龍駒壩構(gòu)造測(cè)井地質(zhì)應(yīng)用與儲(chǔ)層評(píng)價(jià)

1、龍駒壩構(gòu)造測(cè)井地質(zhì)應(yīng)用與儲(chǔ)層評(píng)價(jià)關(guān)紅梅（江漢石油管理局測(cè)錄井工程公司 湖北潛江，433123）摘 要： 本文介紹了應(yīng)用測(cè)井資料對(duì)龍駒壩構(gòu)造的井旁構(gòu)造、地應(yīng)力、裂縫識(shí)別、孔洞、巖石特性、沉積環(huán)境等方面的應(yīng)用情況。對(duì)不同層系儲(chǔ)層的測(cè)井響應(yīng)特征、儲(chǔ)層類型、流體性質(zhì)識(shí)別模式進(jìn)行了研究，并對(duì)含氣層系儲(chǔ)層進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)。綜合各項(xiàng)測(cè)井信息、結(jié)合區(qū)域資料，可以為龍駒壩構(gòu)造的測(cè)井地質(zhì)應(yīng)用及儲(chǔ)層評(píng)價(jià)提供經(jīng)濟(jì)而實(shí)用的參考。關(guān)鍵詞： 龍駒壩構(gòu)造 井旁構(gòu)造 測(cè)井地質(zhì)應(yīng)用 儲(chǔ)層評(píng)價(jià) 0 前言 龍駒壩構(gòu)造地處重慶市萬(wàn)州區(qū)龍駒壩鎮(zhèn)境內(nèi)。區(qū)域構(gòu)造位置為四川盆地川東褶皺帶石柱復(fù)向斜，南部緊鄰建南氣田，東、西分別與齊西潛伏構(gòu)造帶、

2、方東潛伏構(gòu)造帶相接（圖1）。圖1 龍駒壩構(gòu)造位置圖龍駒壩構(gòu)造現(xiàn)已鉆7口井，分別為龍1、龍4、龍5、龍6、龍10、龍102、龍8井。通過(guò)鉆探發(fā)現(xiàn)龍駒壩構(gòu)造腹地存在一大型逆斷層（龍斷層），該斷層將構(gòu)造分為淺層構(gòu)造和潛伏構(gòu)造兩部分。通過(guò)地震勘探，發(fā)現(xiàn)龍駒壩潛伏構(gòu)造由龍、龍兩條反向斷層夾持而成（圖2）。以往研究證實(shí)龍駒壩潛伏構(gòu)造保存條件優(yōu)越，三條主控?cái)鄬臃舛滦院?，有利于油氣聚集成藏，為一有利圈閉。但由于龍駒壩潛伏構(gòu)造目的層埋藏深，地表地震采集條件較差，鉆井資料少，勘探程度相對(duì)較低；加之巖性分布橫向變化比較大，影響因素復(fù)雜，有利儲(chǔ)層展布不清，制約了龍駒壩構(gòu)造的進(jìn)一步鉆探。圖2 龍駒壩構(gòu)造94-12氣藏剖

3、面示意圖1 龍駒壩構(gòu)造測(cè)井地質(zhì)應(yīng)用綜合利用各項(xiàng)測(cè)井資料，可以對(duì)龍駒壩構(gòu)造進(jìn)行井旁構(gòu)造、地應(yīng)力、裂縫識(shí)別、孔洞、巖石特性、沉積環(huán)境等方面的分析研究。1.1 井旁構(gòu)造分析采用地層傾角測(cè)井和電阻率成像測(cè)井資料，結(jié)合地層對(duì)比可進(jìn)行井旁構(gòu)造分析。龍駒壩構(gòu)造以往鉆探的井中有龍1、龍4、龍6、龍10井鉆遇大型逆斷層，斷距基本達(dá)1000m以上，證明了龍斷層和潛伏構(gòu)造的存在。近期完鉆的龍8井，地層傾角測(cè)井資料及地層對(duì)比顯示在嘉陵江組、飛仙關(guān)組、茅口-棲霞組共鉆遇8個(gè)大小不同逆斷層，其中在嘉陵江組嘉一段底部2783m左右鉆遇大型逆斷層，斷距約963m，證實(shí)為龍斷層，同時(shí)也證明了龍斷層在該地區(qū)的存在。圖3 龍8井下

