陳歡慶,胡海燕,李文青,鄧曉娟
(1. 中國(guó)石油勘探開發(fā)研究院,北京 100083; 2. 中國(guó)石油天然氣股份有限公司勘探與生產(chǎn)分公司,北京 100007; 3. 中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田分公司勘探開發(fā)研究院,陜西 西安 710018)
油藏描述是20世紀(jì)30年代萌芽,70年代發(fā)展起來的用于油氣田勘探和開發(fā)的一項(xiàng)新技術(shù)[1-7]。目前這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)取得了很大進(jìn)展,并在生產(chǎn)實(shí)踐中得到廣泛應(yīng)用,獲得了顯著經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益[8-10]。裘懌楠等將油藏描述定義為一個(gè)油(氣)藏發(fā)現(xiàn)后,對(duì)其開發(fā)地質(zhì)特征進(jìn)行全面的綜合描述[11],即對(duì)油藏進(jìn)行綜合研究和評(píng)價(jià)。在開發(fā)階段,主要是進(jìn)行精細(xì)油藏描述。精細(xì)油藏描述是指油田投入開發(fā)后,隨著油藏開采程度提高和動(dòng)靜態(tài)資料增加進(jìn)行的精細(xì)地質(zhì)研究與剩余油描述,并不斷完善已有地質(zhì)模型和量化剩余油分布進(jìn)行的研究工作[12-19]。精細(xì)油藏描述目前在老油田開發(fā)調(diào)整、滾動(dòng)擴(kuò)邊、二次開發(fā)、重大開發(fā)試驗(yàn)、水平井部署等油田開發(fā)實(shí)踐中應(yīng)用廣泛,促進(jìn)了油田開發(fā)水平的提高和生產(chǎn)效果的改善。隨著準(zhǔn)噶爾盆地瑪湖大油氣區(qū)、塔里木盆地哈拉哈塘油氣區(qū)、松遼盆地火山巖氣區(qū)和遼河盆地興馬潛山油區(qū)等的發(fā)現(xiàn),砂礫巖、碳酸鹽巖、火山巖和變質(zhì)巖等復(fù)雜巖性油藏逐漸成為油氣勘探開發(fā)關(guān)注的重點(diǎn)領(lǐng)域。作為油田開發(fā)的最基礎(chǔ)工作,復(fù)雜巖性油藏精細(xì)描述對(duì)于全面認(rèn)識(shí)開發(fā)中后期的儲(chǔ)層地質(zhì)特征和剩余油挖潛,以及提高石油采收率等均具有十分重要的生產(chǎn)實(shí)踐意義,越來越受到研究者的重視。本文對(duì)復(fù)雜巖性油藏精細(xì)描述研究現(xiàn)狀和目前存在的主要問題進(jìn)行全面梳理,結(jié)合文獻(xiàn)調(diào)研和工作實(shí)踐,總結(jié)復(fù)雜巖性油藏精細(xì)描述的核心內(nèi)容,并指出該項(xiàng)研究的發(fā)展趨勢(shì),以期為相關(guān)研究提供參考。
復(fù)雜巖性油藏就是儲(chǔ)層巖石類型復(fù)雜的油藏,包含范圍比較廣泛,主要包括火山巖、碳酸鹽巖、砂礫巖、變質(zhì)巖、泥巖等多種類型。目前研究認(rèn)為幾乎不同于砂巖油藏的所有儲(chǔ)油巖類均可以稱為復(fù)雜巖性。復(fù)雜巖性油藏主要是國(guó)內(nèi)研究者提出的說法,目前還沒有明確統(tǒng)一的定義。由此可見,復(fù)雜巖性也是相對(duì)的,在目前的技術(shù)方法條件下,所謂的復(fù)雜巖性隨著相關(guān)學(xué)科的發(fā)展進(jìn)步和研究水平的提高,未來很大可能會(huì)變成非復(fù)雜巖性,復(fù)雜巖性主要是針對(duì)研究的難易程度而言的。復(fù)雜巖性油藏的研究歷史較早,但受地質(zhì)特征的復(fù)雜性、分布范圍的局限性以及有效開發(fā)的困難性,其研究的廣度和深度還有待深入和加強(qiáng)。許多研究者都開展過相關(guān)研究,并取得了一定進(jìn)展[20-28]。趙澄林等編寫了《特殊油氣儲(chǔ)層》的專著,對(duì)巖漿巖、變質(zhì)巖、風(fēng)化殼、煤系碎屑巖和礫巖油氣儲(chǔ)層等進(jìn)行了詳細(xì)的介紹[20]。程時(shí)清等對(duì)復(fù)雜巖性多底水?dāng)鄩K油藏合理開發(fā)方式進(jìn)行了研究[21]。孫海成等以玉門油田C3井為例,對(duì)核磁共振技術(shù)在復(fù)雜巖性儲(chǔ)層改造中的應(yīng)用進(jìn)行了研究[22]。鄒才能等編寫了《非常規(guī)油氣地質(zhì)》專著,詳細(xì)介紹了致密砂巖、煤層氣、頁巖氣碳酸鹽巖縫洞、火山巖、變質(zhì)巖等非常規(guī)油氣成因和勘探開發(fā)特征[23]。李雄炎等利用自組織特征映射神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)SOM聚類建立巖性預(yù)測(cè)模型,對(duì)儲(chǔ)集層復(fù)雜巖性和多相流體進(jìn)行精確識(shí)別[24]。郭小波等優(yōu)選了對(duì)巖性敏感的自然伽馬、中子孔隙度、密度和聲波時(shí)差等測(cè)井曲線,在馬朗凹陷蘆草溝組致密儲(chǔ)集層識(shí)別出泥巖、凝灰質(zhì)泥巖、灰質(zhì)泥巖和泥質(zhì)白云巖等12種復(fù)雜巖性[25]。鄧剛等對(duì)海拉爾盆地復(fù)雜巖性儲(chǔ)層產(chǎn)能進(jìn)行了預(yù)測(cè),結(jié)果與生產(chǎn)情況比較吻合[26]。胡曉慶等以渤海灣石臼坨地區(qū)A油田沙一段、沙二段油藏為例,研究了厚層復(fù)雜巖性油藏的儲(chǔ)層精細(xì)表征及對(duì)開發(fā)的影響[27]。石新樸等以準(zhǔn)噶爾盆地滴南凸起火山巖為例,對(duì)火山巖巖性巖相識(shí)別方法進(jìn)行了研究[28]。周雪晴等對(duì)基于粗糙集-隨機(jī)森林算法的復(fù)雜巖性識(shí)別方法進(jìn)行了探索,模型對(duì)巖性判別率穩(wěn)定到88.3%[29]。劉致秀等以四川盆地A油田為例,利用橫波速度預(yù)測(cè)復(fù)雜巖性儲(chǔ)層[30]。羅興平等以準(zhǔn)噶爾盆地瑪湖凹陷西斜坡百口泉組為例,探索電成像測(cè)井在復(fù)雜砂礫巖儲(chǔ)集層巖性識(shí)別中的應(yīng)用[31]。郭劍南等運(yùn)用Fisher判別分析法識(shí)別基底巖性,基底巖性正判率達(dá)80.9%[32]。梁永光在確定影響流體識(shí)別主要因素基礎(chǔ)上,綜合應(yīng)用巖芯分析、壓汞及常規(guī)測(cè)井資料,建立了基于孔隙結(jié)構(gòu)特征、巖性變化和電性侵入特征的流體識(shí)別方法[33]。綜上所述,研究者目前傾向于將不同于砂巖油藏的其他類型油藏都?xì)w于復(fù)雜巖性油藏。
