。孤立缝也为成岩缝的一种，分析其成因可能为生物礁灰岩成岩未固结过程中受水体温度变化冷凝收缩而成。孤立缝由于孤立出现，对储层贡献较小。流花X-1油田的A2h井、A1h井和A5h井中可见孤立缝。

4）次生溶孔 次生溶孔在GVR图像上表现为暗黑色的斑点或斑块。礁核脊部以沿裂缝溶蚀为主，也存在串珠状溶蚀，溶蚀较均匀，全井段均可见，以A1h井和A6h井为典型代表；礁后斜坡区溶蚀不均匀，即存在针孔状溶蚀，也存在斑杂状溶蚀，一般后者溶蚀更好，以A3h井和A7h井为典型代表；礁后平台区溶蚀较均匀，主要为针孔状溶蚀，以A2h井和A5h井为典型代表。

2 裂缝及次生溶孔定量评价

GVR图像不仅能识别裂缝发育层位，而且还能够区分裂缝的类型、产状以及宽度等参数，在此基础上可对裂缝的孔隙度、裂缝密度、裂缝长度进行定量评价。

2.1 评价方法

GVR可提供多个探测深度的聚焦侧向电阻率测量。在随钻测井环境中，深纽扣和中纽扣电阻率测量的差异主要来自于裂缝的影响，因此可以应用双侧向电阻率测井方法进行裂缝孔隙度计算。裂缝密度、裂缝长度可采用电缆成像测井相同的方法进行求取。

为了区分不同类型裂缝的有效性，有必要对裂缝作出分类评价。通过大量实例研究发现，裂缝的产状、裂缝孔隙度和裂缝类型与裂缝有效性密切相关。据此建立了流花X-1油田电阻率成像测井裂缝综合评价标准（见表1）。

斯伦贝谢公司的POROSPECT软件可将GVR图像转变成孔隙度图像并进行自动分析。标定的电阻率成像实际上是井壁的电导率图，利用Archie公式便可将GVR图像转变为孔隙度图像。通过对1.2in窗长图像上孔隙的分析统计，便可确定基质孔隙与相对大孔隙的分界点，从而确定基质孔隙与相对大孔隙的比率，基质孔隙加相对大孔隙等于总孔隙。若处理出的频率分布图只有一个峰，说明孔隙发育比较均匀，而峰值带的宽窄反映非均质性的强弱，峰值带宽说明非均质性强。

表1 流花X-1油田电阻率成像测井裂缝综合评价标准

2.2 应用实例

对全区9口井GVR成像测井资料分别进行了裂缝、次生溶孔定量计算，以裂缝孔隙度为主要参考指标，结合其他裂缝参数可以划分出裂缝、次生溶孔相对发育层段。并对裂缝发育段的裂缝走向与现今最大水平地应力方向进行对比，进一步分析裂缝的有效性。

图2是流花X-1油田A5h井裂缝定量评价成果图。A5h井为位于油田西北边的一口水平井，GVR图像资料显示，1281～1286.7m井段中有3个层段裂缝相对发育：①1285.7～1286.2m （垂深），该井段裂缝以孤立缝为主，裂缝角度中－高，但沿裂缝发育溶孔，裂缝孔隙度1.8%、有裂缝41条、裂缝密度0.59 （条／m）、裂缝长度2.1 （m／m2），裂缝综合评价中－差；②1283.4～1284.4m （垂深），该井段裂缝为成组缝，裂缝角度极高，裂缝走向一致，裂缝孔隙度2.4%、有裂缝53条数、裂缝密度1.66（条／m）、裂缝长度2.67（m／m2），从GVR图像上可以看出，裂缝连续性较好，发育在高阻层段，分析其可能由构造运动引起的一期构造缝，裂缝综合评价优；③1281.6～1282.3m （垂深），该井段裂缝为成组缝，裂缝角度高，裂缝走向一致，裂缝孔隙度3.11%、有裂缝53条、裂缝密度1.97（条／m）、裂缝长度2.89（m／m2），从GVR图像上可以看出，2801.5m （测深）处发育一高角度断层，断面较宽（约0.5m），且断层倾向与裂缝倾向一致 （北东向），综合分析认为裂缝可能为断层活动时形成断层伴生缝，裂缝综合评价优。同时，该井次生溶孔发育，次生溶孔孔隙度主要在2%～5%之间，全井段溶蚀发育相对均匀，溶蚀一般与裂缝伴生。

