四川盆地東南緣林灘場地區(qū)上奧陶統(tǒng)五峰組-龍馬溪組頁巖氣儲層甜點預(yù)測

自2009年以來，中國在四川盆地下寒武統(tǒng)、上寒武統(tǒng)—下志留統(tǒng)、下二疊統(tǒng)和上二疊統(tǒng)取得了海相頁巖氣勘探開發(fā)的重大突破［1-7］，先后發(fā)現(xiàn)涪陵、長寧、威遠(yuǎn)和威榮等大中型非常規(guī)頁巖氣田［8］，提交頁巖氣探明儲量超2 × 1012 m3，實現(xiàn)了該套頁巖氣規(guī)模效益開發(fā)［9-11］。目前，四川盆地頁巖氣勘探開發(fā)逐漸從盆內(nèi)向盆緣（外），高壓向常壓方向發(fā)展，四川盆地東南緣（川東南）林灘場地區(qū)自中新生代以來共經(jīng)歷5次構(gòu)造運動［12］，多表現(xiàn)為斷裂發(fā)育、地應(yīng)力復(fù)雜、頁巖儲層埋藏差異大、壓力系數(shù)低［13-19］。林1井揭示川東南地區(qū)存在牛蹄塘組、五峰組-龍馬溪組兩套區(qū)域性烴源巖，且在燈影組、清虛洞組以及石牛欄組中發(fā)育有古油藏［20］。2017年實鉆林頁1井取得了較好的油氣顯示，預(yù)示該區(qū)有望成為新的增儲、上產(chǎn)陣地。因此，為進(jìn)一步落實該區(qū)有利勘探目標(biāo)，川東南盆緣復(fù)雜構(gòu)造區(qū)頁巖儲層甜點預(yù)測成為目前頁巖氣勘探開發(fā)的突破點之一。

甜點的地震預(yù)測手段主要包括地震反演、地震屬性預(yù)測、數(shù)值模擬分析與AVO等［21-22］。總有機碳（TOC）含量、儲層厚度、孔隙度、滲透率和含油飽和度等評價參數(shù)可以對地質(zhì)甜點進(jìn)行定量預(yù)測［23-25］。TOC含量與密度測井曲線有很好的線性相關(guān)性，可以利用疊前反演技術(shù)預(yù)測密度再轉(zhuǎn)換為TOC含量；利用楊氏模量和泊松比或OVT域疊前地震資料均可以進(jìn)行儲層脆性預(yù)測［26］；疊后地震預(yù)測技術(shù)可以通過相干、曲率、傾角和螞蟻追蹤等對裂縫進(jìn)行定量預(yù)測［27-33］；通常根據(jù)巖石物理和測井分析數(shù)據(jù)，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和回歸分析等算法建立含氣量（GAS）與TOC含量的關(guān)系式計算GAS［34］?，F(xiàn)今國內(nèi)大多使用地震反演技術(shù)對頁巖儲層甜點區(qū)進(jìn)行有效預(yù)測，應(yīng)用疊前資料，也可反演具有巖性區(qū)分識別能力的砂泥巖縱波速度和橫波速度的乘積敏感屬性參數(shù)，該參數(shù)可用來識別砂、泥巖，反演楊氏模量/泊松比含氣性敏感參數(shù)，預(yù)測優(yōu)質(zhì)儲層含氣性［35-36］。頁巖頁理縫含油普遍，頁理縫越發(fā)育，各向異性越強，基于VTI介質(zhì)彈性理論及HTI各向異性理論，可以預(yù)測水平層理縫的空間分布，有助于提高地質(zhì)甜點預(yù)測精確度［37］。近年來針對頁巖儲層甜點預(yù)測的方法尚不完善，利用線性回歸算法得到的擬合公式未能對甜點區(qū)進(jìn)行精確預(yù)測，同時忽略了將保存條件列為盆緣復(fù)雜構(gòu)造區(qū)頁巖儲層甜點預(yù)測的要素之一，且對地質(zhì)、工程甜點保存條件之間的融合與制約關(guān)系認(rèn)識不清，致使盆緣復(fù)雜構(gòu)造區(qū)頁巖儲層甜點預(yù)測缺乏一套準(zhǔn)確性高和適用性強的評價參數(shù)體系。本文通過對林灘場代表性探井樣品進(jìn)行儲層巖石物理分析，建立儲層評價參數(shù)與地震彈性參數(shù)之間的定量關(guān)系，探討應(yīng)用疊前反演對各項評價參數(shù)做出精準(zhǔn)平面預(yù)測的技術(shù)方法，期望能夠為實現(xiàn)川東南盆緣復(fù)雜構(gòu)造區(qū)頁巖氣勘探開發(fā)一體化提供技術(shù)借鑒與指導(dǎo)。

