塔河油田缝洞型储层中洞穴充填程度半定量化分析

王金锋

(1.陕西省一九四煤田地质有限公司，陕西铜川 727000；2.西安石油大学地球科学与工程学院)

塔河油田缝洞型储层中洞穴充填程度半定量化分析

王金锋1，2

(1.陕西省一九四煤田地质有限公司，陕西铜川 727000；2.西安石油大学地球科学与工程学院)

洞穴是塔河油田十区奥陶系缝洞型碳酸盐岩储层的主要类型，钻遇洞穴型储层井往往高产稳产，而对洞穴充填程度的识别，是判断洞穴型储层有效性的关键。将洞穴充填程度分为充填、半充填和未充填三种类型，利用钻录井、常规测井、电成像测井以及交会图法判别洞穴型储层充填程度。利用Th对洞穴充填反应敏感特征，建立K(钾)和Th(钍)交会图，分析不同充填类型在交会图上的值域范围，得到了不同充填程度测井响应特征判别标准，用以识别洞穴型储层充填程度。经实例井研究表明，K-Th交会图能有效反映洞穴型储层充填程度。

塔河油田；碳酸盐岩；缝洞型储层；洞穴识别

中国法分类号 TE631 文献识别码 A

塔河油田十区奥陶系缝洞型碳酸盐岩发育多套储层和盖层组合，储集层埋藏深，位于4 500 m以下，为多期构造、岩溶和成藏作用形成的缝洞型碳酸盐岩油藏[1]。储集体主要的储集空间为溶蚀孔、洞、缝，基质灰岩较为致密，几乎无法存储流体。缝洞发育难以预测，储层非均质性强，导致缝洞体难以预测识别[2]。

利用更为先进的电成像测井技术，可识别缝洞型储层[3]。以往对缝洞型储层研究中，利用常规测井、电成像测井、核磁共振和地震剖面来识别，并对洞穴充填物及充填程度进行评价[4]。当溶蚀孔洞、洞穴被泥质和方解石等充填后，充注的流体失去了大部分的储存空间，因此判断洞穴充填程度是评价储层有效性的关键因素。

针对缝洞发育十分复杂的塔河十区，利用钻井、录井、常规测井、电成像测井以及通过放射性钍测井曲线表征值与洞穴充填程度的相互关系，半定量化判断洞穴充填程度，为后期井间缝洞发育层位、平面缝洞展布特征以及储层识别及评价提供依据。

1 洞穴充填物识别

经取心及岩性分析，洞穴充填物主要包括砂岩、泥岩、角砾岩和结晶碳酸盐岩四大类。①砂岩充填：伽马值略高于纯灰岩，在成像上相比于围岩呈暗色，具有一定层理，通过岩屑录井或钻井取心可以直观判断其岩性。②泥岩充填：井径扩径明显，伽马与去铀伽马值都比较高，在成像上颜色较砂岩更暗一些，且成条带状，有明显的平行层理。③角砾岩充填：伽马值高于围岩，在成像上表现为角砾大小混杂，棱角分明，角砾呈亮色，而角砾间一般被砂、泥质充填。④结晶碳酸盐岩充填：伽马值较低，电阻率值异常高，电成像呈高阻亮色，颜色较均一[5-8]。

2 充填程度测井识别

2.1 钻录井分析

钻井参数的异常变化能反映洞穴充填的程度。一般来说，钻遇半充填洞穴的钻时相对于围岩要加快，钻遇未充填洞穴时往往出现钻具放空、泥浆漏失、溢流等现象，而完全充填洞穴的钻时变化不明显。在录井上，未充填或半充填洞穴层段，一般有较高的气测显示(油层)或返出地层水(水层)，而完全充填洞穴没有这些特征。

根据塔河十区10口实钻井钻录井分析表明，未充填洞穴和半充填洞穴直接测试或经过措施均可获得高产油气流，而充填洞穴测试基本都是干层(表1)。

2.2 电成像测井

充填洞穴中，电成像各极板能较好贴靠井壁，尤其动态图像显示均匀(图1a)。半充填洞穴由于局部井眼扩径，导致电成像极板部分贴靠井壁，呈亮暗相间的斑块状(图1b)。未充填洞穴储层中电成像各极板未贴靠井壁，呈滑脱现象，测量的是泥浆流体电阻率，图像均匀(图1c)。

2.3 常规测井分析

碳酸盐岩洞穴型储层的常规测井响应特征有：①井径曲线异常增大，自然伽马值根据充填程度的不同由低值到高值分布；②具有高声波时差、高中子、低密度的特征；③深、浅侧向电阻率为低值，多为“正差异”；④电成像资料上表现为较大面积的暗色斑块状或条带状，且显示顶、底部破碎带有较多裂缝特征；⑤阵列声波显示强能量衰减和反射异常。

表1 塔河十区10口井洞穴充填程度与钻井异常情况统计

图1 不同洞穴充填特征电成像测井响应

塔河十区洞穴型储层在测井电性特征表现为“两高-两低”，即高伽马、高声波时差，低密度、低电阻率，且井径扩径明显。例如T752井，5 617～5 623 m处为典型洞穴型储层响应(图2)。在成像测井上该段表现为大面积的暗色斑块状、条带状或溶塌角砾岩。

