百色油田百4灰岩油藏储层特征分析

2021-09-21熊家林喻永生唐在秋

复杂油气藏 2021年2期

丁娜，熊家林，林波，喻永生，唐在秋

（中国石化江苏油田分公司勘探开发研究院，江苏扬州 225009）

1 区域地质概况

百色盆地位于广西西南部，呈北西向长条状展布，是叠覆在南盘江中生界中三叠统基底之上的第三系残留型小型陆相盆地。百色盆地东部为东部坳陷，西部为西部坳陷，百4油藏位于百色盆地东部坳陷东部。百4油藏基底为中三叠统兰木组地层，向上发育古近系、新近系及第四系地层。基底地层在古近系沉积之前经历了强烈的褶皱抬升、剥蚀［1］。百4油藏1987年全面投入开发，经历了试采、上产、产量快速下降和开发后期产量递减4个开发阶段，2015年7月底整体关停。百4油藏原始地层压力13.43 MPa，饱和压力7.06 MPa，油藏温度78℃［2］，平均埋深1 310 m。百4油藏累产较高，是区块流转之后重要的挖潜地区（见图1）。

图1 研究区位置及地层

前人对灰岩储层已有许多研究，构造缝和岩溶作用对灰岩储层优化作用较大［3］。近些年在塔里木盆地、四川盆地、鄂尔多斯盆地等灰岩油藏的研究也表明，岩溶不仅仅在不整合面发育，灰岩内幕因岩溶作用同样产生大量缝洞，形成有利储集体系［4-5］。针对灰岩储层裂缝预测和分析的地球物理方法有地震相干、曲率、蚂蚁体波形相似性属性等，对小尺度裂缝预测主要为叠前方位各向异性［6-7］。融合各项属性，完成对灰岩储集层的刻画。

本文尝试结合生产动态、岩心观察、测井及物探手段分析百4油藏储层特征。

2 灰岩储层岩性及发育范围

2.1 灰岩岩性特征

百4油藏储层为中三叠统兰木组灰岩，灰岩岩性以亮晶藻屑灰岩为主，局部发育生物灰岩；顶部或底部发育泥晶灰岩、泥灰岩。

2.2 灰岩储层分布

研究区兰木组灰岩沉积后，经风化剥蚀，与上覆那读组地层不整合接触。灰岩分布范围较广。法1井钻遇灰岩厚度约600 m，是上法灰岩发育地区钻遇灰岩最厚的一口井。法1井位于灰岩区中部，灰岩厚度向四周减薄。灰岩发育区南北长8 km，东西宽6 km，但该区法20井并未钻遇灰岩。百4圈闭西部边界由一条北西向断层控制，研究区断层北部为逆断层，东部灰岩海拔高于西部。但在百4-13井位置原认识断层变为正断层，同时由于法20井未钻遇灰岩，原百4-13井西部边界局限在较近位置。

通过本次研究认识到，地震资料对灰岩顶边界有比较清晰的反映：兰木组灰岩与那读组砂岩接触表现为波峰反射，三叠系泥岩与那读组砂岩接触表现为波谷反射。以此为依据，认为百4-13井西部仍然发育灰岩，从而将百4-13井区油藏边界向西外推，扩大灰岩面积。百4-13井西部灰岩仍然处在较高位置，有一定潜力。再利用10 m间隔等高线构造图，刻画灰岩顶部微构造，认识到百4块存在多个局部构造高点，百4-13井西南部的构造高点面积较大，高点海拔-1 070 m，是下部挖潜的重点区域（见图2）。

图2 百4油藏灰岩顶面构造及地震剖面

3 储集空间类型

3.1 岩心识别储集空间类型

通过荧光薄片显微观察，百4地区灰岩基质基本不含油，约85%石油赋存于连通性好、具有一定自由空间的次生孔隙中［5］。百色盆地上法地区灰岩岩溶储层裂缝极其发育，以构造裂缝为主，且至少发育两组裂缝［1］。前人岩心观察统计，亮晶藻屑灰岩段成岩作用较强，储层中裂缝发育，裂缝密度7.2～192.2条／m，开启—半开启裂缝密度1.3～119.8条／m，是百4油藏重要的储集空间和渗流通道。裂缝以高角度裂缝为主，但多被粗大自形晶方解石充填；以低角度裂缝次之，但多为开启缝，并且发育大量的缝合线（见图3）。沿裂缝溶蚀形成顺缝洞，颗粒、基质和亮晶被选择性溶蚀而形成微洞。其中，顺缝洞多数未充填或半充填，而且含油普遍。同时裂缝有助于灰岩溶蚀作用的发生，剥蚀期的溶蚀孔、缝、洞绝大部分是沿着前期形成的充填裂缝内进行。

