聯(lián)合分析技術(shù)在超深層灘相儲(chǔ)層勘探中的應(yīng)用
——以四川盆地YB地區(qū)吳家坪組為例

范小軍，潘磊，周卓鑄，何志勇，李旭文，繆志偉

（中國(guó)石化勘探分公司，四川 成都 610041）

聯(lián)合分析技術(shù)在超深層灘相儲(chǔ)層勘探中的應(yīng)用
——以四川盆地YB地區(qū)吳家坪組為例

范小軍，潘磊，周卓鑄，何志勇，李旭文，繆志偉

（中國(guó)石化勘探分公司，四川 成都 610041）

YB地區(qū)吳家坪組氣藏僅1口井（YB29井）獲低產(chǎn)工業(yè)氣流，酸化后獲超 100×104m3高產(chǎn)工業(yè)氣流，其余井均為干層。與上覆長(zhǎng)興組儲(chǔ)層相比，總體勘探效果明顯變差，儲(chǔ)層硅質(zhì)、泥質(zhì)含量較重，其儲(chǔ)層性能、成藏的控制因素和影響作用認(rèn)識(shí)不清。為理清彼此間的關(guān)系、明確影響吳家坪組勘探效果的主控因素，文中開展了地質(zhì)、測(cè)井、地震的聯(lián)合分析。首先，從地質(zhì)上對(duì)儲(chǔ)層宏觀分布規(guī)律及微觀特征進(jìn)行分析，再利用“高泥質(zhì)含量對(duì)應(yīng)高伽馬，高硅質(zhì)含量對(duì)應(yīng)低密度、低速度、中高聲波且聲波頻繁跳躍”的測(cè)井響應(yīng)特征，摸索出一套剔除泥質(zhì)、硅質(zhì)影響的儲(chǔ)層物探精細(xì)刻畫技術(shù)。綜合研究表明，吳家坪組有效儲(chǔ)層僅在局部古地貌高點(diǎn)區(qū)發(fā)育，整體上薄而分散，物性及儲(chǔ)集空間類型差，非均質(zhì)性強(qiáng)，油氣富集程度低，是吳家坪組整體勘探效果較長(zhǎng)興組變差的主控因素。

聯(lián)合分析；超深層；灘相；勘探；四川盆地

0　引言

YB地區(qū)位于四川盆地三級(jí)構(gòu)造九龍山背斜構(gòu)造帶東南側(cè)、通南巴背斜構(gòu)造帶西南側(cè)、川中平緩構(gòu)造帶北部的銜接部位。受3個(gè)構(gòu)造的遮擋，上二疊統(tǒng)吳家坪組斷裂不發(fā)育［1］，上覆長(zhǎng)興組1 000×108m3氣田主要為礁灘巖性氣藏［2-3］，發(fā)育臺(tái)地邊緣礁灘相沉積［4-14］，而上二疊統(tǒng)吳家坪組主要為碳酸鹽巖緩坡沉積［15-18］。早期通過(guò)多次評(píng)價(jià)，初步估算YB地區(qū)吳家坪組潛在資源量近1 000×108m3，然而測(cè)試表明，僅位于構(gòu)造高點(diǎn)的YB29井獲低產(chǎn)工業(yè)氣流，酸化后獲超100×104m3高產(chǎn)工業(yè)氣流，其余井均為干層。研究發(fā)現(xiàn)，吳家坪組灘相儲(chǔ)層（平均埋深約7 000 m）與上覆長(zhǎng)興組（平均埋深約6 500 m）1 000×108m3氣田的礁灘儲(chǔ)層最大區(qū)別在于泥質(zhì)、硅質(zhì)含量明顯偏高。因此，弄清泥質(zhì)、硅質(zhì)對(duì)儲(chǔ)層性能及油氣富集的影響，有利于明確吳家坪組勘探效果較長(zhǎng)興組變差的原因，對(duì)于泥質(zhì)、硅質(zhì)含量較高儲(chǔ)層的勘探有一定現(xiàn)實(shí)借鑒意義。