總結(jié)目前國(guó)內(nèi)復(fù)雜巖性油藏精細(xì)描述方面的進(jìn)展,涉及的研究對(duì)象包括火山巖、碳酸鹽巖、砂礫巖、變質(zhì)巖、泥巖等多種類型。研究?jī)?nèi)容主要集中在巖性的識(shí)別、各種沉積成因模式的總結(jié)、儲(chǔ)層物性精細(xì)測(cè)井解釋、儲(chǔ)層發(fā)育地震反演預(yù)測(cè)、裂縫表征、地質(zhì)建模、儲(chǔ)層流體預(yù)測(cè)等。研究方法包括野外露頭觀察、室內(nèi)分析測(cè)試實(shí)驗(yàn)、巖芯觀察描述、測(cè)井解釋、井震結(jié)合地震反演、數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析、物理模擬和數(shù)值模擬實(shí)驗(yàn)、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和生產(chǎn)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析等。目前研究的熱點(diǎn)對(duì)象主要是碳酸鹽巖、火山巖及砂礫巖油藏等,研究方法主要集中在巖芯CT掃描分析、動(dòng)靜態(tài)資料結(jié)合儲(chǔ)層裂縫表征、三維孔隙度建模等。
復(fù)雜巖性油藏受地質(zhì)成因的復(fù)雜性影響,研究難度極大。結(jié)合自身科研實(shí)踐,本文將復(fù)雜巖性油藏精細(xì)描述存在的主要問題總結(jié)如下。①巖性識(shí)別與分類。復(fù)雜巖性油藏巖石類型多種多樣,每一種巖性又可以細(xì)分為不同的亞類。由于地質(zhì)成因的復(fù)雜性和不同區(qū)域及層位發(fā)育特征的差異性,要正確識(shí)別和劃分復(fù)雜巖性油藏的巖石類型,難度很大。目前常用的方法包括巖芯觀察與描述(圖1)、測(cè)井解釋、各種分析測(cè)試、地震解釋與預(yù)測(cè)等。以測(cè)井解釋為例,由于巖性變化的復(fù)雜性,對(duì)于不同的地區(qū)和不同的研究層位,需要分區(qū)塊和分層位進(jìn)行巖石類型的測(cè)井解釋。②儲(chǔ)層地質(zhì)成因分析還存在諸多未解難題[34]。正確認(rèn)識(shí)儲(chǔ)層發(fā)育特征需要對(duì)儲(chǔ)層成因機(jī)制進(jìn)行深入分析。以火山巖為例,首先應(yīng)該明確火山噴發(fā)模式屬于裂隙式、中心式還是裂隙-中心式噴發(fā),這樣有助于研究者對(duì)儲(chǔ)層分布規(guī)律在宏觀上準(zhǔn)確把握。③地層的精細(xì)劃分與對(duì)比。與常規(guī)地層對(duì)比,復(fù)雜巖性油藏的地層差異很大,需要探索相應(yīng)的解決方法。以火山巖儲(chǔ)層精細(xì)劃分與對(duì)比為例,需要在建立大尺度精細(xì)等時(shí)地層格架的基礎(chǔ)上進(jìn)行火山巖體的識(shí)別和追蹤,然后才能進(jìn)一步細(xì)分地層[35]。如果直接沿用碎屑巖等時(shí)地層劃分的方法,很容易導(dǎo)致地層精細(xì)劃分界限穿越火山巖體的“穿時(shí)”問題。④裂縫發(fā)育特征定量描述難度很大。裂縫在碳酸鹽巖、火山巖、變質(zhì)巖等復(fù)雜巖性中均發(fā)育,是油氣儲(chǔ)集和運(yùn)移的重要通道,對(duì)于油田開發(fā)具有十分重要的影響。但是目前還沒有一種方法能實(shí)現(xiàn)裂縫發(fā)育特征的精細(xì)定量表征。目前裂縫定量表征的難點(diǎn)集中在裂縫三維地質(zhì)建模和裂縫發(fā)育特征的井間預(yù)測(cè)。⑤測(cè)井精細(xì)二次解釋還存在很大問題。由于巖石類型復(fù)雜,該類型油藏在開發(fā)過程中測(cè)井精細(xì)二次解釋的精度亟待提高。其主要原因是巖石類型復(fù)雜導(dǎo)致儲(chǔ)層物性分布規(guī)律和流體分布規(guī)律復(fù)雜,解釋預(yù)測(cè)精度低、難度大。以新疆砂礫巖油藏為例,測(cè)井二次解釋的精度不足70%,這給精細(xì)油藏描述帶來了極大的困難,需要加強(qiáng)方法技術(shù)的攻關(guān)。⑥復(fù)雜巖性油藏地質(zhì)建模還存在很大問題,井間儲(chǔ)層預(yù)測(cè)精度亟待提高。以碳酸鹽巖油藏為例,優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層發(fā)育的位置多為縫洞體,巖芯資料難以獲取,測(cè)井資料無法準(zhǔn)確標(biāo)定,很難在優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層預(yù)測(cè)時(shí)發(fā)揮作用,從而導(dǎo)致儲(chǔ)層縫洞體建模存在很大問題。雖然國(guó)內(nèi)有學(xué)者已經(jīng)在這方面取得了一定的進(jìn)步,但縫洞體的空間發(fā)育特征地質(zhì)建模成果與開發(fā)生產(chǎn)鉆井的結(jié)果驗(yàn)證還存在很大差異。
圖1 準(zhǔn)噶爾盆地西北緣某區(qū)克下組砂礫巖儲(chǔ)層巖芯特征Fig.1 Core Characteristics of Sandy Conglomerate Reservoirs from Lower Karamay Formation in Some Area, the Northwestern Margin of Junggar Basin
巖性巖相識(shí)別是復(fù)雜巖性油藏精細(xì)描述的首要問題和基礎(chǔ)。宋延杰等將基于支持向量機(jī)的復(fù)雜巖性測(cè)井識(shí)別方法應(yīng)用于巴彥塔拉油田部分層段,符合率平均值達(dá)到96%[36]。謝剛等探索了基于約束最小二乘理論的復(fù)雜巖性測(cè)井識(shí)別方法[37]。寇彧等對(duì)克拉美麗氣田石炭系火山巖復(fù)雜巖性油藏巖電特征進(jìn)行了研究,識(shí)別出11種火山巖巖石類型和5種巖石構(gòu)造類型[38]??锪⒋旱葘?duì)吉木薩爾凹陷蘆草溝組復(fù)雜巖性致密油儲(chǔ)層進(jìn)行了測(cè)井巖性識(shí)別研究,建立了具有適應(yīng)性的巖性識(shí)別圖版[39]。宋秋強(qiáng)等通過測(cè)井相-巖相分析,對(duì)剛果盆地某區(qū)復(fù)雜巖性進(jìn)行了識(shí)別[40]。張沖等以海拉爾—塔木察格盆地塔南油田銅缽廟組為例,對(duì)基于測(cè)井相分析技術(shù)的復(fù)雜巖性識(shí)別方法進(jìn)行了研究[41]。張憲國(guó)等以塔南凹陷白堊系為例,探索了復(fù)雜巖性地層的測(cè)井巖性識(shí)別方法[42]。王振洲等以蘇里格氣田蘇東41-33區(qū)塊為例,利用決策樹方法識(shí)別復(fù)雜碳酸鹽巖巖性[43]。
