成像测井在珠江口盆地惠州凹陷古近系勘探中的应用

袁立忠，戴朝强，汪瑞良

刘 军，朱焱辉，张晓宇 （中海石油（中国）有限公司深圳分公司研究院，广东广州510240）

成像测井在珠江口盆地惠州凹陷古近系勘探中的应用

袁立忠，戴朝强，汪瑞良

刘 军，朱焱辉，张晓宇 （中海石油（中国）有限公司深圳分公司研究院，广东广州510240）

针对珠江口盆地惠州凹陷海上钻井较少，对深层古近系各种地质情况了解不深的问题，在该地区古近系地层的钻探过程中首次使用了FMI成像测井技术。结合常规测井及岩心资料对惠州A构造的岩性、沉积构造及沉积相特征等进行了有效识别。通过井旁构造分析，对该区断层转换带地震资料处理中的困惑进行了解答，证实了在该区文昌组发现的水平层现象是由地震多次波引起，识别出地震上无法显示的微小断层，并对古水流方向进行了分析，极大地促进了惠州凹陷古近系油气藏勘探的进程。

FMI成像测井；多次波；沉积相；古水流；古近系

惠州凹陷位于珠江口盆地珠一坳陷，是南海东部海域最富烃的凹陷之一［1，2］。随着惠州凹陷油气勘探的深入，近几年来对深层古近系的研究逐渐深入，取得了大量的研究成果，提出并通过钻探证实了古近系文昌组沉积下来的巨厚泥岩不仅提供了整个珠江口盆地的油气来源，更可以作为下构造层各类砂体的区域性盖层，形成盆地内油气的“黄金组合”。但由于深层主要为陆相沉积，和浅层的海相地层具有不同的沉积特征，同时古近系钻探井较少，对于深层的岩性、沉积相、古水流及构造发育特征都没有详细的了解。因此，在该地区深层古近系首次进行了FMI（Formation MicroScanner Image）成像测井，结合常规测井，对惠州A构造岩性、沉积相及古水流进行了较为详细的分析，解决了前期勘探过程中遇到的难题，降低了下一步勘探的地质风险，推动了该区的勘探进程。

1 成像测井技术原理

成像测井技术是指井下仪器采用阵列式的传感器沿井壁测量或旋转扫描测量，将得到的信息传回地面，并通过处理得到井壁的二维图像［3］，以分辨率高、携带地质信息量大和成像直观等突出优势在油田得到广泛的应用。成像测井资料主要是通过图像的颜色、图像的几何形态、图像的连续性等来代表不同的地质意义。该次采集过程中沿井壁每0.1in采一次样得到了全井段细微的电阻率变化，形成电阻率图像，通过将每个电极的每个采样点变成一个色元，图像按颜色分为黑、棕、黄、白4大种，共42个颜色级别，颜色由深变浅代表电阻率由低变高，色彩的细微变化代表着岩性和物性的变化。FMI图像具有很高的纵向和横向分辨率（0.2in），它可以清楚地反映井壁地层各种尺度的岩性、结构、构造及井壁结构的变化，如裂缝、层理、结核、砾石颗粒、微断层和井眼崩落等。因此，FMI微电阻率成像测井有着广泛的地质应用，如地层产状和井旁构造分析、沉积构造和沉积相研究、裂缝识别与定量计算、孔洞分析、地应力分析和薄层识别等。

2 成像测井技术在工区古近系勘探中的应用

2.1 岩性、岩相及沉积相特征识别

在惠州凹陷A1井的钻探过程中进行了井壁取心，通过将实际获得的取心资料刻度到FMI图像上，总结出不同的岩性在FMI图像中的特征，然后结合井壁取心及测井、录井资料，根据FMI图像特征来详细划分不同岩性，获得成像测井段的岩性描述。总体来看，该区古近系文昌组主要岩性为厚层浅灰色－灰色含砾砂岩、砂岩夹薄层灰色、褐色、深灰色泥岩。含砾砂岩在FMI图像中粗糙感明显，可以见到砾石的定向排列、大小、磨圆等，颜色上呈黑色－灰色，含砾砂岩中交错层理、块状层理发育（图1（a））；砂岩在FMI图像中粗糙感明显减少，颗粒相对较细，颜色上呈黑色－灰色，交错层理发育（图1（b））；泥岩在FMI图像中呈粒细质均的特征，颜色相对较亮，主要为块状层理、水平层理，井壁常垮塌，部分层段见高阻缝、高导缝，断层发育（图1（c））。

