庫(kù)車坳陷博孜井區(qū)巴什基奇克組暗色紋層及測(cè)井響應(yīng)

周　鵬，謝亞妮，能　源，孫　迪，王　斌，張　星（中國(guó)石油塔里木油田分公司勘探開發(fā)研究院，新疆庫(kù)爾勒841000）

庫(kù)車坳陷博孜井區(qū)巴什基奇克組暗色紋層及測(cè)井響應(yīng)

周鵬，謝亞妮，能源，孫迪，王斌，張星
（中國(guó)石油塔里木油田分公司勘探開發(fā)研究院，新疆庫(kù)爾勒841000）

塔里木盆地庫(kù)車坳陷博孜井區(qū)巴什基奇克組巖心中發(fā)育大量的暗色紋層。綜合應(yīng)用巖心、薄片、重礦物、成像測(cè)井等資料，對(duì)Bz102井暗色紋層的發(fā)育特征及對(duì)儲(chǔ)集層的影響進(jìn)行研究，建立了暗色紋層的高分辨率FMI測(cè)井識(shí)別模板。研究表明，暗色紋層主要由博孜井區(qū)近物源而形成的磁鐵礦富集層組成，暗色紋層的存在降低了儲(chǔ)集層的孔隙度和滲透率；在Bz102井中共識(shí)別出169個(gè)暗色紋層發(fā)育段，測(cè)試射孔井段的75%均位于紋層密集發(fā)育段，是Bz102井低產(chǎn)的重要因素。

塔里木盆地；庫(kù)車坳陷；博孜井區(qū)；巴什基奇克組；暗色紋層；磁鐵礦；FMI測(cè)井

塔里木盆地庫(kù)車坳陷克拉蘇沖斷帶博孜段白堊系巴什基奇克組具有巨大的油氣勘探潛力。Bz1井的成功鉆探進(jìn)一步證實(shí)，在研究區(qū)埋深超過(guò)6 000 m的巴什基奇克組仍然有油氣成藏條件及巨大的勘探潛力。

Bz102井位于博孜構(gòu)造東部，具有構(gòu)造位置高、孔隙度高（6%～11%）、砂巖顆粒粗的特點(diǎn)，中砂巖占60%以上，儲(chǔ)集層物性較克拉蘇沖斷帶臨近高產(chǎn)井區(qū)（孔隙度4%～8%）好，但其改造后測(cè)試產(chǎn)量偏低，日產(chǎn)氣小于10×104m3.研究發(fā)現(xiàn)，Bz102井下白堊統(tǒng)巴什基奇克組巖心發(fā)育大量間距和規(guī)模不等的暗色紋層，而克拉蘇沖斷帶的克深井區(qū)和大北井區(qū)巖心中鮮有暗色紋層。因此，研究暗色紋層的發(fā)育特征及其對(duì)儲(chǔ)集層的影響，可能對(duì)博孜井區(qū)儲(chǔ)集層評(píng)價(jià)較為有益。

前人主要從氣候和環(huán)境的角度對(duì)暗色紋層進(jìn)行研究，依據(jù)紋層類型、形態(tài)及厚度推斷古沉積環(huán)境，大部分研究主要集中在頁(yè)巖儲(chǔ)集層中［1-4］，從砂巖儲(chǔ)集層孔隙度、滲透率等物性特征的角度對(duì)紋層進(jìn)行的研究很少。本文通過(guò)對(duì)克拉蘇沖斷帶超深層鉆井巖心、薄片以及高分辨率成像測(cè)井資料的綜合研究，建立基于巖心標(biāo)定的FMI（地層微電阻率掃描成像）測(cè)井暗色紋層識(shí)別解釋模板，研究暗色紋層在儲(chǔ)集層的垂向分布，進(jìn)而探討暗色紋層對(duì)儲(chǔ)集層物性的影響。

