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地质事件与测井曲线的因果关系系列8-湖相混积岩的识别及其应用意义 [复制链接]

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只看楼主 倒序阅读 使用道具 0楼 发表于: 04-03 | 石油求职招聘就上: 阿果石油英才网

[size=; font-size: 1.059em,1.059em]

[size=; font-size: 1.059em,1.059em]本案例看点:测井曲线中也常见一些司空见惯的“古怪”信号,它们不引人注目,是因为地球物理思维不会往这想,只有兼通地质之人才能意识到“古怪”之处,从而发现前人的遗漏,并可能引发一连串认知改变。

[size=; font-size: 1.176em,1.176em]正文

[size=; font-size: 1.059em,1.059em]图1是鄂北某气田西南部某井的一个低产气层。该层奇怪之处如下:一是自然伽马反常。在“泥包砂”背景下出现,出现低伽马砂岩测井特征(30API左右,注:该自然伽马测试的经济产量多、低产少),与常见“泥包砂”背景的自然伽马响应似乎矛盾;二是电阻率反常。该区砂岩气层电阻率多在100Ω•m左右,但这类气层电阻率常高达数百甚至上千欧姆米;三是含气测井响应与测试结果反常。众所周知,“挖掘效应”是识别气层的主要依据(如图1中三孔隙曲线道3048-3051m储层,密度与中子曲线反向刻度在该储层形成包络线),但本区储层“挖掘效应”显著时,测试却不一定有经济产能,如图1中的储层测试无阻流量仅0.1955×104m3/d。“挖掘效应”没有或不明显时,测试却屡获高产。图2中的储层几乎不见“挖掘效应”,测试的无阻流量高达57.9×104m3/d。根据测井原理,岂不怪乎?

图1 湖相混积事件的测井识别图

[size=; font-size: 1.059em,1.059em]三是地质与测井原理失效了吗?显然不是。地质事件肯定是一切障眼迷雾的始作俑者。其机理何在?图1可见,该地区有两种反差大的砂岩储层,一种是3050m处的低伽马、高电阻储层,一种是3062m处的高伽马、低电阻储层,显然属于两种不同地质事件。后者是学者们公认的河流相砂岩,自然伽马为60API左右、电阻率为30Ω•m左右。为什么还会有低伽马、高电阻储层呢?图3提供了佐证。图中电阻率曲线道中,蓝色杆状图为岩心的钙质含量,电阻率随钙质含量增加而增高;岩心观察也发现,该区下石盒子组常见滴酸起泡现象,表明这类储层或多或少含有钙质,这类储层显然被两个专业忽视掉了。

图2 湖相混积事件与测试高产层

图3高电阻、低伽马储层成因分析

[size=; font-size: 1.059em,1.059em]钙质与低伽马、高电阻储层的发现,揭示了该区被前人遗漏的地质事件-湖相混积事件。湖相混积事件的本质在于,河道入湖后,沿湖中沟槽充填,呈水下河道沉积状态,其储层物质来自河、湖两个体系。其中,隆升事件为河道物质提供了石英与岩屑,湖泊事件为储层提供了灰质和白云质,使储层物质组合非常复杂。灰质和白云质不仅影响了储层的测井响应,更影响了其孔隙与含气特征,构成上述三个奇怪之处。

[size=; font-size: 1.059em,1.059em]为什么这类储层的含气测井响应与测试结果反常呢?这可能与湖水控制碳酸盐岩有关。推测认为,该区下石盒子组早期湖水对河道控制作用强,水下河道的砂岩中灰质含量偏高,此时自然伽马值应最低,灰质的胶结作用影响储层孔隙结构,故盒1段储层最厚、“挖掘效应”更显著,但测试效果最差,几乎不见高产气层;随盒1向盒3段逐步湖退,湖水变浅,砂岩中的白云质与灰质含量逐渐逆转,储层自然伽马有增高趋势。白云岩的溶蚀作用带来两面性-一方它改善了孔渗关系,为储层高产提供基础,另一方面它导致中子值增高,抵消了中子的“挖掘效应”,这是很多储层测不出“挖掘效应”,却屡屡高产层原因。

图4 研究区测试产量与地质分层关系图

将图4和图5连起来看,图4中盒1段至盒3段测试产量由低变高。图5的左图为该区某井盒1段储层,其自然伽马值最低,为20API,测试无阻流量为0.7301×104m3/d;中图为该区某井盒2段储层,其自然伽马值有所增高,介于20-30API之间,测试无阻流量为1.1851×104m3/d;右图为该区某井盒3段储层,其自然伽马值齿化,为30API左右,反映沉积环境不稳定,测试无阻流量为10.802×104m3/d。

推测认为:自然伽马的上述微妙变化,反映了湖水对砂的控制减弱,盒1至盒3段产能增高趋势显著,但不排除盒1与盒2段的湖相混积岩仍有增产潜能。值得注意的是,图5中左图盒1段气层密度与中子曲线的包络线完全相反,图5中图盒2段与右图盒3段中二者部分包络线已趋于同向,这可能是白云岩溶蚀事件的结果,可见,识别地质事件也需要明察秋毫的洞察力。

发现湖相混积事件是否会产生认知的蝴蝶效应呢?一定会!它对认知的变化主要表现在三方面。

一是气层识别的认知改变。传统理论将“挖掘效应”视作判别储层是否含气的圭臬,湖相混积成因的气层没有“挖掘效应”反而可能是高产气层,这改变了气层认知的识别,对气层复查也有意义。

二是压裂技术的认知改变。该区历年采用加砂压裂的求产方式,还没有加前置酸实施混合压裂的意识,湖相混积事件的发现,为压裂技术的改变提供了实验依据。采用新的压裂方案是否能解放部分下石盒子组低产气层呢?值得期待。

三是沉积相的认知改变。传统认为,本区下石盒子组发育河流相砂岩,很少提及湖泊环境的影响因素,湖泊成因的水下河道有其独特性,首先是砂体形态多呈箱型,其次是这种砂体有时会分布于大段泥岩中,例如学者普遍认为盒1段是辫状河沉积,传统意义的辫状河为典型的“砂包泥”特征,本区盒1段有时可见箱型砂体孤立于大段泥岩中,不同于传统意义的辫状河。

图5研究区测试产量与地质分层关系图

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