四川盆地高峰场地区长兴组生物礁气藏类型研究

2012-01-11刘划一毛小平

天然气勘探与开发 2012年3期

车琴刘划一文龙毛小平

(1.中国石油西南油气田公司勘探开发研究院 2.中国石油西南油气田公司川东北气矿)

0 引言

高峰场气田位于重庆市万州区，区域构造位置位于四川盆地川东断褶带大池干井构造东北倾没端西侧。高峰场石炭系气藏开发补充井峰X井，在钻探过程中发现了大段长兴组生物礁储层，2005年部署了以长兴组生物礁为主要目的层的滚动勘探开发井峰Y井，获高产工业气流，高峰场长兴组生物礁气藏被发现。为加快高峰场气田长兴组生物礁气藏的勘探开发，峰Z井于2007年5月8日开钻，该井在长兴组钻遇生物礁及储层，在该井长兴组井段射孔，获高产工业气流。

对高峰场生物礁类型、圈闭规模的地震预测和地质解释有两种不同的认识：①开江—梁平海槽边缘带的陆棚边缘礁，在峰X井区可能有较大的分布规模；②高峰场地区位于距陆棚边缘带较远的碳酸盐缓坡相带，峰X井可能钻遇规模较小、丰度较高的点礁气藏。对此，笔者通过对高峰场地区长兴组钻井资料研究，动态特征分析并结合地震预测成果，认为高峰场地区位于距开江—梁平海槽东侧陆棚边缘带较远的碳酸盐缓坡相带，峰X井、峰Y井和峰Z井分别钻遇了两个规模较小的点礁气藏。

1 沉积相特征

通对过高峰场构造已完钻井长兴组地层厚度横向对比分析发现，钻遇生物礁主体部位井的长兴组与飞仙关组厚度存在补偿关系(图1)，即礁井长兴组厚度较厚，飞仙关组较薄，礁井长兴组厚度可达300m以上，而非礁井厚度变化较稳定，一般为206m～230m。

从高峰场周围地区沉积岩性的情况以及长兴组、飞仙关组地层厚度变化情况看，高峰场地区没有明显的海槽向陆棚边缘的沉积相带变化特征，相邻的大池干、寨沟湾地区，处于长兴期碳酸盐深缓坡相带，系正常浅海沉积，无深水沉积特征。

峰X井生物礁发育于长兴组上部，岩性以浅灰带褐色海绵云、灰岩为主，局部为深灰色细—粉晶云岩、浅灰带褐色花斑状云岩及深灰色粉晶云岩，无燧石结核及条带。从生物种属来看，有纤维海绵、硬海绵、残余海绵、棘皮、腕足、瓣鳃、水螅、苔藓虫、红(绿)藻、介形虫、有孔虫、腹足及残余生屑、蜓，少量骨针等。造礁生物主要为纤维海绵、硬海绵、水螅、苔藓虫、红(绿)藻，附礁生物主要为棘皮、腕足、瓣鳃、介形虫、腹足等，生物含量极为丰富，在岩石颗粒百分比含量中，生物颗粒占了35%～100%，其中，尤以海绵最为发育。由于后期强烈的白云石化作用，形成了厚度达60多米的一套次生白云岩。由于长兴组生物礁的发育，飞仙关底界的高伽玛段在该井不明显。

在同一井场完钻的长兴组生物礁专层开发井峰Y井，取心进一步证实钻遇长兴生物礁，并测试获气。但峰Y井与峰X井井底距离仅80m，而礁储层厚度即由峰X井的59.6m变为峰Y井的16.6m，反映了礁储层极强烈的非均质性，同时也表明峰X井区生物礁气藏是圈闭范围不大的缓坡相带的点礁气藏。

图1 高峰场构造峰X井及其邻井长兴组—飞仙关组地层对比图

峰Z井钻遇生物礁，生物礁的生长发育特征及部位与峰X井类似，钻遇垂厚60余米的白云岩储层，长兴上部进行了取心，岩性主要为溶孔白云岩，生屑含量丰富，造礁生物海绵发育，岩心观察表明，取心段主要为礁顶滩相沉积特征。该井飞仙关底部的高伽段不明显，这一特征也与峰X井类似。

