川中龙女寺构造栖霞组薄储层预测地质模型.pdf
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1、近年来,川中地区多口井在栖霞组钻获高产工业气流,展现出该层系巨大的勘探潜力,但较之川西北台缘带,位于台内的龙女寺地区栖霞组碳酸盐岩滩体规模小,储层厚度薄,远低于地震纵向分辨率,一直未取得较好的储层预测效果,严重制约着广大台内地区的油气勘探开发。为此,针对台内地区薄储层预测难点,综合利用岩芯、薄片、测井及地震等资料,以地质 地球物理紧密结合的思路,对川中龙女寺地区栖霞组储层控制因素及预测地质模型进行研究,研究结果表明,该区域栖霞组储层主要为滩相白云岩储层,储集岩以晶粒云岩、云质灰岩为主,主要储集空间为晶间(溶)孔、溶洞,可见少量裂缝。控制栖霞组相对优质储层形成的主要因素为栖霞期古地貌位置、沉积微
2、相及断裂发育情况,据此建立了“栖霞期古地貌高地+滩核和滩缘微相区+断裂发育区”的龙女寺栖霞组薄储层预测地质模型,并在此基础之上优选出储层发育有利区,为栖霞组台内地区油气勘探部署优选有利区带提供理论支撑。关键词:龙女寺地区;栖霞组;薄储层预测;地质模型;颗粒滩Thin Reservoir Prediction and Exploration Area Selection of QixiaFormation in Longnvsi Structure,Central Sichuan BasinLIU Hong1,2,3,WANG Shuangqin1,2,3*,TAN Lei1,2,3,TANG
3、Song4,CHEN Cong51.Provincial Key Laboratory of Natural Gas Geology,Southwest Petroleum University,Chengdu,Sichuan 610500,China2.Research Division of Southwest Petroleum University,Key Laboratory of Carbonate Reservoirs,CNPC,Chengdu,Sichuan 610500,China3.School of Geosciences and Technology,Southwest
4、 Petroleum University,Chengdu,Sichuan 610500,China4.Chuanzhong Oil and Gas Mine,Southwest Oil&Gas Field Company,PetroChina,Suining,Sichuan 629000,China5.Exploration and Development Research Institute,Southwest Oil&Gas Field Company,PetroChina,Chengdu,Sichuan 610041,ChinaAbstract:In recent ye
5、ars,a number of wells in central Sichuan have drilled high-yield industrial airflow in Qixia Formation,showing the great exploration potential of the strata.However,compared with the northwestern margin of Sichuan,the carbon-atebeachbodyofQixiaFormationinLongnvsiAreaissmallerinscaleandthinnerinreser
6、voirthickness,whichisfarlowerthanthe seismic longitudinal resolution,and has not achieved good reservoir prediction effect,which seriously restricts the oil andgas exploration and development in the vast area of the platform.Therefore,in view of the difficulty in thin reservoir predictionin the plat
7、form,the reservoir control factors and prediction geological model of Qixia Formation in Longnvsi Area of centralSichuan are studied by comprehensively utilizing core and thin section,combined with logging and seismic data,and the ideaof close combination of geology and geophysics.The results show t
8、hat the reservoir of Qixia Formation in this area is mainlybeach dolomite reservoir,and the reservoir rocks are mainly grain dolomite and dolomitic limestone.The main reservoir spaceisintergranular(dissolved)poresandcaves,andasmallamountofcracksarevisible.Themainfactorscontrollingtheformationof rela
