鄂尔多斯盆地天环坳陷克里摩里组岩溶型储层特征新认识_王立新.pdf

断块油气田2023年1月0引言世界上一半以上的油气资源赋存于碳酸盐岩储层中，其中海相碳酸盐岩地层占比超过了90%1。近年来，我国在海相碳酸盐岩储层勘探开发中取得了巨大进展，先后在塔里木盆地塔中隆起2、塔河油田3、四川盆摘要文中综合录井、取心、钻井及测井资料对鄂尔多斯盆地天环坳陷奥陶系克里摩里组岩溶型储层特征进行详细研究，并首次利用三维远场声波成像测井技术刻画岩溶储层在三维空间的展布特征。研究结果表明：研究区克里摩里组岩溶型储层可细分为无充填溶洞相、方解石角砾充填型溶洞相、泥质充填型溶洞相、溶沟相、裂缝相及高阻致密相等6种测井相模式；除高阻致密相外，其他测井相类型均可作为有效储集空间。三维远场声波成像显示：方解石角砾充填型溶洞相延展最远，可达距井12 m的范围；其次为无充填溶洞相，可延展至距井约5 m的范围；泥质充填型溶洞相延展规模较小，仅在井周附近有所发育。研究区岩溶发育程度与岩性相关，且受控于区域构造活动以及后期成岩作用。综合利用测井数据，尤其是三维远场声波成像测井技术，既对克里摩里组岩溶型储层特征进行了精细表征，又描绘了岩溶储层的空间展布，为研究区克里摩里组勘探部署提供了可靠依据。关键词岩溶储层；成像测井；三维远场声波成像测井；储层品质；克里摩里组；鄂尔多斯盆地中图分类号：TE122.2+3文献标志码：A鄂尔多斯盆地天环坳陷克里摩里组岩溶型储层特征新认识王立新1，张茹1，王菡1，易志伟1，曲长伟2，陈艳艳2，赵先然2，吴金龙2，李伸专2（1.中国石化华北油气分公司，河南 郑州450006；2.斯伦贝谢中国公司，北京100015）基金项目：中石化科技部科技项目“鄂尔多斯盆地元古下古生界成藏条件与目标评价”（P200432）New understanding on karst reservoir characteristics of Kelimoli Formation in TianhuanDepression,Ordos BasinWANG Lixin1,ZHANG Ru1,WANG Han1,YI Zhiwei1,QU Changwei2,CHEN Yanyan2,ZHAO Xianran2,WU Jinlong2,LI Shenzhuan2(1.North China Oil and Gas Company,SINOPEC,Zhengzhou 450006,China;2.Schlumberger China,Beijing 100015,China)Abstract:Mud logging data,coring data,drilling and logging data were used to analyze the characteristics of Karst reservoir ofKelimoli Formation in Tianhuan Depression of Ordos Basin in this study,and the 3D far-field acoustic imaging technology was usedto define the distribution characteristics of karst caves in 3D space for the first time.The results show that the karstic reservoir ofKelimoli Formation in the study area could be divided into six logging facies models,including non-filled karst facies,calcite brecciafilled karst facies,argillaceous filled karst facies,karst gully facies,fracture facies and high resistivity tight facies.Except highresistivity tight facies,other logging facies types could be identified as effective reservoir space.Based on the results from 3D far-field acoustic imaging technology,the calcite breccia filled karst facies extended up to 12 m away from the wellbore,followed by thenon-filled karst facies,which extended to about 5 m away from the wellbore.The extension scale of argillaceous filled karst facieswas small,which only developed around the wellbore.The development of karst reservoir was related to lithology,and was controlledby tectonics and diagenesis in later stage.The comprehensive use of logging data,especially 3D far-field acoustic imaging loggingtechnology not only accurately evaluates the characteristics of karstic reservoir in Kelimoli Formation,but also describes the spatialdistribution of karst reservoir,which provides a strong basis for the exploration and deployment of Kelimoli Formation.Key words:karst reservoir;image logging;3D far-field acoustic imaging logging;reservoir quality;Kelimoli Formation;Ordos Basin引用格式：王立新，张茹，王菡，等.