克拉瑪依三2+3區(qū)石炭系裂縫識別與研究

1、 克拉瑪依三2+3區(qū)石炭系裂縫識別與研究 侯乾韓梅譚志遠(yuǎn)【摘 要】運(yùn)用巖心及FMI測井資料、常規(guī)測井資料、聲波時差分形分析、地震資料螞蟻體追蹤裂縫檢測，對新疆克拉瑪依三2+3區(qū)石炭系儲集空間類型進(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。儲層整體上屬孔隙-裂縫雙重介質(zhì)的低孔、特低滲儲層。識別了三區(qū)儲層裂縫，研究其發(fā)育特征及其與油氣分布的關(guān)系，對認(rèn)識該油藏油氣分布規(guī)律和增儲上產(chǎn)均具有重要的意義。【Key】準(zhǔn)噶爾盆地西北緣；石炭系；裂縫識別；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)動都有明顯反映，中新生界有4個不整合面（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，出油井主要沿斷裂分布，離開斷裂，多為干層。故認(rèn)為油藏的控制因素為與斷裂活動有關(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)測井資料運(yùn)用常規(guī)測井資料識別裂縫的方法非常多，因為運(yùn)用常規(guī)測井識別裂縫有一定的局限性，用一種或一類曲線進(jìn)行準(zhǔn)確定量識別是非常困難的；但是裂縫的存在及發(fā)育程度在測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 聲波時差分形分析為了更精確有效地識別裂縫段，選擇了對裂縫發(fā)育較敏感（聲波時差在裂縫發(fā)育井段會出現(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，聲波時差曲線出現(xiàn)周波跳躍現(xiàn)象）、受干擾較小，同時又具有利用分形學(xué)方法進(jìn)行描述特征的聲波時差測井?dāng)?shù)據(jù)對裂縫特征進(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，代表時間序列的平均趨勢，二者之比代表無因次時間序列的相對波動強(qiáng)度。該方法是一種分析一維分形變量的有效

7、技術(shù)，也為測井提供了一種新的地質(zhì)解釋方法。選取金2井為例對夏子街組二段裂縫的發(fā)育特征進(jìn)行了計算（實際研究中對資料齊全的井都進(jìn)行了計算）。R/S、n具有明顯的雙對數(shù)線性關(guān)系，表明夏二段聲波測井?dāng)?shù)據(jù)具有自相似性的分形特征。通過對圖中不同井段R（n）/S（n）與雙對數(shù)斜率值統(tǒng)計，運(yùn)用公式： D=2-H，計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發(fā)育情況，值越大，裂縫相對越發(fā)育。在裂縫分形特征及裂縫發(fā)育段圖上，趨勢線下方，偏離趨勢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)有的資料對其結(jié)果進(jìn)行了驗證，包括鉆井、巖心、氣測

8、、測井綜合解釋等，尤其是試油結(jié)果。驗證結(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測井資料也基本吻合。4 地震資料螞蟻體追蹤裂縫檢測螞蟻體追蹤技術(shù)，又稱斷裂系統(tǒng)自動追蹤技術(shù)，是近些年興起的一種疊后微裂縫預(yù)測技術(shù)，對小斷層識別非常有效。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別6?；诩浵侒w斷裂檢測技術(shù)獲得的過井微裂縫發(fā)育情況。通過對研究區(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)，存在一個裂縫不發(fā)育帶（局部除外），之下裂縫相對發(fā)育。5 結(jié)論1）巖心和成像測井資料表明，三

9、2+3區(qū)石炭系儲層裂縫包括水平縫、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。聲波時差分形分析裂縫識別與試油結(jié)論基本吻合。地震資料螞蟻體追蹤裂縫檢測結(jié)果表明，整體上，研究區(qū)距石炭系頂約50m范圍內(nèi)，存在一個裂縫不發(fā)育帶，之下裂縫相對發(fā)育。2）通過研究區(qū)內(nèi)裂縫研究成果與試油結(jié)果對比，對應(yīng)程度較高，研究結(jié)果基本符合油藏的實際情況，對油藏開發(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，2007，29（2）：75-77.3高霞，謝慶賓.儲層裂縫識別與評價方法新進(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