1 區(qū)域地質(zhì)特征

林灘場行政區(qū)劃隸屬貴州省赤水市、習(xí)水縣和四川省古藺縣，區(qū)域構(gòu)造上位于川東南隔擋式斷褶帶與黔北坳陷的交匯處。林灘場背斜南端緊鄰桑木場背斜［38-39］，兩背斜以齊岳山隱伏斷裂為界，林灘場構(gòu)造位于齊岳山斷裂以西，大斷裂位于背斜兩翼，淺部地層（二疊系—白堊系）部分遭受剝蝕。林灘場受川東南構(gòu)造演化的影響，中、新生代以來經(jīng)歷多期復(fù)合聯(lián)合構(gòu)造運動，整體表現(xiàn)為NE-NW向展布的長軸背斜，主要發(fā)育NE和NW向斷裂，NE向斷裂多為基底高角度逆沖斷裂。NE-SW向構(gòu)造形成于燕山中期和晚期，NW-SE向構(gòu)造形成于燕山末期—喜馬拉雅期［40-43］（圖1）。

圖1

圖1   川東南盆緣林灘場地區(qū)區(qū)域地質(zhì)

a.四川盆地位置示意圖； b.川東南盆緣構(gòu)造簡圖； c.林灘場地區(qū)沉積地層； d，e.過林灘場地區(qū)地震剖面（剖面位置見圖1c）

Fig.1   Regional geological map of the Lintanhcang area， southeastern margin of Sichuan Basin

林灘場構(gòu)造地層自上而下依次為侏羅系、三疊系、二疊系、志留系、奧陶系、寒武系和震旦系。受到自中燕山期以來構(gòu)造運動的影響，缺失泥盆系、石炭系、中-上三疊統(tǒng)、下白堊統(tǒng)及新生界。背斜兩端地表出露以侏羅系為主，構(gòu)造高部位以二疊系和三疊系為主，震旦紀(jì)—中三疊世為海相沉積，沉積厚度約6 000 m，晚三疊世—白堊紀(jì)為陸相沉積，沉積厚度約為4 000 m。五峰組—龍一段沉積時期，林灘場處于深水陸棚有利相帶，沉積了一套橫向展布穩(wěn)定的黑色富有機質(zhì)頁巖（厚度80～106 m）。

2 五峰組-龍馬溪組頁巖甜點區(qū)預(yù)測

2.1 儲層地質(zhì)特征

林頁1井五峰組—龍一段底部4個黑色頁巖樣品腐泥組定形體含量94 %～96 %，平均95 %，為Ⅰ型干酪根；五峰組—龍一段有機質(zhì)三疊紀(jì)初期開始大規(guī)模生烴，侏羅紀(jì)中、晚期進(jìn)入生氣階段，鏡質(zhì)體反射率（Ro）為2.26 %～2.48 %，有機質(zhì)熱演化程度適中；另外，五峰組—龍一段下部主要沉積富碳、高硅微相的頁巖，富有機質(zhì)泥頁巖段TOC含量為3.00 %～5.40 %，平均為4.48 %，有機碳含量較高，生烴潛力較大。鉆井薄片鑒定和X射線衍射全巖分析結(jié)果表明，川南探區(qū)海相頁巖礦物成分比較復(fù)雜，除含有伊利石和高嶺石等粘土礦物外，石英、長石、云母以及方解石等碳酸鹽礦物均較為發(fā)育。林頁1井五峰組—龍一段80個樣品分析表明，①—⑨號小層硅質(zhì)平均含量40.28 %，鈣質(zhì)礦物平均含量14.37 %，粘土礦物平均含量42.83 %，總體上表現(xiàn)為脆性礦物含量較高的特點。