與常規(guī)碎屑巖相比,復(fù)雜巖性油藏精細(xì)描述中巖性巖相識(shí)別的難度極大,常規(guī)的研究方法很難實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確識(shí)別巖性巖相的目標(biāo)。復(fù)雜巖性本身就是區(qū)別于常規(guī)碎屑巖而言的,由于巖性的復(fù)雜性和特殊性,具有與常規(guī)巖性油藏研究相比較大的難度和特殊性。目前在復(fù)雜巖性巖相識(shí)別中常用的方法包括地質(zhì)方法、測(cè)井解釋方法和地震巖性反演方法等。地質(zhì)方法主要是基于巖芯觀察與描述、顯微鏡下薄片鑒定以及其他各種分析測(cè)試資料來確定儲(chǔ)層巖性;測(cè)井解釋方法主要根據(jù)不同巖石類型所反映的電性特征來實(shí)現(xiàn)巖性解釋;地震巖性反演方法則主要依據(jù)不同巖性對(duì)應(yīng)的地震反射特征及地震反射波速等信息反演巖性。上述方法中,應(yīng)用最廣泛的是測(cè)井解釋方法,但不同研究者在不同地區(qū)解釋成果的準(zhǔn)確率差異很大。建議應(yīng)該加強(qiáng)巖芯觀察與描述、各種分析測(cè)試以及改進(jìn)提高地震資料巖性巖相預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性等研究。目前,地震巖性反演方法主要在碳酸鹽巖儲(chǔ)層中應(yīng)用較多;而地質(zhì)方法和測(cè)井解釋方法在除碳酸鹽巖以外的其他巖性中廣泛應(yīng)用,特別是在火山巖和變質(zhì)巖儲(chǔ)層中,測(cè)井解釋方法取得了很好的效果[44]。利用測(cè)井解釋方法識(shí)別和分析巖性,將是復(fù)雜巖性油藏精細(xì)描述的主要手段。陳歡慶等在進(jìn)行新疆準(zhǔn)噶爾盆地西北緣某區(qū)礫巖巖性巖相識(shí)別時(shí),基于詳細(xì)的巖芯觀察和描述,同時(shí)結(jié)合密井網(wǎng)精細(xì)二次解釋資料進(jìn)行巖性識(shí)別(圖1、2和表1),取得了較好的效果[45-46]。研究區(qū)目的層主要包括砂礫巖、粗礫巖、中礫巖、細(xì)礫巖、砂巖等(圖1、2),根據(jù)不同巖性與儲(chǔ)層構(gòu)型的對(duì)應(yīng)關(guān)系(表1),在巖性巖相識(shí)別的基礎(chǔ)上,結(jié)合電性特征,實(shí)現(xiàn)了儲(chǔ)層構(gòu)型分類識(shí)別與井間預(yù)測(cè)(圖2),為基于儲(chǔ)層構(gòu)型表征基礎(chǔ)上的中后期砂礫巖油藏開發(fā)調(diào)整措施實(shí)施提供了依據(jù)[47]。具體方法主要是根據(jù)儲(chǔ)層構(gòu)型研究的成果(主要是不同類型構(gòu)型空間發(fā)育規(guī)模定量信息),分析目前密井網(wǎng)中不同類型儲(chǔ)層構(gòu)型的井間連通性,同時(shí)結(jié)合動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和生產(chǎn)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)分析注采井之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系,提出相應(yīng)的注采井組調(diào)整方案部署策略,為改善高含水砂礫巖油藏開發(fā)效果和提高石油采收率提供依據(jù)。綜上所述,復(fù)雜巖性巖相識(shí)別需要在兩方面進(jìn)行探索:一是努力開發(fā)地質(zhì)、地球物理和地球化學(xué)等新方法,尋求巖性巖相識(shí)別的突破;二是將目前現(xiàn)有的巖性巖相識(shí)別方法有機(jī)結(jié)合,充分發(fā)揮不同研究方法的優(yōu)勢(shì),解決巖性巖相識(shí)別的難題。
復(fù)雜巖性油藏形成的特殊性源自其成因的獨(dú)特性和復(fù)雜性。要進(jìn)行復(fù)雜巖性油藏精細(xì)描述,需要首先開展儲(chǔ)層地質(zhì)成因機(jī)制分析,準(zhǔn)確認(rèn)識(shí)油藏成因的機(jī)制和深層次原因。洪忠等以歧北凹陷沙二段為例,對(duì)地震沉積學(xué)在復(fù)雜巖性地區(qū)的應(yīng)用進(jìn)行了研究[48]。李民等創(chuàng)新了基于模式識(shí)別的稠油油藏復(fù)雜巖性識(shí)別方法,結(jié)果表明Fisher判別分析法識(shí)別正確率為81.2%,BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法識(shí)別正確率為90.3%,極限學(xué)習(xí)機(jī)法識(shí)別正確率為92%[49]。陳歡慶等在進(jìn)行南海C盆地儲(chǔ)層碳酸鹽巖地質(zhì)成因研究時(shí),綜合12口取芯井巖性和典型資料、古生物資料以及地震資料等,完成了層序劃分和沉積微相分類(圖3)[50];同時(shí),根據(jù)錄井和巖芯等資料總結(jié)了瓊東南盆地松濤凸起碳酸鹽臺(tái)地沉積模式(圖4)[51],為儲(chǔ)層預(yù)測(cè)提供了依據(jù);從A2井錄井和巖芯觀察發(fā)現(xiàn),瓊東南盆地松濤凸起附近的碳酸鹽臺(tái)地灘主要體現(xiàn)的是灰砂礁島和生物灘的特征,且以前者為主。
GR為自然伽馬(API);SP為自然電位(mV);R1為1 m底部梯度電阻率(Ω·m);RT為4 m底部梯度電阻率(Ω·m);RXO為沖洗帶電阻率(Ω·m);J2井、J4井、J5井、J7井的井間距離分別為117.32 m、112.83 m、127.94 m圖2 準(zhǔn)噶爾盆地西北緣某區(qū)克下組礫巖巖性剖面特征Fig.2 Lithologic Section Characteristics of Conglomerate from Lower Karamay Formationin Some Area, the Northwestern Margin of Junggar Basin
雖然目前在精細(xì)油藏描述中儲(chǔ)層地質(zhì)成因分析方面的研究也有關(guān)注,但其重要性還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有引起足夠的重視。本文認(rèn)為在儲(chǔ)層地質(zhì)成因機(jī)制分析時(shí),最重要的還是加強(qiáng)野外露頭剖面觀察、現(xiàn)代沉積考察、巖芯觀察與描述、顯微鏡下薄片鑒定、巖芯分析測(cè)試等基礎(chǔ)地質(zhì)研究;同時(shí)應(yīng)該增加和優(yōu)化巖芯CT掃描、水槽等各種實(shí)驗(yàn)研究,從微觀和宏觀不同角度,明確儲(chǔ)層地質(zhì)成因機(jī)制。對(duì)不同類型復(fù)雜巖性油藏精細(xì)描述開展地質(zhì)成因分析,有助于梳理研究工作重點(diǎn),采取相對(duì)應(yīng)適合的技術(shù)方法。例如,火山巖油藏精細(xì)描述,首先開展地質(zhì)成因分析,明確火山噴發(fā)模式屬于裂隙式、裂隙-中心式還是中心式噴發(fā),在此基礎(chǔ)上可有效確定火山口的位置,預(yù)測(cè)有利儲(chǔ)層發(fā)育的部位。