龙驹坝构造测井地质应用与储层评价.docx

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龙驹坝构造测井地质应用与储层评价

龙驹坝构造测井地质应用与储层评价

关红梅

（江汉石油管理局测录井工程公司湖北潜江，433123）

摘要：

本文介绍了应用测井资料对龙驹坝构造的井旁构造、地应力、裂缝识别、孔洞、岩石特性、沉积环境等方面的应用情况。

对不同层系储层的测井响应特征、储层类型、流体性质识别模式进行了研究，并对含气层系储层进行了综合评价。

综合各项测井信息、结合区域资料，可以为龙驹坝构造的测井地质应用及储层评价提供经济而实用的参考。

关键词：

龙驹坝构造井旁构造测井地质应用储层评价

0前言

龙驹坝构造地处重庆市万州区龙驹坝镇境内。

区域构造位置为四川盆地川东褶皱带石柱复向斜，南部紧邻建南气田，东、西分别与齐西潜伏构造带、方东潜伏构造带相接（图1）。

图1龙驹坝构造位置图

龙驹坝构造现已钻7口井，分别为龙1、龙4、龙5、龙6、龙10、龙102、龙8井。

通过钻探发现龙驹坝构造腹地存在一大型逆断层（龙④断层），该断层将构造分为浅层构造和潜伏构造两部分。

通过地震勘探，发现龙驹坝潜伏构造由龙②、龙③两条反向断层夹持而成（图2）。

以往研究证实龙驹坝潜伏构造保存条件优越，三条主控断层封堵性好，有利于油气聚集成藏，为一有利圈闭。

但由于龙驹坝潜伏构造目的层埋藏深，地表地震采集条件较差，钻井资料少，勘探程度相对较低；加之岩性分布横向变化比较大，影响因素复杂，有利储层展布不清，制约了龙驹坝构造的进一步钻探。

图2龙驹坝构造94-12气藏剖面示意图

1龙驹坝构造测井地质应用

综合利用各项测井资料，可以对龙驹坝构造进行井旁构造、地应力、裂缝识别、孔洞、岩石特性、沉积环境等方面的分析研究。

1.1井旁构造分析

采用地层倾角测井和电阻率成像测井资料，结合地层对比可进行井旁构造分析。

龙驹坝构造以往钻探的井中有龙1、龙4、龙6、龙10井钻遇大型逆断层，断距基本达1000m以上，证明了龙④断层和潜伏构造的存在。

近期完钻的龙8井，地层倾角测井资料及地层对比显示在嘉陵江组、飞仙关组、茅口-栖霞组共钻遇8个大小不同逆断层，其中在嘉陵江组嘉一段底部2783m左右钻遇大型逆断层，断距约963m，证实为龙④断层，同时也证明了龙④断层在该地区的存在。

图3龙8井下二叠统井旁构造分析图4龙驹坝构造94-12测线钻后解释剖面

龙8井下二叠统电成像测井资料井旁构造分析显示钻遇一条逆断层，断点位置经综合分析认为在4831.7m左右（图3），致使断点处上下地层（部分茅口组-栖二段）重复，同时由于靠近龙③号断裂带（图4），使茅口组底部和整个栖霞组地层倾角变陡（50～70º）。

1.2地应力分析

以往钻探的井未进行地应力分析，龙8井地层倾角测井椭圆井眼长轴方位处理结果（图5左），显示椭圆井眼长轴方位为北北西—南南东，根据现今最大水平主应力方位与椭圆井眼长轴方位垂直特征，判断现今最大水平主应力方位为北东东—南西西。

从龙8井的电成像图上可以清楚地观察到较多钻井诱导缝的发育。

根据该井钻井诱导缝发育产状统计可知，本井钻井诱导缝倾向平均为3450，钻井诱导缝走向为北东东—南西西（图5中），由此可以判断地层现今最大水平主应力方向为北东东—南西西。

龙8井长二段偶极声波各向异性处理成果图（图5右）显示：

接近东—西向地层的各向异性最强，主要原因可能是井壁附近的钻井诱导缝较发育所致。

由此也可以判断地层现今最大水平主应力方向为近东—西向。

综合分析认为龙8井现今最大水平主应力主体方位为北东东—南西西，可为龙驹坝构造的现今最大水平主应力方位研究提供参考。

图5龙8井地层倾角椭圆井眼长轴方位处理、电成像钻井诱导缝分析、偶极声波各向异性处理成果图

1.3裂缝识别分析

龙驹坝构造以往钻探的井未进行裂缝分析；龙8井地层倾角电导率异常检测和电成像显示所见到的裂缝包括高导缝和钻井诱导缝。

高导缝属于以构造作用为主形成的天然裂缝，对于储层的形成和改造具有重要作用，对油气的储渗具有现实意义；诱导缝属于钻井过程中产生的人工缝，对储层原始储渗空间没有贡献，但是对于后期的压裂等工程作业有一定意义。

