白云质岩储集层特征及裂缝带地震多属性预测——以准噶尔盆地玛湖凹陷风城组为例

白云质岩储集层特征及裂缝带地震多属性预测——以准噶尔
盆地玛湖凹陷风城组为例
吴采西;周基爽;张磊;孙宇;李辉;郑艺;陈新贵
【摘要】准噶尔盆地玛湖凹陷西斜坡二叠系风城组一段白云质岩为裂隙型储集层,在一些井中获得了高产油气流.在综合研究白云质岩优质储集层物性、孔隙结构及裂缝发育状况等石油地质特征的基础上,应用地震多属性,对该区白云质岩优质裂缝性储集层进行了刻画.并预测研究区风城组一段白云质岩在平面上发育3个优质裂隙储集层带,共计预测面积471 km2,为在该区进一步开展祥探提供了依据.
【期刊名称】《新疆石油地质》
【年(卷),期】2013(034)003
【总页数】3页(P328-330)
【关键词】准噶尔盆地;玛湖西斜坡;二叠系;白云质岩;储集层特征;地震多属性;裂缝带预测
【作者】吴采西;周基爽;张磊;孙宇;李辉;郑艺;陈新贵
【作者单位】中国石油新疆油田分公司勘探开发研究院,新疆克拉玛依 834000;中国石油新疆油田分公司实验检测研究院,新疆克拉玛依 834000;中国石油新疆油田分公司勘探开发研究院,新疆克拉玛依 834000;中国石油新疆油田分公司勘探开发研究院,新疆克拉玛依 834000;中国石油新疆油田分公司勘探开发研究院,新疆克拉玛依 834000;中国石油新疆油田分公司勘探开发研究院,新疆克拉玛依 834000;中国石油新疆油田分公司实验检测研究院,新疆克拉玛依 834000
【正文语种】中文
【中图分类】P631.445.91
玛湖凹陷西斜坡位于准噶尔盆地西部隆起带的克百断裂带及乌夏断裂带下盘东南斜坡区。

2008年在乌尔禾鼻凸上，风城1井和风南5井在二叠系风城组一段中途测试获高产工业油气流，表明该区二叠系风城组一段有很好的油气资源潜力和勘探前景（图1）。

图1 玛湖凹陷西斜坡二叠系风城组一段地震多属性裂缝预测有利区
1 白云质岩储集层特征
研究区二叠系风城组一段白云质岩由粉砂质白云岩、泥质白云岩、砂质白云岩、硅质白云岩、硅硼钠石白云岩、白云质粉砂岩、白云质泥岩等组成，白云质岩中微层理较发育，白云石多呈泥晶、粉晶状沿微裂缝富集，白云质含量变化较大。

微观分析表明，白云石往往与纹层较发育的细粒沉积岩相伴生，白云质岩与泥岩、粉砂质泥岩呈互层状；硅质呈条带状、微层状、团块状与细粒沉积岩相伴生；膏质（硬石膏）常见于粉砂岩中；硅硼钠石、钠长石、方沸石、碳钠钙石、重晶石、氯化钠、苏打石、氯化镁钠等往往沿层间缝、微裂缝和泄水通道及其周围分布。

岩石组分为白云石、泥质、粉砂质、砂质凝灰质和硅质等。

黏土矿物含量较少，其中蒙皂石和伊蒙混层含量较高，一般占黏土矿物含量的80%以上；风城1、风南3等井区局部层段伊利石含量较高。

据研究区6口井（风城1、风城011、风南2、风南3、乌35、风7井）44块样品分析，白云质粉砂岩储集层孔隙度为3%～27.3%，平均5.4%；渗透率为
0.01～171 mD，平均0.26 mD；据风南2、风南3等5口井、33块样品分析，泥质白云质岩孔隙度为3%～9.7%，平均5.1%；渗透率0.01～101.8 mD，平均
0.22 mD，均属低孔低渗储集层。

据统计，该白云质岩储集层基质孔隙度普遍较低，70%的样品孔隙度小于5%，孔隙度大于7.5%者所占比例不到10%；80%以上的样品渗透率小于0.1 mD；岩石普遍易破碎，微裂缝较发育，在微裂缝较发育的部位有效孔隙度可达12%～18%，渗透率也异常偏高，表明白云质岩储集层具有明显的双重介质特征［1］。

该白云质岩储集层的埋藏深度较大，一般大于3 000 m，储集层物性和产量均与埋藏深
度关系不大。

据岩心、铸体薄片分析，风城组一段白云质岩储集层孔隙以次生孔隙为主，原生孔隙较少。

孔隙大部分沿裂缝面发育，少部分沿层面发育。

此外还存在一些溶洞、基质溶孔、晶间孔和粒间孔等。

最主要的储集空间为微裂缝，占储集空间总和的54%；其次为晶间孔，占19%；各种溶蚀孔总计占27%.
毛细管压力曲线为偏细歪度，孔隙分选不好，为小孔隙和细喉道，排驱压力为
0.01～1.2 MPa，平均0.2 MPa，压汞孔径均值为12.5～132μm，平均13.3μm.该白云质岩储集层孔隙类型主要为裂缝-孔隙型，储集层非均质性主要体现为白云
质含量的不同，导致在裂缝发育程度上的差异。