對(duì)于碳酸鹽巖儲(chǔ)層,通過地質(zhì)成因分析,可以確定主要的儲(chǔ)集空間類型到底是孔、洞還是縫,然后采取相應(yīng)的技術(shù)手段,完成有利儲(chǔ)層表征的目標(biāo)。對(duì)于變質(zhì)巖油藏也是如此,通過地質(zhì)成因分析,確定儲(chǔ)集空間是以構(gòu)造裂縫為主還是以次生孔隙為主等,然后有針對(duì)性地描述儲(chǔ)層。當(dāng)然,油藏類型不同,使用的方法技術(shù)和資料基礎(chǔ)也有很大的差異。對(duì)于縫洞體的刻畫,主要以地震資料為主,方法上既包括常規(guī)的地震資料解釋,也包括各種地震反演和預(yù)測(cè);而對(duì)于各種以孔隙結(jié)構(gòu)和巖性變化控制儲(chǔ)集空間的油藏,則以各種測(cè)井解釋方法為主,同時(shí)要緊密結(jié)合地質(zhì)巖芯和各種分析測(cè)試資料。不同油藏類型使用的方法沒有截然的界限,方法技術(shù)的選擇主要由研究目標(biāo)或者儲(chǔ)集空間類型來決定。具體到精細(xì)油藏描述中的地質(zhì)成因分析,以火山巖油藏為例,通過前期的地質(zhì)成因分析明確火山噴發(fā)模式,有助于研究者確定火山口的具體位置。一般火山口對(duì)應(yīng)的火山通道相,隨著與火山口位置距離的增大,依次對(duì)應(yīng)爆發(fā)相、溢流相直至火山沉積相。不同的火山巖相類型對(duì)應(yīng)儲(chǔ)集性能各異的儲(chǔ)層。基于地質(zhì)成因分析,研究者可以對(duì)有利儲(chǔ)層發(fā)育的空間位置有比較準(zhǔn)確的宏觀把握,為儲(chǔ)層表征提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
表1 準(zhǔn)噶爾盆地西北緣某區(qū)克下組沖積扇礫巖儲(chǔ)層構(gòu)型分類特征
注:表格引自文獻(xiàn)[13]。
ILD為深感應(yīng)電阻率;HST為高水位體系域;TST為水進(jìn)體系域;LST為低水位體系域;圖件引自文獻(xiàn)[50]圖3 南海C盆地A2井古近系陵水組沉積相剖面特征Fig.3 Characteristics of Sedimentary Section from Palaeogene Lingshui Formation in Well A2 of C Basin, South China Sea
圖件引自文獻(xiàn)[51]圖4 瓊東南盆地松濤凸起碳酸鹽臺(tái)地沉積模式Fig.4 Sedimentary Model of Carbonate Platform in Songtao Bump of Qiongdongnan Basin
圖5 準(zhǔn)噶爾盆地西北緣某區(qū)克下組礫巖儲(chǔ)集空間掃描電鏡特征Fig.5 SEM Characteristics of Conglomerate Reservoir Space from Lower Karamay Formation in Some Area, the Northwestern Margin of Junggar Basin
儲(chǔ)集空間發(fā)育特征是儲(chǔ)層地質(zhì)研究的重要內(nèi)容之一。以砂礫巖為例,由于形成機(jī)制的差異,砂礫巖儲(chǔ)層結(jié)構(gòu)特征與常規(guī)碎屑巖有明顯區(qū)別,具有復(fù)模態(tài)結(jié)構(gòu)。如何精確表征該類儲(chǔ)層儲(chǔ)集空間發(fā)育特征,對(duì)砂礫巖儲(chǔ)層有效開發(fā)具有十分重要的意義。陳歡慶等在進(jìn)行準(zhǔn)噶爾盆地西北緣某區(qū)克下組礫巖儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)描述時(shí),結(jié)合顯微鏡下薄片鑒定、掃描電鏡等多種資料(圖5),對(duì)礫巖儲(chǔ)層的成因機(jī)制和分布規(guī)律進(jìn)行了分析,為油藏密井網(wǎng)的加密調(diào)整和有效開發(fā)奠定了基礎(chǔ)[45-46]。研究區(qū)目的層的儲(chǔ)集空間主要包括殘余粒間孔、粒內(nèi)溶孔、粒間溶孔、晶間孔、微裂縫和裂隙等。殘余粒間孔主要是顆粒之間的原始孔隙未被充填和膠結(jié)完全;粒內(nèi)溶孔主要是長(zhǎng)石和巖屑溶蝕;粒間溶孔主要是雜基或方解石等膠結(jié)物溶蝕;晶間孔主要是自生石英或者方解石晶體之間的孔隙;微裂縫主要是壓實(shí)作用導(dǎo)致顆粒產(chǎn)生裂縫;裂隙主要由構(gòu)造作用和成巖作用造成。研究區(qū)目的層孔隙類型以原生孔隙殘余粒間孔、次生孔隙粒內(nèi)溶孔和粒間溶孔為主,其占比多在70%以上,另外發(fā)育少量晶間孔、微裂縫、裂隙等儲(chǔ)集空間。復(fù)模態(tài)結(jié)構(gòu)是指在礫巖形成的巖石骨架孔隙中,常常部分或全部被砂粒所充填,而在礫石和砂粒形成的孔隙結(jié)構(gòu)中又部分被黏土顆粒充填。礫石、砂粒、黏土顆粒三者的粒徑、含量及組合關(guān)系在不同的沉積環(huán)境中變化不同,形成了礫巖儲(chǔ)集層復(fù)雜的巖石結(jié)構(gòu)與孔隙結(jié)構(gòu)[52]。對(duì)于砂礫巖儲(chǔ)層的巖石物性,常采用大直徑巖芯進(jìn)行分析。復(fù)模態(tài)結(jié)構(gòu)還可以通過數(shù)學(xué)地質(zhì)建模進(jìn)行定量表征,同時(shí)輔助鑄體薄片、掃描電鏡和壓汞實(shí)驗(yàn)分析來開展研究。復(fù)雜巖性油藏儲(chǔ)層儲(chǔ)集空間的類型多種多樣,有火山巖的氣孔和裂縫、碳酸鹽巖縫洞、砂礫巖的原生孔隙和次生孔隙以及微裂縫等。研究時(shí)應(yīng)該針對(duì)不同的巖石類型,對(duì)儲(chǔ)集空間進(jìn)行分類和描述,刻畫不同儲(chǔ)集空間類型在空間上的分布規(guī)律,盡量實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)集空間定量化表征。陳歡慶等曾從成因角度將松遼盆地徐東地區(qū)營(yíng)城組一段火山巖劃分為原生和次生兩大類,同時(shí)進(jìn)一步細(xì)分為12個(gè)亞類,為儲(chǔ)集空間的定量評(píng)價(jià)提供了依據(jù)[53]。目前總體來看,地震數(shù)據(jù)在油氣田開發(fā)中應(yīng)用還很有限,但是對(duì)于復(fù)雜巖性油藏而言,其儲(chǔ)集空間特征僅僅依靠密井網(wǎng)資料是無法完成的,這就要求研究者充分重視地震資料的作用,盡量將地震資料與密井網(wǎng)資料充分結(jié)合,以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜巖性油藏儲(chǔ)集空間識(shí)別和描述的目標(biāo)。
