伊朗KASHAN地区库姆组裂缝预测

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中伊朗盆地位于库姆市以北,面积约12万km2,其中KASHAN地区面积约4958km2,目前仍是区域勘探阶段,该区无论是地表还是地下情况都非常复杂。中石化于2004年完成探井Arn-1井,在库姆组见工业油流,取得了油气突破。随后的Fkh-1井及Arn-2井和Arn-3井,均以失败告终。通过研究表明,库姆组的主要储集层段是C4段灰岩、泥灰岩。该套岩层基质孔隙度低,为裂缝性储集层。裂缝一方面是重要的储集空间,同时也是渗流通道,其发育程度主要受褶曲和断层双重作用控制。本文采用地表与地下、地质与地球物理相结合的研究方法,开展KASHAN地区库姆组构造、地表露头裂缝观察描述、岩心观察描述、测井分析、地震等的综合研究手段,从裂缝的形态学(长度、大小、分布和与岩性关系等)及与构造的关系的角度分析库姆组裂缝特征和主要发育带。具体通过KASHAN地区Navab背斜地表露头的裂缝和节理研究基础上,从地质学角度分析构造对库姆组的控制作用;在井下通过对Fkh-1和Arn-2两口井库姆组的岩心进行了节理及劈理的观测以及成相测井研究,得出了其节理及劈理发育的基本特征,分析裂缝的发育形态;在地下通过KASHAN地区三维地震资料解释,研究主要断裂发育的纵向和平面形态、展布和发育特征;最后综合相干分析和曲率法对三维地震资料进行分析,通过三维切片,分析裂缝平面发育特征和主控因素。综合分析结果表明,库姆组的裂缝孔隙度值较小,最大孔隙度不超过2.86%;但断层带附近的裂缝孔隙度很高,一般都大于5%,最大可达13%,说明该裂缝孔隙度明显受断层作用的影响。裂缝孔隙度最发育的点一般靠近断裂带,而受褶曲作用所形成的裂缝孔隙度要小的多,不超过2.86%;孔隙度介于之间的裂缝主要发育在背斜的轴部地区,特别受逆断层与其反冲逆断层所构成的“V”字构造带,一方面受断裂作用的影响,一方面又受褶皱作用的控制,因此孔隙度要比单受褶皱作用要大些,但宽度也较窄,一般只有100m;因此裂缝发育主要受断裂作用影响,其次受褶曲作用的影响,少数受褶曲作用和断层作用的双重影响。Arn-1井目的层C4亚段小裂缝发育,可达50%左右,且微、小裂缝有30%的连通性好。裂缝形态以高角度缝为主,水平缝、低角度缝次之。高角度裂缝宽度最大值为367.1μm,平均宽度便为166.5μm,渗透率平均达到了1121.6md,充分说明裂缝几乎全部为连通缝。Arn-2井C4亚段微裂缝发育,近95%的微裂缝基本上都是孤立缝,彼此不连通,只有少量的微裂缝连通。Fkh-1井C4亚段裂缝几乎为全充填,极少部分为半充填,只发育相互不连通的微裂缝,裂缝形态以中低角度裂缝为主。通过基于地震资料的相干分析和主曲率法对伊朗Kashan地区TM1—TQb层位裂缝发育区的预测可以得出,研究区构造起伏较大、断裂发育,整个Aran背斜及Aran北背斜构造于TQ-TQb层位发育,库姆组以下地层背斜构造逐渐消失。相干时间切片显示库姆组顶面下200-300ms深度处存在一个裂缝发育带,其主要发育区为1号断裂西段和4号断裂东段与6、7号断裂结合处;主要目的层位TQu构造转换带的断裂裂缝发育,为裂缝发育最有利区带,褶皱隆起部位的库姆组裂缝发育程度相对较低。Arn-3处的裂缝发育程度介于Arn-1井和Arn-1井之间。通过主曲率法显示2号断裂南东端发育有一定规模小断裂,推测为裂缝发育有利区带;Arn-1井背斜顶部、Arn-3井背斜顶部及该区的东南部为裂缝发育强度较大地区,根据曲率分析结果,背斜的两个转折端(背斜的肩部),北西向纵张裂缝最为发育;其次在长轴、高点、西倾伏端、断层附近也非常发育,而背斜的翼部裂缝相对不发育。因此,研究区库姆组构造转换带的裂缝发育,褶皱隆起部位裂缝发育程度相对较低;综合分析表明,Arn-1井所处的位置比Arn-2井裂缝要发育,Arn-1井与连通生油凹陷的裂缝系统连通,但Arn-2井可能处于构造转换部位的断裂发育带。
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