YB地区雷口坡组古风化壳岩溶储层预测方法

2013-08-07 06:06尹正武李金磊

物探化探计算技术 2013年3期

尹正武，李金磊

（中国石化勘探南方分公司勘探研究院，四川成都 610041）

0 前言

古风化壳岩溶储层作为一种十分重要的碳酸盐岩储层类型，目前已在塔里木盆地、鄂尔多斯盆地、渤海湾盆地等中生界～古生界中发现，并找到了塔河、轮南、长庆等许多大型油气田［1～4］。中三叠统雷口坡组是四川盆地沉积的最后一套海相碳酸盐岩地层，沉积时期为上扬子克拉通稳定碳酸盐岩台地沉积体系，由于此时为印支运动的初始阶段，发生与构造运动相对应的全球性海平面下降［5、6］。YB地区由开阔的陆表海环境逐渐演化为受限的陆表海环境，主要发育一套局限－蒸发台地相的白云岩、膏质白云岩和以石膏为主的碳酸盐岩地层［7、8］。根据岩性特征，雷口坡组地层可分四段。其中，雷四段又可再分为一亚段、二亚段，二亚段以灰质云岩、白云岩为主。

雷口坡末期，受三叠纪印支I幕运动的影响，抬升暴露，与上覆上三叠统须家河组呈区域性平行不整合接触。受大气淡水淋滤，使得雷口坡组中上部地层发生了范围广、强度较大的风化岩溶作用，在北高南低的古地形背景上，形成了具有北薄南厚，东西分块的古岩溶风化壳储集体。目前在该套储集体中取得了一定的油气突破，显示出其重要的油气地质意义。

1 雷口坡组古风化壳岩溶储层特征

1.1 储层物性特征

对雷口坡组四段二亚段白云岩段二十一个储层物性样进行统计分析，其结果为：

（1）孔隙度＜2%的分布频率为23.8%，平均孔隙度为1.5%；孔隙度在2%～5%之间的分布频率为71.4%，平均孔隙度为2.9%；孔隙度在5%～10%之间的分布频率为4.8%，平均孔隙度为6.0%，以低孔为主。

（2）渗透率最低为0.001 2×10－3μm2，最高为313.944 7×10－3μm2。0.002×10－3μm2～0.25×10－3μm2的渗透率分布频率为42.9%，平均为0.021×10－3μm2；渗透率为0.25×10－3μm2～1×10－3μm2的分布频率是9.5%，平均渗透率为0.46×10－3μm2；渗透率为1 × 10－3μm2～100×10－3μm2的分布频率是38.1%，平均渗透率为20.11×10－3μm2；渗透率≥100×10－3μm2的分布频率是9.5%，平均渗透率为297.25×10－3μm2，以低渗为主。

综合YB气田雷四段二亚段岩心孔渗数据，储层以低孔低渗储层为主，局部为中孔高渗储层，其孔渗相关性差。许多样品的孔隙度较小，而其渗透率却很高，这是因为储层发育裂缝，使储层孔隙的连通性变好的原因。由此可见，渗透率的高低受裂缝发育程度影响较大。从前面的分析可知，雷四段二亚段气藏储层为低孔低渗、裂缝～孔隙型储层。

1.2 储层储集空间特征

根据岩心观察描述、薄片、铸体薄片等分析研究，YB气田雷四段二亚段储层储集空间类型主要有溶蚀孔洞、裂缝、溶缝、少量晶间孔和晶间溶孔（见图1）。溶孔大小不一，一般在几毫米至1厘米左右，常由溶缝连通呈带状分布（见图1（a）、图1（b））。在印支运动后的燕山运动及喜山运动，YB地区形成了大量的构造裂缝，通过岩心及镜下观察，雷四段二亚段储层整体构造裂缝较为常见，构造裂缝按方向分有平缝、斜缝和立缝三组，平缝隙和斜缝较立缝发育（见图1（c）、图1（d））。构造裂缝和砾间缝在地下流体的作用下，受到溶蚀，缝隙进一步扩大，形成溶扩缝具有更强的储集性（见图1（e））。

1.3 储层测井响应特征

测井曲线是对所钻遇地层物性特征的直接反映，充分有效地利用了测井资料，有利于预测和识别深埋地下的古岩溶发育带［9、10］。利用古岩溶在钻井和测井上的显示特征，对古岩溶发育段进行测井相分析，得出古岩溶在测井曲线组合中表现为低伽玛，低电阻率，低密度，高孔隙，高时差，高中子的“三低三高”特征，储层发育段在常规测井曲线与成像测井图像上亦有较明显的响应。

但是，常规测井曲线受岩性、物性、孔隙空间类型等因素的综合影响，气层、水层在常规电阻率测井曲线上的响应不灵敏，使得基于常规测井资料的储层识别困难。因此开展储层敏感曲线的优选就显得尤为必要，作者先后开展了声波时差、波阻抗、泊松比、密度、伽玛、体积模量、中子等统计分析。其中中子曲线最为敏感，可以有效地区分储层（见下页图2中的红色曲线）与非储层（见下页图2中的紫色曲线）。