林頁1井五峰組—龍一段①—⑨號小層實測有效孔隙度（POR）1.50 %～7.00 %、平均3.91 %，①—④號小層POR介于4.70 %～7.00 %，平均6.05 %，縱向上，五峰組—龍一段POR自上而下逐漸增大，其中林頁1井②號小層POR最大，平均7.00 %；五峰組—龍一段巖心實測滲透率（0.000 3～0.223 0）×10-3 μm2，平均0.042 8 × 10-3 μm2，縱向上，龍一段底部滲透率較高，其中④號小層平均滲透率0.063 2 × 10-3 μm2，②和③號小層平均滲透率0.056 2 × 10-3 μm2，向上滲透率降低。林頁1井88塊巖心樣品現(xiàn)場GAS實驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計表明，巖心實測總GAS為2.72～7.60 m3/t，均值4.18 m3/t，縱向上自上而下巖心實測GAS總體呈逐漸增大趨勢。綜合來看，赤水地區(qū)五峰組—龍一段頁巖物性受微相和巖相的控制，從上往下逐漸變好，以五峰組—龍一段底部評價最優(yōu)（表1）。

表1   川東南林灘場地區(qū)林頁1井龍一段頁巖儲層地質(zhì)與物性特征

Table 1  Geological and physical characteristics of shale reservoirs in the Long 1 Member in Well LY1， Lintanchang area， southeastern margin of Sichuan Basin

注：“—”表示未測量。

2.2 儲層電性特征

林灘場五峰組-龍馬溪組優(yōu)質(zhì)頁巖具有明顯的“三高兩低”測井響應(yīng)特征，即：高自然伽馬（169 API）、高聲波時差（78 μs/ft）和高電阻率（72 Ω·m），以及低中子（14 %）和低密度（2.5 g/cm3）（圖2）。

圖2

圖2   川東南林灘場地區(qū)林頁1井測井曲線

Fig.2   Logging curves of Well LY1 in Lintanchang area， southeastern margin of Sichuan Basin

2.3 儲層巖石物理分析

儲層巖石物理分析是連接測井與地震的橋梁，其過程是采用交會分析和多元線性回歸等手段，建立優(yōu)質(zhì)頁巖TOC，POR，GAS與脆性指數(shù)（BI）等儲層地質(zhì)參數(shù)與地震彈性參數(shù)（縱波阻抗、橫波阻抗、縱橫波速度比、密度、巖石模量、體積模量和拉梅常數(shù)）的定量關(guān)系，再利用此定量關(guān)系開展CRP道集疊前同時反演，實現(xiàn)用地震彈性參數(shù)來對頁巖儲層地質(zhì)甜點的平面分布預(yù)測［44］。

利用林頁1井巖心及測井解釋的TOC含量進(jìn)行儲層巖石物理分析，發(fā)現(xiàn)密度、縱波阻抗、泊松比與TOC含量之間的相關(guān)性最好，相關(guān)系數(shù)最大值為0.991 4，再將TOC與彈性參數(shù)進(jìn)行多元回歸線性分析（圖3），得到最能反映4者之間相關(guān)性的擬合公式：

TOC=49.935?16.180ρ?8.137VP?1.290υ$TOC=\mathrm{49.935}-\mathrm{16.180}\rho -\mathrm{8.137}{V}_{\mathrm{P}}-\mathrm{1.290}\upsilon$（1）

式中：TOC為總有機碳含量，%；ρ為密度，g/cm3；VP為縱波速度，m/s；υ$\upsilon$為泊松比，無量綱。

圖3

圖3   川東南林灘場地區(qū)儲層各地質(zhì)參數(shù)與多彈性參數(shù)交會圖

a—c.TOC； d—f.POR； g—i.BI； j，k.GAS

Fig.3   The cross correlation of reservoir geological parameters and multi?elastic parameters in Lintanchang area， southeastern margin of Sichuan Basin

POR與密度、縱橫波速度比、泊松比相關(guān)性較好，相關(guān)系數(shù)最大為0.999 2，多元擬合公式為：

POR=0.441?0.134ρ?0.018VP/VS?0.131υ$POR=\mathrm{0.441}-\mathrm{0.134}\rho -\mathrm{0.018}{V}_{\mathrm{P}}/V_{\mathrm{S}}-\mathrm{0.131}\upsilon$（2）