图1 惠州凹陷A1井井壁取心与FMI成像特征

惠州凹陷A1井所在构造（A构造）位于珠江口盆地东沙隆起的北部边缘，紧邻惠州凹陷，处于惠西半地堑南部2条侧列同向控凹断层形成的转换带的位置。该区沉积相分析是在区域地质背景的指导下，结合常规测井、录井所提供的信息，综合分析FMI图像中识别出的岩性及各种沉积构造识别出来的。分析认为，该井文昌组分为2个大的旋回，底部为一套辫状河三角洲前缘沉积，由于区域构造运动，盆地抬升剥蚀，东沙隆起的大量陆源碎屑物成为主要物源供给体系，发育辫状河三角洲平原沉积，然后湖盆逐渐扩张，发育辫状河三角洲前缘沉积。恩平组整体上是一个湖盆扩张－萎缩的过程，自下而上发育辫状河三角洲前缘－辫状河三角洲平原沉积。此后南海运动海水大规模入侵，盆地内断陷、断坳向坳陷转化，珠海组发育了三角洲平原沉积（图2）。

2.2 井旁构造分析

成像测井可以帮助进行井旁构造分析，确定构造倾角方向和走向，用来标定和验证地震资料得出的构造剖面，提高地震解释的精度，并且清楚识别小到裂缝级的断层，更能帮助地震解释内幕断层［4］。井旁构造分析是基于对层理的分类拾取和计算而进行的，主要是依据泥岩层理的模式来进行分析的。

惠州凹陷A1井构造所在断层转换带，在地震剖面上文昌组显示为一套水平反射特征，对于这套地震反射特征到底是辫状河三角洲平原亚相引起的真实地层响应，还是地震多次波引起的假象，一直存在争议。而在A1井钻探之后，取心仅有5m，在岩心上的倾斜现象到底是大型斜层理还是地层倾角也各有说法，而FMI成像测井解决了该难题。通过FMI成像测井解释发现，该井珠海组－恩平组中上部地层产状较为稳定，倾向为东，倾角主频为10°；恩平组下部－文昌组中上部倾向为近北东东向，地层倾角变化较大，主要介于28～40°，主频为30°；文昌组下部地层倾向近东，地层倾角主频主要介于25～30°（图3）。通过成像测井成果资料确认了地震剖面上的平层反射为多次波，从而解决了地震资料处理过程中遇到的难题，充分发挥了成像测井资料在勘探中的作用。根据地层倾角模式分析，推测测量井段在3520、3830m附近有2条规模比较大的过井断层，在断层比较发育的地层，地层产状较为杂乱。断层走向有2组优势方向，北东－南西与北西－南东向，倾角集中在55～80°（图4），推测这些断层为边界大断层活动时伴生一系列规模不等的断层，而地层产状的变化受边界大断层与过井断层的综合影响。

图2 惠州凹陷A1井解释井段沉积相分析

2.3 古水流方向分析

古水流方向的分析一般是在相对应的成像测井图上识别出能够反映古水流层理方向的地层倾角蝌蚪图，一般根据消除构造倾角以后的砂岩层理来判别［5］。构造倾角通常由砂体下部的泥岩段中地层倾角的稳定率模式来确定，当地层倾角相对杂乱时，可以通过统计频率确定。通常当地层倾角低于5°时，一般不需要构造倾角消除。但如果砂岩的倾角也相对较低，通过倾角消除可以得到更为准确的倾向。