由于取芯井資料有限,目前儲(chǔ)層物性分析中使用最多的還是儲(chǔ)層物性精細(xì)測(cè)井解釋。陳歡慶等曾經(jīng)利用聲波時(shí)差曲線對(duì)遼河盆地西部凹陷某區(qū)儲(chǔ)層物性進(jìn)行測(cè)井二次解釋[54-57]。劉俊華等對(duì)最優(yōu)化方法在復(fù)雜巖性儲(chǔ)層測(cè)井解釋中的應(yīng)用進(jìn)行了探索,計(jì)算的孔隙度與巖芯分析孔隙度具有很好的一致性[58]。吳豐等以柴達(dá)木盆地西部地區(qū)為例,對(duì)復(fù)雜巖性核磁共振T2截止值進(jìn)行了研究[59]。結(jié)果表明,一般砂礫巖T2截止值為1.8~3.0 ms,泥質(zhì)砂巖為5~10 ms,中高孔隙度、低滲透率泥灰?guī)r為3 ms左右,藻灰?guī)r為10~25 ms,低孔隙度、低滲透率裂縫型灰?guī)r為10~30 ms。劉玉明等對(duì)復(fù)雜巖性儲(chǔ)層進(jìn)行了核磁共振測(cè)井巖芯分析,建立核磁共振測(cè)井解釋模型,指導(dǎo)了儲(chǔ)層評(píng)價(jià)[60]。李興麗等利用ECS測(cè)井資料對(duì)復(fù)雜巖性儲(chǔ)層滲透率進(jìn)行了評(píng)價(jià)[61]。袁少陽等利用貝葉斯判別法在巖性識(shí)別基礎(chǔ)上進(jìn)行孔隙度評(píng)價(jià),為儲(chǔ)層的解釋評(píng)價(jià)提供了理論基礎(chǔ)[62]。在精細(xì)油藏描述階段,由于密閉取芯井和加密調(diào)整井等資料的增加和補(bǔ)充,儲(chǔ)層物性精細(xì)測(cè)井解釋的資料基礎(chǔ)進(jìn)一步完善。同時(shí),由于油田開發(fā)的進(jìn)展,各種動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和生產(chǎn)動(dòng)態(tài)資料更加豐富,這也為儲(chǔ)層物性精細(xì)測(cè)井解釋提供了有利條件。目前,儲(chǔ)層物性精細(xì)測(cè)井解釋研究主要集中在提高解釋模型方面,比較有效的做法是分區(qū)塊、分層位進(jìn)行物性解釋。測(cè)井精細(xì)解釋是目前復(fù)雜巖性油藏物性解釋的最基本手段。對(duì)于火山巖儲(chǔ)層而言,一般多為裂縫、孔隙雙重介質(zhì),因此,儲(chǔ)層物性定量計(jì)算也應(yīng)包括基質(zhì)孔隙度計(jì)算和裂縫參數(shù)定量計(jì)算兩部分?;|(zhì)孔隙度計(jì)算時(shí),對(duì)于酸性火山巖,核磁共振測(cè)井是最直接和最有效的方法,可以相對(duì)直接地測(cè)量火山巖的孔隙度和滲透率。對(duì)于中基性火山巖而言,核磁共振測(cè)井的應(yīng)用受到了限制,誤差較大,需要結(jié)合常規(guī)測(cè)井方法對(duì)孔隙度進(jìn)行綜合確定[63]。對(duì)于碳酸鹽巖,由于洞穴型儲(chǔ)層空間非均質(zhì)性強(qiáng),常規(guī)測(cè)井解釋識(shí)別儲(chǔ)層物性難度遠(yuǎn)大于裂縫性儲(chǔ)層,實(shí)踐中常采用成像測(cè)井、核磁共振測(cè)井等[63]。流體識(shí)別可以用電成像視地層水電阻率譜法:對(duì)于水層,孔隙的成像特征與儲(chǔ)層背景值差異小,顏色較氣層暗,視地層水電阻率譜分布范圍小,頻帶窄,且其主峰向小的方向偏離;對(duì)于油氣層,則相反。對(duì)于變質(zhì)巖油藏,由于裂縫是主要的儲(chǔ)集空間,所以常將成像測(cè)井和常規(guī)測(cè)井方法相結(jié)合來分析儲(chǔ)層物性等特征。需要特別注意的是,在進(jìn)行儲(chǔ)層物性精細(xì)解釋時(shí),一定要在測(cè)井解釋模型中充分體現(xiàn)復(fù)雜巖性油藏的特殊性,以保證解釋結(jié)果的準(zhǔn)確性,提高解釋結(jié)果符合率。目前,比較常用的是分層位、分區(qū)塊建立測(cè)井解釋模型,效果較好。
孔隙度和滲透率計(jì)算公式分別為
Φ=Δt-ΔtmaΔtf-Δtma1cp
(1)
K=0.000 193e0.442 612Φ
(2)
式中:Δt為聲波時(shí)差;cp為地層的壓實(shí)校正系數(shù);Δtf、Δtma為孔隙流體與巖石骨架的聲波時(shí)差;Φ為孔隙度;K為滲透率。
儲(chǔ)層地質(zhì)建模是精細(xì)油藏描述的核心研究?jī)?nèi)容,在復(fù)雜巖性油藏精細(xì)描述中也是如此。受成因模式的控制,復(fù)雜巖性油藏地質(zhì)建模的研究?jī)?nèi)容、方法和模型特征均與常規(guī)碎屑巖有很大差異。以火山巖儲(chǔ)層地質(zhì)建模為例,由于火山巖儲(chǔ)層圍繞火山口分布,不同巖石類型對(duì)應(yīng)的儲(chǔ)層性質(zhì)差異很大,所以在建模過程中應(yīng)該在火山噴發(fā)模式的控制之下,緊密結(jié)合鉆井資料和地震資料建立地質(zhì)模型,實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)層井間分布規(guī)律的準(zhǔn)確預(yù)測(cè)。冉啟全等在進(jìn)行松遼盆地徐深氣田營(yíng)城組某區(qū)火山巖氣藏儲(chǔ)層表征研究時(shí),首先對(duì)不同火山機(jī)構(gòu)(火山巖體)進(jìn)行識(shí)別刻畫,在此基礎(chǔ)上建立火山巖儲(chǔ)層地質(zhì)模型(圖6)[64]。對(duì)于常規(guī)碎屑巖儲(chǔ)層,常用的是基于密井網(wǎng)井間插值的方法,主要利用變差函數(shù)的擬合來實(shí)現(xiàn)。目前也有學(xué)者探索基于訓(xùn)練圖像的多點(diǎn)地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)方法,并已經(jīng)取得了重要進(jìn)展[65]。而在火山巖和碳酸鹽巖等復(fù)雜巖性油藏地質(zhì)建模研究中,應(yīng)該更加注重地震資料的作用,利用屬性切片、疊前反演等方法,刻畫火山通道、儲(chǔ)層裂縫、溶洞等儲(chǔ)集空間的位置,實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)層的井間預(yù)測(cè),建立復(fù)雜巖性油藏三維地質(zhì)模型。前已述及,與常規(guī)碎屑巖油藏地質(zhì)建模研究不同,在復(fù)雜巖性油藏地質(zhì)建模研究中需要特別注意各種建模方法與油藏地質(zhì)研究緊密結(jié)合,因?yàn)槌R?guī)的建模方法很難達(dá)到復(fù)雜巖性油藏儲(chǔ)層井間預(yù)測(cè)的目標(biāo)。羅勁等以江漢盆地潛江凹陷為例,對(duì)鹽湖盆地復(fù)雜巖性區(qū)儲(chǔ)層預(yù)測(cè)方法進(jìn)行了研究,總結(jié)出“四定法”儲(chǔ)層預(yù)測(cè)技術(shù)[66]。張宇焜等在進(jìn)行渤海灣盆地石臼坨凸起A油田復(fù)雜巖性儲(chǔ)層地質(zhì)建模時(shí),就將地質(zhì)、測(cè)井和地震資料緊密結(jié)合,建立儲(chǔ)層巖相和物性模型,提高了深層復(fù)雜巖性儲(chǔ)層預(yù)測(cè)的精度[67]。綜上所述,只有將油藏開發(fā)地質(zhì)特征的研究成果充分應(yīng)用至復(fù)雜巖性油藏地質(zhì)建模工作中,才能得到較理想的地質(zhì)模型成果。