鄂尔多斯盆地天环坳陷克里摩里组岩溶型储层特征新认识J.断块油气田，2023，30（1）：7078.WANG Lixin，ZHANG Ru，WANG Han，et al.New understanding on karst reservoir characteristics of Kelimoli Formation in TianhuanDepression，Ordos BasinJ.Fault-Block Oil&Gas Field，2023，30（1）：7078.收稿日期：20220512；改回日期：20221109。第一作者：王立新，男，1968年生，高级工程师，硕士，从事开发地质技术研究工作。E-mail：。通信作者：曲长伟，男，1990年生，高级工程师，硕士，从事成像测井地质学、沉积学与储层地质学研究工作。E-mail：。doi:10.6056/dkyqt202301010断块油气田FAULT-BLOCK OIL GAS FIELD第30卷第1期第30卷第1期a构造区划b奥陶系地层柱状图图1鄂尔多斯盆地构造区划及奥陶系地层柱状图Fig.1Structural division and stratigraphic column of Ordovician in Ordos Basin地茅口组4、柴达木盆地石炭系5及大牛地气田奥陶系6等地层发现大中型油气田。鄂尔多斯盆地作为我国的第二大沉积盆地，下古生界奥陶系克里摩里组海相碳酸盐岩储层广泛发育岩溶作用710，储集空间类型多样，是实现鄂尔多斯盆地增储上产的重点领域，但目前对克里摩里组岩溶型储层发育规模及有效储层的展布规律认识不清，不同探井井位间油气显示差异较大，制约了对克里摩里组岩溶型储层的勘探开发进程。之前学者对于岩溶型储层的识别主要依据钻井施工过程中的漏失放空等现象、钻井取心结果以及测井技术1116，但钻井施工过程常受井况影响，使得这些识别方法存在缺陷。基于漏失放空等现象对于岩溶型储层的识别具有很强的不确定性。钻井取心分析面临不连续、周期长、成本高等困难，造成对岩溶型储层评价的时效性大打折扣。克里摩里组石灰岩表现为低伽马值、高电阻率特征，优质储层往往发育在低电阻率的层段，但克里摩里组部分层段发育的云质及泥质也会造成电阻率偏低，容易导致对优质储层的误判。测井技术已经成为油气勘探中的有力手段，但对于克里摩里组岩溶型储层而言，基于中子、密度及声波时差得出的基质孔隙度很低，仅采用低分辨率的常规测井曲线无法表征对碳酸盐岩储层物性条件起关键作用的溶蚀和裂缝的发育程度。此外，溶蚀和裂缝在三维空间内具有很强的非均质性，而常规测井的探测深度有限，无法描绘溶蚀和裂缝在三维空间内的展布特征，因此，亟需采用高精度、高分辨率、具有三维空间指示意义的测井手段对克里摩里组岩溶型储层进行精细表征。本文以鄂尔多斯盆地天环坳陷克里摩里组岩溶型储层为研究对象，利用最新采集的高质量测井数据，尤其是高分辨率电阻率成像资料及三维远场声波成像资料，对克里摩里组岩溶型储层进行识别及精细表征，综合评价岩溶型储层的有效性及延展性，建立克里摩里组岩溶型储层的地质模式。这不仅丰富了对岩溶型储层的地质认识，为鄂尔多斯盆地克里摩里组油气勘探部署提供强有力的理论依据，而且为其他岩溶型储层的精细评价开辟了一条新的途径。1区域地质背景鄂尔多斯盆地为一个稳定的克拉通块体，北邻阴山山脉，南抵秦岭山脉，西部毗邻贺兰山及六盘山，东部与吕梁山相邻。盆地自南而北可细分为渭北隆起、西缘逆冲带、天环坳陷、伊陕斜坡、晋西挠褶带及伊盟隆起等6个二级构造单元9，1718（见图1a）。天环坳陷平面上具有“南北分段、东西分带”的构造格局，呈西陡东缓的向斜构造特征。研究区位于天环坳陷中部，受逆冲推覆影响弱，上古生界断裂基本不发育，下古生界发育近南北向正断层1920。鄂尔多斯盆地西缘奥陶系地层自下而上可分为下统三道坎组、桌子山组和克里摩里组，中统乌拉力克组、拉什仲组和公乌素组，以及上统蛇山组（见图1b），局部地区因地壳抬升缺失奥陶系中上统地层9，2122。王立新，等.鄂尔多斯盆地天环坳陷克里摩里组岩溶型储层特征新认识71断块油气田2023年1月本次主要研究层位为奥陶系下统克里摩里组，与下伏桌子山组呈整合接触，对应盆地中东部的马六段及南缘的三道沟组的同期沉积（见图1b）。克里摩里组厚度较为稳定，一般介于50200 m，岩性主要为深灰色及灰黑色石灰岩，局部由于发生白云岩化作用发育云质灰岩及含云灰岩。2岩溶型储层的测井响应特征克里摩里组不同类型岩溶孔洞的充填物岩石物理特征有明显差异，因此基于测井曲线（自然伽马、井径、电阻率、中子、密度及声波时差等）响应特征可对岩溶孔洞进行初步判别。但克里摩里组岩溶孔洞具有较强的各向异性，而测井曲线受测量环境、井况及测井仪器等因素的影响，因此，仅基于测井曲线对岩溶型储层进行判别，常造成误判。电阻率成像测井主要通过图像特征和几何形态的变化反映地层中电阻率的差异，进而反映井壁上细微的岩性、物性及井壁结构等信息2325。基于高分辨率的成像资料不仅能够定性判断岩溶孔洞类型，而且可定量计算岩溶孔洞的视面孔率等参数2627，为岩溶型储层评价及表征提供高精度数据基础。综合电阻率成像测井与常规测井曲线将克里摩里组岩溶型储层划分为4种测井相类型，分别是溶洞相、溶沟相、裂缝相及高阻致密相。其中，溶洞相又可细分为无充填溶洞相、方解石角砾充填型