4、二疊統(tǒng)井旁構(gòu)造分析 圖4 龍駒壩構(gòu)造94-12測(cè)線鉆后解釋剖面龍8井下二疊統(tǒng)電成像測(cè)井資料井旁構(gòu)造分析顯示鉆遇一條逆斷層，斷點(diǎn)位置經(jīng)綜合分析認(rèn)為在4831.7m左右（圖3），致使斷點(diǎn)處上下地層（部分茅口組-棲二段）重復(fù)，同時(shí)由于靠近龍?zhí)枖嗔褞В▓D4），使茅口組底部和整個(gè)棲霞組地層傾角變陡（5070º）。1.2 地應(yīng)力分析以往鉆探的井未進(jìn)行地應(yīng)力分析，龍8井地層傾角測(cè)井橢圓井眼長(zhǎng)軸方位處理結(jié)果（圖5左），顯示橢圓井眼長(zhǎng)軸方位為北北西南南東，根據(jù)現(xiàn)今最大水平主應(yīng)力方位與橢圓井眼長(zhǎng)軸方位垂直特征，判斷現(xiàn)今最大水平主應(yīng)力方位為北東東南西西。從龍8井的電成像圖上可以清楚地觀察到較多鉆井誘導(dǎo)縫的

5、發(fā)育。根據(jù)該井鉆井誘導(dǎo)縫發(fā)育產(chǎn)狀統(tǒng)計(jì)可知，本井鉆井誘導(dǎo)縫傾向平均為3450，鉆井誘導(dǎo)縫走向?yàn)楸睎|東南西西（圖5中），由此可以判斷地層現(xiàn)今最大水平主應(yīng)力方向?yàn)楸睎|東南西西。龍8井長(zhǎng)二段偶極聲波各向異性處理成果圖（圖5右）顯示：接近東西向地層的各向異性最強(qiáng)，主要原因可能是井壁附近的鉆井誘導(dǎo)縫較發(fā)育所致。由此也可以判斷地層現(xiàn)今最大水平主應(yīng)力方向?yàn)榻鼥|西向。綜合分析認(rèn)為龍8井現(xiàn)今最大水平主應(yīng)力主體方位為北東東南西西，可為龍駒壩構(gòu)造的現(xiàn)今最大水平主應(yīng)力方位研究提供參考。圖5 龍8井地層傾角橢圓井眼長(zhǎng)軸方位處理、電成像鉆井誘導(dǎo)縫分析、偶極聲波各向異性處理成果圖1.3 裂縫識(shí)別分析龍駒壩構(gòu)造以往鉆探的井未進(jìn)

6、行裂縫分析；龍8井地層傾角電導(dǎo)率異常檢測(cè)和電成像顯示所見(jiàn)到的裂縫包括高導(dǎo)縫和鉆井誘導(dǎo)縫。高導(dǎo)縫屬于以構(gòu)造作用為主形成的天然裂縫，對(duì)于儲(chǔ)層的形成和改造具有重要作用，對(duì)油氣的儲(chǔ)滲具有現(xiàn)實(shí)意義；誘導(dǎo)縫屬于鉆井過(guò)程中產(chǎn)生的人工縫，對(duì)儲(chǔ)層原始儲(chǔ)滲空間沒(méi)有貢獻(xiàn)，但是對(duì)于后期的壓裂等工程作業(yè)有一定意義。龍8井地層傾角電導(dǎo)率異常檢測(cè)顯示全井裂縫不很發(fā)育且裂縫有效性一般，飛三段電導(dǎo)率異常相對(duì)明顯，裂縫類型為低角度網(wǎng)狀縫和鉆井誘導(dǎo)縫，對(duì)應(yīng)的電成像測(cè)井明顯顯示出不同類型裂縫特征（圖6）。茅口組以下地層電成像測(cè)井計(jì)算的裂縫孔隙度整體較低，表明裂縫作為儲(chǔ)集空間的能力有限，主要是作為連通溶孔和孔隙的通道。圖6 龍8井飛三

