托甫台地区奥陶系储层地震响应特征与测井流体识别

刘群利，王 超，罗 军，王洪涛，张晓娟

（中石化西北油田分公司石油工程监督中心，新疆轮台841600）

1 概述

通过对托甫台地区奥陶系储层地震保幅数据体沿目的层的层面、切片、时窗段进行地震参数异常信息的提取，其预测结果能有效反映目的层某个岩性界面或厚度段内缝洞体的地震异常信息，而不能反映缝洞体的流体信息。要想研究缝洞体的流体信息，就需依靠更加精确的目的层、储集层的物理信息。因此，对缝洞储集体开展定量描述研究，进一步认识缝洞储集体的流体属性，进行流体判别，而地震信息描绘了缝洞储集体，测井信息为描绘储集体的流体信息提供可能。

2 储层地震响应特征

2.1 A类模式：不规则地震反射结构

多个地震道中、下奥陶统顶面及内幕波形反射结构呈不规则状、无一定方向、振幅可强可弱，同相轴可长可短且连续性较差，常有非系统性同相轴反射终止和分叉现象，此种波形特征反映碳酸盐岩储层较为发育。从模型正演可知，能够形成A类地震波形反射特征的多与大小不等、形态各异的溶洞—裂缝集合体或符合一定条件的裂缝、地层塌陷等有关，反映的是一系列不同密度的裂缝带或纵向厚度较小的由随机分布的小孔洞组成的孔洞集合体构成的缝洞储集体的反射特征。并且反射能量强弱主要受缝洞密度、缝洞规模、裂隙发育程度、内部孔洞的分散程度、孔内或裂隙内充填物性质及距中奥陶统风化面距离等因素的影响。通过对托甫台地区钻井钻遇储层与地震波形特分析。碳酸盐岩缝洞型储层越发育，缝洞集合体形状越不规则，形成的波形反射特征也越不规则、杂乱。

2.2 B类模式：串珠状强振幅地震反射结构

当缝洞储层距中、下奥陶统顶面大于30m时，多个地震道瞬地震反射波以下第一负波谷振幅大于后续的正波峰振幅值时，第一负波谷处即为碳酸盐岩储层发育位置，并且波谷的振幅值越大、频率越低，表示缝洞储层越发育。地震剖面上多表现为“串珠状”波形异常反射特征。典型的串珠状强振幅地震反射结构，主要是由储集体与致密围岩之间的多次波（藕极振荡）及绕射波经偏移归位后形成的较强短轴反射组成。通常的垂直洞穴异常体、球形溶洞储集体、裂缝储层、叠层状储层等在一定条件下都可形成“串珠状”地震反射特征。“串珠状”特征明显的程度受储集体的高度、宽度、形态、内部孔洞的分散程度、孔内充填物性质等因素影响。随孔洞内的充填物从流体（1500m/s）变化到较致密的溶积砂岩或泥质灰岩[速度大于4000m/s时（即孔洞内充填物的速度增大）]，或者储集体纵向厚度减小时，“串珠状”反射波振幅会减弱。

2.3 C类模式：弱振幅低频地震反射结构

储层发育在中、下奥陶统顶部，T74地震反射波呈弱反射、低频特征，该反射特征通常出现在奥陶统风化面附近（距风化面5～20m）。这主要是由中、下奥陶统顶面反射波与沿横向分布范围宽、纵向厚度小的溶洞反射叠加引起的，使得中、下奥陶统顶面反射波的能量变弱，而溶洞底部与下伏围岩之间的正极性反射受到下奥陶统顶面反射波的负极性续至波叠加也变得较弱。在中、下奥陶统风化面附近，溶洞厚度增大或溶洞内充填物速度愈低，中、下奥陶统顶面反射波及溶洞底部的反射的能量会更弱、频率会更低。但随着距离奥陶统风化面愈远，溶洞顶底反射会加强，并产生振荡效应，渐渐过渡到串珠状强振幅地震反射波形结构。

3 储层测井响应特征

3.1 裂缝型储层响应特征

裂缝型储层电阻率曲线典型响应特征为“V尖”字形态，托甫台地区裂缝电阻率数值变化较大，从几十到上千，双侧向电阻率在高阻值背景下明显减小，产生一定幅度的正差异，并且随裂缝倾角增大，深浅电阻率之间差异也越大，识别高角度缝时效果较好。三孔隙度曲线在裂缝处均有微小起伏，起伏大小与裂缝有效性有关联。井径曲线扩径或略呈锯齿状。密度测井值的大幅度降低指示可能存在裂缝。

