成像测井论文：成像测井在古近系勘查的运用
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本文作者：袁立忠戴朝强汪瑞良刘军朱焱辉张晓宇作者单位：中海石油（中国）有限公司深圳分公司研究院
岩性、岩相及沉积相特征识别
在惠州凹陷A1井的钻探过程中进行了井壁取心，通过将实际获得的取心资料刻度到FMI图像上，总结出不同的岩性在FMI图像中的特征，然后结合井壁取心及测井、录井资料，根据FMI图像特征来详细划分不同岩性，获得成像测井段的岩性描述。总体来看，该区古近系文昌组主要岩性为厚层浅灰色－灰色含砾砂岩、砂岩夹薄层灰色、褐色、深灰色泥岩。含砾砂岩在FMI图像中粗糙感明显，可以见到砾石的定向排列、大小、磨圆等，颜色上呈黑色－灰色，含砾砂岩中交错层理、块状层理发育（图1（a））；砂岩在FMI图像中粗糙感明显减少，颗粒相对较细，颜色上呈黑色－灰色，交错层理发育（图1（b））；泥岩在FMI图像中呈粒细质均的特征，颜色相对较亮，主要为块状层理、水平层理，井壁常垮塌，部分层段见高阻缝、高导缝，断层发育（图1（c））。惠州凹陷A1井所在构造（A构造）位于珠江口盆地东沙隆起的北部边缘，紧邻惠州凹陷，处于惠西半地堑南部2条侧列同向控凹断层形成的转换带的位置。该区沉积相分析是在区域地质背景的指导下，结合常规测井、录井所提供的信息，综合分析FMI图像中识别出的岩性及各种沉积构造识别出来的。分析认为，该井文昌组分为2个大的旋回，底部为一套辫状河三角洲前缘沉积，由于区域构造运动，盆地抬升剥蚀，东沙隆起的大量陆源碎屑物成为主要物源供给体系，发育辫状河三角洲平原沉积，然后湖盆逐渐扩张，发育辫状河三角洲前缘沉积。恩平组整体上是一个湖盆扩张－萎缩的过程，自下而上发育辫状河三角洲前缘－辫状河三角洲平原沉积。此后南海运动海水大规模入侵，盆地内断陷、断坳向坳陷转化，珠海组发育了三角洲平原沉积（图2）。
井旁构造分析
成像测井可以帮助进行井旁构造分析，确定构造倾角方向和走向，用来标定和验证地震资料得出的构造剖面，提高地震解释的精度，并且清楚识别小到裂缝级的断层，更能帮助地震解释内幕断层［4］。井旁构造分析是基于对层理的分类拾取和计算而进行的，主要是依据泥岩层理的模式来进行分析的。惠州凹陷A1井构造所在断层转换带，在地震剖面上文昌组显示为一套水平反射特征，对于这套地震反射特征到底是辫状河三角洲平原亚相引起的真实地层响应，还是地震多次波引起的假象，一直存在争议。而在A1井钻探之后，取心仅有5m，在岩心上的倾斜现象到底是大型斜层理还是地层倾角也各有说法，而FMI成像测井解决了该难题。通过FMI成像测井解释发现，该井珠海组－恩平组中上部地层产状较为稳定，倾向为东，倾角主频为10°；恩平组下部－文昌组中上部倾向为近北东东向，地层倾角变化较大，主要介于28～40°，主频为30°；文昌组下部地层倾向近东，地层倾角主频主要介于25～30°（图3）。通过成像测井成果资料确认了地震剖面上的平层反射为多次波，从而解决了地震资料处理过程中遇到的难题，充分发挥了成像测井资料在勘探中的作用。根据地层倾角模式分析，推测测量井段在3520、3830m附近有2条规模比较大的过井断层，在断层比较发育的地层，地层产状较为杂乱。断层走向有2组优势方向，北东－南西与北西－南东向，倾角集中在55～80°（图4），推测这些断层为边界大断层活动时伴生一系列规模不等的断层，而地层产状的变化受边界大断层与过井断层的综合影响。
古水流方向分析
古水流方向的分析一般是在相对应的成像测井图上识别出能够反映古水流层理方向的地层倾角蝌蚪图，一般根据消除构造倾角以后的砂岩层理来判别［5］。构造倾角通常由砂体下部的泥岩段中地层倾角的稳定率模式来确定，当地层倾角相对杂乱时，可以通过统计频率确定。通常当地层倾角低于5°时，一般不需要构造倾角消除。但如果砂岩的倾角也相对较低，通过倾角消除可以得到更为准确的倾向。对于惠州凹陷A1井，倾角主频都大于10°，所以在进行古水流方向分析时，必须进行地层倾角的消除。可以利用砂砾岩体下部泥岩段中稳定的地层倾角对砂砾岩中的交错层理面进行构造倾角消除。构造倾角消除后，文昌组古水流方向整体近东－北东向扇状展开，即文昌组砂体展布方向为北北东向；恩平组交错层理产状近北西西，即恩平组砂体展布方向为北西西向；珠海组交错层理产状近东，即珠海组砂体展布方向近东（图5）。结合区域地质资料，东沙隆起是古近世时期惠州盆地陆源碎屑供给的重要源区之一，边界断层之间的转换带对物源控制作用比较明显，是来自东沙隆起上的物源进入凹陷的主要入口，惠州凹陷A构造即位于断层转换带上。根据古水流方向分析及区域地质背景，推测文昌组物源来自于东沙隆起，物源由西部断层转换带进入凹陷。恩平组物源来自于东沙隆起，推测可能物源由西部断层转换带进入凹陷，扇体北东向展开，而惠州凹陷A1井位置处于扇体的西北边，导致古水流方向向北西西向偏转；也可能物源直接来自于南部边界断层。珠海组物源来自于东沙隆起，物源由西部断层转换带进入凹陷。
该次研究为FMI成像测井在惠州凹陷古近系勘探中的首次运用，解决了该地区古近系勘探中所遇到的难题。通过岩心的标定，利用成像测井对岩性、沉积相做了较为准确的识别；对井旁构造进行分析，确定了构造倾角和走向，解释了地震资料中多次波所引起的水平地层假象，解释了井上钻到的地震上无法识别的微小断层，判断了古水流的方向，证实了转换带的物源来自东沙隆起，极大地促进了惠州凹陷古近系油气藏勘探的进程。
