滨里海盆地东缘中区块石炭系碳酸盐岩储层测井评价

苗钱友，朱筱敏，郭洪明，赵辉，朱萌

（1.中国石油大学地球科学学院，北京102249；2.中石油阿克纠宾油气股份公司，阿克纠宾 030006；3.川庆钻探工程有限公司地质勘探开发研究院，四川 成都 610051）

0 引 言

滨里海盆地东缘中区块碳酸盐岩储层主要发育在石炭系KT－Ⅰ和KT－Ⅱ层段，KT－Ⅰ段具有岩性和储层类型复杂、孔隙空间类型多样等地质特征，优质储层主要发育在白云岩中，储层裂缝和孔洞发育。此外，部分中高孔隙度碳酸盐岩储层测井、岩心资料显示储层物性及含油性好，但试油为干层，为无效储层。该类储层测井评价存在3个难题：①利用常规测井资料识别中高孔隙度碳酸盐岩储层中的裂缝和孔洞；②识别白云岩岩性；③对有效储层如何进行测井评价。通过对测井的综合研究，找到了裂缝和溶洞的识别方法和有效储层评价技术，提高了储层识别精度，有效指导了中区块KT－Ⅰ层的油气勘探与开发。

1 中高孔隙度碳酸盐岩储层裂缝和溶洞的识别

中区块石炭系KT－Ⅰ段储层中的孔隙、裂缝和溶洞均很发育（见图1），储层类型主要有孔隙型、孔洞型和裂缝－孔洞型等［1］。对于这类储层，孔隙响应特征相对单一，易于识别，但其中的裂缝和溶洞识别难度大。因此，研究裂缝和溶洞的测井识别技术对有效储层识别意义重大。

测井资料识别裂缝和溶洞的技术主要有2类：①利用成像测井资料识别，这种方法识别裂缝和溶洞相对容易［2－7］；②利用常规测井资料识别，尽管这种方法识别难度大但具有实际意义，因为不可能每口井都有成像测井资料。因此，研究利用常规测井资料识别裂缝和溶洞的技术很有必要。

1.1 裂缝识别

利用双侧向测井的差异性及其特征识别裂缝是应用最广泛的一种方法。该方法对低孔隙度段或致密段应用效果好；对于中、高孔隙度储层，双侧向测井更多反映的是孔隙的信息。中区块KT－Ⅰ段储层的平均孔隙度在16.4%左右，显然利用双侧向测井的差异性及其特征识别裂缝有局限性。通过岩心标定测井，提出了2种识别裂缝的有效方法。

（1）微电阻率测井曲线（微球形聚焦或微侧向测井）识别裂缝法。对于中高孔隙度地层，可结合微电阻率曲线综合识别裂缝。在裂缝发育的裂缝孔隙型、裂缝溶孔型储层和裂缝溶洞型储层中，微电阻率测井曲线（微侧向或微球形聚焦测井）与深侧向测井曲线往往表现为明显的不相关特征，微电阻率测井曲线以深侧向为背景呈完全不相关跳跃［见图2（a）、图2（b）］。对于孔隙型及溶孔型储层，微侧向或微球形聚焦测井曲线则基本随着双侧向曲线变化而变化，相关性好［见图2（c）］。

图3中的CT－4井2 334～2 353 m白云岩段微球形聚焦曲线与深、浅双侧向曲线变化相关性很差，该段岩心中也观察到构造裂缝和溶蚀裂缝很发育，试油获高产油气流。

应用上述方法判断裂缝时需要注意2个方面：①要排除大井眼影响，因为除泥质层和膏盐层垮塌的大井眼外，就是致密岩层的应力崩落型的椭圆形大井眼，而在裂缝发育段井壁一般不会垮塌，所以大井眼造成的微电阻率下降应去掉；②要排除泥质薄层或泥质条带影响，因为它们可导致微电阻率下降且呈锯齿状起伏。

（2）光电吸收指数异常法。碳酸盐岩的光电吸收指数在碳酸盐岩剖面中是较低的，但是当钻井液内加入了重晶石或铁粉且储层有裂缝发育时，钻井液直接侵入裂缝，使光电吸收指数值异常增高。因此，对应储层低光电吸收指数值的背景一旦出现异常高值，且排除大井径的影响后，即表明有裂缝存在。如图3中2 336 m和2 342.5 m处是2条裂缝的指示。

1.2 溶洞识别

图1 中区块KT－Ⅰ段主要储集空间类型

图2 深侧向及微电阻率曲线对不同类型储层响应的示意图

图3 CT－4井利用微球形聚焦与双侧向测井曲线的非相关性判断裂缝

对于溶蚀孔洞型储层，补偿密度测井和补偿中子测井能反映地层的总孔隙度，但声波测井仅能反映储层的基质孔隙度。这是因为，对于溶孔、溶洞型储层，绕过孔洞传播的声波速度快，到达仪器探头的时间早，穿过溶孔、溶洞传播的声波速度慢，到达仪器接收探头的时间晚，而补偿声波测量的是到达声波探头最快的波。因此，对于溶蚀孔洞型储层，补偿声波记录的往往是绕过孔洞传播最快的声波，穿过孔洞传播的波因速度慢不能被记录。因此，在孔洞发育段声波孔隙度往往是偏低的；但对密度测井而言，不论地层是各向同性的还是各向异性均都能反映总孔隙度。因此，在溶蚀孔洞发育段会有密度孔隙度和中子孔隙度大于声波孔隙度的特征。基于此特征能很好地识别孔洞。