式中：POR為有效孔隙度，%；VP/VS為縱、橫波速度比，無量綱。

GAS與密度、縱橫波速度比相關(guān)性較好，相關(guān)系數(shù)最大值為0.9672，多元擬合公式為：

GAS=?47.204?148.358υ+51.059VP/VS?0.569ρ$GAS=-\mathrm{47.204}-\mathrm{148.358}\upsilon +\mathrm{51.059}{V}_{\mathrm{P}}/V_{\mathrm{S}}-\mathrm{0.569}\rho$（3）

式中：GAS為含氣量，m3/t。

BI與密度、縱橫波速度比、泊松比之間具有較好的相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)最大值為0.969 1，多元擬合公式為：

BI=167.322?29.926VP/VS?41.156υ?16.100ρ$BI=\mathrm{167.322}-\mathrm{29.926}{V}_{\mathrm{P}}/V_{\mathrm{S}}-\mathrm{41.156}\upsilon -\mathrm{16.100}\rho$（4）

式中：BI為脆性指數(shù)，無量綱。

從地質(zhì)測井解釋和反演預(yù)測的誤差統(tǒng)計可知（表2），兩者誤差較小，預(yù)測精度整體較高，甜點參數(shù)平面分布規(guī)律和趨勢與井點的一致性較好。

表2   川東南林灘場地區(qū)龍馬溪組①—⑤號小層甜點參數(shù)誤差統(tǒng)計

Table 2  Statistical table of parameter errors of sweet spots in sub?layers ①-⑤ in the Longmaxi Formation in Lintanhcang area, southeastern margin of Sichuan Basin

2.4 地質(zhì)甜點平面預(yù)測

在對研究區(qū)五峰組-龍馬溪組優(yōu)質(zhì)頁巖儲層地質(zhì)特征和測井響應(yīng)特征分析的基礎(chǔ)上，運用巖石物理分析方法建立甜點參數(shù)與地震彈性參數(shù)的定量關(guān)系，開展疊后稀疏脈沖反演和疊前同時反演，獲得縱波阻抗、橫波阻抗、密度、泊松比和Vp/Vs等彈性參數(shù)（圖4）；再將地震彈性參數(shù)轉(zhuǎn)換為頁巖儲層甜點參數(shù)，實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)頁巖段厚度，POR，TOC，GAS和BI等甜點參數(shù)預(yù)測（圖5）。

圖4

圖4   川東南林灘場地區(qū)地震彈性參數(shù)反演剖面

a.密度； b.泊松比； c.縱、橫波速度比

Fig.4   Reservoir inversion profile shown by seismic elastic parameters in Lintanchang area， southeastern margin of Sichuan Basin

圖5

圖5   川東南林灘場地區(qū)儲層地質(zhì)參數(shù)反演剖面

a.TOC； b.POR； c.GAS； d.BI

Fig.5   Reservoir inversion profile shown by geological parameters in Lintanchang area， southeastern margin of Sichuan Basin

通過五峰組-龍馬溪組TOC含量平面預(yù)測圖（圖6a）可知，TOC含量分布在1.8 %～3.0 %，林頁1井附近略高（>3.0 %），中部和西南略低（2.0 %～2.6 %）；POR總體在2 %～5 %，橫向變化不大，西北部斜坡略低（圖6b）；GAS在2 %～5.5 %，高值區(qū)主要分布在東北部（圖6c）。

圖6

圖6   川東南林灘場地區(qū)儲層地質(zhì)參數(shù)預(yù)測

a.TOC； b.POR； c.GAS； d.BI

Fig.6   Prediction of reservoir geological parameters in Lintanchang area， southeastern margin of Sichuan Basin

3 五峰組-龍馬溪組頁巖工程甜點預(yù)測

3.1 脆性指數(shù)

根據(jù)前面巖石物理分析結(jié)果，通過疊前反演得到縱、橫波速度比與密度數(shù)據(jù)體，可以計算獲得BI。五峰組-龍馬溪組BI平面預(yù)測圖（圖6d）顯示，全區(qū)BI分布在48 %～64 %，工區(qū)北部、東北部和西南部為BI高值區(qū)，BI分布在60～66，中部和南部為介于52～62的低值區(qū)，工區(qū)整體頁巖可壓性顯示較好。