圖(a)中兩種不同井位指示不同時(shí)期的鉆井;圖件引自文獻(xiàn)[64]圖6 松遼盆地徐深氣田某區(qū)營(yíng)城組火山巖儲(chǔ)層地質(zhì)模型Fig.6 Geological Model of Volcanic Reservoir from Yingcheng Formation in Some Area of Xushen Gas Field, Songliao Basin
地層精細(xì)劃分與對(duì)比一直是復(fù)雜巖性油藏精細(xì)描述的重點(diǎn)內(nèi)容[9,68]。與常規(guī)碎屑巖儲(chǔ)層不同,復(fù)雜巖性油藏中火山巖、變質(zhì)巖、碳酸鹽巖等油藏的地層分布特殊性明顯,要實(shí)現(xiàn)地層精細(xì)劃分與對(duì)比,首先應(yīng)該明確地層成因機(jī)制,并認(rèn)識(shí)地層的空間分布規(guī)律。劉文嶺等以大港王徐莊油田為例,對(duì)復(fù)雜巖性油藏井震聯(lián)合等時(shí)地層對(duì)比技術(shù)進(jìn)行了探索[69]。陳歡慶等在進(jìn)行松遼盆地徐東地區(qū)營(yíng)城組火山巖地層精細(xì)劃分與對(duì)比時(shí),提出了“二步二結(jié)合”的地層精細(xì)劃分與對(duì)比方法,建立了研究區(qū)目的層高精度等時(shí)地層格架[70]。該方法有兩個(gè)特點(diǎn):一是在地層對(duì)比過程中加入了火山機(jī)構(gòu)和火山巖體追蹤識(shí)別的步驟,避免了地層精細(xì)劃分與對(duì)比界限穿越火山巖體的“穿時(shí)”矛盾;二是在資料基礎(chǔ)上緊密結(jié)合井震資料,保證了地層對(duì)比過程中大尺度等時(shí)地層格架和小尺度精細(xì)地層劃分與對(duì)比界限的統(tǒng)一性和準(zhǔn)確性??傮w來看,復(fù)雜巖性油藏地層劃分與對(duì)比研究沒有標(biāo)準(zhǔn)的方法技術(shù)可循,工作中應(yīng)該根據(jù)不同巖性成因特征,探索有針對(duì)性的方法技術(shù)。在分析地層發(fā)育規(guī)律、進(jìn)行地層精細(xì)劃分時(shí),要準(zhǔn)確認(rèn)識(shí)地層成因機(jī)制,并在其指導(dǎo)下開展工作。
儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)是指巖石所具有的孔隙和喉道的幾何形狀、大小、分布及其連通關(guān)系[54,71-72]??紫督Y(jié)構(gòu)屬于儲(chǔ)層的微觀研究范疇,因此也稱之為儲(chǔ)層微觀孔隙結(jié)構(gòu)。顯微鏡下薄片的觀察和分析是儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)研究最直接和有效的方法。陳歡慶等在進(jìn)行新疆準(zhǔn)噶爾盆地西北緣某區(qū)克下組礫巖儲(chǔ)層微觀孔隙結(jié)構(gòu)表征時(shí),在大量顯微鏡下薄片鑒定的基礎(chǔ)上,對(duì)儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)的成因、類型以及分布規(guī)律等特征進(jìn)行了詳細(xì)的分析(圖7)[45-46]。從成因上,研究區(qū)目的層孔隙結(jié)構(gòu)可以劃分為原生孔隙和次生孔隙兩大類。其中,前者主要為殘余粒間孔,后者可以細(xì)分為粒內(nèi)溶孔、粒間溶孔和晶間孔。有關(guān)孔隙結(jié)構(gòu)的成因機(jī)制和發(fā)育規(guī)律在第2.3節(jié)儲(chǔ)集空間識(shí)別和描述中有詳細(xì)介紹。由于復(fù)雜巖性油藏儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)具有極強(qiáng)的特殊性,同時(shí)又是儲(chǔ)層儲(chǔ)集性能的直接控制因素,所以一直受到油田開發(fā)研究者的重視。
目前,在儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)研究中有逐漸從定性向定量發(fā)展的趨勢(shì)。研究中可以對(duì)掌握的儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)特征參數(shù)進(jìn)行梳理分析,優(yōu)選能夠充分體現(xiàn)孔隙結(jié)構(gòu)特征的一個(gè)或幾個(gè)參數(shù),通過聚類分析或者其他數(shù)學(xué)算法,對(duì)儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)進(jìn)行分類評(píng)價(jià),并刻畫不同類型儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)在空間上的發(fā)育特征,最終預(yù)測(cè)有利的開發(fā)區(qū)帶。陳歡慶等在進(jìn)行松遼盆地徐東地區(qū)營(yíng)城組一段火山巖儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)研究時(shí)就利用這種方法開展工作,并取得了較好的效果[73-76]。研究中,基于23口取芯井206塊樣品統(tǒng)計(jì)分析,從反映孔喉大小的眾多參數(shù)中優(yōu)選有效孔隙度、總滲透率和孔喉半徑中值3個(gè)參數(shù),基于SPSS軟件,利用聚類分析方法將研究區(qū)目的層孔隙結(jié)構(gòu)劃分為Ⅰ類、Ⅱ類、Ⅲ類和Ⅳ類等4種類型(表2),并分析了不同類型孔隙結(jié)構(gòu)在不同小層平面上的分布(圖8),為氣藏開發(fā)方案編制中井位部署提供了依據(jù)。特別值得一提的是,在進(jìn)行儲(chǔ)層微觀孔隙結(jié)構(gòu)表征時(shí),首先要對(duì)儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)進(jìn)行定性的成因分類研究,包括對(duì)顯微鏡下薄片的觀察、壓汞曲線形態(tài)的分類(圖9)等。隨著油田開發(fā)工作的不斷深入,特別對(duì)于老油田,研究者越來越關(guān)注微觀剩余油的分布狀況。因此,復(fù)雜巖性油藏微觀孔隙結(jié)構(gòu)表征越來越受到研究者的重視。通過文獻(xiàn)調(diào)研發(fā)現(xiàn),復(fù)雜巖性油藏未來儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)研究的重點(diǎn)攻關(guān)方向?qū)⒕劢乖谔妓猁}巖、頁巖、泥頁巖等儲(chǔ)層類型[77-79],研究方法將重點(diǎn)關(guān)注實(shí)驗(yàn)?zāi)M成因機(jī)理、核磁測(cè)井、恒速壓汞測(cè)試、數(shù)字巖芯等[80-81]。