峰D井、峰E井(正眼)以及向峰Z方向侧钻的峰E(侧眼)均未钻遇生物礁，长兴组岩性主要为泥晶生屑灰岩，长兴组岩屑薄片中未见造礁生物，含较多的生物碎片，能够识别的生物种类有棘皮、腕足、瓣鳃、红(绿)藻、介形虫、有孔虫、腹足、蜓、骨针等。其中骨针含量较多，含量最高达40%，平均25%。由于生物礁不发育，长顶及飞底的高伽段十分明显，长兴期总体上属于碳酸盐缓坡相沉积环境。

实际上，高峰场生物礁井周边井的特征都基本相似，相邻四周均有非礁井，且各非礁井的岩性、电性特征基本一致，沉积相均为碳酸盐缓坡相，并未见到从缓坡向海槽变化的相变，这是判断生物礁是缓坡上发育的点礁还是缓坡向海槽过渡带边缘礁的关键因素，因此，从相邻井区沉积相无变化的角度看，高峰场生物礁为碳酸盐缓坡相带上生长发育的点礁，礁体规模可能有限。

2 储层特征

2.1 储集空间类型

根据薄片分析鉴定，高峰场生物礁储层的原生孔隙几乎消失殆尽，为储层的储集能力以及渗透能力作贡献的主要是礁滩相白云岩中的各类次生孔隙，储集空间包括孔隙、洞穴、裂缝三大类。

2.2 储层物性特征

(1)孔隙度

高峰场构造长兴组储层段在003-2井取心29.39m、峰X井补充井壁取心48颗。峰Z井取心24.86m。从其岩心孔隙度频率分布图分析看，峰X井长兴组的岩心孔隙度为1.26%～8.31%，平均3.23%，孔隙度集中分布在2%～5%间，峰Y井的孔隙度为0.22%～6.46%，平均1.54%，孔隙度主要分布于2%～3%间。峰X井与峰Y井处于同井场，两口井的物性相差较大，说明长兴组储层物性非均质性较强。峰Z取心段孔隙度0.74%～4.51%，平均1.93%，孔隙度主要分布1%～2%之间，该井取心段为泥晶白云岩夹细粉晶白云岩，储集物性不是很好，在局部生物体腔孔发育，孔隙度较高。从测井曲线看，取心段并未取到该井最好的储层。

由于高峰场生物礁储层非均质性较强及取样条件限制，岩心孔隙度和测井孔隙度存在较大的差别。高峰场生物礁储层段测井孔隙度主要分布范围在2%～10%之间。峰X井储层段平均孔隙度为6.81%，其中低孔段(孔隙度2%～6%)占41.4%，中孔段(孔隙度6%～12%)占55.7%，高孔段(孔隙度大于12%)占2.9%；峰Y井储层段平均孔隙度为6.21%，其中低孔段占48.18%，中孔段占51.82%，无高孔段。峰Z井储层厚度65.24m，储层段测井平均孔隙度5.6%，其中低孔段占68.8%，中孔段占31.2%，无高孔段。总体来看，高峰场长兴生物礁储层属次生孔较发育的中孔储层。

(2)渗透率

高峰场峰X井长兴组生物礁储层岩样平均渗透率为0.4mD，主要低于0.5mD，峰Z井取心段渗透率也很低，峰值集中在(0.001～1)mD之间，反映出高峰场长兴组生物礁储层段的基质渗透率较低。

2.3 储集岩类型

高峰场长兴生物礁储层属次生孔较发育的中孔储层，基质渗透率较低。综合岩心和测井资料分析，高峰场长兴组生物礁储层主要发育Ⅱ、Ⅲ类储层，孔隙度在2%-8%之间，Ⅰ类储层不发育。峰X井电性特征显示，储层段声波时差和深浅双侧向测井曲线总体上表现为块状升高与块状降低的特点，为孔隙型储层的特征。FMI成像图像分析表明，峰X井储层的分布与岩性和显示渗透性的裂缝及溶蚀孔洞均有关系，储层段裂缝较发育，孔洞也较发育，发育的高导缝形成较好的渗滤通道。按产状看，主要为斜缝和平缝，分别占44.6%和43.8%。取心段洞穴非常发育，多达1248个，平均42.5个/m。峰Z井在取心井段，见裂缝17条，有效缝17条，有效缝密度2.11条/m，溶洞发育，见132个溶洞，平均16.42个/m。裂缝的发育程度决定了气井的产能，经试油测试峰Y井和峰Z长兴组储层段测试均获得高产工业气流，故高峰场长兴组生物礁的储集类型为裂缝较发育的裂缝-孔洞型。

