APP下载

渤海西南部变质岩潜山构造应力区划分及裂缝评价

2023-10-24王理荣张言开中海石油中国有限公司天津分公司天津300452

化工管理 2023年29期
关键词:潜山应力场单井

王理荣,张言开(中海石油(中国)有限公司天津分公司,天津 300452)

0 引言

裂缝是变质岩潜山的重要储集空间类型,主要是由于构造运动形成的,而构造应力的释放为裂缝的形成提供了有利的地质动力条件[1-3]。变质岩潜山受多期构造作用的叠加改造及风化淋滤等作用的综合影响,往往形成复杂的储集空间[4-5],储层分类评价难度大。近年来,在渤海发现的大型凝析气田渤中19-6已在成藏要素匹配关系、凝析油气成因、储层发育模式等方面作了大量研究[6-11]。但如何根据多尺度资料对潜山裂缝储层进行评价分类,以指导后期气田开发的井网部署少有研究。本文利用地震、钻井、测井、成像、测试等资料,通过对区域构造应力场研究及划分,对不同区域变质岩潜山储层发育特征、裂缝参数分布及测试产能差异开展综合研究的基础上,进行储层综合分类与评价,以此为气田整体开发井位部署提供指导。

1 地质背景

研究区主体为渤中19-6构造,处于渤中凹陷西南部深层近南北向展布的构造脊上,整体呈现为复杂断块构造与孔低渗特征,地质情况如图1所示。

图1 渤中19-6新太古界潜山地层综合柱状图

该区中构造作用对该区裂缝的形成和发育起主要控制作用。受构造及风化淋滤作用的控制,变质岩潜山纵向上可划分为风化带和内幕带,风化带地层主要发育裂缝性储层,其厚度发育为200~350 m。顶部约80 m处主要以裂缝-孔隙型储层为主,风化带中下部主要以裂缝储层为主,由风化带向内幕带逐渐过渡为致密基岩。

2 构造应力场剖析及划分

2.1 构造应力场剖析

构造应力场包括古构造应力场和现今构造应力场,渤中19-6构造经历了多期构造演化,主要表现为印支、燕山、喜山三大构造期次[12-14],其中印支的早期构造应力方向主要为南北向,同时产生东西向逆冲断层及裂缝,印支晚期为北东-南西向挤压,产生北西向逆冲断层及裂缝;燕山期为北西-南东向挤压,产生左旋走滑及北东向逆冲断层及伴生缝;喜山期主要为南北向伸展拉张,区域产生构造负反转,对早期挤压逆冲断层进行拉张,以及对早期形成的裂缝进一步改造。

2.2 构造应力区划分

根据挤压逆冲构造理论,工区构造应力区可划分为逆冲前翼带、转折端、后翼带及走滑区,如图2所示。其中,转折端及走滑区挤压应力强,地层较破碎,地震相均为蠕虫状杂乱反射;转折段区域钻井揭示裂缝储层厚度为100~227 m;走滑区钻井揭示裂缝储层厚度为95~192 m;前、后翼带挤压应力较弱,地震相连续平行反射,储层厚度较薄,为25~87 m。

图2 研究区地震剖面图

3 储层分类评价

3.1 储层厚度及净毛比评价

基于常规测井、成像测井等资料,可确定潜山有效厚度的下限。其中,储层净毛比反映了储层的发育程度,净毛比越大,储层越发育。转折端构造应力场最强,储层厚度和净毛比最大,单井平均储层厚度为100~227 m,单井平均净毛比为50%~83%;走滑区构造应力场次之;前翼带和后翼带构造应力场较弱,如图3所示。

图3 渤海西南部变质岩潜山气层厚度对比图

3.2 裂缝参数评价

裂缝线密度是指单位长度内的裂缝条数,其值越大,一般代表储层越发育[1,15-16]。裂缝密度大小主要受构造因素的影响,研究区构造转折端单井平均裂缝线密度为2.2~5.7 条/m,走滑区单井平均2.3~2.4条/m,前翼带单井平均1.7~3.8 条/m,后翼带单井平均2.6~4.3 条/m,如图4所示。本次引入裂缝开度反映裂缝的充填情况和有效性强弱[15-16]。裂缝开度越大,裂缝越连续,说明潜山储层有效性和连通性更强。

图4 渤海西南部变质岩潜山的裂缝参数对比图

其中,成像测井中裂缝纵向幅值越大,代表裂缝倾角越大,相反则倾角越小。研究区构造转折端单井平均裂缝倾角为42°~63°,走滑区单井平均43°~53°,前翼带和后翼带单井平均38°~53°。

3.3 储层物性和产能评价

本文引入裂储比(即裂缝孔隙度与总孔隙度的比值)辅助进行储层物性评价,其中单井平均裂储比为0.06。当以无阻流量作为产能评价指标时表明,应力场较强的构造转折端和走滑区无阻流量也较大,范围为17×104~160×104m3/d,而应力场较弱的前翼和后翼带无阻流量较小,范围为7×104~15×104m3/d[17]。

3.4 储层综合分类

根据储层厚度、净毛比、裂缝参数、储层物性和产能的综合评价结果,对研究区潜山储层类型进行了划分,如表1所示。Ⅰ类储层整体处于应力场最强的构造转折端,储层厚度、净毛比和裂缝密度、开度、倾角最大,裂缝主要受印支期影响为主,储层物性最好;Ⅱ类储层整体处于应力场较强的走滑区,储层厚度、净毛比及裂缝密度、开度、倾角次之;Ⅲ类和Ⅳ类储层分别位于后翼带和前翼带,构造应力场较弱,储层及裂缝发育程度均较差。

表1 渤海西南部变质岩储层综合分类表

4 结语

(1)渤中19-6经历三期构造运动,根据断层构造样式解剖、井震分析,工区构造应力区可划分为逆冲前翼带、转折端、后翼带及走滑区。造缝能力大小顺序为转折端体系>走滑体系>前翼、后翼体系。

(2)基于储层厚度、净毛比、裂缝密度、裂缝开度、储层物性及测试产能结果综合分析与评价,表明渤中19-6凝析气藏潜山储层可划分为四大类,I类主要处于构造转折端,挤压应力最强,裂缝发育最强,测试产量高;Ⅱ类主要处于构造走滑区,挤压应力中等,裂缝发育中等,测试产量中等;Ⅲ、Ⅳ类分别处于后翼带、前翼带,挤压应力最弱,裂缝发育最差,测试产量低。

猜你喜欢

潜山应力场单井
安徽潜山:“田管家”授技术
基于遗传算法的BP神经网络预测石油单井产量
古皖之源,“皖”美潜山
底水稠油油藏单井条件下隔夹层参数研究
乌马营潜山石炭-二叠系油气成藏条件研究
论当前地热单井勘查报告编制格式要求及技术要点
铝合金多层多道窄间隙TIG焊接头应力场研究
凝析气藏单井油气界面预测方法研究
考虑断裂破碎带的丹江口库区地应力场与水压应力场耦合反演及地震预测
基于位移相关法的重复压裂裂缝尖端应力场研究