圖7 準(zhǔn)噶爾盆地西北緣某區(qū)克下組礫巖儲(chǔ)層微觀孔隙結(jié)構(gòu)特征Fig.7 Micro-pore Structure Characteristics of Conglomerate Reservoirs from Lower Karamay Formation in Some Area, the Northwestern Margin of Junggar Basin
表2 松遼盆地徐東地區(qū)營(yíng)城組一段火山巖儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)分類及特征參數(shù)
圖中百分?jǐn)?shù)為各類孔隙在各個(gè)井中的占比;井位置旁邊的數(shù)字為參加聚類的樣品總數(shù);圖件引自文獻(xiàn)[73]圖8 松遼盆地徐東地區(qū)營(yíng)城組一段不同小層平面孔隙結(jié)構(gòu)分類及分布Fig.8 Distribution and Classification of Pore Structure from Different Planes of Member 1 of Yingcheng Formation in Xudong Area of Songliao Basin
圖9 松遼盆地徐東地區(qū)營(yíng)城組一段火山巖儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)壓汞曲線Fig.9 Mercury Injection Curve of Pore Structure of Volcanic Reservoir from Member 1 of Yingcheng Formation in Xudong Area of Songliao Basin
圖件引自文獻(xiàn)[83]圖10 巖性與裂縫之間的關(guān)系Fig.10 Relationships Between Lithology and Fractures
所謂裂縫是指巖石發(fā)生破裂作用而形成的不連續(xù)面,是巖石受力而發(fā)生破裂作用的結(jié)果,是油氣儲(chǔ)層特別是裂縫性儲(chǔ)層的重要儲(chǔ)集空間,更是良好的滲流通道。張學(xué)汝等編寫的《變質(zhì)巖儲(chǔ)集層構(gòu)造裂縫研究技術(shù)》專著中,以遼河潛山儲(chǔ)集層為例,系統(tǒng)闡述了變質(zhì)巖儲(chǔ)層構(gòu)造裂縫的特征、識(shí)別、預(yù)測(cè)與評(píng)價(jià)等內(nèi)容[82]。袁士義等對(duì)裂縫性油藏開發(fā)技術(shù)進(jìn)行了全面總結(jié),內(nèi)容涉及砂礫巖、火山巖、碳酸鹽巖和泥巖等多種復(fù)雜巖性油藏(圖10)[83]。由于復(fù)雜巖性油藏的特殊性,使得裂縫成為該類油藏十分重要的儲(chǔ)集空間,在火山巖、碳酸鹽巖和變質(zhì)巖等油藏中均如此。雖然目前儲(chǔ)層裂縫表征已成為精細(xì)油藏描述的熱點(diǎn)之一,但是還存在諸多的未解難題,例如,裂縫的井間預(yù)測(cè)、儲(chǔ)層裂縫三維建模等。目前儲(chǔ)層裂縫研究的方法主要包括野外露頭考察、巖芯觀察與描述、顯微鏡下薄片鑒定、常規(guī)測(cè)井解釋、成像測(cè)井、地震屬性切片、相干體分析以及生產(chǎn)動(dòng)態(tài)資料對(duì)比分析等。不同方法均有其明顯的優(yōu)勢(shì),但也存在各種各樣的問題。研究認(rèn)為,儲(chǔ)層裂縫表征應(yīng)該盡量綜合多種資料信息,相互驗(yàn)證對(duì)比,確定裂縫的發(fā)育位置和發(fā)育規(guī)律,避免研究結(jié)果的多解性和不確定性。對(duì)于復(fù)雜巖性油藏精細(xì)描述中的裂縫表征而言,可以不斷加大密井網(wǎng)資料和地震資料結(jié)合的力度,不斷提高裂縫性儲(chǔ)層的識(shí)別和預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度及精度。同時(shí),應(yīng)該重點(diǎn)關(guān)注試井等資料在裂縫表征中應(yīng)用、油藏流體場(chǎng)和壓力場(chǎng)與裂縫的關(guān)系、縫網(wǎng)壓裂與提高石油采收率等問題的解決[84-85]。從世界范圍來看,目前還沒有一種方法能夠有效地實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)層裂縫定量表征。但作為復(fù)雜巖性油藏中儲(chǔ)集和運(yùn)移油氣的一種十分重要的載體,裂縫又發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。這就要求研究者不斷創(chuàng)新思路,改進(jìn)方法技術(shù),不斷推進(jìn)裂縫表征研究發(fā)展進(jìn)步。
復(fù)雜巖性油藏儲(chǔ)層評(píng)價(jià)時(shí),首先應(yīng)該對(duì)儲(chǔ)層進(jìn)行地質(zhì)成因分析,找出儲(chǔ)層成因的主要控制因素,根據(jù)資料的掌握狀況,選擇適合的特征參數(shù)和合理計(jì)算方法對(duì)儲(chǔ)層進(jìn)行定量評(píng)價(jià)。如果不進(jìn)行儲(chǔ)層地質(zhì)成因分析,一方面不能準(zhǔn)確選擇儲(chǔ)層分類評(píng)價(jià)的參數(shù),另一方面只會(huì)使儲(chǔ)層評(píng)價(jià)變成簡(jiǎn)單的數(shù)字游戲,無法對(duì)油田開發(fā)起到指導(dǎo)和幫助作用;如果只注重地質(zhì)成因分析,又無法滿足油田開發(fā)對(duì)儲(chǔ)層評(píng)價(jià)定量化的要求。在研究中應(yīng)該將兩者有機(jī)結(jié)合,滿足油田開發(fā)生產(chǎn)實(shí)踐的要求。陳培元等采用基于地質(zhì)成因的多參數(shù)方法對(duì)碳酸鹽巖儲(chǔ)層進(jìn)行了定量評(píng)價(jià)[86]。楊龍等通過礫巖儲(chǔ)層礫緣縫應(yīng)力敏感性實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)研究,驗(yàn)證了礫緣縫的存在是導(dǎo)致礫巖應(yīng)力敏感非線性滲流的主控因素[87]。田瀚等以四川盆地高石梯磨溪地區(qū)龍王廟組縫洞型碳酸鹽巖儲(chǔ)層為例,探索了縫洞型碳酸鹽巖儲(chǔ)層有效性評(píng)價(jià)新方法[88]。