1　研究區(qū)地質(zhì)特征

庫(kù)車坳陷是在海西運(yùn)動(dòng)晚期開始發(fā)育，經(jīng)歷了多期次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，在古生代被動(dòng)大陸邊緣基礎(chǔ)之上發(fā)育起來(lái)的中、新生代疊合前陸盆地前緣坳陷。根據(jù)庫(kù)車坳陷構(gòu)造變形特征，將其自北向南分為北部單斜帶、克拉蘇沖斷帶、依奇克里克沖斷帶、拜城凹陷、陽(yáng)霞凹陷、烏什凹陷、秋里塔格構(gòu)造帶和南部斜坡帶（圖1）。博孜井區(qū)位于庫(kù)車坳陷克拉蘇沖斷帶的西部，鉆遇的地層層序正常，自上而下分別為第四系，新近系庫(kù)車組、康村組、吉迪克組，古近系蘇維依組、庫(kù)姆格列木群，下白堊統(tǒng)巴什基奇克組、巴西蓋組。巴什基奇克組為氣藏的主力含氣層［5-7］，儲(chǔ)集層厚度180 m，其第一巖性段在研究區(qū)被剝蝕，僅存第二和第三巖性段。

圖1　庫(kù)車坳陷構(gòu)造單元?jiǎng)澐旨把芯繀^(qū)構(gòu)造位置

2　暗色紋層發(fā)育特征

2.1暗色紋層分布特征

Bz102井42.6 m的巖心中共識(shí)別出928條暗色紋層，紋層密度平均為136條/m，紋層總長(zhǎng)度占取心段的21.4%.紋層寬度0.05～1.50 cm，紋層間隔0.10～4.50 cm，平均1.10 cm.暗色紋層主要發(fā)育在中—細(xì)砂巖和細(xì)砂巖中，主要分布在正旋回的中上部，且隨著粒度減小，暗色紋層間隔、層厚均減?。▓D2）。

圖2　 Bz102井巖心中的暗色紋層特征

2.2暗色紋層成分

在顯微鏡下，暗色紋層發(fā)育段主要呈黑色、不透明，粒狀或不規(guī)則狀居多，無(wú)解理，呈層狀分布；重礦物分析表明，暗色紋層發(fā)育段的重礦物組合為磁鐵礦、褐鐵礦、鋯石、電氣石、石榴子石和白鈦石，其中磁鐵礦占56%；而非暗色紋層發(fā)育段的重礦物組合雖仍是磁鐵礦、褐鐵礦、鋯石、電氣石、石榴子石和白鈦石，但磁鐵礦含量明顯減少，為28%.同時(shí)，利用磁石吸附含有暗色物質(zhì)的巖屑，發(fā)現(xiàn)其具有可吸附性。綜上所述，認(rèn)為博孜井區(qū)暗色紋層主要為磁鐵礦成層富集。

2.3暗色礦物富集原因

庫(kù)車坳陷自中生代以來(lái)，受南天山造山帶多期次復(fù)合隆升的影響，總體上呈現(xiàn)“北山南盆”的古構(gòu)造格局［8-9］。這種北高南低的古地貌特征控制了白堊系沉積相帶與骨架砂體的展布。庫(kù)車坳陷為前陸盆地前緣，北高南低的古地形決定了博孜井區(qū)古流向?yàn)橛杀毕蚰?，北部的南天山是博孜井區(qū)主要物源區(qū)。

巴什基奇克組沉積早期，研究區(qū)構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈，造山帶隆升較快，沉積區(qū)與物源區(qū)有較大高差，由北向南，形成地形較陡的沖積扇—扇三角洲—濱淺湖沉積體系，沉積物成熟度較低。沿盆地北緣發(fā)育多個(gè)沖積扇，平面上相互連接而形成沖積扇復(fù)合體，沉積相沿東西向展布，南北向相帶變化明顯。至巴什基奇克組沉積中晚期，構(gòu)造活動(dòng)相對(duì)較弱，造山帶隆升相對(duì)較慢，隨著填平補(bǔ)齊作用，古地形變得較為平坦。博孜井區(qū)第三巖性段總體位于扇三角洲前緣近端（圖3），第二巖性段位于辮狀河三角洲前緣近端，接近辮狀河三角洲平原亞相，粒度粗，成分成熟度和結(jié)構(gòu)成熟度低，反映了博孜井區(qū)搬運(yùn)距離短的近物源特征，是重礦物沉積的主要原因。