3 裂缝及次生溶孔的分布规律

通过电阻率图像分析，摸清裂缝及次生溶孔在平面及剖面上的发育规律可以更好优化生产开发方案，为后期生产提供有力依据。为了对流花X-1油田区域裂缝的发育特征有一个清晰的了解，针对该油田的9口井的GVR成像特征、裂缝类型、裂缝发育特征等进行了平面和剖面对比分析 （图3）。

通过对比分析发现，裂缝及次生溶孔在平面和剖面上发育特征有较明显的规律性，主要体现在以下几个方面：

图2 A5h井裂缝、次生溶孔定量计算成果图

1）裂缝的发育程度与岩性、构造部位及裂缝类型关系密切；裂缝的发育在一定程度上控制了次生溶孔，如果串珠状的孤立溶蚀孔洞被裂缝连通，则溶孔就会增强。

2）位于礁核位置的A1h井和A6h井裂缝最多，靠近礁核部位的A7h井、A2h井裂缝也较发育，裂缝的发育程度受局部构造控制。

3）区域上裂缝走向以北西－南东向为主；礁核部位主要发育溶蚀缝和孤立缝，礁后部位主要发育成组缝；远离礁核方向，裂缝角度变高，裂缝有效性变好。

4）沿礁核部位发育裂缝溶蚀和串珠状溶孔，次生溶孔不均匀或孤立存在，其主要受裂缝控制，次生孔隙度 （VISO）曲线形态为锯齿状形态。礁后平台区为蜂窝状溶蚀，整体溶蚀均匀且团块状集中发育，受原生孔隙控制，次生溶孔孔隙度曲线形态平直。礁后斜坡区为斑杂状和蜂窝状溶蚀，相对不均匀，次生孔隙度曲线微齿化，其主要受原生孔隙控制。

图3 流花X-1油田裂缝及次生溶孔发育特征

5）次生溶孔的大小反映了对碳酸盐储层的改造作用的强弱，同时决定了储层的优质程度，蜂窝状溶蚀为3种类型中最好的溶蚀。

4 结 语

生物礁灰岩地层变化复杂，裂缝及次生溶孔发育，随钻电阻率成像测井 （GVR）资料在流花X-1油田的成功应用，揭示了裂缝及次生溶孔在平面及剖面上的发育规律，为后期油藏地质研究、油田生产管理、开发方案优化提供参考依据。利用GVR资料对该区裂缝及次生溶孔进行定量评价，据此建立电阻率成像测井裂缝有效性评价标准，该标准是对生物礁灰岩油藏裂缝划分评价的一个尝试，可以在后期开发生产中与实际产能建立关系，进一步完善。

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Characters of Resistivity Image in Reef Limestone Reservoir Fracture Evaluation in the South China Sea

LI Chu-yin，WU Yi-ming，ZHANG Yong－jian，LIU Bo（First Author’s Address：Shenzhen Branch of CNOOC Ltd.Shenzhen518067，Guangdong，China）

LiuhuaX-1Reservoir was an ecologic reef and reef limestone reservoir was grown on the platform margin，it was a pore-fracture type reservoir，where fractures and secondary dissolved vugs were developed.The data of resistivity imaging logging while drilling was used for quantitatively evaluating it’s fractures and secondary dissolved vugs.Meanwhile，the effective fracture evaluation criteria of resistivity imaging logging was developed and proved by examples.According to GVR，the rules of fracture growth and distribution were analyzed.Further research shows that there existed obvious regularity of fracture growth both in horizontal and sectional direction，the fracture growth is controlled by local structure and the dissolved vugs and isolated fractures are grown in the kennel of reef，the fracture combinations are grown behind the reef，the altitude of fracture is high and its effectiveness is good far away from the kennel，while the growth of secondary vugs is controlled by the level of fractural growth to a certain extent.

reef limestone reservoir；GVR imaging；feature of fracture imaging；fracture evaluate；secondary solution pores

P631.84

A

1000-9752（2012）10-0072-05

2012-07-21

李楚吟 （1962-），女，1983年江汉石油学院毕业，高级工程师，现从事地质油藏研究工作。

［编辑］ 龙 舟