1　地層與沉積特征

1.1地層特征

YB地區(qū)吳家坪組地層自下而上分為吳一段和吳二段，斷層不發(fā)育，地層分布穩(wěn)定，厚度介于121.0～246.5 m，變化較大，由南西向北東方向地層厚度逐漸減薄。巖性主要為灰黑色泥質(zhì)灰?guī)r、深灰色硅質(zhì)灰?guī)r、深灰色含泥灰?guī)r、灰黑色碳質(zhì)泥巖及灰色泥晶生物灰?guī)r互層。

1.2沉積特征

二疊紀(jì)開始，地殼全面下沉，YB地區(qū)開始廣泛海侵，上揚(yáng)子古陸全被淹沒，并接受了十分穩(wěn)定的泥晶灰?guī)r碳酸鹽巖沉積。早二疊世末東吳運(yùn)動(dòng)是以拉張作用為主的差異升降斷塊活動(dòng)，川東北地區(qū)呈隆凹相間的古地理格局，東部為鄂西深水陸棚，中部為廣旺—開江、梁平陸棚。兩陸棚之間為開闊臺(tái)地，沉積灰色泥晶灰?guī)r等。YB地區(qū)位于廣旺—開江、梁平陸棚西側(cè)，該時(shí)期YB地區(qū)基底向北東傾斜，由早期開闊臺(tái)地沉積模式演變?yōu)樘妓猁}巖緩坡沉積模式（見圖1）。從碳酸鹽巖臺(tái)地至深水盆地間無(wú)明顯的坡折帶，此時(shí)水體較深，臺(tái)地邊緣位于浪基面以下，不發(fā)育礁灘，臺(tái)地內(nèi)部局部較高地貌區(qū)發(fā)育生屑灘儲(chǔ)層，常見滑動(dòng)變形層理構(gòu)造，可見燧石結(jié)核和條帶。

圖1　YB地區(qū)吳家坪組沉積相

2　成藏條件分析

2.1烴源巖特征

據(jù)YB地區(qū)鉆井資料揭示，吳家坪組下部地層含有較多的暗色泥巖和泥灰?guī)r。其中：YB3井TOC大于1%的層段累計(jì)厚度可達(dá)70.0 m；TOC大于2%的層段，累計(jì)厚度可達(dá)50.0 m。有機(jī)質(zhì)類型主要為Ⅱ型，成熟度達(dá)到高—過(guò)成熟度階段，烴源條件較好。

2.2儲(chǔ)層特征

2.2.1宏觀發(fā)育特征

吳家坪組由下至上劃分為2個(gè)Ⅲ級(jí)層序，分別為SQ1（對(duì)應(yīng)吳一段）、SQ2（對(duì)應(yīng)吳二段），SQ1，SQ2高位體系域分別控制吳一、二段儲(chǔ)層發(fā)育。吳二段較吳一段儲(chǔ)層更發(fā)育，平均厚度約30.0 m，總體上吳家坪組儲(chǔ)層薄而分散，早期平面上主要發(fā)育于YB地區(qū)西南部的YB22井區(qū)，晚期逐漸向北東向YB29井區(qū)遷移，儲(chǔ)層絕大部分為Ⅲ類儲(chǔ)層，僅局部高點(diǎn)發(fā)育Ⅱ類儲(chǔ)層。

2.2.2微觀發(fā)育特征

多口鉆穿吳家坪組井的錄井、測(cè)井、取心等資料表明，YB地區(qū)吳家坪組發(fā)育生屑灘儲(chǔ)層，儲(chǔ)層巖石類型主要為灰黑色泥質(zhì)灰?guī)r、深灰色硅質(zhì)灰?guī)r、深灰色含泥灰?guī)r、灰色泥晶生物灰?guī)r，僅局部發(fā)育白云巖（厚度小于1.0 m）。儲(chǔ)集空間類型為裂縫-孔隙型，孔隙結(jié)構(gòu)類型以粒間孔、粒內(nèi)孔及裂縫為主（見圖2）。