3.2 最大水平主應(yīng)力差

通過水平主應(yīng)力差可以對頁巖工程甜點進(jìn)行平面預(yù)測，在對非常規(guī)儲層設(shè)計壓裂改造時，人工裂縫的形態(tài)取決于氣藏現(xiàn)今地應(yīng)力的大小和方向，因此需保證水平井的方向垂直于最大主應(yīng)力方向。在實際壓裂施工中，裂縫的高度不是一成不變的，而是在沿最大水平主應(yīng)力方向推進(jìn)的過程中，在縱向上根據(jù)最小水平主應(yīng)力的變化而變化的動態(tài)高度。水平主應(yīng)力差較小的部位，更易形成網(wǎng)狀縫。

根據(jù)Schoengerg理論和Hooke力學(xué)定律建立的應(yīng)力與應(yīng)變數(shù)學(xué)關(guān)系公式（5），然后利用公式（6）計算最大與最小水平應(yīng)力，最終利用公式（7）預(yù)測水平主應(yīng)力差（DHSR）。五峰組-龍馬溪組背斜核部區(qū)域為DHSR高值區(qū)（圖7），表明其兩個方向的水平地層主應(yīng)力差異較大，地層形變最強，與構(gòu)造變形規(guī)律吻合。自背斜核部向兩翼，DHSR逐漸降低，在工區(qū)西南部的林頁3井區(qū)降至0.1左右，表明此區(qū)域水平應(yīng)力差較小。

???εhεHεz???=????1E+ZN?υE?υE?υE1E?υE?υE?υE1E????×???σhσHσz???$\left[\begin{array}{c}{\epsilon }_{\mathrm{h}}\\ {\epsilon }_{\mathrm{H}}\\ {\epsilon }_{\mathrm{z}}\end{array}\right]=\left[\begin{array}{ccc}\frac{\mathrm{1}}{E}+Z_{\mathrm{N}}& -\frac{\upsilon }{E}& -\frac{\upsilon }{E}\\ -\frac{\upsilon }{E}& \frac{\mathrm{1}}{E}& -\frac{\upsilon }{E}\\ -\frac{\upsilon }{E}& -\frac{\upsilon }{E}& \frac{\mathrm{1}}{E}\end{array}\right]\times \left[\begin{array}{c}{\sigma }_{\mathrm{h}}\\ {\sigma }_{\mathrm{H}}\\ {\sigma }_{\mathrm{z}}\end{array}\right]$（5）?????σh=σzυ(1+υ)1+EZN?υ2σH=σzυ(1+EZN?υ)1+EZN?υ2$\left\{\begin{array}{c}{\sigma }_{\mathrm{h}}={\sigma }_{\mathrm{z}}\frac{\upsilon (\mathrm{1}+\upsilon )}{\mathrm{1}+E{Z}_{\mathrm{N}}-{\upsilon }^{\mathrm{2}}}\\ {\sigma }_{\mathrm{H}}={\sigma }_{\mathrm{z}}\frac{\upsilon (\mathrm{1}+E{Z}_{\mathrm{N}}-\upsilon )}{\mathrm{1}+E{Z}_{\mathrm{N}}-{\upsilon }^{\mathrm{2}}}\end{array}\right.$（6）DHSR=σH?σhσH=EZN1+EZN+υ$D_{\mathrm{H}\mathrm{S}\mathrm{R}}=\frac{{\sigma }_{\mathrm{H}}-{\sigma }_{\mathrm{h}}}{{\sigma }_{\mathrm{H}}}=\frac{E{Z}_{\mathrm{N}}}{\mathrm{1}+E{Z}_{\mathrm{N}}+\upsilon }$（7）

式中：DHSR為水平主應(yīng)力差，無量綱；E為楊氏模量，MPa；ε為應(yīng)變，無量綱；ZN為法向柔度，無量綱；σ為應(yīng)力，MPa；H，h和z分別為水平最大、水平最小和垂直地應(yīng)力方向標(biāo)識［29］。

圖7

圖7   川東南林灘場地區(qū)五峰組-龍馬溪組DHSR預(yù)測

Fig.7   Prediction of DHSR of Wufeng?Longmaxi Formations in Lintanchang area， southeastern margin of Sichuan Basin

4 保存條件

南方海相頁巖氣符合“二元富集”規(guī)律，優(yōu)質(zhì)的生烴潛力是頁巖氣“成藏控儲”的基礎(chǔ)條件，保存條件則是“成藏控產(chǎn)”的關(guān)鍵［45-55］。川東南地區(qū)構(gòu)造變形十分復(fù)雜，經(jīng)勘探實踐表明，頁巖氣保存條件影響因素多樣，主要有構(gòu)造樣式及地層傾角、斷裂影響和地層壓力系數(shù)。

