程　麗　王　昆　馮明剛　程思潔

（中國石化勘探分公司研究院，四川　成都　610041）

四川盆地二疊系真假儲層特征及測井定性識別

程麗王昆馮明剛程思潔

（中國石化勘探分公司研究院，四川成都610041）

四川盆地二疊系碳酸鹽巖地層非均質性強，裂縫、孔洞及特殊巖石結構發(fā)育，尤其二疊系局部地層發(fā)育許多測井響應特征與儲層相似的“假儲層”，給儲層識別造成很大難度。因此，對二疊系真假儲層特征的研究及測井定性認識顯得尤為重要。以四川盆地二疊系主要地層為研究對象，綜合巖心資料、常規(guī)測井資料以及FMI成像資料對碳酸鹽巖儲層和“假儲層”特征進行對比分析，明確儲層與“假儲層”的特征差異，建立常見儲層及“假儲層”測井識別定性圖版，形成四川盆地二疊系儲層測井識別方法。

碳酸鹽巖儲層識別假儲層測井響應特征

0　引言

二疊系主要為海相碳酸鹽巖與海陸過渡相碳酸鹽夾頁巖沉積。自上而下劃分為上統(tǒng)長興組、龍?zhí)督M（吳家坪），下統(tǒng)茅口組、棲霞組和梁山組等5個組。研究區(qū)生物礁儲層、鮞粒灘儲層、古巖溶縫洞儲層及特殊巖性構造發(fā)育，總體具有含氣層系多，非均質性強，儲層類型復雜的特點，尤其是二疊系茅口及吳家坪組發(fā)育許多測井響應特征與儲層相似的“假儲層”，給儲層識別造成很大難度。本次以四川盆地二疊系碳酸鹽巖儲層為研究對象，開展碳酸鹽巖“假儲層”特征分析，并建立二疊系常見儲層及“假儲層”測井識別定性圖版，為更好地識別碳酸鹽巖儲層提供依據。

1　二疊系碳酸鹽巖儲層特征

1.1儲層特征

1.1.1儲層類型

二疊系主要為海相碳酸鹽巖沉積，儲層空間類型主要為成巖后生與表生作用形成的溶蝕孔、洞、縫。利用FMI成像測井在識取各類裂縫、孔洞上的優(yōu)勢［1］，按照儲集空間類型及其組合方式不同，可將二疊系碳酸鹽巖儲層類型劃分為孔隙型、裂縫型、溶蝕孔洞型、裂縫—孔洞型等4類［2-4］。

1）孔隙型。儲集空間以原生和次生孔隙為主，多種孔隙類型共存，且孔隙分布相對均勻?？紫稙橹饕膬臻g，孔隙之間的喉道為主要的滲濾通道。在四川盆地二疊系該類儲層較少，偶爾在長興組生物礁儲層中有粒間孔隙性儲層發(fā)育。

2）裂縫型。儲集空間和滲流通道均以裂縫為主，基質孔隙度不發(fā)育。當裂縫非常發(fā)育，且縱橫向延伸范圍較大的情況下才可能形成工業(yè)產能。根據裂縫產狀和組合的不同，可分為高角度、低角度和網狀縫儲層，其中網狀縫儲層是較好的一類儲層。純粹的裂縫型儲層比較少見，通常沿裂縫常發(fā)育溶蝕孔洞，從而提高儲層的有效性。

3）溶蝕孔洞型。儲集空間以溶蝕作用形成的次生孔隙為主，基質孔隙的發(fā)育程度與溶蝕作用相關，常發(fā)育細小裂縫構成良好的滲濾通道。在四川盆地二疊系中溶蝕孔洞較發(fā)育，主要由中小孔、洞組成。

4）裂縫—孔洞型。儲集空間既有孔洞又有裂縫，孔洞主要沿裂縫溶蝕發(fā)育，裂縫作為主要的滲濾通道與孔洞相互溝通。研究區(qū)多表現(xiàn)為儲層基質孔隙不發(fā)育，主要儲集空間為巖溶縫洞，在四川盆地下二疊統(tǒng)生物灰?guī)r中常見這類儲層，儲層的分布與裂縫及古巖溶發(fā)育帶密切相關。

1.1.2儲層測井響應特征

1）孔隙型儲層。儲層基質孔隙均勻分布，滲透性相對較好。FMI成像圖為亮色高電阻率顆粒，顆粒間呈暗色針孔狀。常規(guī)測井曲線中三孔隙度相對增大，隨孔隙的發(fā)育程度及流體性質的不同，電阻率在幾十到幾千個歐姆米之間不等。該類儲層偶在長興組局部地層發(fā)育，但多表現(xiàn)為基質孔隙發(fā)育的同時伴隨著裂縫和溶蝕發(fā)育。