圖2　YB地區(qū)吳家坪組儲(chǔ)層微觀特征

通過(guò)對(duì)YB22，YB224井吳家坪組13個(gè)樣品的壓汞資料分析可知，平均排驅(qū)壓力、中值壓力分別為23.350 1，65.885 9 MPa，較高的排驅(qū)壓力和中值壓力反映儲(chǔ)層儲(chǔ)集性能較差。統(tǒng)計(jì)表明該區(qū)孔喉組合類型主要為微孔微喉型，占樣品數(shù)的69.23%，孔隙結(jié)構(gòu)類型也較差。成巖作用分析表明，對(duì)儲(chǔ)層有利的成巖作用主要有破裂和溶蝕等，以溶蝕作用為主，破裂作用次之。但由于儲(chǔ)層埋深達(dá)7 000 m，埋深大，壓實(shí)、壓溶、膠結(jié)作用較強(qiáng)，多數(shù)孔隙都被方解石、有機(jī)質(zhì)黏土等充填（見圖2a），整體上破壞性成巖作用占優(yōu)勢(shì)，有效儲(chǔ)集空間較少，僅局部白云石化發(fā)育晶間孔、晶間溶孔（見圖2b）。再結(jié)合儲(chǔ)層段33個(gè)巖心樣品統(tǒng)計(jì)分析，儲(chǔ)層平均孔隙度為3.07%，滲透率幾何平均值為0.054 3× 10-3μm2，為低孔、低滲儲(chǔ)層，整體物性較差，基本以Ⅲ類儲(chǔ)層為主，僅局部發(fā)育Ⅱ類儲(chǔ)層。

2.2.3有效儲(chǔ)層精細(xì)刻畫

2.2.3.1儲(chǔ)層響應(yīng)特征分析

為進(jìn)一步證實(shí)儲(chǔ)層特征分析結(jié)果，在前述吳家坪組儲(chǔ)層地質(zhì)特征分析基礎(chǔ)上，開展了測(cè)井與地震相結(jié)合的儲(chǔ)層精細(xì)刻畫研究。吳家坪組儲(chǔ)層普遍泥質(zhì)含量較高，測(cè)井上往往具有高伽馬響應(yīng)特征，對(duì)應(yīng)于地震上低波阻抗特征；再?gòu)腨B223井吳二段含硅質(zhì)儲(chǔ)層分析，具有“低密度、低速度、中高聲波且聲波頻繁跳躍”的測(cè)井響應(yīng)特征（見圖3）。

圖3　YB223井吳二段綜合柱狀圖

2.2.3.2伽馬、去硅化反演

從常規(guī)的波阻抗反演結(jié)果看，基本都發(fā)育頂部?jī)?chǔ)層，不能很好地與YB29井區(qū)頂部?jī)?chǔ)層區(qū)分，波阻抗反演效果不太理想。為此將波阻抗數(shù)據(jù)體作為軟約束開展伽馬隨機(jī)反演，根據(jù)井統(tǒng)計(jì)結(jié)果設(shè)置伽馬門檻值（小于22 API），對(duì)波阻抗數(shù)據(jù)體進(jìn)行濾波，剔除高伽馬低阻抗泥灰?guī)r（見圖4）。從反演結(jié)果看，整體上吳家坪儲(chǔ)層不發(fā)育，吳一段基本不發(fā)育儲(chǔ)層，吳二段僅在YB22，YB223，YB224井區(qū)發(fā)育部分儲(chǔ)層，且這些井并不發(fā)育YB29井區(qū)的頂部?jī)?chǔ)層（見圖5a），說(shuō)明兩者并非一個(gè)氣藏。分析認(rèn)為，吳家坪組頂部淺灘儲(chǔ)層“中強(qiáng)變振幅復(fù)波、亞平行、連續(xù)性較好”的響應(yīng)特征與上覆長(zhǎng)興組弱—中強(qiáng)變振幅復(fù)波、亞平行、連續(xù)性較差的淺灘儲(chǔ)層響應(yīng)特征有差別，它是一種“假儲(chǔ)層”響應(yīng)，通過(guò)伽馬反演后發(fā)現(xiàn)，是泥質(zhì)含量較重引起，并非儲(chǔ)層的響應(yīng)。在剔除泥質(zhì)含量影響的基礎(chǔ)上，借鑒上覆長(zhǎng)興組有效儲(chǔ)層波阻抗范圍（15 100～16 300 g/cm3·m/s），進(jìn)一步剔除高伽馬和低于長(zhǎng)興組有效儲(chǔ)層最小波阻抗值的含硅質(zhì)儲(chǔ)層，能夠很好地將儲(chǔ)層真實(shí)發(fā)育情況刻畫出來(lái)（見圖5b）?？坍嫿Y(jié)果顯示，僅在YB22井區(qū)局部發(fā)育吳二段儲(chǔ)層，整體吳家坪儲(chǔ)層欠發(fā)育（見圖5）。

