何仕鵬,袁浩森,龐淼,呂澤飛,文冉
中國石油西南油氣田分公司 工程技術研究院(四川 成都610000)
雙魚石-河灣場構造帶位于四川盆地川西北部,隸屬上揚子克拉通北緣龍門山山前褶皺帶;川北典型低緩構造,其地面構造較為簡單,地下復雜,總體呈北高南低的單斜,斷層不發(fā)育[1],如圖1所示。
該區(qū)塊探井主要目的層為下二疊統(tǒng)棲霞組[2]。區(qū)域探井井身結構設計五開,其四開裸眼段須三段,棲霞組頂地層總厚度均超過3 000 m,該段持續(xù)沉積相演化與多期構造疊合,過路層發(fā)育多套生儲蓋層,且存在氣、水、漏同層。其中茅口組與棲霞組地層壓力系數相差大(設計茅口組地層壓力1.80、棲霞組地層壓力1.36),為避免現場鉆進過程中因過多進入棲霞組而引發(fā)的惡性井漏,以及該井漏可能引發(fā)的一系列鉆井復雜[3],準確掌握茅口組巖性組合特征,特別是內部小層特征,預測茅口組底界位置,對現場固井卡層和鉆井施工的順利進行至關重要。
圖1 川西北部河灣場-雙魚石-中壩-柘壩場-老關廟區(qū)塊茅口組底界地震反射構造圖
雙魚石構造帶受東吳運動抬升,導致茅四-茅三段遭受不同程度剝蝕。茅三段分層不再細分,茅二段、茅一段可按沉積旋回分別劃分a、b、c 3 個亞段[4]。雙魚石-河灣場構造帶地層分層及巖性見表1。①吳家坪底部頁巖,其中干旱沉積環(huán)境為大紅層(鋁土質泥巖);深海沉積環(huán)境為王坡頁巖(黑色頁巖)。②茅三段受東吳運動構造抬升,高水位域,淺水高能水動力條件下發(fā)育一套亮晶生屑灰?guī)r。各地區(qū)受剝蝕程度不同,厚度變化大,如圖2 所示。③茅二段巖性如圖3所示,茅二a 顏色變深,泥質含量增加,厚度20 m左右(從上到下,由淺到深);茅二b 顏色淺,巖性與茅三段基本一致;下部泥質含量高,顏色深,厚度小,含有燧石條帶和結核;茅二c上部顏色淺,下部泥質含量高,底部含有燧石結核、藻層(見該燧石結核層后,還有一段灰?guī)r層,之后再見燧石結核層,則該底界為茅二c的分層位置)。④茅一段灰?guī)r情況如下:茅一a 相對茅二段泥質含量明顯增加,顏色明顯加深,底部少見燧石結核;茅一b顏色相對茅一a亞段較淺,厚度不超過20 m;上部灰質更純,泥質含量低;茅一c 上部水體深,中部水體淺,下部水體變深。底部發(fā)育一套顏色相對淺的亮晶灰?guī)r,屬茅口組-棲霞組界面。⑤棲霞組頂部巖性如圖4所示,進入棲霞組頂部顏色明顯變淺,巖性以豹斑狀云質灰?guī)r為主,亮晶結構,質純,泥質含量幾乎為零[5]。
圖2 茅三段灰?guī)r
表1雙魚石-河灣場構造帶地層分層及巖性
圖3 茅二段巖性
圖4 棲霞組頂部(左)豹斑狀灰?guī)r(深色為白云巖)
優(yōu)選出工區(qū)內5口探井,對雙魚石-河灣場構造茅口組地層電性特征進行分析,雙魚石-河灣場構造部分探井電性特征對比情況如圖5所示。
1)吳家坪底部、茅四段、茅三段電性特征分析。表2 為雙魚石構造茅四段、茅三段實鉆厚度對比數據。①吳家坪組底部存在一套高伽馬、低電阻巖性(特征點),為區(qū)域標志的大紅層(或王坡頁巖)。②雙魚石構造茅口組整體伽馬較低,灰?guī)r較純,碳酸鹽巖分析碳酸鈣含量較吳家坪組更高。③茅口組頂部為剝蝕面,茅四段為薄板狀硅質灰?guī)r,顏色較深。該區(qū)塊目前只有ST10井與LG70井發(fā)現茅四段,顏色較深,茅四段伽馬較下部地層高,元素特征表現為Si 含量較下部地層高。④根據鄰井對比分析,茅三段整體伽馬較低,伽馬曲線較為平滑。
圖5 雙魚石-河灣場構造部分探井電性特征對比(錄研中心:曹雯)
表2 雙魚石構造茅四段、茅三段實鉆厚度對比 /m
