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柴达木盆地马北油田变质基岩储层描述

陈琰  
【摘要】: 在世界范围内,随着石油天然气勘探和研究程度的不断深化,对各种复杂、非常规油气藏的重视和研究程度越来越高,基岩油气藏就是其中之一。柴达木盆地目前已发现多个基岩油藏并获得高产工业油流,主要分布于盆地北缘和西部,大多都以裂缝性变质岩为储集层。由于裂缝性基岩储层的非均质性极强、预测研究的难度很大,导致勘探开发较为盲目和被动。 裂缝油气藏目前国内已发现不少,但如何从测井、地震资料识别裂缝储层并描述裂缝的空间分布和定向,目前是石油工业界尚未解决而正在积极研发的关键技术之一。 本文以柴达木盆地马北油田基岩储层为例,在区域构造背景和盆地演化研究地质研究工作基础上,对变质岩储层进行了描述及预测和方法研究。论文选择了研究难度较大的基底变质岩裂缝性储层,结合岩心、常规测井及成像测井等资料,采用先进的三维地震数据叠前反演技术,综合分析研究,首次探索柴达木盆地基底变质岩储层裂缝的描述及预测方法。 裂缝油气藏研究难度大,特别是马北油田基岩裂缝油气藏,由于该区基岩埋深较浅,相对而言裂缝宽度小且延伸距离短,增加了预测的难度。目前还缺乏针对基底变质岩裂缝油气藏研究及预测的方法与手段。开展裂缝研究工作,准确识别、预测裂缝的空间展布及发育规律,对于油气勘探以及油气开发中如何确定该区开发井网、开发井位、井距的选择、工艺技术措施等都起着决定性的作用,意义重大。本研究取得的的主要研究成果及进展有: (1)马北油田基岩储集层为为变质岩中裂缝集中发育段和井壁严重崩落段,储集空间类型主要包括裂缝、溶孔及溶洞。裂缝的发育为溶孔的形成提供了前提条件,对于改善基岩储层的储渗条件起着重要的作用。裂缝主要在马北三号基岩中的整个变质岩段集中发育,大体可分为低角度缝、高角度缝和微细不规则网状缝三种类型。裂缝倾向优势方位为NNE和SSW两个方向,裂缝倾角以低角度为主,多在30°-40°左右。马北三号地区钻井基岩井段井壁崩落较为普遍,崩落优势方位为NW-SE向,反映现今最大水平主应力方向为NE-SW向。 (2)马北油田基岩储层以变质岩为主,埋藏深度不大,对三维地震资料的保幅处理要求高。分析地震数据的方位角和偏移距的分布,对提取方位角地震数据体有实际的意义,也是裂缝检测的最重要的第一步。由于储层中声波特征和厚度的差异造成的调谐频率的不同,可以利用频谱成像技术,通过选取不同频率下的振幅能量和相位值在空间的变化识别储层,有效地描述地质在空间的非连续性,并建立起储层的空间地质模型。结合其它的属性剖面,建立储层的垂向地质模型,了解储层的地质特征。正确地建立储层地质模型是我们研究储层内裂缝分布特征的基础。此外,通过建立马北3井的岩石物理模型,模拟了含油、水的裂缝储层的振幅随方位角变化,建立地震反射振幅方位椭园与裂缝定向的关系。结果表明基岩裂缝发育段,振幅椭圆的长轴方向代表了裂缝的走向方向,短轴方向代表了裂缝的法向方向。裂缝定向与储层断裂系统分布有关。 (3)通过研究平面裂缝发育特征发现,马北三号基岩储层裂缝发育区主要位于马北3井及以南斜坡一带,在马北302井一带裂缝发育较差。各向异性特征在横向上变化较大,尤其是在构造斜坡带及构造端部,开启裂缝表现出更好的发育特征。马北油田基岩储层段开启裂缝发育程度主要是由局部构造的位置及结构特点和岩性成分所决定的,与工区内的构造大断裂的位置关系不大。叠前检测裂缝的研究结果表明,对于裂缝发育带与大断裂远近的关系要重新考虑。实际上,我们研究结果表明了裂缝和断层之间的关系主要表现在断层走向的方向和一组主要裂缝组系的方向是一致的,如北北东向等。 (4)各类地震属性的计算如吸收衰减、AVO/FVO、叠前弹性波阻抗等,也能较好地反映裂缝储层特性信息,分析结果与方位振幅和方位频率的分析结果基本一致。 (5)马北油田基底变质岩裂缝方向主要有两组,一组是北北东向,另一组是北西西向,可以认为分别是由印支期和喜山期运动所致,裂缝发育的期次作用对储层有重要的影响。 马北三号试油成果证明,马北油田三维区基岩裂缝发育区带是寻找裂缝性油气藏的有利地区。本文利用已有的地质、测井、地震资料和各种先进技术,对该区块基岩裂缝储层进行综合分析研究,进一步确定马北三号基岩裂缝储层展布特征及厚度变化规律,为后续勘探开发提供科技支撑。 随着油气勘探难度越来越大,全世界都越来越重视对非常规油气藏的勘探开发。由于储层非均质性极强及裂缝发育的难以预测性,为此类油藏的勘探开发带来很大困难。本次研究尝试进行基底变质岩裂缝性储层特征及储层描述方面的研究,为探索此类油藏勘探开发的关键——储层预测技术奠定了一定基础。


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