低频斯通利波与储层渗透性有着直接的关系，根据斯通利波能量衰减和传播速度，可估算洞穴型储层渗透性。斯通利波在井筒中传播过程，类似于一个活塞运动，会造成井壁在径向上收缩和膨胀，此时若井壁处发育洞穴，则会使钻井液在洞穴内产生流出和流入的情况，从而消耗能量，导致幅度降低。反之在井壁处不发育洞穴时，则不会产生能量损耗。利用斯通利波是否衰减的特征，来判断洞穴型储层发育情况。当洞穴被充填时，充填物内含放射性物质，自然伽马和去铀伽马都很高；深浅电阻率较低。中子密度测井值较低，反映充填物未被压实。

根据声波、伽马、中子密度与电阻率交会图判定反映洞穴充填程度。经大量实测井资料分析，塔河十区不同充填程度储层的伽马值、声波、中子密度和电阻率具有明显分布特征。目前塔河十区共16口井发育洞穴，通过电性特征统计，分析K和Th曲线交会，Th对洞穴充填反应敏感，因此结合Th曲线来划分洞穴充填程度。通过交会图分析得出，充填洞穴Th含量大于6×10-6，半充填洞穴Th含量(3～6)×10-6，未充填洞穴Th含量小于3×10-6(图3)。据此建立起充填程度判别依据(表2)。

图2 T752井四性关系

图3 塔河十区共16口井洞穴充填程度判别依据

3 实例分析

3.1 充填洞穴

TK12190井波阻抗地震剖面上反映有一个规模较小的缝洞体，钻井过程无漏失放空等钻井异常。储层段5 851～5 858 m测井解释，GR呈明显高值，井径无明显扩径现象，密度明显低值，电阻率低值,由于K曲线和Th曲线均明显高值，综合分析认为该洞穴为泥质充填。用5 mm油嘴试采，油压6 MPa，日产油8.3 t，仅生产20天后即停喷，累计产油103.5 t，试采效果较差。

3.2 半充填洞穴

TK10124井地震剖面上呈串珠状地震反射，钻井过程中5 769.44～5 770.89 m发生放空，5 777.53～577 8.18 m出现漏失，漏失量7.65 m3。半充填洞穴钍曲线Th含量为(3～6)×10-6，表现为中低值。该洞穴顶部GR呈明显高值，K-Th曲线明显高值，密度低值，电阻率低值，洞穴底部K和Th曲线表现为低值，综合分析认为该洞穴为泥质半充填。用4 mm油嘴试采，油压11 MPa，日产油31.2 t，试采452天后停喷，累计产油1.65×104t。

3.3 未充填洞穴

TH10254X井地震剖面上呈串珠状地震反射，钻井过程中5921.49～5922.99m段漏失，漏失量

表2 塔河十区储层不同充填程度测井响应特征判别标准

7.72 m3；5 925.64～5 931.05 m段放空，放空5.41 m，无泥浆漏失。未充填洞穴Th含量小于3×10-6，表现为低值。该洞穴顶部GR呈低值，井径扩径明显，K-Th曲线呈低值，声波时差明显高值，电阻率呈低值，由于K和Th曲线均表现为低值，综合分析认为该洞穴未充填。5 mm油嘴试采，油压18 MPa，日产油82.9 t，试采410天后停喷，累计产油3.21×104t，试采效果较好。

4 结论

通过对塔河十区碳酸盐岩洞穴储层测井特征及测试结果分析，得到以下两点认识：

(1)分析钻录井、电成像测井、常规测井对洞穴充填程度的判别依据，建立塔河十区洞穴充填程度判别标准，对储层洞穴充填情况有了更进一步的认识，也为类似缝洞型碳酸盐岩储层充填识别提供依据。

(2)洞穴的有效性受其充填程度影响极大，充填程度严重的井，往往投产后低产或几乎无产能。对洞穴充填程度的判别，要充分利用常规测井、成像测井等多种资料和方法进行综合分析。为了寻找具有经济价值的洞穴型储层油气藏，除了测井储层评价外，还需结合地震等资料进行综合分析。

[1] 王光付.碳酸盐岩溶洞型储层综合识别及预测方法[J].石油学报，2008，29(1):47-50.

[2] 赵良孝，补勇.碳酸盐岩储层测井评价技术[M].北京：石油工业出版社，1994:39-51.

[3] 伍文明，李海鹏，杨露，等.塔河油田区鹰山组碳酸盐岩储层测井识别[J].中国西部油气地质，2007，3(1):74-78.

[4] 邓婷，赵军，丁奕.轮古地区洞穴型储层测井响应特征分析[J].国外测井技术，2012，12(6):46-48.

[5] 赵军，李宗杰，虞兵，等.碳酸盐岩洞穴充填物及其充填程度的测井判别方法[J].中国岩溶，2013，32(2):225-230.

[6] 张庆玉，梁彬，曹建文，等.测井技术在奥陶系洞穴型岩溶储层识别中的应用[J].海洋地质前沿，2011，27(5):67-70.

[7] 印婷，丁辉，张浩，等.塔河9区奥陶系储层特征与控制因素分析[J].石油地质与工程，2015，29(2)：71-74.

[8] 吴永超，黄广涛，胡向阳，等.塔河缝洞型碳酸盐岩油藏剩余油分布特征及影响因素[J].石油地质与工程，2014，28(3)：74-77.

编辑：赵川喜

1673-8217(2017)02-0044-04

2016-10-24

王金锋，工程师，1987年生，勘查技术与工程专业在读硕士研究生，现从事物探研究工作。