9、tively high-quality reservoirs in Qixia Formation are the position of paleogeomorphology,sedimentary microfacies andfracture development in Qixia Period.Based on this,a thin reservoir prediction geological model of Longnvsi Qixia Formationin“Qixia Period paleogeomorphology highland+shoal core and Sh
10、oal margin microfacies+fracture development area”is es-tablished,and on this basis,the favorable areas for reservoir development are optimized.The research results provide importantsupport for the optimization of favorable zones for oil and gas exploration deployment in the platform of Qixia Formati
11、on.Keywords:Longnvsi Area;Qixia Formation;thin reservoir prediction;geologic model;shoal网络出版地址:http:/ 宏,王双琴,谭 磊,等.川中龙女寺构造栖霞组薄储层预测地质模型J.西南石油大学学报(自然科学版),2023,45(4):19 30.LIU Hong,WANG Shuangqin,TAN Lei,et al.Thin Reservoir Prediction and Exploration Area Selection of Qixia Formation in Longnvsi Struct
12、ure,Central Sichuan BasinJ.Journal of Southwest Petroleum University(Science&Technology Edition),2023,45(4):1930.*收稿日期:2021 09 26网络出版时间:2023 04 14通信作者:王双琴,E-mail:seismic_基金项目:中国石油 西南石油大学创新联合体科技合作项目(2020CX010300)20西南石油大学学报(自然科学版)2023 年引言中二叠统栖霞组是四川盆地的重要勘探领域之一1 4,川西台缘带双探 1 井于 2014 年首次发现稳定分布的栖霞组层状白云
13、岩储层,测试获得87.6104m3/d 的高产工业气流。多口井天然气测试日产量超过百万方,展现出该层系巨大的勘探开发潜力5 7。近年来,川中台内地区栖霞组也相继获得突破,其中,MX42 井、MX31X1 井及 GS18 井等在栖霞组均获日产数十万方的工业气流,说明四川盆地栖霞组台内地区白云岩储层也具有良好的勘探开发前景8 9。目前,针对栖霞组川西台缘带储层特征及主控因素、白云岩成因机制、储层地震预测等均有丰硕的成果认识10 14,但针对台内地区研究较少,仅有的认识表明,台内地区栖霞组以发育滩相岩溶型储层为特征,储层类型以裂缝 孔洞型储层为主。储层受到颗粒滩发育情况、白云岩化及后期构造活动的共同
14、影响15;对此,有学者从沉积相模式、白云岩化机制及断溶体刻画等方面入手尝试对川中地区栖霞组储层进行预测8,16。川中地区栖霞组地层埋深大、储层厚度薄且非均质性强、地震分辨率低,储层地震响应特征模糊,用传统的地球物理预测方法难以获得较好的预测效果,严重制约了有利勘探区带的优选。为了解决勘探开发实际需求与储层预测结果精度较低之间的矛盾,本文以岩芯、薄片、测井及地震等资料为基础,结合沉积期微古地貌恢复、断裂刻画及特征分析,采用地质 地球物理综合储层预测的思路,在沉积储层基础研究上,建立储层预测地质模型,综合预测龙女寺构造栖霞组薄储层发育有利区,以期为川中及整个台内地区栖霞组勘探开发提供支撑。1 区域
15、地质概况四川盆地是中国含油气性最好的叠合盆地之一11,17。龙女寺地区位于四川盆地中部,构造位置隶属于川中古隆中斜平缓构造带,地理位置处于重庆市潼南区、四川省武胜县和岳池县之间(图 1)。研究区三维地震资料覆盖面积 1 800 km2,目的层有效频段 1060 Hz,主频 38 Hz,有 22 口井钻井资料齐全。栖霞组在四川盆地内广泛发育,研究区内栖霞组展布稳定,与上覆茅口组呈平行不整合接触、与下伏梁山组呈整合接触,厚度在 100130 m。按岩性、电性及旋回特征,栖霞组可进一步自下而上划分为栖一段和栖二段。栖一段主要发育深灰色泥晶灰岩、灰黑色泥灰岩及少量生屑灰岩,栖二段主要为浅灰色晶粒云岩、
16、泥晶生屑灰岩、亮晶生屑灰岩,并夹少量页岩(图 2)。N 1S#$%&()*+,-./0#12AA3456/789)a 56/?,-ABCDEFGHIGJKLMHNIOPE._aAAGS112GS113GS16MX53MX39MX208MX23NJMX31MX41MX207MX29MX206MX107BL1MX16C1MX42MX16MX51MX31X1MX46MX46X1NS1NS5!bN;8=!8:图 1研究区位置、构造及井位分布Fig.1Location,structure and well location of the study area第 4 期刘 宏,等:川中龙女寺构造栖