3.2 溶孔型储层响应特征

溶孔型储层双侧向电阻率与围岩电阻率存在差别，较裂缝型储层相比，差别较小且溶孔型储层电阻率曲线常呈“U”字形态，对托甫台地区井溶孔型储层段的统计发现，密度曲线较其他孔隙度曲线在溶孔型储层处响应更敏感，较裂缝型储层相比，溶孔型储层的三孔隙度曲线起伏较小。

3.3 溶洞型储层响应特征

根据其充填程度，可将溶洞分为未充填、半充填和全充填3种模式。溶洞型储层井段井径等于致密灰岩段井径时，为全充填。洞穴型储层井段井径大于致密灰岩段井径时，为半充填洞穴。洞穴型储层井段井径远大于致密灰岩段井径时，为未充填洞穴。详细辨别如下：

全充填型：井径无扩径现象；自然伽马、无铀伽马曲线高值；双侧向较低且反映充填物电性、存在“正幅差”；无放空漏失情况，钻进快；CNL、AC曲线值增大、幅差较小；密度曲线值减小、幅差小。

半充填型：井径存在扩径现象；自然伽马、无铀伽马曲线高值；双侧向较低且反映充填物和流体电性、常存在“正幅差”；出现放空漏失情况，漏失缓慢，钻进很快；CNL、AC曲线值增大厉害、幅差较大；密度曲线值减小厉害、幅差大。

未充填型：井径存在扩径现象，扩径严重甚至超过其探测深度；自然伽马、无铀伽马曲线低值；双侧向异常降低且有时反映泥浆电阻率；出现放空漏失情况，漏失严重；CNL、AC曲线值增大异常厉害、幅差很大；密度曲线值减小异常厉害、幅差很大。

3.4 孔洞型储层响应特征

孔洞型储层的三孔隙度曲线的响应特性一致性较好，但曲线在孔洞型储层段响应起伏较弱，与纯灰岩段地层相比GR值要高，电阻率曲线在孔洞型储层段呈现“平坦U”形态。

3.5 裂缝溶孔型储层响应特征

裂缝溶孔型储层在托甫台地区测井曲线响应差别大，有的表现裂缝型储层的响应特征，有的表现溶孔型储层的响应特征，有的二者皆有，结合成像资料分析，出现不同响应特征的主要原因与储层段裂缝、溶蚀孔的发育情况有密切关系，但储层段与围岩相比其电阻率相对较低，其曲线幅差数值起伏与裂缝、溶蚀孔发育情况有关。

3.6 裂缝孔洞型储层响应特征

裂缝孔洞型储层三孔隙度曲线响应特征较为明显，与围岩相比曲线存在起伏，而电阻率曲线在裂缝孔洞型储层段常呈现出低值、呈“正幅差”特征，与裂缝、孔洞型储层相比其曲线较为平稳。

4 储层流体识别

奥陶系碳酸盐岩储集空间类型多样，成因复杂，可分为孔、洞、缝等3大类6小类。储集类型是指储集空间在碳酸盐岩中的组合特征，归纳有6小类。

4.1 裂缝型储层流体识别

裂缝型储层是塔河油田常见的一类储层，基本特征为基质孔隙度低，渗透性差，但裂缝较发育，裂缝既是主要的渗滤通道又是主要的储集空间。

研究发现托甫台地区裂缝型储层的规律：①油层的三孔隙度曲线大于某一值时其相关性比水层、油水同层更好；②水层的电阻率小于400Ω·m，油层的电阻率介于450～1100Ω·m之间；③托甫台地区低角度裂缝比高角度裂缝更容易含水，高角度裂缝多含油，当然这与电阻率的背景值有关。

4.2 溶孔型储层流体识别

溶孔型储层主要发育在托甫台地区的南面，储层不发育，溶蚀孔是主要的储集空间。

托甫台地区溶蚀孔型储层流体判别：①储层流体性质含油时电阻率大于800Ω·m，含水时小于800Ω·m但油水同层的KTH值较水层高；②溶蚀孔发育或孔隙度较大的储层其流体性质多为水层，而油层多分布在低侵处；③油层的密度比水层高，水层的声波比油层高，个别点与缝洞单元的构造成藏有关。

4.3 溶洞型储层流体识别

未充填溶洞型储层是一类理想的储集空间。

通过采用CAL-KTH和DEN-KTH交会图分析，可以对溶洞型储层进行判比。①当KTH值较大而井径变化不大时，溶洞被充填；②当KTH低于某一值（7API）时，溶洞型储层未被充填，井径反映储层空隙空间；③未被充填的溶洞穴储层密度较充填型储层大而KTH值较充填型储层低。