2)茅二段電性特征分析。表3為雙魚石構造茅二段實鉆厚度對比數據。①茅二a亞段伽馬較茅三段高。茅二a亞段有兩套伽馬抬升的臺階,在茅二a亞段底部,伽馬抬升,旋回底部泥質、硅質含量升高。②茅二b亞段伽馬與上部、下部地層相比,相對較低,伽馬曲線較為平滑,茅二b 亞段底部伽馬升高,巖屑中泥質含量、硅質含量升高。③茅二c亞段中部有一套Si、Al、GR 升高,Ca 含量下降的巖性(燧石層);茅二c亞段底部,伽馬呈鋸齒狀升高,元素中Si、Al 含量升高,底部鄰井巖屑中泥、硅質含量升高。
表3 雙魚石構造茅二段實鉆厚度對比 /m
3)茅一段電性特征分析。表4為雙魚石構造茅一段實鉆厚度對比數據。①茅一段伽馬值高于茅二段(上升半幅點為分層界面)。②茅一c亞段底部現為高GR(特征點),鄰井特征點距茅底40 m 左右。③棲霞組巖屑顏色明顯比茅口組淺,并且進入棲霞組GR明顯降低。
表4 雙魚石構造雙探片區(qū)茅一段實鉆厚度對比 /m
將雙魚石構造茅口組的野外巖性特征、電性特征與現場實鉆巖屑特征進行歸納總結、對比分析,則可得出茅口組的分層綜合特征,這是現場精準預測該組底界位置的關鍵。圖6 為ST12 井現場百格盒,元素、GR樣品曲線特征對比分析圖。
圖6 ST12井現場百格盒,元素、GR樣品曲線特征對比分析
1)現場茅口組巖屑總體特征。吳家坪底部灰黑色頁巖(王坡頁巖)現場極易辨認,進入茅三段,泥質含量急劇減少,巖屑以純亮晶灰?guī)r為主,茅三段至茅一段,巖屑還是以灰?guī)r為主,但泥質含量總體有逐步增加的過程,GR曲線總體呈三段抬升的臺階,顏色總體由淺變深,進入棲霞組頂后,巖性以亮晶灰?guī)r為主,部分白云巖化,泥質含量急劇降低,GR值急劇降低,巖屑顏色明顯變淺。
2)茅三段巖屑以灰?guī)r為主,顏色淺、質純,巖屑顏色淺,有生物碎屑,亮晶膠結,泥質含量少;整體伽馬較低,伽馬曲線較為平滑,底部Si含量增加,現場表現為高鉆時、燧石結核灰?guī)r。
3)茅二段按沉積旋回可細化分為茅二a、茅二b、茅二c 3個亞段,其中茅二a亞段有兩套伽馬抬升的臺階;每個亞段底部伽馬值升高,共有3 個GR 高點,巖屑中泥質含量、Si 含量升高,現場表現為高鉆時、燧石結核灰?guī)r。
4)茅一段按沉積旋回可細化分為茅一a、茅一b、茅一c 3個亞段,其中茅一a泥質含量相對茅二段明顯增加,顏色明顯加深,底部巖屑未見碎石結核,但Si含量升高,現場表現為黑灰色泥質灰?guī)r;茅一b顏色淺,上部灰質更純,泥質含量少,實鉆斜厚16 m;茅一c上部水體深,泥質含量增加,其泥質含量最高點表現為高GR,距茅底39 m,現場表現為深灰色泥灰?guī)r,可作為分層電性特征點;底部有一套顏色相對變淺的灰?guī)r層(7 036~7 040 m),現場表現為褐灰色灰?guī)r,這是即將進入棲霞組的分層標志,現場實鉆巖屑如圖7所示。
圖7 ST12井茅口組底界巖屑鏡下特征
1)由于現場鉆時快,遲到時間長的原因,雙魚石-河灣場構造茅口組現場分層難點在于其底界位置的精準預測,這需要綜合野外剖面、現場巖屑、電性特征等多方資料。
2)茅三段巖屑以灰?guī)r為主,顏色淺、質純,有生物碎屑,亮晶膠結,泥質含量少,灘相沉積,各地區(qū)受剝蝕影響不同,厚度變化大;整體伽馬較低,伽馬曲線較為平滑,底部Si 含量增加,現場表現為高鉆時、燧石結核灰?guī)r。
3)茅二段按沉積旋回可細化分為茅二a、茅二b、茅二c 3 個亞段。其中茅二a 亞段有兩套伽馬抬升的臺階;每個亞段底部伽馬值升高,巖屑中泥質含量、Si含量升高,現場表現為高鉆時、燧石結核灰?guī)r。
4)茅一a 泥質含量相對茅二段明顯增加,顏色明顯加深,底部少見碎石結核,但Si含量升高;茅一b水體淺,顏色淺,上部灰質更純,泥質含量少,厚度不超過20 m;茅一c 上部水體深,泥質含量增加,其泥質含量最高點表現為高GR,距茅底39 m左右,可作為分層電性特征點,底部有一套顏色相對變淺的灰?guī)r層,該層可作為進入棲霞組的分層標志層。
5)對雙魚石-河灣場構造帶茅口組內部小層劃分有一定的參考意義,部分觀點有待進一步對該區(qū)塊勘探研究論證。