袁力 王遜東 代禮山
[摘要]在塔里木盆地哈拉哈塘地區(qū)奧陶系碳酸鹽巖地層中,串珠狀地震反射是該區(qū)溶洞型儲(chǔ)層的典型反映。本文探討了該區(qū)塊串珠狀反射形成機(jī)理,并且根據(jù)地震反射特征,將串珠狀地震反射細(xì)分為表層強(qiáng)、表層弱、長(zhǎng)串珠、短串珠、強(qiáng)串珠、弱串珠、淺串珠、深串珠和串珠群九個(gè)小類。通過(guò)對(duì)該區(qū)實(shí)際資料的分析,對(duì)串珠狀反射代表的儲(chǔ)層類型做了論述和總結(jié),認(rèn)為串珠狀反射是大型溶洞(未塌陷和塌陷型溶洞)所代表的優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層在地震上的體現(xiàn)。
[關(guān)鍵詞]塔里木盆地 奧陶系 碳酸鹽巖 串珠狀反射 溶洞 儲(chǔ)層
[中圖分類號(hào)] P5 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號(hào)] 1000-405X(2015)-3-67-1
塔里木油田哈拉哈塘地區(qū)奧陶系碳酸鹽巖內(nèi)在地震剖面上??梢砸?jiàn)到串珠狀反射,多年的鉆探及開發(fā)實(shí)踐揭示這些串珠狀反射往往是優(yōu)質(zhì)的儲(chǔ)集層的體現(xiàn)。這些串珠狀反射對(duì)該區(qū)塊的勘探開發(fā)具有良好的研究?jī)r(jià)值。
1串珠狀反射形成機(jī)理
根據(jù)前人研究成果[1] [2] [3],碳酸鹽儲(chǔ)層發(fā)育與巖溶發(fā)育有著密切的聯(lián)系,不同的巖溶縫洞儲(chǔ)層對(duì)應(yīng)著不同的地震響應(yīng)和波形特征。反射強(qiáng)度是地震波能量的總和,反映地下界面反射系數(shù)的大小,地震波在沉積巖中的傳播速度與巖石的孔隙度和孔隙中的流體性質(zhì)有關(guān),當(dāng)巖層與圍巖物性及含油氣性存在差異時(shí),巖石的波速度發(fā)生變化,最后導(dǎo)致在該界面附近的反射波振幅的變化,即反射強(qiáng)度的變化。串珠狀反射多在斷層附近或巖溶作用有利區(qū),遭受巖溶作用最強(qiáng),由于斷裂附近裂縫發(fā)育,并且以大縫為主,受較強(qiáng)的埋藏和熱液巖溶作用影響形成裂縫孔洞型和孔洞型儲(chǔ)層,局部形成一些規(guī)模較大的洞穴。這些非均質(zhì)體“縫洞體”與周圍比較單一的碳酸鹽巖存在較大的阻抗差異,地震波穿過(guò)地層時(shí),由于縫洞體內(nèi)波阻抗突然變化,會(huì)造成反射系數(shù)的急劇增大,在縫洞體與圍巖的接觸部位可形成強(qiáng)烈的繞射源,從而產(chǎn)生反射振幅突然增強(qiáng)、繞射波出現(xiàn)、散射波場(chǎng)發(fā)育等一系列波場(chǎng)的突變現(xiàn)象。反映到疊后地震資料上,就是振幅的突然變大或局部出現(xiàn)與基質(zhì)反射極其不相一致的反射特征。這種變化可以是振幅的突然增大,也可能是能量的散射或裂縫體部位對(duì)能量的吸收帶來(lái)局部振幅的突然減小。上覆地層巖性變化較大,這樣造成頂界面附近的地震反射振幅本身存在著差異,從而引起地震波反射強(qiáng)度的變化,形成了串珠狀反射。
2串珠狀反射分類
哈拉哈塘地區(qū)儲(chǔ)層地震響應(yīng)按幾何形態(tài)可分為四種:串珠狀反射、片狀反射、雜亂反射和弱反射。而串珠狀反射又可細(xì)分為多種,目前,對(duì)于串珠狀反射的分類方案有多種,根據(jù)其反射特征將其分為表層弱+內(nèi)幕串珠狀反射、表層強(qiáng)+內(nèi)幕串珠狀反射、整體串珠狀反射和深部串珠狀反射[4],有人根據(jù)其組合形態(tài)將其分為“筆狀”、“葫蘆狀”、“羊排狀”、“雞窩狀”和“丘狀”,并分別給出了相應(yīng)的地質(zhì)模型[5]。本文依據(jù)地震反射特征將“串珠”劃分為九個(gè)小類:表層強(qiáng)、表層弱、長(zhǎng)串珠、短串珠、強(qiáng)串珠、弱串珠、淺串珠、深串珠和串珠群。