1.4 储层地震响应特征

在地震地质层位标定的基础上，利用合成地震记录对储层的准确位置进行精确标定，明确了储层的地震响应特征，雷四段二亚段（T2l4－2）白云岩储层地震剖面上顶为强波峰，底为波谷；波阻抗剖面上为中高阻抗特征（见下页图3）。

1.5 储层发育的主控因素

YB气田雷四段二亚段储层受多种因素控制，即古地貌控制地层残留厚度及展布，沉积相控制岩性，岩性控制储层，裂缝控制优质储层的发育与分布。根据研究区内的钻井统计分析，雷四二亚段的储层厚度与白云岩厚度呈正相关关系，同时白云岩厚度与雷四二亚段地层厚度也呈正相关关系（见下页图4）。因此，可通过三维地震资料解释雷四二亚段地层厚度来精细刻画微古地貌展布情况。

2 YB地区雷口坡组储层预测方法研究

基于以上的储层特征分析，作者利用已完钻井的钻井、测井及测试成果等资料，以沉积相、地震相研究为出发点，开展古地貌分析研究，快速确定岩溶发育有利带，进而开展中子拟声波反演，落实有利储层分布区。同时开展裂缝综合预测，确定裂缝富集带，从而综合利用上述成果预测岩溶储层目标区。具体预测路线如图5所示（见后面）。

图1 雷口坡组储层储集空间照片Fig.1 Reservoir of the Leikoupo formation reservoir space photos

2.1 古地貌分析快速确定岩溶发育有利区

在研究区内，须家河组沉积前的古地貌特征总体，表现为自北向南倾斜的地形格局，整体位于岩溶斜坡带内［3］。研究区内主要残留雷口坡组四段地层，其北部的雷四二亚段地层剥蚀量大，上部的白云岩地层已被剥蚀殆尽；南部保留了厚度不等的雷四二亚段白云岩地层，地貌形态表现为斜坡之上的岩溶残丘和溶蚀沟谷。低洼的溶蚀沟谷区残留地层较薄储层不发育；岩溶残丘区保留了较厚的雷四二亚段白云岩地层，是最具勘探潜力的岩溶发育有利区（见下页图6）。

分析YB地区微古地貌，岩溶残丘主要发育于YB 22井区、YB 101－YB 12井区、YB 16井区、YB 4－YL4井区。溶沟多出现在斜坡内相对低洼的地带，溶沟内具有残余风化壳厚度薄的特点，且为岩溶储集体发育差的区带，如YB 29－YB 222－YB 224一带、YL1－YB 3 一带，以及YB 1－YB 102－YB 11－YB 123－YB 5井区若干较小的溶沟组成的溶沟网。YB 11井区、YB 3井区是坡内主要的浅洼发育区，也是岩溶斜坡内的局部汇水区。

2.2 中子拟声波反演确定有利储层分布区

作者通过精细的古地貌分析，明确了雷口坡组沉积时期的沉积背景，刻画了岩溶斜坡尤其是岩溶残丘的分布区。为了更好地突出储层特征，区分储层和非储层，作者采用对储层反映最为敏感的中子曲线重构声波曲线进行拟声波曲线波阻抗反演，并在此基础上进行储层空间展布特征描述。该方法既能够突出储层低速的异常特征，又能有效地表现出储层纵横向展布特征。

图7（见下页）为YB 地区雷四二亚段岩溶储层拟声波阻抗平面图。从整个平面图来看，岩溶储层主要发布于研究区南部，与雷四二亚段白云岩的分布趋势一致。局部发布的低阻抗，反映出碳酸盐岩岩溶储层横向变化快，非均质性强的特点。

图8（见下页）为过YB 225H－YB 22－YB 223井反演剖面图，处于岩溶残丘微地貌的YB 225H井、YB 22井、YB 223井储层发育，而位于YB 22－YB 223井之间的溶沟储层不发育。

2.3 裂缝预测确定裂缝富集带

从雷口坡组储层的储集空间来看，中三叠世末，构造作用使雷口坡组碳酸盐岩地层产生大量的断层和裂缝，为岩溶作用提供了地下水的渗透和运移空间，并增加了水与碳酸盐岩的接触面积。在断层发育的地方，结构松散，孔隙大，有利于岩溶作用的增强，常沿这些断裂发育溶洞。另外，因多期构造应力作用形成相互切割、相互交叉的网状裂缝系统（见图1（e）），从而改善了岩石的渗透性，使古岩溶作用向着更有利的方向进行，是雷口坡组获得高产工业气流的一个关键因素。

后面的图9为YB 地区雷口坡组沉积末期叠前裂缝密度预测图。从整个平面图来看，局部地区裂缝密集，在YL10－YB 6－YL7－YL8井所在的九龙山背斜，以及YL2－YL3 所在的通南巴背斜裂缝密集，但是这两个区域位于工区北部，白云岩不发育，因此储层差。在工区南部的YB 22井区、YB 101井区、YB 12 井区、YB 5－YB 16 井区、YB 4井区，以及YL4 井区裂缝发育较好，加之南部白云岩发育，处于岩溶残丘最有利的古地貌范围，故雷口坡组现有的高产工业气流井（YB 22井、YB 12井、YB 4井）都位于以上区域。