17、霞组薄储层预测地质模型21!#$!%$&%$&%$(#$&$)*$+,-./0+()*+)1/-12-13,638643604?5*,-$678985?:GR API/0120;=./!01234!#$#%&?A45BCDEFGHIJKLM/mQRSPTSNOPQRS图 2中二叠统栖霞组地层综合柱状图Fig.2Integrated histogram of the Middle Permian Qixia Formation研究区栖霞期处于半局限台地环境18 19,栖一期整体能量较低,仅在顶部发育少量颗粒滩,栖二期则为主要的成滩期,台内地区高能滩相较为发育,但单
18、滩体厚度比川西台缘地区薄,垂向上滩体与滩间海呈薄互层状,累计厚度可达一定规模,为储层的发育提供了物质基础。栖霞中晚期,在海平面下降的背景下,滩体普遍遭受早期高频暴露溶蚀作用,在栖霞末期由于海平面迅速下降,导致地层暴露,栖霞组顶部遭受不同程度的风化剥蚀20。晚二叠世后,研究区内构造活动加剧,前期基底断裂开始活化并伴随着走滑断裂的发育,为深部热液上涌提供了良好的通道,区内具备了发生构造热液白云岩化的条件21。2 储集层特征及分布规律2.1 储集岩特征通过薄片及岩芯观察发现,龙女寺地区栖霞组颗粒滩储层的主要岩性是白云岩和云质灰岩。白云岩主要为晶粒云岩,原岩受强烈白云岩化改造形成,由晶粒白云石构成,按
19、照产出状态及镜下特征可识别出两类晶粒云岩。一类晶粒云岩岩芯上呈灰灰褐色,发育针孔及少量溶洞,孔洞零星分布,非均质性较强;镜下晶粒以他形镶嵌状中晶白云石为主,偶见细晶、粗晶白云石,具颗粒幻影结构(图 3a),由此推测,该类云岩的原岩为颗粒灰岩。另一类晶粒云岩宏观上常充填于第一类晶粒云岩发育的大型溶洞之内,呈灰白乳白色,为砂糖状晶粒白云岩;镜下以自形中晶白云石为主,晶粒见雾心亮边。云质灰岩是由原岩遭受选择性白云岩化改造形成,宏观上以深灰黑灰色斑块产出,与围岩组构差异明显;镜下可见云化组构多为生屑颗粒内部,残余颗粒结构清晰可见,基质溶孔及晶间(溶)孔发育(图 3b)。22西南石油大学学报(自然科学版
20、)2023 年hMX424649.47m!#$,%&,(,gMX42)*+,-!./0123,%&,(,4653?33m.eMX424651.29m!#$,%&,(,a346*-!$,7*829,:9;!?,ABCDE29、GH9,:9;,(,12MX424650.00m%c I6*-!.,/J,K,*89A,:9;,(,7MX424657.85m%fMX424655?52mI6*-!$,%&,(,.d!#$,L$MND$,O7PQRNDST,DE29UD829BCA,(,MX424649.00m*829*829NDVW*89*89*89*829*829*829
21、X9X9X923YZ23+,-!.22mm2mm2mm2mm2cm2cm2cm2cm图 3龙女寺地区栖霞组储集岩及储集空间照片Fig.3Cores and reservoir space types of the Qixia Formation in Longnvsi Area2.2 储集空间特征龙女寺地区栖霞组云岩储集体储渗空间类型多样,主要包括白云岩晶间(溶)孔、溶洞和裂缝。晶间(溶)孔是区内最主要的储集空间,孔隙发育频率较高。晶间孔是白云石晶粒之间的未充填孔隙(图 3c),呈现出不规则多边形的样式,常表现为三角孔的形态特征。其孔径大小多在0.020.25 mm,面孔率约为 1%10%。晶
22、间孔边缘平直,偶见溶蚀痕迹,常见沥青附着。晶间孔在遭受岩溶流体的作用下可进一步扩溶,形成晶间溶孔(图 3d),白云石晶粒边缘多具港湾状溶蚀边,可见沥青附着,孔隙内部偶见渗流粉砂半充填。第 4 期刘 宏,等:川中龙女寺构造栖霞组薄储层预测地质模型23晶间溶孔孔径大小约 0.051.00 mm,面孔率可达1%15%,主要发育于晶粒云岩之中,宏观上表现为针孔或针孔扩溶小洞的特征(图 3e)。溶洞是研究区栖霞组发育频率仅次于晶间(溶)孔的储集空间类型。多表现为表针孔扩溶形成的扩溶洞(图 3f),鞍形白云石以胶结充填物的形式半充填于溶洞中(图 3g)。扩溶洞也可在泥晶灰岩中出现,具有沿先期形成的裂缝扩溶
23、形成的特征。区内裂缝可见构造缝、扩溶缝和压溶缝。构造缝以高角度缝为主;压溶缝主要发育在颗粒灰岩中及围岩灰岩与云岩之间(图 3h);扩溶缝往往由构造缝扩溶形成,研究区此类裂缝较常见,但缝隙多被晶粒碳酸盐岩矿物充填半充填。裂缝并非研究区主要的储集空间,但是裂缝一方面可以优化局部渗透率,另一方面早期与构造热事件相关的裂缝可作为热液的重要通道。2.3 储集层分布特征龙女寺地区栖霞组以发育多个向上变浅的沉积序列为特征,其中,单个沉积旋回自下而上发育泥晶灰岩(泥灰岩)生屑泥晶灰岩亮晶颗粒灰岩(云岩),而储层多发育于高频旋回的中上部。该区栖霞组滩相储层单层厚度较薄,一般为 1.28.0 m,累计厚度在 1.
24、312.1 m。纵向上,颗粒滩储层呈多套薄层相互叠置,整体多发育栖二段。虽然储层厚度相对较薄,但在研究区,横向连续性较好,可对比性强,具有一定的横向规模(图 4)。)*+,%-.,%/0,%1-%MX 51-2MX 16-2MX 42-2MX 31X1-2MX 207-2MX 208-2MX 39-2!#$!#$%&%()*?+?*?,?)*?(?)-.%&/#$4360438043004400442043404320GR?API/GR?API/GR?API/GR?API/GR?API/GR?API/GR?API/%&%&%&%&%&%&
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