4.1 地層傾角

地層傾角能夠反映構(gòu)造作用的強弱，地層傾角越大，說明構(gòu)造變形強度大，不利于頁巖氣保存。林灘場核部、南部構(gòu)造變形強度弱，傾角較?。?°～20°），保存條件最為有利；北部地層傾角相對較小（10°～20°），向北東傾角緩慢增大（20°～30°），保存條件較為有利；西北部受到斷層影響，傾角分布在（30°～60°），保存條件最差；南東部從背斜核部向兩翼地層墻角逐漸變大（0°～50°），保存條件較差（圖8a）。

圖8

圖8   川東南林灘場地區(qū)五峰組-龍馬溪組地層傾角平面分布（a）、地震相干屬性（b）、地震曲率屬性（c）以及壓力系數(shù)預(yù)測（d）

Fig.8   Planar distribution map of dip angle （a）， seismic coherence attributes （b）， seismic curvature attributes （c）， and pressure coefficient prediction （d） of Wufeng?Longmaxi Formations in Lintanchang area， southeastern margin of Sichuan Basin

4.2 斷裂影響

遠(yuǎn)離大斷裂相互連通的多套天然裂縫可改善儲層的儲集性能和滲透率，有效增加頁巖儲層的產(chǎn)量，因此裂縫分布預(yù)測工作十分重要。本文主要應(yīng)用疊后地震預(yù)測技術(shù)（相干屬性和曲率屬性）對林灘場地區(qū)的斷裂進(jìn)行預(yù)測。相干屬性主要用來識別大斷裂，表現(xiàn)為相干陰影特征，工區(qū)大斷裂主要集中在林灘場背斜兩翼，尤其是西北翼斜坡區(qū)為大斷層及其伴生斷裂發(fā)育區(qū)，背斜南、北段裂縫相對不發(fā)育。曲率屬性主要反映由大斷裂與小斷裂誘導(dǎo)發(fā)育產(chǎn)生的微小尺度裂縫，工區(qū)內(nèi)微小尺度裂縫主要集中在兩翼，呈條帶狀分布（圖8b，c）。

4.3 地層壓力系數(shù)

地層壓力系數(shù)是指實測地層壓力與同深度靜水壓力之比，是衡量地層壓力是否正常的一個指標(biāo)。涪陵頁巖氣田勘探開發(fā)實踐表明，壓力系數(shù)與儲層段總含氣量、吸附氣含氣量和游離氣含氣量均呈正相關(guān)性。因此，地層壓力系數(shù)是優(yōu)選頁巖氣“甜點”區(qū)的一個重要參數(shù)。本文選用了適合砂泥巖地層的Eaton法，該方法根據(jù)壓實理論，結(jié)合有效應(yīng)力和均衡理論，綜合考慮壓力的形成機制和測井信息之間的關(guān)系，建立正常壓實趨勢線預(yù)測地層壓力及壓力系數(shù)。全區(qū)五峰組-龍馬溪組頁巖地層壓力系數(shù)變化較大，在0.7～1.9，其中背斜核部區(qū)域地層壓力系數(shù)較低（1.0～1.1），自核部向兩翼隨著埋深的增加，地層壓力系數(shù)逐漸升高，林頁3井附近達(dá)到1.6，由此推測在相同的勘探開發(fā)條件下，工區(qū)東南部頁巖氣產(chǎn)能可能更高（圖8d）。

5 龍馬溪組油氣綜合評價

參照《中國石化海相頁巖氣目標(biāo)優(yōu)選評價系統(tǒng)》中“頁巖氣目標(biāo)評價技術(shù)規(guī)范”，綜合頁巖TOC、POR、GAS、BI、水平主應(yīng)力差、地層傾角、斷裂影響和地層壓力系數(shù)進(jìn)行頁巖氣目標(biāo)綜合評價（表3），評價出頁巖氣Ⅰ類區(qū)、Ⅱ類區(qū)和遠(yuǎn)景區(qū)（圖9）。林灘場地區(qū)龍馬溪組頁巖氣埋深有利面積為290.68 km2，資源量1 650.90 × 108 m3，其中Ⅰ類區(qū)資源量1 274.00 × 108 m3，Ⅱ類區(qū)資源量376.90 × 108 m3，遠(yuǎn)景區(qū)資源量911.38 × 108 m3，Ⅰ類區(qū)及遠(yuǎn)景區(qū)資源豐度5.93 × 108 m3/km2，Ⅱ類區(qū)資源豐度4.97 × 108 m3/km2，資源潛力大，具有良好的勘探開發(fā)潛力。