龙8井地层倾角电导率异常检测显示全井裂缝不很发育且裂缝有效性一般，飞三段电导率异常相对明显，裂缝类型为低角度网状缝和钻井诱导缝，对应的电成像测井明显显示出不同类型裂缝特征（图6）。

茅口组以下地层电成像测井计算的裂缝孔隙度整体较低，表明裂缝作为储

集空间的能力有限，主要是作为连通溶孔和孔隙的通道。

图6龙8井飞三段储层地层倾角电导率异常检测和电成像图

1.4孔洞分析

龙8井电成像分析表明，地层存在溶蚀孔洞，但溶蚀孔洞主要为孤立分布。

孔洞在电成像图上为高导异常体，多为分散的斑点状、串珠状或连通的斑块状、条带状。

龙8井溶蚀孔洞相对不很发育，这些溶蚀孔洞在图像上的特征见图7。

图7龙8井溶蚀孔洞图像特征

1.5岩石特性分析

任何固体在外力作用下都要发生形变，当外力的作用停止时，形变随之消失，这种形变称之为弹性形变。

描述岩石弹性形变的主要参数有泊松比、杨氏模量、体积弹性模量、切变弹性模量、裂缝指数、岩石破裂压力梯度和斯仑贝尔比等。

利用偶极声波测井资料，可以根据提取的横、纵波时差计算地层的岩石弹性力学参数，可以进行岩石特性分析。

根据龙8井偶极声波测井资料处理结果，反映井周岩石的强度大、稳定性好、不易变形，裂缝指数高、地层容易压裂。

1.6沉积环境分析

综合应用地层倾角测井、电成像测井、自然伽马能谱测井等资料可分析沉积环境。

对于地层倾角测井和电成像测井，主要是通过移去构造背景后的地层倾角矢量图、综合常规测井资料，开展沉积微相分析。

对于自然伽马能谱测井，主要是将测量的铀（U）、钍（Th）、钾（K），忽略各自的单位后计算可得到比值Th/K、Th/U、U/K，可以进行粘土矿物类型识别和沉积环境分析。