7、段儲(chǔ)層地層傾角電導(dǎo)率異常檢測(cè)和電成像圖1.4 孔洞分析龍8井電成像分析表明，地層存在溶蝕孔洞，但溶蝕孔洞主要為孤立分布。孔洞在電成像圖上為高導(dǎo)異常體，多為分散的斑點(diǎn)狀、串珠狀或連通的斑塊狀、條帶狀。龍8井溶蝕孔洞相對(duì)不很發(fā)育，這些溶蝕孔洞在圖像上的特征見(jiàn)圖7。圖7 龍8井溶蝕孔洞圖像特征1.5 巖石特性分析任何固體在外力作用下都要發(fā)生形變，當(dāng)外力的作用停止時(shí)，形變隨之消失，這種形變稱之為彈性形變。描述巖石彈性形變的主要參數(shù)有泊松比、楊氏模量、體積彈性模量、切變彈性模量、裂縫指數(shù)、巖石破裂壓力梯度和斯侖貝爾比等。利用偶極聲波測(cè)井資料，可以根據(jù)提取的橫、縱波時(shí)差計(jì)算地層的巖石彈性力學(xué)參數(shù)，可以進(jìn)行

8、巖石特性分析。根據(jù)龍8井偶極聲波測(cè)井資料處理結(jié)果，反映井周巖石的強(qiáng)度大、穩(wěn)定性好、不易變形，裂縫指數(shù)高、地層容易壓裂。1.6 沉積環(huán)境分析綜合應(yīng)用地層傾角測(cè)井、電成像測(cè)井、自然伽馬能譜測(cè)井等資料可分析沉積環(huán)境。對(duì)于地層傾角測(cè)井和電成像測(cè)井，主要是通過(guò)移去構(gòu)造背景后的地層傾角矢量圖、綜合常規(guī)測(cè)井資料，開展沉積微相分析。對(duì)于自然伽馬能譜測(cè)井，主要是將測(cè)量的鈾（U）、釷（Th）、鉀（K），忽略各自的單位后計(jì)算可得到比值Th/K、Th/U、U/K，可以進(jìn)行粘土礦物類型識(shí)別和沉積環(huán)境分析。粘土礦物類型識(shí)別：根據(jù)龍8井Th/K，可大致判斷不同地層的粘土類型為：嘉陵江組、長(zhǎng)興組以伊利石、云母、海綠石為主；飛

9、仙關(guān)組、茅口組以伊利石、蒙脫石、海綠石為主。沉積環(huán)境分析：經(jīng)驗(yàn)表明Th/K比值對(duì)于指示沉積環(huán)境的能量高低有重要意義，Th/U比值可判斷沉積環(huán)境的氧化還原條件。根據(jù)龍8井Th/K 和Th/U，參考川東地區(qū)地層沉積特征描述，部分層組的沉積環(huán)境為：嘉陵江組以低能強(qiáng)還原的海相沉積為主；飛仙關(guān)組為低能強(qiáng)還原與高能還原、半還原沉積環(huán)境間過(guò)渡的海相沉積；長(zhǎng)興組、茅口組為低能強(qiáng)還原的海相沉積環(huán)境。2 龍駒壩構(gòu)造測(cè)井儲(chǔ)層評(píng)價(jià)2.1 儲(chǔ)層測(cè)井響應(yīng)特征根據(jù)龍駒壩構(gòu)造以往所鉆井的地質(zhì)和測(cè)井資料、結(jié)合龍8井不同層系地層的資料情況，龍駒壩構(gòu)造不同層系儲(chǔ)層的測(cè)井資料特征見(jiàn)表1。表1 龍駒壩構(gòu)造不同層系儲(chǔ)層的測(cè)井資料特征地層

