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1、 克拉瑪依三2+3區(qū)石炭系裂縫識(shí)別與研究 侯乾韓梅譚志遠(yuǎn)【摘 要】運(yùn)用巖心及FMI測(cè)井資料、常規(guī)測(cè)井資料、聲波時(shí)差分形分析、地震資料螞蟻體追蹤裂縫檢測(cè),對(duì)新疆克拉瑪依三2+3區(qū)石炭系儲(chǔ)集空間類型進(jìn)行了分析研究。認(rèn)為研究區(qū)孔隙類型主要為粒內(nèi)溶蝕孔隙,且在鏡下可見半充填、未充填微裂縫。儲(chǔ)層整體上屬孔隙-裂縫雙重介質(zhì)的低孔、特低滲儲(chǔ)層。識(shí)別了三區(qū)儲(chǔ)層裂縫,研究其發(fā)育特征及其與油氣分布的關(guān)系,對(duì)認(rèn)識(shí)該油藏油氣分布規(guī)律和增儲(chǔ)上產(chǎn)均具有重要的意義?!綤ey】準(zhǔn)噶爾盆地西北緣;石炭系;裂縫識(shí)別;螞蟻體追蹤三2+3區(qū)石炭系油藏位于準(zhǔn)噶爾盆地西北緣,位于克-烏大逆掩斷裂帶上盤。油藏受控于北黑油山斷裂。該區(qū)的基底
2、為石炭系,其上為角度不整合,依次沉積了中上三疊系、侏羅系和下白堊統(tǒng),均為陸相沉積,并有明顯的正旋回沉積特征1。由于該區(qū)處在盆地邊緣,歷次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)都有明顯反映,中新生界有4個(gè)不整合面(CT2、T3J1、J2J3、J3K1)。三區(qū)巖性在平面呈不均勻分布,三區(qū)則主要為大片凝灰?guī)r分布,次為玄武巖;工區(qū)縱向巖性特征主要為火山碎屑巖及與之相應(yīng)的灰綠色中基性一基性火山巖2。三區(qū)石炭系油藏受控干北黑油山斷裂,油氣主要儲(chǔ)集于由裂縫充填物溶蝕所產(chǎn)生的溶孔、溶縫中。目前的試油成果表明,出油井主要沿?cái)嗔逊植迹x開斷裂,多為干層。故認(rèn)為油藏的控制因素為與斷裂活動(dòng)有關(guān)的構(gòu)造縫,近斷裂處,裂縫發(fā)育,含油深度大,單井產(chǎn)量高,
3、隨離開斷裂距離的增大,含油高度逐漸變小,遠(yuǎn)離斷層,裂縫不發(fā)育,不具備形成次生縫洞的條件,試油為干層。由此認(rèn)為,油藏類型為斷裂控制的次生溶孔縫的塊狀油藏。三區(qū)石炭系儲(chǔ)層平均孔隙度3.31%,滲透率0.15mD;油層平均孔隙度6.70%,滲透率0.15mD。1 巖心及FMI測(cè)井資料部分井石炭系的巖心觀察表明,巖心上裂縫包括水平縫、斜交縫和垂直縫。部分裂縫被充填或半充填,部分裂縫與溶孔相連。其中充填縫寬度一般在0.15-1mm之間,而且其被方解石等充填或者半充填的縫,斜交縫包括低角度斜交縫和高角度斜交縫,水平縫是角度接近0,直劈縫是角度接近90。FMI測(cè)井是通過記錄極板上的大量微電極的電流強(qiáng)度來反映
4、井壁的微電阻率的變化,然后通過記錄這些數(shù)據(jù)進(jìn)而進(jìn)行一系列特殊處理,利用井壁圖像上的亮與暗來代表該位置電阻率值得高與低,從而得到井壁的電阻率圖像。FMI測(cè)井能提供非常豐富的裂縫信息,金2井主要發(fā)育低角度縫和斜交縫,F(xiàn)MI圖像顯示為深色曲線,可以看到“V”字形曲線。金17井除了發(fā)育水平縫和低角度縫外還發(fā)育高角度縫,多數(shù)裂縫無充填。2 常規(guī)測(cè)井資料運(yùn)用常規(guī)測(cè)井資料識(shí)別裂縫的方法非常多,因?yàn)檫\(yùn)用常規(guī)測(cè)井識(shí)別裂縫有一定的局限性,用一種或一類曲線進(jìn)行準(zhǔn)確定量識(shí)別是非常困難的;但是裂縫的存在及發(fā)育程度在測(cè)井曲線上是能在一定程度上反映出來3。研究區(qū)不同類型裂縫發(fā)育段常規(guī)測(cè)井響應(yīng)特征有一定程度差異4。巖性指示曲
