测井资料在储层预测研究中的应用

书书书第２５卷第６期２０１０年１２月（页码：２０４５～２０５３）地　球　物　理　学　进　展ＰＲＯＧＲＥＳＳ　ＩＮ　ＧＥＯＰＨＹＳＩＣＳＶｏｌ．２５，Ｎｏ．６Ｄｅｃ．２０１０刘双莲，李　浩，陆黄生．测井资料在储层预测研究中的应用．．地球物理学进展，２０１０，２５（６）：２０４５～２０５３，ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００４２９０３．２０１０．０６．０２１．ＬｉｕＳＬ，ＬｉＨ，ＬｕＨＳ．Ｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｌｏｇｄａｔａｉｎｔｈｅｓｔｕｄｙｏｆｒｅｓｅｒｖｏｉｒｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ．犘狉狅犵狉犲狊狊犻狀犌犲狅狆犺狔狊．（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ），２０１０，２５（６）：２０４５～２０５３，ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００４２９０３．２０１０．０６．０２１．测井资料在储层预测研究中的应用刘双莲１，　李　浩２，　陆黄生１（１．中国石化石油工程技术研究院，１００１０１；　２．中石化石油勘探开发研究院，北京１０００８３）摘　要　测井解释技术面临三方面制约因素：（１）长期以来仪器的发展速度快于解释评价的发展速度，使大量有用信息被长期掩盖；（２）现今测井评价方法强于微观解释而弱于宏观分析，明显限制了测井技术的发展和受重视程度；（３）油气勘探开发目标的日益复杂化，对测井技术提出了更高要求．开展测井储层预测技术的探索，在某种程度上可弥补上述不足．本文提出测井储层预测技术研究的二个依据，（１）将测井资料作为宏观地质作用与微观岩石信息统一关系论证的一个关键点，寻找测井信息能准确描述二者具有统一成因关系的证据；（２）以构造沉积演化作为研究切入点，预测特殊储层在时、空的分布关系．基于上述认识，以印尼Ｂ油区裂缝型砂岩的预测以及大港油田Ｑ５０断块低阻油层的预测研究为例，分别介绍了测井储层预测技术的２个应用实例．关键词　测井解释技术，测井储层预测技术，成因关系，构造沉积演化，预测特殊储层ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００４２９０３．２０１０．０６．０２１　　　　中图分类号　Ｐ６３１　　　　　文献标识码　Ａ　　　　　犜犺犲犪狆狆犾犻犮犪狋犻狅狀狅犳犾狅犵犱犪狋犪犻狀狋犺犲狊狋狌犱狔狅犳狉犲狊犲狉狏狅犻狉狆狉犲犱犻犮狋犻狅狀ＬＩＵＳｈｕａｎｇｌｉａｎ１，　ＬＩＨａｏ２，　ＬＵＨｕａｎｇｓｈｅｎｇ１（１．犛犻狀狅狆犲犮犚犲狊犲犪狉犮犺犻狀狊狋犻狋狌狋犲狅犳犘犲狋狉狅犾犲狌犿犈狀犵犻狀犲犲狉犻犿犵，犅犲犻犼犻狀犵１００１０１，犆犺犻狀犪；２．犈狓狆犾狅狉犪狋犻狅狀犪狀犱犘狉狅犱狌犮狋犻狅狀犚犲狊犲犪狉犮犺犐狀狊狋犻狋狌狋犲，犛犐犖犗犘犈犆，犅犲犻犼犻狀犵１０００８３，犆犺犻狀犪）犃犫狊狋狉犪犮狋　Ｌｏｇｇｉｎｇｉｎｔｅｒｐｒｅｔａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆａｃｅｓｔｈｒｅｅｃｏｎｓｔｒａｉｎｔｓ．