10、測(cè)井曲線響應(yīng)特征巖性特征孔隙特征電性特征備注嘉陵 江組以泥晶灰?guī)r為主、含少量云質(zhì)灰?guī)r、云巖，自然伽馬為中低值。中子、聲波、密度反映一定孔隙度，泥晶灰?guī)r的孔隙度低，白云巖反映的孔隙度較高?；?guī)r電阻率為中高值,容易與圍巖混淆；白云巖電阻率為中低值。一般灰?guī)r地層的電阻率較高，約為2000m左右，如裂縫發(fā)育或含泥質(zhì)，則電阻率較低，最低為幾十.m；白云巖地層的電阻率較低，一般為200-800m。飛仙 關(guān)組以砂屑灰?guī)r、云質(zhì)灰?guī)r為主，白云巖為輔，自然伽馬為低值?；?guī)r中子、聲波、密度反映地層的孔隙度低，一般為0-4%；白云巖反映的孔隙度較大，一般為4-9%。灰?guī)r地層的電阻率為中高值，白云巖地層的電阻率為低值。

11、長(zhǎng)興組以細(xì)粉晶灰?guī)r為主，自然伽馬為低值。孔隙度低，中子、聲波、密度反映地層骨架值。地層的電阻率為中高值。茅口組以含泥生屑灰?guī)r為主，自然伽馬為中低值。中子、聲波、密度反映一定孔隙度。電阻率較低，一般為100-1000m。棲霞組以含生屑灰?guī)r為主，自然伽馬為中低值。中子、聲波、密度反映孔隙度變化較大。電阻率變化范圍較大，物性好的儲(chǔ)層低至200m，物性差的儲(chǔ)層高達(dá)10000m。黃龍組以粉屑、生屑、砂屑云巖為主，次為細(xì)粉晶云巖，自然伽馬為中低值。中子、聲波、密度反映一定孔隙度，為1.2-7.8%。電阻率較低，一般為100-900m。2.2 儲(chǔ)層類型分析碳酸鹽巖儲(chǔ)層發(fā)育主要受溶蝕孔洞、裂縫及原生孔隙發(fā)育和

12、分布控制，一般將儲(chǔ)層類型分為孔洞型、裂縫型、孔洞裂縫型和裂縫孔洞型四類?？锥葱蛢?chǔ)層為原生孔隙和少量的溶蝕孔、洞是其主要的儲(chǔ)集空間，這類儲(chǔ)層中裂縫欠發(fā)育；裂縫型儲(chǔ)層的儲(chǔ)集空間和滲濾通道主要由裂縫貢獻(xiàn)，因此只有當(dāng)儲(chǔ)集層厚度較大、裂縫很發(fā)育且延伸較遠(yuǎn)時(shí)，才能成為有工業(yè)價(jià)值的儲(chǔ)集層；裂縫孔洞型儲(chǔ)層是孔洞型儲(chǔ)層和裂縫型儲(chǔ)層的較好組合，孔洞是其主要的儲(chǔ)集空間，裂縫主要是作為連通渠道，也可作為儲(chǔ)集空間，相比單一孔洞型儲(chǔ)層，孔洞和裂縫共存大大提高了地層的儲(chǔ)集、滲流能力。結(jié)合龍駒壩構(gòu)造前期研究成果和龍8井鉆探實(shí)例，龍駒壩構(gòu)造主要目的層系的儲(chǔ)層類型為：嘉一段主要為裂縫型儲(chǔ)層，飛三段主要為裂縫孔洞型儲(chǔ)層，長(zhǎng)二段主要

13、為孔洞型儲(chǔ)層，茅口組、棲霞組為孔洞裂縫型和孔洞型儲(chǔ)層。2.3 流體性質(zhì)識(shí)別模式對(duì)于龍駒壩構(gòu)造，采用以下較適用的基本方法識(shí)別儲(chǔ)層流體性質(zhì)。 井溫法識(shí)別氣層用井溫曲線識(shí)別氣層是一種直接方法，當(dāng)?shù)貙涌紫吨辛黧w壓力大于井眼液柱壓力時(shí)，地層流體進(jìn)入井中，氣層處井溫出現(xiàn)負(fù)異常。 電阻率法根據(jù)油氣層電阻率一般高于水層的普遍規(guī)律，統(tǒng)計(jì)了建南地區(qū)飛三、長(zhǎng)二段氣層與水層的電阻率，存在一定規(guī)律（表2），可以為龍駒壩構(gòu)造儲(chǔ)層流體性質(zhì)識(shí)別提供參考。表2 雙側(cè)向電阻率識(shí)別流體性質(zhì)表流體性質(zhì)方法氣 層氣水同層&含氣水層水 層深淺側(cè)向電阻率法飛三段長(zhǎng)二段500·m高角度裂縫儲(chǔ)層Rd/Rs1100500