2.4 储层纵横向展布

从测井及地质综合解释来看，峰X井区长兴组生物礁储层共有四段，累计厚度达59.6m。较集中分布于长兴组顶部73m的地层中，上部的第一段至第三段均为薄层，单层厚度1m～10m，以粉—细晶云岩、花斑状云岩、生屑灰岩为主。第四段是峰X井区长兴组生物礁气藏的主要储层段，岩性以海绵云岩为主，局部为细—粉晶云岩，测井资料对比表明，峰Y井发现一层厚度为16.6m的生物礁储层段与该段相当，但厚度急剧变薄，而第一段至第三储层段在峰Y井处已尖灭(图2)。

图2峰X井—峰Y井长兴组储层对比图

3 地震响应特征

根据川东地区勘探实践总结出的生物礁地震识别模式，运用相干体分析和沿层属性分析(瞬时相位，均方根振幅反射能量梯度)可以勾绘出长兴组生物礁发育有利相带以及礁外形特征，阳新统顶界向上94ms的相干体切片，圈定的强相干区为峰X井生物礁平面的外形特征，它呈孤岛状分布于碳酸盐缓坡。

通过地震合成记录和地震剖面对比(图3)，发现位于长兴组上部的高峰场生物礁储层集中段表现为强反射特征，相位与邻近非礁井的飞四泥岩段反射层位相当。峰X井生物礁地层剖面上长兴组增厚、飞仙关组减薄的幅差约80m～100m，但其横向规模较小在常规地震剖面上不易识别。

图3峰X井、峰A井、峰B井三维连井剖面及合成记录对比

通过测井数据对三维地震资料进行各种约束反演及地震属性数据体切片分析，研究高峰场生物礁地震异常响应分布范围。

高峰场生物礁含气储层速度与围岩相比，低速特征明显，且低速段的累积厚度大于周边仅有飞四泥岩低速段的非礁地层，在波组抗约束反演剖面上，峰X井区形成更低阻的透镜条带，反映储层发育区的分布范围；用多井伽玛曲线约束反演的伪测井剖面上能观察到峰X井区生物礁块状低伽段，孔隙度反演、声波时差反演等多种地震属性数据体切片上都不同程度地反映峰X井区长兴组生物礁形成的地震异常响应范围；综合地质、地震处理解释确定峰X井区生物礁岩性圈闭面积为2.0km2(图4)。

图4 高峰场长兴生物礁分布预测

4 气藏动态分析

峰X井钻遇长兴生物礁，礁组合厚度近百米，周边相邻的峰B井北距峰X井1.5km、峰A井东距2.7km，均未见到生物礁；与峰X井同井场的Y井，长兴井底相距仅80m，礁储层厚度即由峰X井的59.6m骤减到16.6m。峰Z井生物礁储层有60余米，西北方向的峰D井井底距该井1.2km，东北方向的峰E(侧眼)井底距离1.8km，西南方向的峰A井井底距3.2km，东南方向的峰F井井底距离2.3km，这些井均未钻遇有利的生物礁及其储层。

通过峰Y井完井测试数据和峰X井MDT地层压力测样数据分析，二者折算压力分别为1.71和1.73，基本一致，为同一连通的储渗系统；计算高峰场长兴组生物礁气藏压力系数达1.72，是被致密围岩中封闭的小型透镜状储渗体超高压气藏。这类气藏是开江—梁平地区点礁气藏的典型特征。峰Z井与这两口井的地层压力差距很大，是两个不同的含气系统。峰Y与峰Z井长兴组气组份差别较大，明显不是一个气藏。

高峰场西(峰Z井区)长兴组生物礁气藏生产中产量、压力均无法稳定，持续下降；高峰场南(峰X井区)长兴组生物礁气藏生产压力下降快，储量极少，经数月生产后产能近枯竭，其后对峰X井对应层位再次进行试油作业亦未有工业气流产出，进一步证明，峰X井、峰Z井礁储层连通范围极为有限。