Ｔｈｅｆｉｒｓｔｏｎｅｉｓａｗｅａｌｔｈｏｆｕｓｅｆｕｌｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｉｓｎｏｔｕｓｅｄｆｏｒａｌｏｎｇｔｅｒｍｂｅｃａｕｓｅｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓｉｓｆａｓｔｅｒｔｈａｎｉｎｔｅｒｐｒｅｔａｔｉｏｎａｎｄｅｖａｌｕａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｓｅｃｏｎｄｏｎｅｉｓｌｏｇｇｉｎｇｅｖａｌｕａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓｉｎｎｏｗａｄａｙｓａｒｅｓｔｒｏｎｇｅｒｔｈａｎｍｉｃｒｏｓｃｏｐｉｃｅｘｐｌａｎａｔｉｏｎｂｕｔｗｅａｋｅｒｔｈａｎｍａｃｒｏａｎａｌｙｓｉｓ，ａｎｄｔｈｉｓｏｂｖｉｏｕｓｌｙｌｉｍｉｔｓｔｈｅｌｏｇｇｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄｔｈｅｌｅｖｅｌｏｆｐｒｉｏｒｉｔｙ．Ｔｈｅｔｈｉｒｄｏｎｅｉｓｍｏｒｅａｎｄｍｏｒｅｃｏｍｐｌｉｃａｔｅｄｏｉｌａｎｄｇａｓｏｂｊｅｃｔｓｏｆｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｐｕｔｆｏｒｗａｒｄｈｉｇｈｅｒｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｔｏｌｏｇｇｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．Ｃａｒｒｙｉｎｇｏｕｔｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｆｌｏｇｇｉｎｇｒｅｓｅｒｖｏｉｒｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｃａｎｍａｋｅｓｏｍｅｅｘｔｅｎｔｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎｓ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｐｒｏｐｏｓｅｄｔｗｏｂａｓｅｓｔｏｗａｒｄｓｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｆｔｈｅｌｏｇｇｉｎｇｒｅｓｅｒｖｏｉｒｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．Ｏｎｅｉｓｔｈｅｌｏｇｇｉｎｇｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎａｓａｋｅｙｐｏｉｎｔｏｆａｕｎｉｔｙｏｆｍａｃｒｏａｎｄｍｉｃｒｏｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｒｏｃｋｓｔｏｓｅａｒｃｈｆｏｒｔｈｅｅｖｉｄｅｎｃｅｏｆｌｏｇｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｗｈｉｃｈｃａｎａｃｃｕｒａｔｅｌｙｄｅｓｃｒｉｂｅｔｈａｔｔｈｅｂｏｔｈｈａｖｅｕｎｉｆｉｅｄｃａｕｓｅｓ．Ａｎｏｔｈｅｒｏｎｅｉｓｔｏｐｒｅｄｉｃｔｓｐｅｃｉａｌｒｅｓｅｒｖｏｉｒｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｉｎｔｉｍｅａｎｄｓｐａｃｅｕｓｉｎｇｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｆｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎｅｖｏｌｕｔｉｏｎａｓａｓｔａｒｔｉｎｇｐｏｉｎｔ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅａｂｏｖｅｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇ，ｗｅｐｒｅｓｅｎｔｒｅｓｅａｒｃｈｅｘａｍｐｌｅｓｏｆｔｈｅｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅＢｏｉｌｆｉｅｌｄｉｎＩｎｄｏｎｅｓｉａ＇ｓｆｒａｃｔｕｒｅｄｓａｎｄｓｔｏｎｅａｎｄｔｈｅｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｏｆｆａｕｌｔｓａｎｄｔｈｅｌｏｗｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙｏｉｌｒｅｓｅｒｖｏｉｒｎａｍｅｄＱ５０ｉｎｔｈｅＤａｇａｎｇｏｉｌｆｉｅｌｄｕｓｉｎｇｔｈｅｌｏｇｇｉｎｇｒｅｓｅｒｖｏｉｒｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．犓犲狔狑狅狉犱狊　ｌｏｇｇｉｎｇｉｎｔｅｒｐｒｅｔａｔｉｏｎｔｅｃｏｎｏｌｏｇｙ；ｌｏｇｇｉｎｇｒｅｓｅｒｖｏｉｒｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；ｃａｕｓｅｓｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ；ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎｅｖｏｌｕｔｉｏｎ；ｓｐｅｃｉａｌｒｅｓｅｒｖｏｉｒｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ收稿日期　２０１００１１５；　修回日期　２０１００９２０．作者简介　刘双莲，女，１９７０年生，湖南邵东人，高级工程师，主要从事测井资料的地质研究工作．（Ｅｍａｉｌ：[e-mail]）地　球　物　理　学　进　展２５卷　０　引　言当前，测井资料在油气水评价及储层识别等方面得到了广泛的应用．但是，如何利用测井资料对地下地质情况进行有效的预测研究，还存在着大量的不足．本文通过对两个研究区域的研究，开展了利用测井资料预测砂岩裂缝的存在与低阻油层发育区的尝试，为勘探开发提供了挖潜方向．１　开展测井预测技术研究的意义测井技术长期面临仪器的发展速度快于解释评价的发展速度，使大量有用信息被长期掩盖，如何解放有用信息事关测井技术的应用效果．而现今测井评价方法强于微观解释而弱于宏观分析的现状，明显限制了测井技术的发展和受重视程度．随着油气勘探开发目标的日益复杂化，对测井技术提出了更高要求．因此对测井预测技术的探索，在某种程度上可弥补储层测井解释技术的不足．开展测井预测技术研究有其理论依据，其一，测井资料是连接宏观地质作用与微观岩石信息的重要纽带．准确沟通二者关系，找全、找准各类地质证据，是提升测井资料地质预测能力的关键所在；其二，测井信息的每一个局部响应所表现的地质内涵，都是对某一宏观地质作用结果的具体反映．深刻地认识到这一点，可弥补测井评价认识的有限性．２　测井预测技术研究方法讨论长期以来，测井专业人员在研究过程中，通常都是从测井技术的微观角度进行研究，忽略了测井资料对地质宏观与微观的综合反应．因此，利用测井资料进行预测研究，应有不同的方法．本文着重从两个方面对测井预测技术研究方法进行探讨：（１）将测井资料作为宏观地质作用与微观岩石信息统一关系论证的一个关键点，寻找测井信息能准确描述二者具有统一成因关系的证据．（２）将构造沉积演化作为研究切入点，预测特殊储层在时、空的分布关系．３　测井资料预测应用实例分析３．１　印尼犅油区裂缝型砂岩的预测研究３．１．１　印尼Ｂ油区地质背景印尼Ｂ油区地处欧亚、印度洋－澳大利亚、太平洋三大板块交汇处，为弧后盆地．构造演化大致经历了５个阶段：被动大陆边缘阶段；同裂谷期的断陷发育阶段；裂谷期的沉降坳陷发育阶段；构造挤压反转阶段与隆升阶段．