粘土矿物类型识别：

根据龙8井Th/K，可大致判断不同地层的粘土类型为：

嘉陵江组、长兴组以伊利石、云母、海绿石为主；飞仙关组、茅口组以伊利石、蒙脱石、海绿石为主。

沉积环境分析：

经验表明Th/K比值对于指示沉积环境的能量高低有重要意义，Th/U比值可判断沉积环境的氧化还原条件。

根据龙8井Th/K和Th/U，参考川东地区地层沉积特征描述，部分层组的沉积环境为：

嘉陵江组以低能强还原的海相沉积为主；飞仙关组为低能强还原与高能还原、半还原沉积环境间过渡的海相沉积；长兴组、茅口组为低能强还原的海相沉积环境。

2龙驹坝构造测井储层评价

2.1储层测井响应特征

根据龙驹坝构造以往所钻井的地质和测井资料、结合龙8井不同层系地层的资料情况，龙驹坝构造不同层系储层的测井资料特征见表1。

表1龙驹坝构造不同层系储层的测井资料特征

地层

测井曲线响应特征

岩性特征

孔隙特征

电性特征

备注

嘉陵江组

以泥晶灰岩为主、含少量云质灰岩、云岩，自然伽马为中低值。

中子、声波、密度反映一定孔隙度，泥晶灰岩的孔隙度低，白云岩反映的孔隙度较高。

灰岩电阻率为中高值,容易与围岩混淆；白云岩电阻率为中低值。

一般灰岩地层的电阻率较高，约为2000Ω•m左右，如裂缝发育或含泥质，则电阻率较低，最低为几十Ω.m；白云岩地层的电阻率较低，一般为200-800Ω•m。

飞仙关组

以砂屑灰岩、云质灰岩为主，白云岩为辅，自然伽马为低值。

灰岩中子、声波、密度反映地层的孔隙度低，一般为0-4%；白云岩反映的孔隙度较大，一般为4-9%。

灰岩地层的电阻率为中高值，白云岩地层的电阻率为低值。

长兴组

以细粉晶灰岩为主，自然伽马为低值。

孔隙度低，中子、声波、密度反映地层骨架值。

地层的电阻率为中高值。

茅口组

以含泥生屑灰岩为主，自然伽马为中低值。

中子、声波、密度反映一定孔隙度。

电阻率较低，一般为100-1000Ω•m。

栖霞组

以含生屑灰岩为主，自然伽马为中低值。

中子、声波、密度反映孔隙度变化较大。

电阻率变化范围较大，物性好的储层低至200Ω•m，物性差的储层高达10000Ω•m。

黄龙组

以粉屑、生屑、砂屑云岩为主，次为细粉晶云岩，自然伽马为中低值。

中子、声波、密度反映一定孔隙度，为1.2-7.8%。

电阻率较低，一般为100-900Ω•m。

2.2储层类型分析

碳酸盐岩储层发育主要受溶蚀孔洞、裂缝及原生孔隙发育和分布控制，一般将储层类型分为孔洞型、裂缝型、孔洞－裂缝型和裂缝－孔洞型四类。

孔洞型储层为原生孔隙和少量的溶蚀孔、洞是其主要的储集空间，这类储层中裂缝欠发育；裂缝型储层的储集空间和渗滤通道主要由裂缝贡献，因此只有当储集层厚度较大、裂缝很发育且延伸较远时，才能成为有工业价值的储集层；裂缝－孔洞型储层是孔洞型储层和裂缝型储层的较好组合，孔洞是其主要的储集空间，裂缝主要是作为连通渠道，也可作为储集空间，相比单一孔洞型储层，孔洞和裂缝共存大大提高了地层的储集、渗流能力。

结合龙驹坝构造前期研究成果和龙8井钻探实例，龙驹坝构造主要目的层系的储层类型为：

嘉一段主要为裂缝型储层，飞三段主要为裂缝－孔洞型储层，长二段主要为孔洞型储层，茅口组、栖霞组为孔洞－裂缝型和孔洞型储层。

2.3流体性质识别模式

对于龙驹坝构造，采用以下较适用的基本方法识别储层流体性质。

1井温法识别气层

用井温曲线识别气层是一种直接方法，当地层孔隙中流体压力大于井眼液柱压力时，地层流体进入井中，气层处井温出现负异常。

2电阻率法

根据油气层电阻率一般高于水层的普遍规律，统计了建南地区飞三、长二段气层与水层的电阻率，存在一定规律（表2），可以为龙驹坝构造储层流体性质识别提供参考。

表2双侧向电阻率识别流体性质表

流体性质

方法

气层

气水同层&含气水层

水层

深浅

侧向

电阻

率法

飞三段

长二段

①＞500Ω·m

②高角度裂缝储层Rd/Rs＞1

100～500Ω·m

①≤100Ω·m

②高角度裂缝储层Rd/Rs≤1

黄龙组

①＞100Ω·m

②高角度裂缝储层

Rd/Rs＞1

80～100Ω·m

①＜80Ω·m

②高角度裂缝储层

Rd/Rs≤1

3标志泥岩层电阻率比值法

在碳酸盐岩评价中，经验告诉我们，目的层的电阻率值与上下标志泥岩比较，有：

R目的层>R标志泥岩，气层；

R目的层≈R标志泥岩，气水同层；

R目的层

对于龙驹坝构造，飞三段的泥岩标志层选用飞四底泥岩段，长二段的泥岩标志层选用飞一底泥岩段，黄龙组的泥岩标志层选用梁山组或志留系顶泥岩。

4纵、横波时差比值法识别气层

当地层孔隙中含有天然气时，将使纵波速度降低，但对横波速度影响很小，因此，在岩石孔隙度一定的情况下，随含气饱和度增大，纵横波速度（或横纵波时差比）比降低。

根据建南地区试气结论分别为气层、水层、干层的井数据，作出了横纵波时差比（或纵横波速度比）与孔隙度交会图（图8），可用于识别气层。

图8横纵波时差比—孔隙度交会判断气水图版

2.4储层综合评价

龙驹坝构造由于大型逆断层—龙④断层的存在，将构造分为浅层构造和潜伏构造两部分，不同构造储层存在差异。

（1）浅层构造储层

浅层构造主要产气层为嘉一段，但含气性较差，无工业气流井，其中最高产量井龙1井酸化后产气1000m3/d。

龙8井浅层构造嘉一段储层物性较差，无气测异常显示，为干层特征。

综合分析认为浅层构造由于位于断层上盘，储层封堵性能差，为裂缝残余型气藏。

（2）潜伏构造储层

龙驹坝潜伏构造由于龙④断层的遮挡，保存条件较好。

根据试气资料及气测异常显示资料，潜伏构造主要含气层段有：

嘉一段、飞三段、长二段、茅口组、栖一段、黄龙组。

1嘉一段储层

以往钻探的井中龙4井嘉一段在钻探过程中发生井喷、中途测试日产气2730m3，其它井未见显示。

龙8井嘉一段整体物性差，有效裂缝不发育、裂缝类型为钻井诱导缝，气测异常显示弱，基本为无效储层，为干层特征。

综合评价潜伏构造嘉陵江组嘉一段为裂缝型气藏，储集层的有效性明显受裂缝发育程度控制，一般依据气测异常显示资料解释为含气层或干层。

2飞三段储层

以往钻探的井中龙10井在飞三段钻井过程中发生井喷，中途测试获气3010m3/d；龙4井飞三段完井测试日产气26m3。

龙8井飞三段储层物性较好、裂缝较发育、储集性能相对较好、但电阻率较低（图9），与建南构造的飞三段储层相比，其流体性质显示为气水同层特征，分析认为龙8井飞三段可能处于龙驹坝构造的气水过渡带。