圖4　YB地區(qū)吳家坪組伽馬與波阻抗交會(huì)圖

圖5　YB22—YB222井吳家坪組反演

3　氣藏特征及成因

YB地區(qū)吳家坪組氣藏主要分布于YB22井區(qū)。從YB29井吳二段測(cè)試氣樣分析結(jié)果來(lái)看（見表1），該井吳二段常規(guī)射孔測(cè)試氣樣組分中甲烷摩爾分?jǐn)?shù)高達(dá)97.46%，硫化氫摩爾分?jǐn)?shù)僅為0.90%，為高含甲烷、低含硫化氫氣藏。然而其酸壓測(cè)試的氣樣中，甲烷摩爾分?jǐn)?shù)明顯降低（89.26%），硫化氫摩爾分?jǐn)?shù)變成原來(lái)的5倍以上（5.03%），甲烷、硫化氫摩爾分?jǐn)?shù)與該井上覆長(zhǎng)一段測(cè)試氣樣的組分極為相似，均為高含硫化氫氣藏。再結(jié)合YB222，YB223井氣樣分析結(jié)果，YB29井常規(guī)射孔測(cè)試所取氣樣的組分與YB222，YB223井酸壓測(cè)試氣樣除二氧化碳、硫化氫摩爾分?jǐn)?shù)有微小差別外，整體氣體各組分摩爾分?jǐn)?shù)分布規(guī)律相似。分析認(rèn)為，吳家坪組總體為自生自儲(chǔ)氣藏，其中YB29井區(qū)是個(gè)單獨(dú)的自生自儲(chǔ)、局部發(fā)育的頂部氣藏，與YB222，YB223井區(qū)并非一個(gè)氣藏，YB29井高產(chǎn)是由于酸化后溝通了上覆長(zhǎng)一段較發(fā)育的底灘氣藏［19-20］（YB205井區(qū)底灘與YB29井區(qū)底灘為同一氣藏，且YB205井底灘測(cè)試獲超100×104m3高產(chǎn)工業(yè)氣流），并不能說(shuō)明整個(gè)吳家坪組的產(chǎn)氣能力較好，整體上相對(duì)于上覆長(zhǎng)興組勘探效果變差。

表1　YB地區(qū)氣樣分析數(shù)據(jù)

結(jié)合氣體碳、氫同位素分析（見表2），碳同位素值較大（δ13C1大于-30.3‰），氣藏成熟度較高，與吳家坪組下部烴源巖成熟度匹配較好。同時(shí)，氫同位素均大于-190‰，加上沒有斷裂斷穿上覆嘉陵江—雷口坡組厚套膏鹽蓋層，表明其為保存較好的海相成因氣。結(jié)合吳家坪組測(cè)試產(chǎn)能情況綜合分析，認(rèn)為吳家坪組氣藏主要為自生自儲(chǔ)、近源充注、差異富集的氣藏。

表2　YB地區(qū)吳家坪組碳、氫同位素統(tǒng)計(jì)

4　結(jié)束語(yǔ)