图3 法1井及法8井岩心照片

总体上看，百4油藏储集类型为缝洞复合型油藏。主要缝洞形成时期为印支褶皱运动形成的构造裂隙、抬升剥蚀期的淋滤溶蚀孔隙和喜山断块运动形成的张开裂缝［8］。

3.2 测井分析储集空间

测井结合岩心分析认为，百4地区储层可以分为顶部风化壳和内幕灰岩缝洞型储层。风化壳风化淋滤带溶蚀现象明显，且不同岩性风化结果差异较大：风化壳泥灰岩风化后缝隙多被泥质重新填充，物性较差；藻屑灰岩及亮晶灰岩风化后缝洞较为发育。内幕灰岩部分层段发育缝洞，改造灰岩为缝洞型储层。在测井上，内幕灰岩缝洞一般表现为电阻率数值在高背景下有所降低，低角度裂缝声波测井纵波时差变大，高角度裂缝则纵波时差变化不大，若自然伽马值升高，则有可能缝洞被泥质充填（见图4）。

图4 百4-3井岩电综合响应成果

整体上风化壳和纯灰岩段具有相同的特点，即厚度和泥质含量变化较大，岩性致密。储层依靠后期改造形成的裂缝、溶蚀的孔隙沟通流体。风化壳溶蚀作用明显，缝洞较发育，但易被泥质填充。内幕灰岩裂缝发育位置井间差异较大，储层位置变化较大，需要通过地震资料进一步研究。

4 缝洞特征分析

4.1 剖面缝洞发育分析

通过百4油藏多口井的井震标定认识到，兰木组上部风化壳灰岩缝洞发育区及灰岩内幕缝洞发育区在地震上都有较为明显的反映，表现为高速中的低速，强振幅中的弱振幅。

基于这些认识，通过变密度剖面分析灰岩缝洞发育特征，可以识别出弱片状反射对应兰木组下部灰岩内幕溶蚀缝洞，顶部风化壳顶表现为连续性强反射（见图5）。部分井区存在串珠状反射，反映较大溶蚀洞。

图5 过百4井速度剖面与电测解释对应图

4.2 平面缝洞特征分析

（1）应用“构造+分频能量+不连续性属性”提高灰岩结构解剖能力，认识灰岩溶洞的分布状况。在刻画时，将储层分为上部风化壳及下套内幕灰岩。风化壳和内幕灰岩都有洞或水平缝的特征。风化壳洞或水平缝集中在百4块中西部位，内幕灰岩缝洞在百4块灰岩西部高部位发育明显。所有高产井都发育溶蚀孔洞，而且井震关系匹配良好。

（2）应用曲率+不连续蚂蚁追踪属性融合刻画裂缝。从刻画结果看，风化壳与内幕相比裂缝发育程度要高，呈网状分布，基本全区有裂缝发育，切割水平缝洞，能够有效沟通流体。内幕油藏裂缝全区发育，在构造高带分布较低部位更好，可以较好地沟通水平缝洞。结合岩心观察资料，认为油藏内大量存在裂缝沟通，发育两组方位为10°～30°和270°～330°的裂缝（见图6）。

图6 百4块风化壳及灰岩内幕缝洞分布叠合图

4.3 开发情况验证缝洞特征

除了岩心表明百4灰岩缝洞发育之外，百4块多口井钻进时存在放空、漏失的现象，同样证明灰岩中缝洞存在。百4油藏早期井初产高，累产高，1988年前钻探井如百4井及法1井产量高，初期产量30～50 t/d，百4井及百4-3井累产超过8×104t。后期井如1993—1995年实施的百4-11井、百4-13井及百4-16井仍然有一定的累产，分别为3 380，12 098，967 t。初期井累产高，表明百4灰岩油藏有较大储量。

累产油较高井大多打在速度剖面的弱片状地区及珠串状地区。平面上一般也位于孔缝发育地区。溶蚀孔洞发育对油井开发效果有一定的控制作用。

从生产上看，新认识的缝洞体系可以较好地解释一些矛盾。例如百4-4井和百4-5井被溶蚀缝切割成独立小块，百4-4井1993年4月投产，投产即见水，百4-4井见水后，油水同出，没有像其他油井见水后油量骤降，累计产油1.4×104t。而其西部的百4-5井已经生产5 a之久，当时仍不含水；东部的百4-3井于1992年12月见水。这说明百4-4井与百4-5井之间被较大的缝分割成两套体系。百4-11井及百4-13井相邻且海拔相似，百4-11井液量低几乎不含水，百4-13井有一定液量且高含水。两井测井特征相似，通过缝洞叠合图发现百4-13井孔隙发育较好，同时有裂缝连接注水井百4-2井，导致该井液量含水都较高。动态资料表明多数洞与洞之间是依靠缝连接，同时缝对生产情况有一定的控制作用。