5、線上:井徑曲線(CAL)裂縫發(fā)育段有擴(kuò)徑現(xiàn)象;自然伽馬值(GR)在近水平縫發(fā)育段異常高值,在高角度構(gòu)造裂縫發(fā)育段略有降低,但也超過一般砂巖地層自然伽馬值;自然電位(SP)明顯負(fù)異常且在近水平縫發(fā)育段負(fù)異常程度高于高角度構(gòu)造裂縫發(fā)育段。三孔隙度曲線中聲波時(shí)差(AC)增大且在近水平縫發(fā)育段增大程度高于高角度構(gòu)造裂縫發(fā)育段;中子孔隙度(CNL)增大,且在近水平縫發(fā)育段增大程度高于高角度構(gòu)造裂縫發(fā)育段;密度值(DEN)變小且在近水平縫發(fā)育段減小程度高于高角度構(gòu)造裂縫發(fā)育段。電阻率曲線上:電阻率值區(qū)別不大,但深電阻率(RT)和淺電阻率(RXO)差異較明顯,以高角度構(gòu)造裂縫為主的層段深淺電阻率明顯負(fù)差異,
6、以近水平縫為主的層段明顯正差異。3 聲波時(shí)差分形分析為了更精確有效地識(shí)別裂縫段,選擇了對(duì)裂縫發(fā)育較敏感(聲波時(shí)差在裂縫發(fā)育井段會(huì)出現(xiàn)突然加大現(xiàn)象,尤其是當(dāng)孔隙和裂縫發(fā)育帶中被油氣充滿時(shí),聲波時(shí)差曲線出現(xiàn)周波跳躍現(xiàn)象)、受干擾較小,同時(shí)又具有利用分形學(xué)方法進(jìn)行描述特征的聲波時(shí)差測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)對(duì)裂縫特征進(jìn)行分形定量表征5。R/S分析屬于目前廣泛應(yīng)用、成熟的一維分形方法,通常稱為變尺度分析或重標(biāo)度距離分析,其中R稱為極差,是最大累積離差與最小累積離差之差,代表時(shí)間序列的復(fù)雜程度;S為標(biāo)準(zhǔn)差,即變差的平方根,代表時(shí)間序列的平均趨勢(shì),二者之比代表無因次時(shí)間序列的相對(duì)波動(dòng)強(qiáng)度。該方法是一種分析一維分形變量的有效
7、技術(shù),也為測(cè)井提供了一種新的地質(zhì)解釋方法。選取金2井為例對(duì)夏子街組二段裂縫的發(fā)育特征進(jìn)行了計(jì)算(實(shí)際研究中對(duì)資料齊全的井都進(jìn)行了計(jì)算)。R/S、n具有明顯的雙對(duì)數(shù)線性關(guān)系,表明夏二段聲波測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)具有自相似性的分形特征。通過對(duì)圖中不同井段R(n)/S(n)與雙對(duì)數(shù)斜率值統(tǒng)計(jì),運(yùn)用公式: D=2-H,計(jì)算得出裂縫分形維數(shù)的結(jié)果。裂縫分形維數(shù)的大小在地質(zhì)意義上代表了目的層段不同井段裂縫的相對(duì)發(fā)育情況,值越大,裂縫相對(duì)越發(fā)育。在裂縫分形特征及裂縫發(fā)育段圖上,趨勢(shì)線下方,偏離趨勢(shì)線的部分即為裂縫發(fā)育段。石炭系分形分析所得到的上述的金2井的裂縫發(fā)育段,運(yùn)用現(xiàn)有的資料對(duì)其結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證,包括鉆井、巖心、氣測(cè)