3　暗色紋層發(fā)育對(duì)儲(chǔ)集層的影響

暗色紋層的存在對(duì)儲(chǔ)集層的孔隙度造成一定影響。Bz102井30塊鑄體薄片分析結(jié)果表明，同一視域內(nèi)（圖4a），暗色紋層發(fā)育段砂巖粒度相對(duì)較細(xì)，面孔率較低，主要分布在1%～2%（圖4b），非暗色紋層發(fā)育段面孔率相對(duì)較高，為5%～8%（圖4c）。

擇取2011年12月20日—2016年12月22日某院就診的輸卵管積水型不孕癥患者60例作為研究對(duì)象。通過(guò)隨機(jī)顏色球抽取的方法，將其分為兩組。

暗色紋層發(fā)育對(duì)儲(chǔ)集層的垂向滲透率造成一定影響。暗色紋層發(fā)育段的全直徑實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，垂直紋層延伸方向的滲透率為0.001 8 mD，平行紋層延伸方向滲透率為0.054 4 mD.通過(guò)篩選實(shí)驗(yàn)樣品，挑選紋層發(fā)育段及紋層欠發(fā)育段的基質(zhì)滲透率對(duì)比分析（圖5），暗色紋層發(fā)育段的基質(zhì)滲透率主要為0.2～0.5 mD，平均為0.3 mD，滲透率高于1.0 mD的樣品僅占4.08%；非暗色紋層發(fā)育段的基質(zhì)滲透率主要為0.2～5.0 mD，平均為0.5 mD，滲透率高于5.0 mD的樣品占7.46%.

圖3　研究區(qū)巴什基奇克組沉積模式

圖4　 Bz102井巴什基奇克組暗色紋層鑄體薄片

圖5　 Bz102井暗色紋層發(fā)育段（a）與非暗色紋層發(fā)育段（b）滲透率分布

孔滲關(guān)系上，暗色紋層的影響特征比較明顯（圖6），暗色紋層發(fā)育段的滲透率隨孔隙度的增加，增長(zhǎng)幅度緩慢；非暗色紋層發(fā)育段，孔滲關(guān)系較好，線性增長(zhǎng)幅度大。

綜上所述，暗色紋層的存在對(duì)儲(chǔ)集層的影響主要集中在兩方面:減少孔隙度，降低垂向滲透率。暗色紋層發(fā)育的儲(chǔ)集層，非均質(zhì)性強(qiáng)，阻擋了油氣的垂向滲流，從而導(dǎo)致Bz102井產(chǎn)量較低。因此，識(shí)別暗色紋層發(fā)育規(guī)模及分布特征對(duì)博孜井區(qū)油氣開發(fā)至關(guān)重要。

圖6　 Bz102井暗色紋層發(fā)育段與非暗色紋層發(fā)育段孔滲關(guān)系

4　暗色紋層成像測(cè)井響應(yīng)

取心井段暗色紋層的研究可通過(guò)地質(zhì)統(tǒng)計(jì)法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析；但由于博孜井區(qū)儲(chǔ)集層巴什基奇克組井深超過(guò)6 000 m，取心難度大、耗時(shí)長(zhǎng)、成本高，往往不能連續(xù)取心。非取心井段暗色紋層的研究，通常借助成像測(cè)井資料輔助分析［10-15］。本次研究主要以巖心為重點(diǎn)，建立巖心標(biāo)定下的暗色紋層高分辨率FMI測(cè)井識(shí)別模板，為暗色紋層在巴什基奇克組中的識(shí)別奠定基礎(chǔ)。

博孜井區(qū)的高導(dǎo)磁鐵礦等礦物的富集，對(duì)FMI測(cè)井的識(shí)別應(yīng)用干擾性很大，因此，需要建立巖心標(biāo)定下的暗色紋層成像識(shí)別模板。根據(jù)巖心歸位校正后成像圖中的暗色紋層發(fā)育特征，結(jié)合統(tǒng)計(jì)的巖心中暗色紋層厚度、間隔、形態(tài)、發(fā)育程度等因素，建立了博孜井區(qū)基于巖心刻度下的暗色紋層成像識(shí)別模板，共3大類、7小類（圖7）。