14、83;m 100·m 高角度裂縫儲(chǔ)層Rd/Rs1黃龍組100·m高角度裂縫儲(chǔ)層Rd/Rs180100·m80·m高角度裂縫儲(chǔ)層Rd/Rs1 標(biāo)志泥巖層電阻率比值法在碳酸鹽巖評(píng)價(jià)中，經(jīng)驗(yàn)告訴我們，目的層的電阻率值與上下標(biāo)志泥巖比較，有：R目的層>R標(biāo)志泥巖，氣層；R目的層R標(biāo)志泥巖，氣水同層；R目的層<R標(biāo)志泥巖，含氣水層或水層。對(duì)于龍駒壩構(gòu)造，飛三段的泥巖標(biāo)志層選用飛四底泥巖段，長(zhǎng)二段的泥巖標(biāo)志層選用飛一底泥巖段，黃龍組的泥巖標(biāo)志層選用梁山組或志留系頂泥巖。 縱、橫波時(shí)差比值法識(shí)別氣層當(dāng)?shù)貙涌紫吨泻刑烊粴鈺r(shí)，將使縱波速度降低，但對(duì)橫波速度影

15、響很小，因此，在巖石孔隙度一定的情況下，隨含氣飽和度增大，縱橫波速度（或橫縱波時(shí)差比）比降低。根據(jù)建南地區(qū)試氣結(jié)論分別為氣層、水層、干層的井?dāng)?shù)據(jù)，作出了橫縱波時(shí)差比（或縱橫波速度比）與孔隙度交會(huì)圖（圖8），可用于識(shí)別氣層。圖8 橫縱波時(shí)差比孔隙度交會(huì)判斷氣水圖版2.4 儲(chǔ)層綜合評(píng)價(jià)龍駒壩構(gòu)造由于大型逆斷層龍斷層的存在，將構(gòu)造分為淺層構(gòu)造和潛伏構(gòu)造兩部分，不同構(gòu)造儲(chǔ)層存在差異。（1）淺層構(gòu)造儲(chǔ)層淺層構(gòu)造主要產(chǎn)氣層為嘉一段，但含氣性較差，無(wú)工業(yè)氣流井，其中最高產(chǎn)量井龍1井酸化后產(chǎn)氣1000m3/d。龍8井淺層構(gòu)造嘉一段儲(chǔ)層物性較差，無(wú)氣測(cè)異常顯示，為干層特征。綜合分析認(rèn)為淺層構(gòu)造由于位于斷層上盤，

16、儲(chǔ)層封堵性能差，為裂縫殘余型氣藏。（2）潛伏構(gòu)造儲(chǔ)層龍駒壩潛伏構(gòu)造由于龍斷層的遮擋，保存條件較好。根據(jù)試氣資料及氣測(cè)異常顯示資料，潛伏構(gòu)造主要含氣層段有：嘉一段、飛三段、長(zhǎng)二段、茅口組、棲一段、黃龍組。 嘉一段儲(chǔ)層以往鉆探的井中龍4井嘉一段在鉆探過(guò)程中發(fā)生井噴、中途測(cè)試日產(chǎn)氣2730m3，其它井未見(jiàn)顯示。龍8井嘉一段整體物性差，有效裂縫不發(fā)育、裂縫類型為鉆井誘導(dǎo)縫，氣測(cè)異常顯示弱，基本為無(wú)效儲(chǔ)層，為干層特征。綜合評(píng)價(jià)潛伏構(gòu)造嘉陵江組嘉一段為裂縫型氣藏，儲(chǔ)集層的有效性明顯受裂縫發(fā)育程度控制，一般依據(jù)氣測(cè)異常顯示資料解釋為含氣層或干層。 飛三段儲(chǔ)層以往鉆探的井中龍10井在飛三段鉆井過(guò)程中發(fā)生井噴，