表3   川東南林灘場地區(qū)Ⅰ類區(qū)與Ⅱ類區(qū)參數(shù)對比

Table 3  Comparison of parameters between zones of TypeⅠand TypeⅡin Lintanchang area， southeastern margin of Sichuan Basin

圖9

圖9   川東南林灘場地區(qū)五峰組-龍馬溪組儲層有利區(qū)綜合評價

Fig.9   Composite evaluation of play fairways in the Wufeng?Longmaxi Formations in Lintanchang area， southeastern margin of Sichuan Basin

6 實例驗證

通過利用以上頁巖甜點區(qū)預(yù)測成果，2019年在林灘場構(gòu)造南部傾沒端部署實施了林頁3井，該井完鉆井深5 830 m，水平段長1 500 m，氣測全烴含量3.67 %～26.76 %、平均16.16 %，C1含量為2.42 %～25.73 %、平均14.76 %，綜合評價Ⅰ類儲層1 467 m，TOC含量5.3 %，POR為7.8 %，GAS為5.2 m3/t，BI為64，整體油氣顯示較好。采用“多段多簇密切割+高砂比超強加砂+大排量”壓裂工藝和變粘壓裂液體系，完成28段和13簇壓裂改造，測試產(chǎn)量17 × 104 m3/d，取得了勘探重大突破。為進(jìn)一步擴大勘探成果，實現(xiàn)商業(yè)突破，目前在南、北傾沒端繼續(xù)部署了2口探井即林頁10井和林頁7井，其中林頁10井已獲總部同意，正在準(zhǔn)備實施。

林頁3井的突破進(jìn)一步證實了林灘場良好的勘探開發(fā)潛力及甜點區(qū)預(yù)測的準(zhǔn)確性。應(yīng)用此方法對頁巖儲層甜點區(qū)做出精準(zhǔn)平面預(yù)測，對實現(xiàn)川東南盆緣復(fù)雜構(gòu)造區(qū)頁巖氣勘探開發(fā)一體化具有重要的指導(dǎo)意義。

7 結(jié)論

1） 林灘場五峰組-龍馬溪組優(yōu)質(zhì)頁巖具有高自然伽馬、高聲波時差和高電阻率，以及低中子和低密度的測井響應(yīng)特征，通過巖心樣品分析測試數(shù)據(jù)、儲層地質(zhì)巖性特征以及儲層巖石物理分析建立儲層評價參數(shù)（TOC，POR，GAS和BI等）與地震彈性參數(shù)（縱波阻抗、橫波阻抗、縱橫波速度比、密度和泊松比）的定量關(guān)系。利用疊前反演效果分析獲得縱橫波速度比、密度和泊松比反演剖面，根據(jù)定量關(guān)系預(yù)測TOC，POR，BI和GAS的平面圖。

2） 針對川東南盆緣復(fù)雜構(gòu)造區(qū)建立頁巖氣甜點預(yù)測評價體系，最終確定林灘場地區(qū)頁巖氣勘探有利區(qū)面積88.83 km2，位于研究區(qū)南部與東北部。根據(jù)實例驗證，林頁3井的實鉆結(jié)果證明甜點預(yù)測結(jié)果的準(zhǔn)確性，林頁3井位于甜點預(yù)測有利區(qū)，TOC含量為5.3 %，POR為7.8 %，GAS為5.2 m3/t，BI為64.0，綜合評價為Ⅰ類儲層，有利于壓裂施工改造，采用“多段多簇密切割+高砂比超強加砂+大排量”壓裂工藝和變粘壓裂液體系，單井測或日產(chǎn)氣量較高，勘探開發(fā)前景十分可觀。

3） 地質(zhì)甜點、工程甜點與保存條件的一體化預(yù)測對林灘場乃至整個川東南盆緣復(fù)雜構(gòu)造區(qū)頁巖氣產(chǎn)能規(guī)模增長、勘探開發(fā)一體化的實現(xiàn)都具有重要的指導(dǎo)和借鑒意義。