总体上，随着白云质含量的增加，岩石脆性增大，裂缝发育程度增强；而泥质含量越高则塑性增大，裂缝发育程度降低。

据岩心和FMI测井资料分析，二叠系风城组一段深灰色油迹白云质粉砂岩，
储集空间为裂缝-孔隙双重介质，发育高角度缝，长2.0 m，宽2.9μm.岩心孔隙度为0.3%～3.5%，平均为0.99%；水平渗透率为0.016～0.22 mD，平均为0.033 mD.研究区白云质岩储集层具有较强的非均质性，储集层改造与构造应力密切相关，裂缝发育区具有近断裂发育程度高的特点。

此外，研究区风城组白云质岩分布明显受古地貌及物源沉积体系的控制，在扇三角洲发育区，水动力条件较强，受外源碎屑物质的充填，碎屑岩含量较高，白云质岩发育程度随砂砾岩等粗碎屑含量的增加而减少；而在扇三角洲前缘扇体间的湖湾区，
由于水动力较弱，水体盐度较高，为白云质沉积物发育提供了必要条件［2］。

可见，白云质岩分布发育程度具有随碎屑颗粒含量增高而降低的特点。

据岩心、录井、测井和地震资料综合分析认为，研究区风城组以滨浅湖沉积为主，属咸化、半咸化湖湾环境［3］。

2 优质储集层预测
针对研究区白云质岩特征，采用了最大振幅、小波多尺度边缘检测、体曲率分析及方向测度相干分析等地震多属性综合检测方法，对白云质岩的分布范围及裂缝优质储集层发育区进行了预测［4，5］。

风城1井、风南5井过乌南构造带、风南构造带、玛湖构造带3个预测区带的地
震剖面标定对比表明，玛湖凹陷西斜坡二叠系风城组分布较广。

据风城1、风南5等井岩性、测井、电测综合解释可将整个风城组自下而上细分为3段：风城组二段、风城组三段地震反射为一套低频弱反射，两段之间无明显的波阻抗反射界面，而底部风城组一段地震反射有1～2个较强的强反射振幅，与风城组二段有明显的反射界面。

此外，风城组一段强反射波还有明显的波组错断，小断裂特征明显。

这些小断裂均发育在低幅度构造带上，表明断裂、裂缝发育区与构造密切相关（图2）。

图2 风城1—风南5连井二叠系风城组一段地震地质解释
为落实玛湖西斜坡区风城组白云质岩整体分布范围，对二叠系风城组一段白云质岩进行了最大振幅属性的预测。

由于白云质岩与砂砾岩间存在明显的波阻抗反射界面，因而风城组白云质岩地震振幅高于上覆砂砾岩，经风城1、风南5等井合成记录标定，白云质岩的风一段反射特征体现为强振幅，结合研究区钻井岩心及多项地质综合资料，预测了玛湖西斜坡区二叠系风城组一段白云质岩分布面积为2 300 km2（图3）。

尽管研究区风城组白云质岩预测分布面积大，分布广，但并非所有的白云质岩均是
较好裂缝型优质储集层。

考虑到中上部白云质岩具有低频弱振幅的地震响应特征，有针对性地对风一段白云质岩采取了分频处理后的地震资料裂缝预测（图4）。

图3 玛湖西斜坡风城组一段最大峰值振幅预测
图4 研究区风城组一段地震多属性裂缝预测a—三维小波多尺度边缘检测风城组
底切片；b—三维最大正曲率风城组底切片；c—三维方向测度相干；d—三维方
向测度相干与断裂叠合
（1）小波多尺度边缘检测基于裂缝发育带地震信号与裂缝不发育带地震信息存
在明显的差异，采取小波多尺度变换的信号处理方法，检测出地震信号突变的边缘，从而预测与识别裂缝［6，7］。

（2）体曲率分析方法基于裂缝发育带往往处于构造主曲率及其变化带的特征，
主要利用地震信号动力学参数拟合曲面，然后求取体曲率的分析方法检测裂缝发育带的曲率变化，找出最大曲率值，进行裂缝识别和预测［7］。

（3）基于方向测度的相干分析方法基于地震信号的相干属性（不连续性）与断
裂裂缝有明显对应关系，沿应力场方向进行线性段方向加权，从而突出裂缝发育带［6］。

上述地震多属性裂缝识别预测结果（图4），与风城1井及风南5井风城组一段
白云质岩优质储集层的断裂、裂缝发育带基本吻合。

目前在该区应用地震多属性综合识别裂缝检测，预测了3个风城组一段白云质岩裂缝型优质储集层发育带，即
风城—乌南构造带、百东—风南构造带和玛湖构造带，3个区带预测面积分别为199 km2、110 km2和162 km2（图1）。

上述地震多属性的裂缝检测应用方法，是目前研究区预测刻画白云质岩裂缝发育带最有效的方法，填补了该区风城组一段白云质岩储集层裂缝发育带预测的空白，为研究区下一步裂缝类型、成因、控制因素的深入研究，为低勘探程度区的二叠系风城组一段白云质岩油气勘探提供了可靠的地震地质依据。

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