17、中途測(cè)試獲氣3010m3/d；龍4井飛三段完井測(cè)試日產(chǎn)氣26m3。龍8井飛三段儲(chǔ)層物性較好、裂縫較發(fā)育、儲(chǔ)集性能相對(duì)較好、但電阻率較低（圖9），與建南構(gòu)造的飛三段儲(chǔ)層相比，其流體性質(zhì)顯示為氣水同層特征，分析認(rèn)為龍8井飛三段可能處于龍駒壩構(gòu)造的氣水過(guò)渡帶。圖9 龍8井飛三段儲(chǔ)層常規(guī)測(cè)井曲線和電成像測(cè)井圖綜合評(píng)價(jià)龍駒壩潛伏構(gòu)造飛三段儲(chǔ)層整體物性較好，為構(gòu)造內(nèi)較好的勘探層系，但有含水跡象。 長(zhǎng)二段儲(chǔ)層以往鉆探的井中只有龍4井長(zhǎng)二段完井測(cè)試獲氣220m3/d。龍8井長(zhǎng)二段測(cè)井資料顯示物性差、裂縫不發(fā)育、為干層特征；氣測(cè)雖有異常顯示，但不強(qiáng)烈。分析認(rèn)為龍8井長(zhǎng)二段不具備有效儲(chǔ)層條件，基本為無(wú)效儲(chǔ)層。綜合

18、評(píng)價(jià)龍駒壩潛伏構(gòu)造現(xiàn)已勘探區(qū)域內(nèi)長(zhǎng)二段儲(chǔ)層整體巖性致密，儲(chǔ)層物性差。 茅口組儲(chǔ)層以往鉆探的井中只有龍4、龍6井鉆遇茅口組地層，都具有不同程度的氣測(cè)異常顯示，龍4井茅三段完井測(cè)試日產(chǎn)氣330m3。龍8井茅口組見(jiàn)到了良好氣異常顯示，氣異常顯示最好儲(chǔ)層（圖10）以薄互層結(jié)構(gòu)為主，成像圖顯示層理及層理縫較發(fā)育，高導(dǎo)縫細(xì)小、特征不明顯，局部有小的溶蝕孔顯示。分析認(rèn)為龍8井茅口組儲(chǔ)層以層間裂縫氣藏為主，有望在該層組獲工業(yè)氣流。圖10 龍8井茅口組裂縫氣層常規(guī)測(cè)井曲線和電成像測(cè)井圖綜合評(píng)價(jià)龍駒壩潛伏構(gòu)造茅口組儲(chǔ)層區(qū)域分布穩(wěn)定，在有效裂縫發(fā)育的情況下有一定產(chǎn)能。 棲一段儲(chǔ)層以往鉆探的井中只有龍4井棲一段見(jiàn)氣顯

19、示，完井測(cè)試日產(chǎn)氣20m3。龍8井棲一段氣測(cè)異常顯示較弱，對(duì)應(yīng)的測(cè)井資料顯示儲(chǔ)層的物性較差，孔隙度基本小于3%，不具備好的儲(chǔ)集條件。鑒于龍駒壩潛伏構(gòu)造棲一段地層的測(cè)井響應(yīng)特征與建南地區(qū)類似，因此儲(chǔ)層評(píng)價(jià)中可借鑒建南構(gòu)造的解釋經(jīng)驗(yàn)，建南氣田棲一段儲(chǔ)層基本為含氣層，儲(chǔ)層分布穩(wěn)定，基本上為區(qū)域性的標(biāo)志層，只在有效裂縫發(fā)育的情況下有一定產(chǎn)能。 黃龍組儲(chǔ)層龍駒壩潛伏構(gòu)造只有龍4、龍6井鉆遇黃龍組地層。龍4井黃龍組具有孔隙性白云巖，并有氣水顯示，老井復(fù)查龍4井黃龍組位于氣區(qū)；龍6井位于龍4井東6km處，其黃龍組儲(chǔ)層巖性致密，溶孔和裂縫不發(fā)育，儲(chǔ)集性能差。地震資料預(yù)測(cè)龍4井黃龍組儲(chǔ)層向西變厚，部署鉆探的龍8井由于在棲霞組棲二段鉆遇一逆斷層，使茅口組底部和整個(gè)棲霞組地層傾角變陡，茅口組