（１）碰撞前被动大陆边缘阶段，在前第三纪，本区为被动大陆边缘盆地背景．白垩纪晚期，板块俯冲导致的挤压作用使基底褶皱，火山岩侵入导致地层变质．古新世时期，Ｊａｂｕｎｇ区块一直处于隆起状态，图１　反转构造图Ｆｉｇ．１　Ｉｎｖｅｒｓｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ６４０２　６期刘双莲，等：测井资料在储层预测研究中的应用无沉积记录．　　（２）始新世中期到渐新世早期为裂谷发育期，经历了强烈的断陷，走滑拉张形成向北延伸的地堑群，开始了盆地的裂谷发育，为弧后转换拉张裂谷盆地发育期．（３）渐新世晚期到中新世初期为裂谷坳陷过渡期，盆地开始整体沉降，伴随着区域构造沉降，本区开始普遍遭受海侵，主要发育海相页岩、泥岩、泥灰岩和细砂岩沉积．（４）中新世早期至今为盆地反转与隆升期［１～４］，板块进一步俯冲，不仅造成挤压和构造反转，同时引起大规模海退，形成区域性海退序列．其反转构造在地震剖面上如图１所示．ＡｉｒＢｅｎａｋａｔ地层主要由前三角洲前缘泥岩、三角洲砂坝砂岩、分支河道砂岩和分支河道间页岩组成．在晚中新世时，挤压构造运动进一步加剧，加速了从沉积高地的沉积物搬运，形成了ＭｕａｒａＥｎｉｍ组海退的下三角洲平原—上三角洲平原的三角洲相沉积，主要由厚层的河道砂岩与分支河道间页岩和煤层间互沉积组成．上新世—更新世，印度板块的斜向俯冲造成苏门答腊盆地西南侧Ｂａｒｉｓａｎ山脉隆起以及强烈的火山活动和盆地反转，褶皱断层发育，形成ＮＷ—ＳＥ向走向的挤压构造．在山谷和向斜中接受了来源于山上的Ｋａｓａｉ组曲流河—三角洲相沉积，是ＭｕａｒａＥｎｉｍ海退曲流河三角洲沉积序列持续发展的沉积结果．３．１．２　裂缝性砂岩油气藏的预测依据及识别证据（１）裂缝性砂岩油气藏的预测依据研究区对于储层的认识，历年来以孔隙型储层为主，孔隙中的微裂缝被长期忽视．新认识预测研究区具备裂缝型砂岩储层主要有两个依据．一是根据其新生代构造演化规律．研究区在新生代经历了裂谷、构造挤压反转至隆升的演化过程，表明它曾经历很强的应力作用，其东侧Ｂａｒｉｓａｎ山脉的形成与隆升，即是最充分的佐证；二是根据测井技术对于泥岩地层的地应力分析（图２）．挤压作用产生强大的应力［５～８］，反映在测井曲线上表现为泥岩电阻率高于正常地层电阻率．从图中可以看出，油气主要分布在低应力层段，测井信息记录的强应力改造作用说明，有必要深入分析研究区是否存在裂缝性砂岩储层．经过岩心照片分析、试井分析及测井信息的响应研究，在研究区已找到多种直接或间接的证据，证明裂缝性砂岩储层的存在．图２　研究区某井泥岩地应力分析图Ｆｉｇ．２　Ｓｔｒｅｓｓａｎａｌｙｓｉｓｄｉａｇｒａｍｏｆｍｕｄｓｔｏｎｅｏｆａｗｅｌｌｉｎｔｈｅｓｔｕｄｙａｒｅａ　　（２）裂缝性砂岩油气藏的识别证据研究中将岩心薄片分析结果结合测井、试井数据分析后发现研究区存在大量的微裂缝．有关裂缝性孔隙存在的实验依据主要表现在以下四个方面：（１）岩心铸体薄片照片图３～图６岩心铸体照片显示，岩样中砂岩存在大量的微细裂缝．裂缝穿切于颗粒或填隙物，缝宽约０．０１ｍｍ左右，呈网状分布．微细裂缝的存在，对孔隙度的影响不大，但对储层渗透率的影响则很大．（２）岩心分析孔隙度与渗透率异常关系从岩心分析孔隙度与渗透率的相关关系上可以看出，孔隙型砂岩储层，孔隙度与渗透率的分布应该呈直线关系，但是，在该关系图中被圈出部分，存在异常现象，即一些中低孔隙储层，存在较高的渗透图３　微裂缝特征（ＮＥＢ４５井，对角线长１．６ｍｍ，铸体照片（＋）Ｆｉｇ．３　Ｍｉｃｒｏｆｒａｃｔｕｒｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ（ＮＥＢ４５ｗｅｌｌ，Ｄｉａｇｏｎａｌｌｅｎｇｔｈ１．６ｍｍ，Ｃａｓｔｉｎｇｐｈｏｔ