儲(chǔ)層評(píng)價(jià)方法的選擇在研究中至關(guān)重要。陳歡慶等對(duì)不同儲(chǔ)層評(píng)價(jià)方法進(jìn)行了總結(jié)和對(duì)比,分析了不同儲(chǔ)層評(píng)價(jià)方法的優(yōu)缺點(diǎn)[89]。儲(chǔ)層評(píng)價(jià)研究是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,由于資料的多樣性和研究目的差異性,研究方法也是多種多樣,在實(shí)踐中應(yīng)該盡量綜合多種資料和不同研究方法的優(yōu)點(diǎn),盡量避免不同方法的缺點(diǎn),深入發(fā)掘不同類型資料中的有用信息,對(duì)儲(chǔ)層性質(zhì)特征作出正確評(píng)價(jià)。需要特別指出的是,在對(duì)復(fù)雜巖性油藏進(jìn)行儲(chǔ)層綜合定量評(píng)價(jià)時(shí),應(yīng)該充分體現(xiàn)該類儲(chǔ)層的特性。在評(píng)價(jià)參數(shù)選擇時(shí)應(yīng)該充分體現(xiàn)儲(chǔ)層縫洞體、成因模式等因素;在刻畫不同類型儲(chǔ)層分類成果分布規(guī)律時(shí),應(yīng)該充分考慮巖性、巖相等控制和影響因素,不能過度依靠井間差值的方法和結(jié)果。
圖件引自文獻(xiàn)[94]圖11 松遼盆地白堊系營(yíng)城組火山巖頂面構(gòu)造+火山錐+單井產(chǎn)氣量疊合圖Fig.11 Overlay Map of the Top Volcanic Rock Structure+Volcanic Cone+Single Well Gas Production of Cretaceous Yingcheng Formation in Songliao Basin
油藏流體分布特征的刻畫對(duì)于儲(chǔ)量計(jì)算和油田開發(fā)調(diào)整方案設(shè)計(jì)都具有十分重要的影響。吳劍鋒等對(duì)二連盆地復(fù)雜巖性油層測(cè)井解釋評(píng)價(jià)技術(shù)進(jìn)行探索時(shí),形成了基于巖石物理研究和不同沉積微相測(cè)井解釋建模的測(cè)井解釋評(píng)價(jià)技術(shù)[90]。湯永梅等對(duì)準(zhǔn)噶爾盆地五八區(qū)復(fù)雜巖性與油氣層進(jìn)行了識(shí)別[91]。閆偉林等對(duì)塔木察格盆地中部斷陷帶塔南、南貝爾油田以火山碎屑巖為主的儲(chǔ)層進(jìn)行了流體識(shí)別研究,建立了基于“四分”儲(chǔ)層并考慮油藏類型和模式的流體識(shí)別方法,提高了復(fù)雜巖性儲(chǔ)層流體識(shí)別的精度[92]。梁永光以海拉爾盆地南屯組為例,對(duì)復(fù)雜巖性儲(chǔ)層流體識(shí)別方法進(jìn)行了研究[93]。前人對(duì)松遼盆地徐深氣田營(yíng)城組火山巖儲(chǔ)層中含氣性進(jìn)行了分析[94],認(rèn)為徐深氣田營(yíng)城組火山巖儲(chǔ)層含氣性橫向上差異很大,有效厚度高值區(qū)都位于局部構(gòu)造高部位的火山機(jī)構(gòu),也就是說,火山機(jī)構(gòu)的高部位更有利于天然氣的富集(圖11)。譚星宇等以東營(yíng)凹陷史南—郝家地區(qū)為例,對(duì)復(fù)雜巖性區(qū)濁積巖含油性預(yù)測(cè)方法進(jìn)行研究[95]??偨Y(jié)目前復(fù)雜巖性油藏流體識(shí)別研究現(xiàn)狀,資料基礎(chǔ)主要為井震資料。研究方法以測(cè)井解釋為主,雖然地震方法也有使用,但地震流體預(yù)測(cè)的精度很難滿足復(fù)雜巖性油藏精細(xì)描述的需求,還需要在資料采集、數(shù)據(jù)處理和解釋方法技術(shù)等方面持續(xù)攻關(guān)。特別需要指出的是,由于巖性復(fù)雜,尤其是在開發(fā)中后期,剩余油分布具有“總體高度分散,局部相對(duì)富集”的特征[96],在復(fù)雜巖性油藏流體識(shí)別研究中,剩余油表征方面還有諸多難題需要持續(xù)攻關(guān)解決。實(shí)踐中應(yīng)該緊密結(jié)合井震資料,充分利用各種分析測(cè)試資料、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和生產(chǎn)動(dòng)態(tài)資料等,加強(qiáng)微構(gòu)造精細(xì)解釋、單砂體儲(chǔ)層構(gòu)型表征、復(fù)雜巖性油藏儲(chǔ)層預(yù)測(cè)、復(fù)雜巖性儲(chǔ)層水淹層測(cè)井解釋等研究力度,提高復(fù)雜巖性油藏剩余油表征研究精度和預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度。
(1)復(fù)雜巖性油藏精細(xì)描述對(duì)于全面認(rèn)識(shí)開發(fā)中后期的儲(chǔ)層地質(zhì)特征,提高石油采收率和剩余油挖潛等均具有十分重要的生產(chǎn)實(shí)踐意義。復(fù)雜巖性油藏就是儲(chǔ)層巖石類型復(fù)雜的油藏,目前包含范圍比較廣泛,主要包括火山巖、碳酸鹽巖、砂礫巖、變質(zhì)巖等多種類型。復(fù)雜巖性油藏精細(xì)描述存在的主要問題包括巖性巖相識(shí)別與分類、儲(chǔ)層地質(zhì)成因分析難度大、地層精細(xì)劃分與對(duì)比具有特殊性、裂縫表征難度很大、測(cè)井精細(xì)二次解釋精度低、地質(zhì)建模井間儲(chǔ)層預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率低等。
(2)復(fù)雜巖性油藏巖石類型眾多,不同巖性儲(chǔ)層精細(xì)油藏描述重點(diǎn)內(nèi)容各異,應(yīng)該根據(jù)油藏特點(diǎn)和開發(fā)工作實(shí)踐確定重點(diǎn)研究?jī)?nèi)容??傮w來看,該研究核心內(nèi)容主要包括巖性巖相識(shí)別與分類、儲(chǔ)層地質(zhì)成因機(jī)制分析、儲(chǔ)集空間識(shí)別和描述、儲(chǔ)層物性精細(xì)測(cè)井解釋和儲(chǔ)層地質(zhì)建模等5個(gè)方面。
(3)復(fù)雜巖性油藏已成為油田開發(fā)中十分重要的油藏類型之一。由于地質(zhì)成因的復(fù)雜性和開發(fā)工作的特殊性,復(fù)雜巖性油藏精細(xì)描述還存在諸多難題需要探索攻關(guān)。復(fù)雜巖性油藏精細(xì)描述發(fā)展趨勢(shì)主要包括地層精細(xì)劃分與對(duì)比、微觀孔隙結(jié)構(gòu)表征、儲(chǔ)層裂縫表征、儲(chǔ)層綜合定量評(píng)價(jià)和流體識(shí)別等5個(gè)方面。
地球科學(xué)與環(huán)境學(xué)報(bào)2020年1期