在吳家坪組儲(chǔ)層宏觀與微觀地質(zhì)特征認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)上，利用“高泥質(zhì)含量對(duì)應(yīng)高伽馬、高硅質(zhì)含量對(duì)應(yīng)低密度、低速度、中高聲波且聲波頻繁跳躍”的測(cè)井響應(yīng)特征，摸索出一套剔除泥質(zhì)、硅質(zhì)影響的儲(chǔ)層物探刻畫技術(shù)，真實(shí)地還原了吳家坪組有效儲(chǔ)層的發(fā)育情況。再結(jié)合其氣藏特征和成因分析，綜合研究認(rèn)為，僅在局部古地貌高點(diǎn)區(qū)發(fā)育吳家坪組頂部有效儲(chǔ)層，吳家坪組有效儲(chǔ)層整體上厚度薄而分散，物性及儲(chǔ)集空間類型差，非均質(zhì)性強(qiáng)，油氣富集程度低，是吳家坪組整體勘探效果較上覆長(zhǎng)興組變差的主控因素。

［1］郭彤樓.元壩氣田長(zhǎng)興組儲(chǔ)層特征與形成主控因素研究［J］.巖石學(xué)報(bào)，2011，27（8）：2381-2391.

［2］郭旭升，郭彤樓，黃仁春，等.普光—元壩大型氣田儲(chǔ)層發(fā)育特征與預(yù)測(cè)技術(shù)［J］.中國(guó)工程科學(xué)，2010，12（10）：82-90.

［3］蒲勇.元壩地區(qū)深層礁灘儲(chǔ)層多尺度地震識(shí)別技術(shù)［J］.天然氣工業(yè)，2011，31（10）：27-31.

［4］黃勇，張漢榮，范小軍.元壩地區(qū)長(zhǎng)興組生物孔隙特征及控制因素［J］.西南石油大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2013，35（1）：79-85.

［5］曹清古，劉光祥，張長(zhǎng)江，等.四川盆地晚二疊世龍?zhí)镀诔练e環(huán)境及其源控作用分析［J］.石油實(shí)驗(yàn)地質(zhì)，2013，35（1）：36-41.

［6］尹正武，凡睿，陳祖慶，等.生物礁灘巖性氣藏含氣面積的圈定方法：以元壩氣田長(zhǎng)興組氣藏為例［J］.石油實(shí)驗(yàn)地質(zhì)，2012，34（5）：499-505.

［7］沃玉進(jìn)，汪新偉，袁玉松，等.中國(guó)南方海相層系油氣保存研究的新探索：“保存系統(tǒng)”的概念與研究方法［J］.石油實(shí)驗(yàn)地質(zhì)，2011，33 （1）：66-73.

［8］馬永生，牟傳龍，郭旭升，等.四川盆地東北部長(zhǎng)興期沉積特征與沉積格局［J］.地質(zhì)論評(píng)，2006，52（1）：25-29.

［9］胡東風(fēng).川東北元壩地區(qū)隱蔽氣藏的勘探突破及其意義［J］.天然氣工業(yè)，2010，30（8）：9-12.

［10］蔡希源.川東北元壩地區(qū)長(zhǎng)興組大型生物礁灘體巖性氣藏儲(chǔ)層精細(xì)刻畫技術(shù)及勘探實(shí)效分析［J］.中國(guó)工程科學(xué)，2011，13（10）：28-33.

［11］王銀.川東北元壩地區(qū)生物礁的識(shí)別與追蹤［J］.天然氣技術(shù)，2009，3（4）：25-29.

［12］范小軍，黃勇，厚東琳，等.儲(chǔ)層物性與產(chǎn)能的關(guān)系：以元壩長(zhǎng)興組礁灘相儲(chǔ)層為例［J］.天然氣技術(shù)與經(jīng)濟(jì)，2011，5（4）：29-32.

［13］戴建全.川東北元壩地區(qū)長(zhǎng)興組—飛仙關(guān)組氣藏勘探潛力評(píng)價(jià)［J］.成都理工大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2010，37（4）：419-423.

［14］郭彤樓.元壩深層礁灘氣田基本特征與成藏主控因素［J］.天然氣工業(yè)，2011，31（10）：12-16.