（1）Ⅰ型暗色紋層主要表現(xiàn)為厚層狀，靜態(tài)圖像偏暗，動(dòng)態(tài)成像間互特征不明顯，但有一定連續(xù)性，暗色紋層間隔小，密度大，總體間隔小于0.1 cm，動(dòng)態(tài)圖像中呈現(xiàn)疊置在一起的較粗型暗色條帶，不易識(shí)別，易與泥質(zhì)條帶混淆。自然伽馬總體偏高，電阻率相對(duì)偏低，其粒度整體偏細(xì)。

（2）Ⅱ型暗色紋層成像圖中局部呈厚層狀，靜態(tài)圖像偏亮，有明顯正弦曲線的裂縫識(shí)別特征，在暗色紋層密集發(fā)育段的裂縫長(zhǎng)度及開度較非暗色紋層發(fā)育段明顯偏低；動(dòng)態(tài)成像明暗相間特征明顯，間隔0.1～1.0 cm，暗色紋層密度大，間隔小。自然伽馬縱向上向上增大，反映粒度變細(xì)，但仍處于細(xì)砂巖范圍內(nèi)。

圖7　基于巖心標(biāo)定下的FMI圖像紋層識(shí)別模板

（3）Ⅲ型暗色紋層紋層均勻、密集發(fā)育，靜態(tài)圖像偏暗，暗色紋層發(fā)育密度大，紋層間隔小，間隔分布在0.5～2.0 cm，動(dòng)態(tài)成像圖上呈明暗相間的條紋狀。自然伽馬顯示細(xì)砂巖特征，總體向上粒度變細(xì)。Ⅲ型暗色紋層在研究區(qū)最為常見。

（4）Ⅳ型暗色紋層紋層集中發(fā)育，分段性強(qiáng)。靜態(tài)圖像整體偏暗，但動(dòng)態(tài)圖像連續(xù)性好，易識(shí)別。暗色紋層發(fā)育間隔在0.5～3.0 cm，自然伽馬變化幅度不大且相對(duì)較低，為中—細(xì)砂巖。

（5）Ⅴ型暗色紋層靜態(tài)圖像上偏暗，但動(dòng)態(tài)圖像中明暗相間特征明顯，連續(xù)性差，2個(gè)不連續(xù)極板間呈現(xiàn)隱約成層特征，且2個(gè)極板間表現(xiàn)為雜亂或極板錯(cuò)位假象，是暗色紋層中最難識(shí)別的一種，易與泥質(zhì)條帶混淆。暗色紋層發(fā)育間隔大，以0.5～5.0 cm為主，密度大，垂向上粒序變化大。

（6）Ⅵ型暗色紋層暗色紋層發(fā)育較少，總體呈塊狀均質(zhì)砂巖特征。靜態(tài)圖像偏暗，動(dòng)態(tài)圖像明暗相間現(xiàn)象不明顯且連續(xù)性差，1∶1成像精細(xì)解析中，仍能識(shí)別出成組分布的平行暗色條帶，暗色紋層密度小，間隔1.0～5.0 cm.自然伽馬無(wú)明顯變化，體現(xiàn)細(xì)砂巖特征，較上述幾種模板中砂巖粒度略粗，粒度向上變化緩慢。

（7）Ⅶ型無(wú)暗色條紋動(dòng)態(tài)圖像中體現(xiàn)為整體明亮，為大套均質(zhì)砂巖，無(wú)明顯暗色紋層發(fā)育。

根據(jù)上述劃分方案，Bz102井巴什基奇克組共識(shí)別出169個(gè)紋層發(fā)育段，最小發(fā)育段0.04 m，最大1.80 m，平均0.33 m.7種識(shí)別模式中，以Ⅱ型、Ⅲ型和Ⅳ型暗色紋層居多，占到識(shí)別總量的75%（圖8）。暗色紋層的多種表現(xiàn)形式主要與粒度、沉積旋回及水動(dòng)力的強(qiáng)弱關(guān)系密切，在細(xì)砂巖中最為發(fā)育，少量發(fā)育在中砂巖中，其他巖性中暫未發(fā)現(xiàn)紋層的存在。