8、、測(cè)井綜合解釋等,尤其是試油結(jié)果。驗(yàn)證結(jié)果表明,通過R/s分析所得到的石炭系裂縫發(fā)育段確實(shí)裂縫發(fā)育,而且產(chǎn)工業(yè)油流。試油結(jié)論和裂縫發(fā)育段基本吻合。與FMI測(cè)井資料也基本吻合。4 地震資料螞蟻體追蹤裂縫檢測(cè)螞蟻體追蹤技術(shù),又稱斷裂系統(tǒng)自動(dòng)追蹤技術(shù),是近些年興起的一種疊后微裂縫預(yù)測(cè)技術(shù),對(duì)小斷層識(shí)別非常有效。它是根據(jù)螞蟻算法的正反饋機(jī)制,建立利用群體智能進(jìn)行優(yōu)化搜索的模型,完成斷裂的追蹤和識(shí)別6?;诩浵侒w斷裂檢測(cè)技術(shù)獲得的過井微裂縫發(fā)育情況。通過對(duì)研究區(qū)進(jìn)行螞蟻體追蹤看出整體上,距石炭系頂約48m范圍內(nèi),存在一個(gè)裂縫不發(fā)育帶(局部除外),之下裂縫相對(duì)發(fā)育。5 結(jié)論1)巖心和成像測(cè)井資料表明,三
9、2+3區(qū)石炭系儲(chǔ)層裂縫包括水平縫、低角度縫和高角度縫。部分裂縫被充填或半充填,部分裂縫與溶孔相連且含油。聲波時(shí)差分形分析裂縫識(shí)別與試油結(jié)論基本吻合。地震資料螞蟻體追蹤裂縫檢測(cè)結(jié)果表明,整體上,研究區(qū)距石炭系頂約50m范圍內(nèi),存在一個(gè)裂縫不發(fā)育帶,之下裂縫相對(duì)發(fā)育。2)通過研究區(qū)內(nèi)裂縫研究成果與試油結(jié)果對(duì)比,對(duì)應(yīng)程度較高,研究結(jié)果基本符合油藏的實(shí)際情況,對(duì)油藏開發(fā)具有指導(dǎo)意義。而且建立了研究區(qū)內(nèi)裂縫研究的模式,為今后的區(qū)內(nèi)油藏進(jìn)一步深化研究奠定了基礎(chǔ)?!綬eference】1肖春林,李乃高,金萍,等.準(zhǔn)噶爾盆地西北緣九區(qū)石炭系火山巖油儲(chǔ)層特征及控制因素J.新疆石油天然氣,2010,6(3):6-10.2張新國,秦啟榮,霍進(jìn),等.克拉瑪依油田九區(qū)石炭系油藏裂縫特征J.西南石油大學(xué)學(xué)報(bào),2007,29(2):75-77.3高霞,謝慶賓.儲(chǔ)層裂縫識(shí)別與評(píng)價(jià)方法新進(jìn)展J.地球物理學(xué)進(jìn)展,2007,22(5):1460-1465.4雷從眾,林軍,彭建成,等.克拉瑪依油田八區(qū)下烏爾禾組油藏裂縫識(shí)別方法J.新疆石油地質(zhì),2008,29(3):354-357.5侯乾,彭立才,楊仁超,等.青西油田窿6區(qū)塊下白堊統(tǒng)下溝組沉積相研究J.石油地質(zhì)與工程,2013,27(6):34-42.6趙雨晴,徐照營,院紅玉,等.南陽凹陷馬店地區(qū)高精度三維地震技術(shù)與效果
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