托甫台地区溶洞型储层流体判别如图1所示：①与别的储层类型相比溶洞型储层电阻率极低，统计发现托甫台地区溶洞型储层电阻率低于200Ω·m；②溶洞型储层孔隙度较别的类型储层大；③在溶洞型储层中，油层的密度值较水层密度值大，水层的声波值较油层的大(见图1)。

图1 溶洞型储层交汇图

4.4 孔洞型储层流体识别

孔洞型储层中的孔洞发育，两者对油气的储集都有贡献，但洞的作用相对更重要。

孔洞型储层流体判别如图2所示：①水层电阻率较含油层低，且低于300Ω·m；②高侵低阻的孔洞型储层多含水；③孔洞型储层流体性质对于孔隙度曲线的敏感性不高；④油层的GR/KTH比值较水层高，水层比值约为2(见图2)。

图2 孔洞型储层交汇图

4.5 裂缝溶孔型储层流体识别

裂缝溶孔型储层发育溶孔和裂缝，溶孔是储集空间，裂缝在沟通和改善溶孔的渗流性上起重要作用。

裂缝溶孔型储层流体判别如图3所示：①电阻率、孔隙度对储层流体性质判别敏感性差；②高侵储层的含油性概率大低侵储层的含水概率大；③GR/KTH大于1.5时储层含油，小于时含水；④油层表现为高GR/KTH比值低RD/RS比值，水层则相反(见图3)。

图3 裂缝溶孔型储层交汇图

4.6 裂缝孔洞型储层流体识别

裂缝孔洞型储层，孔洞和裂缝均较发育，两者对油气的储集和渗滤均有相当贡献，但孔洞的贡献更大。

裂缝孔洞型储层流体判别如图4所示：①低侵型裂缝溶孔型储层易发育水层；②储层含油时电阻率大于600Ω·m含水时电阻率小于200Ω·m；③裂缝溶孔型储层为油层时其GR/KTH比含水时较高，比值大于1.7时为油层，小于1.7时为水层或同层；④三孔隙度曲线对裂缝溶孔型储层流体性质判别上不敏感(见图4)。

5 认识与结论

图4 裂缝孔洞型储层交汇图

（1）裂缝、溶洞表现为强振幅异常反射、振幅变化率大、强相干、低波阻抗、低速度的地球物理响应特征。溶洞作为一种重要储集层类型，在地震时间剖面上表现为陷落柱状强振幅反射结构，在沿层振幅变化率图上表现为椭圆形、串珠状、条带状振幅变化率异常；

（2）电阻率大于1600Ω·m的有效储层常为溶孔型储层，且在高阻溶孔型储层之中油层电阻率大于水层。含“洞”类型储层产油时其电阻率低于250Ω·m且声波时差介于50～64μs/ft之间；

（3）裂缝、溶孔型储层含油时电阻率变化较大，但声波时差介于49～55μs/ft之间(电阻率大于200Ω·m)，从下至上电阻率由小变大时储层空隙种类由多变少；

（4）低电阻率高声波时差的溶洞型储层其流体性质常为水。表现出高电阻率低声波时差或低电阻高声波时差的水层常为溶孔型储层；

（5）多空隙类型储层含水时其电阻率低于110Ω·m，声波时差介于49～55μs/ft，朝两个方向空隙类型变得单一；

（6）储层的RD/RS比值大于1且GR/KTH比值大于1.5时储层的含油性大；当储层的RD/RS比值小于1时其储层含水的可能性较大；当储层的GR/KTH比值大于1.7时且RD/RS小于1时，其储层多为含“洞”类型储层；当RD/RS小于1且GR/KTH小于1.7时储层多为裂缝、溶孔类型含水储层。

[1] 蒋炳南.塔里木盆地北部油气田勘探与开发论文集[M].北京：地质出版社，2000.

[2] 李善军.碳酸盐岩地层中裂缝孔隙度的定量解释[J].测井技术，1997（3）.

[3] 沈金松，等.新疆塔里木盆地北部碳酸盐岩裂缝储层测井资料综合评价方法研究[R].1994.

[4] 长春地质学院，等.新疆塔里木盆地北部碳酸盐岩裂缝性储层测井资料综合评价方法研究[D].1994.

[5] 李宗杰，王胜泉.地震属性参数在塔河油田储层含油气性预测中的应用[J].石油物探,2004,43(5):453-457.

[6] 王军,董臣强,罗霞，等.裂缝性潜山储层地展描述技术[J].石油物探，2003,42(2):179-185.