圖8　 Bz102井白堊系巴什基奇克組紋層發(fā)育段綜合剖面

Bz102井FMI測(cè)井和測(cè)試資料表明，Bz102井裂縫發(fā)育規(guī)模小，裂縫開度小，密度低。射孔方法采用分簇式射孔方式，射孔段厚度僅占測(cè)試段的21.2%，儲(chǔ)集層打開程度低，對(duì)比識(shí)別暗色紋層發(fā)育段與射孔井段的匹配關(guān)系，射孔井段中有9層位于暗色紋層密集發(fā)育段，占射孔段總厚度的75%.暗色紋層段的發(fā)育，阻礙了垂向的滲流能力，影響了單井產(chǎn)能。

針對(duì)博孜井區(qū)暗色紋層密集發(fā)育的井段儲(chǔ)集層進(jìn)行改造時(shí)，如果儲(chǔ)集層垂向上處于暗色紋層集中發(fā)育段，但射孔預(yù)案較少時(shí)，可避開暗色紋層密集發(fā)育段進(jìn)行射孔；如射孔層數(shù)預(yù)案較多時(shí)，須盡可能射開暗色紋層密集發(fā)育段，根據(jù)實(shí)際情況選用壓裂或酸壓方式進(jìn)行改造從而最大限度地溝通垂向儲(chǔ)集層，提高滲流能力，以提升單井產(chǎn)能。

5　結(jié)論

（1）博孜井區(qū)暗色紋層磁鐵礦成層性富集，分布廣，密度大。

（2）博孜井區(qū)第三巖性段總體位于扇三角洲前緣近端，第二巖性段位于辮狀河三角洲前緣近端，接近辮狀河三角洲平原亞相，粒度粗、成分成熟度和結(jié)構(gòu)成熟度低，表現(xiàn)近物源特征，是磁鐵礦富集的主要原因。

（3）暗色紋層的發(fā)育使儲(chǔ)集層孔隙度減小，垂向滲透率降低。

（4）建立了博孜井區(qū)暗色紋層識(shí)別模板，將暗色紋層劃分為3大類、7小類。通過(guò)對(duì)Bz102井的綜合分析，75%的射孔段位于暗色紋層的密集發(fā)育段，從而影響了單井產(chǎn)能。

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（編輯顧新元）

Dark Laminae of Bashijiqike Formation and Well Logging Response in Bozi Area of Kuqa Depression，Tarim Basin

ZHOU Peng，XIE Yani，NENG Yuan，SUN Di，WANG Bin，ZHANG Xing
（Research Institute of Exploration and Development，Tarim Oilfield Company，PetroChina，Korla，Xinjiang 841000，China）

Large numbers of dark laminae occur in the core samples of Bashijiqike formation in Bozi area of Kuqa depression in Tarim basin.Taking Well Bz102 as an example，this paper studies the development characteristics of the dark laminae and the impacts on the reservoir by using core samples，thin sections，heavy minerals and imaging logging data，and develops the high-resolution imaging logging model for recognizing the dark laminae.Study shows that the dak laminar in Bozi area are mainly resulted from magnetite enrichment due to nearby provenance.The existence of dark laminae decreases the porosity and permeability of the reservoir.In Well Bz102，169 dark laminated layers have been recognized，and 75%of perforated intervals in test located in the intensive sections of dark lam inae.So，the decrease of vertically connecting ability of the reservoir could be an important factor of low productivity in this well.

Tarim basin；Kuqa depression；Bozi area；Bashijiqike formation；dark lamina；magnitite；FMI logging

TE112.24

A

1001-3873（2016）03-0286-05

10.7657/XJPG20160307

2015-08-09

2015-12-09

國(guó)家科技重大專項(xiàng)（2011ZX05003-004）；國(guó)家973項(xiàng)目（2011CB201100）

周鵬（1987-），男，黑龍江伊春人，工程師，碩士，石油地質(zhì)，（Tel）14799600537（E-mail）zp108yhf@163.com