2）裂縫型儲層。在FMI成像圖像上常表現(xiàn)為褐黑色正弦條帶特征，褐黑色表示裂縫未經方解石等高電阻率礦物全部填充，為有效縫。根據裂縫產狀、組合狀態(tài)及填充情況的不同，F(xiàn)MI成像常表現(xiàn)為低角度縫或高角度縫和網狀縫等，對應常規(guī)測井響應特征也各不相同［5］：當裂縫以低角度縫為主時，常規(guī)測井響應表現(xiàn)為三孔隙度曲線呈尖刺狀增大，聲波時差局部增大異常，或具有跳波現(xiàn)象，雙側向多呈“負差異”，整體為高電阻率背景下的低電阻率特征；當高角度裂縫為主時，三孔隙度響應不明顯，僅電阻率有所降低，雙側向無差異或正差異。

3）溶蝕孔洞型儲層。在FMI成像圖像上呈不規(guī)則的暗黑色斑點或團塊狀高導異常體。當溶蝕孔洞被泥質填充時，自然伽馬值較高，電阻率會相對降低，雙側向電阻率常為“正差異”特征。由溶蝕作用形成的更大型的洞穴，其測井響應特征完全取決于孔洞的填充程度和測井儀器偏心狀態(tài)。被填充的溶蝕孔洞自然伽馬值較高，電阻率值較低，三孔隙度異常增大，中子孔隙度根據溶洞填充程度增大幅度不一，多大于實際地層孔隙度。

4）裂縫—孔洞型儲層。FMI成像圖呈黑色正弦條帶伴隨黑色不規(guī)則斑點或團塊高導體特征。常規(guī)測井曲線中井徑常伴有明顯擴徑，自然伽馬值低，三孔隙度明顯增大，雙側向電阻率為高電阻率背景下明顯降低，常呈“正差異”。尤其在裂縫發(fā)育處三孔隙度常為尖刺狀增大，電阻率為明顯的低值異常。

1.2“假儲層”特征

四川盆地下二疊統(tǒng)茅口組普遍存在很多儲層假象，經過測試為干層或者非儲集層，通常測井解釋為“假儲層”［6-7］。這類儲層的存在給測井儲層評價帶來了很大困難。因此，研究該類“假儲層”特征，對二疊系儲層評價顯得尤為重要。

1.2.1“假儲層”類型

常見的“假儲層”主要為薄層狀、眼球眼皮狀、燧石團塊或條帶狀等構造的各向異性和非均質性造成的假象，在常規(guī)測井曲線上均表現(xiàn)為“兩高、一低”的儲層特征，在FMI成像資料上可清晰看出。

薄層狀構造。表現(xiàn)為致密灰?guī)r和泥灰?guī)r或泥巖互層特征，單層厚度較薄，巖石顆粒呈層狀排列，在原始狀態(tài)下，層間縫及孔洞均不發(fā)育，流體難以滲濾，屬于非儲層［8-10］。當層間縫和孔洞發(fā)育時形成有效儲層，否則，在常規(guī)測井曲線上僅由于高電阻率灰?guī)r層與低電阻率泥巖層薄互層特征引起的邊界效應和地層較強的非均質性導致的電阻率降低、三孔隙度相對增大特征均屬于“假儲層”特征。

眼球眼皮狀構造。由較純的石灰?guī)r（眼球）和泥質含量高的石灰?guī)r（眼皮）構成，整體呈黑色泥質包裹淺色灰?guī)r的扁球狀特征。在低電阻率眼皮與高電阻率眼球之間，常有不完全充填的裂縫和孔隙，在測井曲線上會出現(xiàn)與儲層相似的測井響應特征，在鉆井過程中易產生的井漏及氣測異常等也會造成似滲透層特征的假象。

燧石團塊或條帶狀構造。在含石英層發(fā)育，性脆而硬，容易破碎，常呈結核狀和條帶狀不均勻的分布于灰?guī)r中。由于該類地層巖性特別，非均質性強，構造運動作用及鉆井過程中燧石團塊易碎而形成微裂縫，使得燧石灰?guī)r層在常規(guī)測井曲線上表現(xiàn)為電阻率明顯降低，聲波時差出現(xiàn)跳波的儲層假象。

以上特殊巖石構造發(fā)育的地層由于非均質性較強，不排除存在一些層間縫和微裂縫發(fā)育的情況，利用常規(guī)測井與FMI成像測井相結合的方法，可以有效地識別特殊巖石構造及其裂縫型儲層發(fā)育情況，避免片面資料分析導致錯劃和漏劃儲層。

1.2.2“假儲層”測井響應特征

薄層狀泥灰?guī)r“假儲層”。FMI成像圖呈暗黑色低電阻率與亮黃色高電阻率層狀特征，且層面多為平行整套地層的層理，層間較致密，縫及孔洞不發(fā)育。在常規(guī)測井曲線上表現(xiàn)為自然伽馬中低值，三孔隙度增大，電阻率相對降低，與儲層特征類似。