图9龙8井飞三段储层常规测井曲线和电成像测井图

综合评价龙驹坝潜伏构造飞三段储层整体物性较好，为构造内较好的勘探层系，但有含水迹象。

③长二段储层

以往钻探的井中只有龙4井长二段完井测试获气220m3/d。

龙8井长二段测井资料显示物性差、裂缝不发育、为干层特征；气测虽有异常显示，但不强烈。

分析认为龙8井长二段不具备有效储层条件，基本为无效储层。

综合评价龙驹坝潜伏构造现已勘探区域内长二段储层整体岩性致密，储层物性差。

④茅口组储层

以往钻探的井中只有龙4、龙6井钻遇茅口组地层，都具有不同程度的气测异常显示，龙4井茅三段完井测试日产气330m3。

龙8井茅口组见到了良好气异常显示，气异常显示最好储层（图10）以薄互层结构为主，成像图显示层理及层理缝较发育，高导缝细小、特征不明显，局部有小的溶蚀孔显示。

分析认为龙8井茅口组储层以层间裂缝气藏为主，有望在该层组获工业气流。

图10龙8井茅口组裂缝气层常规测井曲线和电成像测井图

综合评价龙驹坝潜伏构造茅口组储层区域分布稳定，在有效裂缝发育的情况下有一定产能。

⑤栖一段储层

以往钻探的井中只有龙4井栖一段见气显示，完井测试日产气20m3。

龙8井栖一段气测异常显示较弱，对应的测井资料显示储层的物性较差，孔隙度基本小于3%，不具备好的储集条件。

鉴于龙驹坝潜伏构造栖一段地层的测井响应特征与建南地区类似，因此储层评价中可借鉴建南构造的解释经验，建南气田栖一段储层基本为含气层，储层分布稳定，基本上为区域性的标志层，只在有效裂缝发育的情况下有一定产能。

⑥黄龙组储层

龙驹坝潜伏构造只有龙4、龙6井钻遇黄龙组地层。

龙4井黄龙组具有孔隙性白云岩，并有气水显示，老井复查龙4井黄龙组位于气区；龙6井位于龙4井东6km处，其黄龙组储层岩性致密，溶孔和裂缝不发育，储集性能差。

地震资料预测龙4井黄龙组储层向西变厚，部署钻探的龙8井由于在栖霞组栖二段钻遇一逆断层，使茅口组底部和整个栖霞组地层倾角变陡，茅口组底部以后的地层进入一高陡构造带，致使地层增厚，未钻达主探目的层位石炭系黄龙组。

钻探表明位于构造顶部的黄龙组致密层能起到岩性封隔作用，岩性致密带在侧向上与构造圈闭上倾方向构成构造—岩性复合圈闭、具备封闭气藏的能力。

综合评价龙驹坝石炭系黄龙组成藏条件优越、含气性良好。

3结论

（1）龙驹坝构造7口井的钻探结果证实龙④断层存在，且上下构造有明显偏移，断距都大于950m；

（2）龙驹坝构造整体具有良好的含气性。

浅层构造由于位于断层上盘，保存条件相对较差，为裂缝残余型气藏；潜伏构造由于龙④断层的遮挡，保存条件变好，有利于油气聚集成藏；

（3）浅层构造主要产气层为嘉一段，潜伏构造有嘉一段、飞三段、长二段、茅口组、栖一段、黄龙组六套含气层；

（4）飞三段为龙驹坝构造物性较好储层段，且见良好的气显示，其中龙8井飞三段可能为气水过渡带；

（5）长二段储层整体岩性致密，物性较差，所勘探区域未见有效储层；

（6）嘉一段、茅口组、栖一段储层含气性受裂缝发育程度控制，在有效裂缝发育的情况下有一定产能。

4建议

（1）针对龙驹坝构造含气层系多、储层类型复杂等特点，建议测井系列的选择要重视成像测井资料、偶极声波测井资料的应用。

（2）由于龙驹坝构造断层发育、构造复杂，必须重视测井相、多井评价、井旁构造、地应力及裂缝识别等测井地质评价技术的应用，充分发挥测井信息在地质、工程等方面的应用，从横向上预测储层。

（3）鉴于龙8井底部地层南西倾特征，建议在龙4与龙8井间部署井位、往南东方向钻探，有望钻到石炭系黄龙组。