对于惠州凹陷A1井，倾角主频都大于10°，所以在进行古水流方向分析时，必须进行地层倾角的消除。可以利用砂砾岩体下部泥岩段中稳定的地层倾角对砂砾岩中的交错层理面进行构造倾角消除。构造倾角消除后，文昌组古水流方向整体近东－北东向扇状展开，即文昌组砂体展布方向为北北东向；恩平组交错层理产状近北西西，即恩平组砂体展布方向为北西西向；珠海组交错层理产状近东，即珠海组砂体展布方向近东（图5）。结合区域地质资料，东沙隆起是古近世时期惠州盆地陆源碎屑供给的重要源区之一，边界断层之间的转换带对物源控制作用比较明显，是来自东沙隆起上的物源进入凹陷的主要入口，惠州凹陷A构造即位于断层转换带上。根据古水流方向分析及区域地质背景，推测文昌组物源来自于东沙隆起，物源由西部断层转换带进入凹陷。恩平组物源来自于东沙隆起，推测可能物源由西部断层转换带进入凹陷，扇体北东向展开，而惠州凹陷A1井位置处于扇体的西北边，导致古水流方向向北西西向偏转；也可能物源直接来自于南部边界断层。珠海组物源来自于东沙隆起，物源由西部断层转换带进入凹陷。

图3 惠州凹陷A1井FMI成像测井解释井旁地质剖面

图4 惠州凹陷A1井FMI成像测井解释识别过井断层

图5 惠州凹陷A1井解释井段古水流方向分析

3 结 语

该次研究为FMI成像测井在惠州凹陷古近系勘探中的首次运用，解决了该地区古近系勘探中所遇到的难题。通过岩心的标定，利用成像测井对岩性、沉积相做了较为准确的识别；对井旁构造进行分析，确定了构造倾角和走向，解释了地震资料中多次波所引起的水平地层假象，解释了井上钻到的地震上无法识别的微小断层，判断了古水流的方向，证实了转换带的物源来自东沙隆起，极大地促进了惠州凹陷古近系油气藏勘探的进程。

［1］陈长民，施和生.珠江口盆地（东部）第三系油气藏形成条件［M］.北京：科学出版社，2002.

［2］龙更生，施和生.珠江口盆地惠州凹陷中新统地层岩性圈闭形成条件分析［J］.中国海上油气，2006，18（4）：229～235.

［3］熊伟，运华云.成像测井在砂砾岩体勘探中的应用［J］.石油钻采工艺，2009，31（增刊1）：48～52.

［4］徐锦绣，王永利.成像测井在地质油藏研究中的应用［J］.海洋石油，2009，29（1）：100～104.

［5］刘观美，刘友霞.成像测井在苏里格南部地区的应用［J］.新疆石油教育学院学报，2010，11（1）：284～287.

［编辑］ 龙 舟

85 The Application of Imaging Logging in Exploration of Palaeogene in Huizhou Depression of Pearl－river Mouth Basin

YUAN Li－zhong，DAI Chao－qiang，WANG Rui－liang，LIU Jun，ZHU Yan－hui，ZHANG Xiao－yu

（First Authors Address：Institute of CNOOC，Shenzhen510240，Guangdong，China）

In allusion to the problem of less well drilling，and less understanding of Pelaeogene geologic conditions，FMI image logging technique was first used in drilling the Paleogene formation.In combination with conventional logging and core data，the characteristics of lithology，sedimentary structure and sedimentary facies of Structure A in Huizhou Depression were effectively recognized.By well side structural analysis，the suspicion of seismic process of fault－zone conversion is solved and it is recognized that subzones are difficult to be displayed in the process and Palaeogene water flow direction is analyzed，it promotes the progress of Palaeogene reservoir exploration.

FMI imaging logging；seismic multiples；sedimentary facies；ancient water flow；Palaeogene

book=244,ebook=244

P631.84

A

1000－9752（2012）07－0085－05

2012－03－01

袁立忠（1970－），男，1994年石油大学（华东）毕业，高级工程师，现主要从事油气勘探工作。