3儲(chǔ)層類型及特征
塔里木盆地哈拉哈塘地區(qū)奧陶系灰?guī)r是古巖溶發(fā)育的有利場(chǎng)所。根據(jù)地震、測(cè)井、鉆井、錄井等解釋結(jié)果并結(jié)合巖心觀察、鏡下薄片的鑒定,將該地區(qū)碳酸鹽巖儲(chǔ)層劃分為孔洞型、裂縫型、裂縫-孔洞型及洞穴型四種儲(chǔ)層類型。其中,裂縫型以及孔洞型儲(chǔ)層很難形成穩(wěn)定的產(chǎn)能;裂縫-孔洞型儲(chǔ)層既有較好的儲(chǔ)集能力,又有良好的滲透性能,能夠形成穩(wěn)定的產(chǎn)能,是本區(qū)一類重要產(chǎn)層;洞穴型儲(chǔ)層具有最好的儲(chǔ)集能力和滲透性能,是本區(qū)最有價(jià)值的儲(chǔ)層類型。而裂縫孔洞型儲(chǔ)層和洞穴型儲(chǔ)層都發(fā)育在大型溶洞之中,根據(jù)地球物理正演模擬和過(guò)井地震剖面分析,大型溶洞在地震剖面上表現(xiàn)為“串珠狀”強(qiáng)反射的特點(diǎn)。
通過(guò)對(duì)哈拉哈塘地區(qū)鉆遇串珠狀反射的井的井震標(biāo)定,大概可以將溶洞分為兩種地質(zhì)情形,即塌陷型溶洞和未塌陷型溶洞。
3.1塌陷型溶洞
塌陷型溶洞以裂縫—孔洞型儲(chǔ)層為主,儲(chǔ)集空間既有孔洞,又有裂縫,兩者對(duì)儲(chǔ)集性能均有相當(dāng)大的貢獻(xiàn)。其中孔洞主要由孔(包括基質(zhì)孔隙和溶蝕孔隙)和小-中洞組成,裂縫可以是儲(chǔ)集空間之一,更是溝通孔洞的滲流通道。這種縫洞系統(tǒng)及由它連通的先成孔隙,具有儲(chǔ)滲空間數(shù)量較多、匹配好、儲(chǔ)產(chǎn)油氣能力強(qiáng)等特點(diǎn)。該類儲(chǔ)層具有儲(chǔ)集空間大、滲透性好的特點(diǎn),而且具有較高和穩(wěn)定的產(chǎn)能。這些井往往無(wú)放空或具有多次放空現(xiàn)象,如新墾403井在6889.86m~6891.42m段放空1.56m,在6897.8m~6899.76m段放空1.96m。在地震剖面上,縫洞型儲(chǔ)層對(duì)應(yīng)著“串珠狀”反射。
3.2未塌陷型溶洞
未塌陷型溶洞以洞穴型儲(chǔ)層為主,儲(chǔ)集空間為大型空腔體、裂縫及孔洞,洞穴儲(chǔ)集空間巨大,并且裂縫具有溝通洞穴和改善滲流性能的作用,從而形成了儲(chǔ)集空間巨大、儲(chǔ)滲能力極好的最有利儲(chǔ)層類型。這種洞穴型儲(chǔ)層一般是規(guī)模較大的儲(chǔ)滲體,具有儲(chǔ)量規(guī)模大、產(chǎn)量高、易開采的特點(diǎn)[6]。但未充填巨洞在巖心上難以見(jiàn)到,主要靠鉆井放空、井涌、井噴及泥漿漏失、圖像等信息加以判斷和識(shí)別。這些井一般只有一次放空,如哈803井在6654.66m~6666m井段放空11.34m。熱普401井在6759m~6788m井段最大放空29m。這些溶洞在地震剖面上都形成串珠狀反射。
4結(jié)論
哈拉哈塘地區(qū)奧陶系地層串珠狀反射是該區(qū)儲(chǔ)層在地震剖面上的一個(gè)重要表現(xiàn),根據(jù)其地震反射特征又可以細(xì)分為表層強(qiáng)、表層弱、長(zhǎng)串珠、短串珠、強(qiáng)串珠、弱串珠、淺串珠、深串珠和串珠群九個(gè)小類。串珠狀反射是發(fā)育在溶洞中的洞穴型、裂縫孔洞型等優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層在地震上的體現(xiàn)。綜上所述,地震剖面上串珠狀反射發(fā)育的位置成為該區(qū)碳酸鹽巖油氣鉆探的重點(diǎn)目標(biāo)。
參考文獻(xiàn)
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