图4 CT－11井溶蚀孔洞测井识别成果图

图4中CT－11井2 342～2 347.4 m段密度孔隙度明显大于声波孔隙度，该方法判断该段溶蚀孔洞发育，成像测井显示该段低电阻率的黑色斑块很多，溶蚀孔洞发育；2 347.4～2 351 m密度孔隙度与声波孔隙度差别小，该方法判断该段以孔隙型储层为主，成像测井也显示该段溶蚀孔洞发育差，主要以孔隙型为主。总体看来，该方法与成像测井识别结果吻合较好，表明该方法具有较好的适用性。

2 白云岩岩性识别

中区块KT－Ⅰ段优质储层主要发育在白云岩中，寻找白云岩发育段是寻找优质储层的前提条件。该段白云岩岩性识别主要综合4种方法。

（1）利用中子－声波、中子－密度和声波－密度交会图版识别岩性，该方法是根据交会点与岩石骨架线的位置关系识别碳酸盐岩岩性。

（2）光电吸收指数－密度交会法。在碳酸盐岩地层中，密度测井曲线和光电吸收指数曲线均是对岩性反映最敏感的曲线，2条敏感曲线的交会使岩性识别效果更好［见图5（a）］。

（3）光电吸收指数直观观察法。不同岩性具有各自典型的光电吸收指数特征值［白云岩的光电吸收指数为3.1，比灰岩（5.1）、磷灰岩（5.8）、菱铁矿（14.7）均低得多］，且光电吸收指数几乎不受流体类型及孔隙度的影响，它基本只受到岩性的影响，可基于此特征识别白云岩［见图5（b）］。

（4）三孔隙度曲线重叠法。工区内大量井白云岩发育段均具有如下特征：声波、中子和密度测井曲线按图5（b）中的刻度范围刻度后，其中子孔隙度相对声波和密度曲线明显偏左，而灰岩段的中子孔隙度相对声波和密度曲线偏右，该特征在工区内的白云岩地层普遍存在，且特征明显，对于直观识别白云岩地层效果特别明显。出现这一特征是因为白云岩骨架值往往变化较大，最大值可达5 p.u.。

3 储层有效性评价

图5 白云岩岩性判别方法

中区块石炭系KT－Ⅰ段主要有2类典型的无效储层，均具有中～高孔隙度、中～高电阻率测井特征，但测试却为干层。

第1类是因储集空间类型复杂而引起的。KT－Ⅰ段的储集空间既有晶间（溶）孔、粒间（溶）孔、又有粒内孔和体腔孔等。对于以晶间（溶）孔及粒间（溶）孔为主的储层一般为有效储层；而以粒内孔和体腔孔为主的储层，如果没有裂缝沟通，往往是无效储层，这类储层的孔喉连通差，即使孔隙度较高，油气也很难运移进去，故含油气饱和度低，束缚水饱和度高［8］；另一方面，连通性很差的孔隙，必然造成电阻率增高，表现为高含水性却也表现为高电阻率的特征。如图6中2 928.3～2 933.0 m井段孔隙度达到17.5%，电阻率达到130Ω·m，试油却为干层。对于这类储层有效性的评价宜采用以下思路。

（1）采用孔隙度－饱和度交会以及孔隙度－电阻率交会法分析交会特征及数据点分布特征。孔隙度－饱和度交会曲线呈现明显的双曲线特征［见图7（a）］，表明储层不含可动水；孔隙度－电阻率交会图版中数据点落在了油气层区域［见图7（b）］，2种方法判断该储层具明显的油气层特征。这是因为以粒内孔和体腔孔为主的储层其储层无可动水，由于储层孔隙连通性很差，渗透性差，电阻率往往偏高。

图6 L－1井测井综合解释成果图

（2）分析P1／2法概率图累计概率曲线斜率特征。这类储层其P1／2法概率图累计概率曲线斜率表现为明显的低斜率特征［见图7（c）］，表明储层不含油气。因为这类储层孔隙连通性很差，油气无法进入孔隙，孔隙内均是地层水。

（3）利用微电阻率曲线判别法和光电吸收指数异常法判断裂缝是否发育。判断表明，该类储层裂缝不发育，为孔隙型储层。

以上3点主要特征表明，储层尽管孔隙度高，孔隙连通性差、渗透性差且裂缝不发育，属于无效储层。

图7 L－1井流体性质判别图版

图8 CT－52井测井、岩心及铸体薄片综合图

第2类是因岩性复杂引起的。对于在低能环境下沉积形成的泥晶类碳酸盐岩，因其沉积时能量低，岩石结构相对较细，孔喉半径相对较小，储层的毛细管阻力大，不利于油气的运移及产出。如图8中干层，岩性主要为泥晶灰岩，孔隙度为8.7%，取心岩心见有原油渗出，尽管孔隙度较高且岩心含油性好，但测试无产液能力。对于这类储层的有效性分析一是要结合岩石铸体薄片及压汞实验等岩石实验分析结果，二是可以加测核磁共振测井解决，因为核磁共振测井能有效分析岩石的孔隙结构特征［9－12］。

4 结 论

（1）微电阻率曲线与深侧向曲线表现出明显的不相关特征及光电吸收指数值的异常增高特征可用于KT－Ⅰ段中高孔隙度段裂缝的识别。

（2）在溶蚀孔洞发育段，密度孔隙度会显著的大于声波孔隙度，基于此特征可识别孔洞发育段。

（3）综合使用三孔隙度曲线交会法、光电吸收指数－密度交会法、光电吸收指数直观观测法及三孔隙度曲线重叠法等4种方法可识别白云岩。

（4）以粒内孔和体腔孔为主的储层一般为无效储层，应综合3个方面的特征判别储层的有效性；在低能环境下沉积形成的泥晶类碳酸盐岩一般为无效储层，对这类储层一是要结合岩石的铸体薄片及压汞实验等岩石实验分析结果，二是可以加测核磁共振测井来进行分析。

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