圖1為Y6井7 153～7 158 m井段的薄層狀構造地層對應自然伽馬低值，三孔隙度呈尖刺狀增大特征，電阻率相對降低，儲層特征明顯，但FMI成像圖像呈亮白色高電阻率與黑色低電阻率互層特征，孔縫不發(fā)育，不具備有效儲集層特征。

圖1　Y6井茅口組灰泥互層狀的“假儲層”測井響應特征圖

眼球眼皮狀“假儲層”。FMI成像圖表現(xiàn)為不均勻分布的亮色團塊，團塊之間被暗色低阻部分包裹，呈現(xiàn)眼球狀特征。常規(guī)測井曲線表現(xiàn)為自然伽馬低值，聲波時差增大，有時出現(xiàn)明顯跳波，電阻率相對降低，電阻率的高低與“眼皮”巖石中泥質的發(fā)育程度及殘余縫洞的充填程度有關。圖2為Y3井茅口組7 283～7 290 m和7 302～7 305 m井段電阻率明顯降低，三孔隙度局部呈尖刺狀增大，偶見跳波現(xiàn)象，表現(xiàn)出較好的裂縫—孔隙型儲層特征。從FMI成像圖上可知該段裂縫及溶蝕不發(fā)育，地層多呈眼球眼皮狀。

燧石團塊（條帶）狀“假儲層”。FMI成像圖上常呈不規(guī)則的結核狀和條帶狀高導異常體，有類似溶洞的特征，燧石條帶有類似裂縫的特征。在測井曲線上，由于燧石具有低放射性，自然伽馬值較低，接近于致密白云巖，電阻率高，且燧石易破碎常伴有微裂縫發(fā)育，易引起電阻率相對降低、聲波時差相對增大、密度測井值降低的似儲層特征。四川盆地上二疊統(tǒng)吳家坪組條帶狀硅質巖分布廣泛。

1.3“假儲層”識別模式

在明確了二疊系常見儲層和“假儲層”特征的基礎上，通過大量FMI成像、巖心及常規(guī)測井資料的對比分析，建立二疊系地層區(qū)域性主要儲層類型及特殊巖性構造形成的“假儲層”測井識別模式（表1），指導儲層定性識別。

1.4應用效果分析

應用以上測井識別模式，對研究區(qū)二疊系長興組—茅口組儲層儲集空間類型及儲層有效性進行定性識別，識別結果與巖心觀察結果符合率較高。下面選取典型裂縫—孔洞型儲層和燧石團塊“假儲層”加以分析說明。

圖2　Y3井茅口組眼球眼皮狀構造的“假儲層”測井響應特征圖

表1　二疊系儲層與“假儲層”測井識別模式表

圖3　Y29井長興組裂縫—孔洞型儲層測井響應特征圖

圖3為Y29井長興組以裂縫—孔洞型儲層為主，在FMI成像圖像上可見溶蝕孔洞較為發(fā)育，且溶蝕孔洞和高低角度裂縫相連通，構成較好的滲濾通道。其對應常規(guī)測井曲線三孔隙度增大，雙側向在氣層處有明顯“正差異”且較孔洞型儲層明顯，局部有尖刺狀低角度裂縫特征。綜合分析認為該地層以裂縫—孔洞型儲層為主，有望獲得高產。對Y29井長興組6 636～6 699 m進行完井測試獲得高產工業(yè)氣。

Y224井與Y223井在吳家坪組灘相儲層巖性基本一致，對比分析測井響應特征，應用“假儲層”測井識別方法，結合成像資料不難看出，測井曲線上儲層假象是由于局部均發(fā)育有燧石團塊及地層的非均質性造成。Y224井在含硅質灰?guī)r段的儲層經測試均為干層（圖4）。

圖4　Y224井長興組裂縫—孔洞型儲層測井響應特征圖

2　結論與建議

1）研究區(qū)二疊系碳酸鹽巖儲集層類型主要有孔隙型、裂縫型、溶蝕孔洞型、裂縫—孔洞型等4類。較常見的“假儲層”主要由3種特殊巖石構造引起，即薄互層狀構造、眼球眼皮構造和燧石團塊或條帶狀構造。

2）利用成像資料刻度常規(guī)測井曲線的方法，根據典型成像圖像模式與地質現(xiàn)象和測井響應的對應關系，建立區(qū)域性儲層的測井識別模式，可以有效識別各類儲層類型，剔除無效儲層。

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（編輯：盧櫟羽）

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2095-1132（2016）04-0010-05

10.3969/j.issn.2095-1132.2016.04.003

修訂回稿日期：2016-07-06

程麗（1985-），女，碩士，工程師，從事測井解釋及儲量研究工作。E-mail：colfigo@sina.com。