［15］田雨，張興陽(yáng)，何幼斌，等.四川盆地晚二疊世吳家坪期巖相古地理［J］.古地理學(xué)報(bào)，2010，12（2）：164-176.

［16］林良彪，陳洪德，朱利東.川東地區(qū)吳家坪組層序—巖相古地理特征［J］.油氣地質(zhì)與采收率，2009，16（6）：42-45.

［17］李蔚洋，劉杰，何幼斌.四川地區(qū)上二疊統(tǒng)吳家坪組條帶狀硅質(zhì)巖成因分析［J］.海相油氣地質(zhì)，2011，16（2）：61-65.

［18］張帆，文應(yīng)初，強(qiáng)子同，等.四川及鄰區(qū)晚二疊統(tǒng)吳家坪碳酸鹽緩坡沉積［J］.西南石油學(xué)院學(xué)報(bào)，1993，15（1）：34-41.

［19］張慶峰，郜瑭珺，劉雁婷.米倉(cāng)山前緣長(zhǎng)興—飛仙關(guān)組油氣成藏特征分析［J］.斷塊油氣田，2014，21（6）：697-700.

［20］高紅賢，馮明剛，王建波，等.元壩氣田長(zhǎng)興組氣藏含水飽和度計(jì)算［J］.斷塊油氣田，2014，21（3）：348-351.

（編輯付麗麗）

Application of joint analysis technology in exploration of ultra-deep shoal reservoir：taking Wujiaping Formation of YB Area in Sichuan as an example

FAN Xiaojun，PAN Lei，ZHOU Zhuozhu，HE Zhiyong，LI Xuwen，MIAO Zhiwei
（SINOPEC Exploration Company，Chengdu 610041，China）

Wujiaping Formation gas reservoir of YB Area in Sichuan has low industrial yields through conventional test.High industrial yields after acidification to Well YB29，and the other wells are dry layers.Compared with the overlying reef reservoirs of huge gas field of Changxing Formation，the overall effect is worse，the siliceous and shale content of Wujiaping reservoir is much heavier，but its reservoir properties，hydrocarbon accumulation and its effect are not clear.To clarify the relationship and the controlling factors of Wujiaping exploration effect，the joint analysis of geology，logging and seismology was carried out.First，macro-and micro-characteristics were analyzed from geology；second，using logging response characteristics of"high shale content corresponding to the high-gamma，high siliceous content corresponding to low-density，low-speed，middle-high sound waves and wave jump"，a set of reservoir geophysical fine characterization techniques by rejecting siliceous and shale effect was worked out. Comprehensive analysis shows that Wujiaping top reservoir developed only in high palaeogeomorphic point with the characteristics of thin formations，dispersed reservoirs，poor physical properties，strong heterogeneity，and low hydrocarbon accumulation.The above factors lead to poor exploration effect in Wujiaping Formation compared with Changxing Formation.

united analysis；super formation；shoal facies；exploration；Sichuan Basin

中國(guó)石化重點(diǎn)科技項(xiàng)目“YB地區(qū)長(zhǎng)興組與飛仙關(guān)組儲(chǔ)層描述與預(yù)測(cè)”（P09024）

TE132

A

10.6056/dkyqt201602007

2015-09-08；改回日期：2016-01-19。

范小軍，男，1982年生，碩士，主要從事油氣地質(zhì)勘探生產(chǎn)與科研工作。E-mail：york111888@126.com。

引用格式：范小軍，潘磊，周卓鑄，等.聯(lián)合分析技術(shù)在超深層灘相儲(chǔ)層勘探中的應(yīng)用：以四川盆地YB地區(qū)吳家坪組為例［J］.斷塊油氣田，2016，23 （2）：166-169. FAN Xiaojun，PAN Lei，ZHOU Zhuozhu，et al.Application of joint analysis technology in exploration of ultra-deep shoal reservoir：taking Wujiaping Formation of YB Area in Sichuan as an example［J］.Fault-Block Oil&Gas Field，2016，23（2）：166-169.