通过储层精细勘探实现增储上产是目前中国各大油田重要攻坚目标，开展从好储层到差储层、从油气层到干层的精细评价，是进一步认清地层分布特征及地层发展史的必要环节。国内古潜山油气藏探明储量已占有相当比例^[1]，多井在潜山型储集层段测试出高产油气流，彰显出潜山构造的巨大勘探开发潜力。潜山型储层在形成过程中受古岩溶、风化淋滤等多种地质作用影响，导致该类储层裂缝、溶孔在空间分布上十分复杂，极强的非均质性使得优势储层空间展布难以预测。

要实现储层精细评价，首先需要准确表征储层。截止到目前，储层表征方法主要为非成因法和成因法两种^[2]。第一种非成因法认为整个储层为相当大的整体，忽略岩相及流体的影响，这样极大地降低了表征精度；第二种成因法即流动单元法，强调岩相及相结构的影响，认为一个流动单元内储层在横向及垂向上岩性、物性相似，但基于流动单元法的储层评价结果极度依赖取心样品数据，且仅是对含流体储层的一种定性、定量表征，缺乏对储层整体宏观认识及非流体储层的表征。通过测井、地震等资料分析发现，潜山型储层在纵向上呈现明显的分带性，这种带状分布是指一系列有成因联系的储层围绕着潜山呈现规律性的展布，分带性不仅表现了构造要素及其组合的规律性展布，而且体现了在潜山形成前后岩溶、风化淋滤和构造活动等多种地质作用的差异性。王俊明等依据潜山型储层形成的地质成因及纵向响应特征差异提出纵向分带这一概念^[3-5]，克服了流动单元法不能实现非流体储层的表征、极度依赖取心的问题。

不同岩性潜山受地质作用影响差异大，王国纯^[6]依据岩性差异，将古潜山油气藏分为碳酸盐岩潜山油气藏、变质岩潜山油气藏、碎屑岩潜山油气藏和火山岩潜山油气藏4种类型；利用岩心、录井和测井等资料，陈景山等^[7]建立了碳酸盐岩潜山储层纵向分带的概念，提出不同岩溶相带储层特征控制着优质储层的发育；钟广法等^[8-10]利用岩石学、地震剖面、测井响应、地球化学等特征实现岩溶相带定性描述与识别。在此基础上，王进财等^[11]明确了潜山各分带的地质作用及储集空间类型，建立古潜山岩溶储层模型；通过岩溶储层平面分布特征研究，将岩溶相带与产能直接建立联系，结果表明纵向上洞穴带日产油量下降幅度小于风化壳带和渗流带，横向上应在溶洞、裂缝发育处部署井位，开发效果好；赵文智等^[12-14]针对后期岩溶作用对碳酸盐岩潜山储层的改造方面开展研究，并据此给出岩溶改造是形成有利储集体的缝洞系统发育的原因。周杰等^[15]从裂缝发育特征入手，发现琼东南盆地花岗岩潜山储层纵向上表现出明显的分带特征，分析了裂缝形成机理及各分带所经历的地质作用，为纵向分带定量刻画提供了方向。

目前的研究多从纵向分带经历的地质作用入手，讨论不同岩性下分带成因及识别方法。本文从岩石物理的角度出发，通过测井信息反映储层受地质作用的改造程度，进而划分相带，统一不同潜山型储层纵向分带定量表征，有助于加深对潜山油气藏的认识，对优势储层预测、预探井井位部署指导和实现潜山型储层的精细评价具有十分重要的意义。

古潜山是古地貌的一种表现形式，老地层在大地抬升时出露地表，经过风化淋滤等作用后被新地层掩埋形成古潜山^[16-22]。潜山型储层为古潜山在经过岩溶、风化淋滤等地质作用改造后形成的具有一定油气储集和渗流性能的层段。

近年来，塔里木盆地、琼东南盆地潜山型储层持续获得重大突破，以此为契机开展了一系列基于潜山型储层纵向分带的有益探索，主要目的是在非均质性极强的潜山油气藏内准确地寻找有利勘探区带^[23-25]。古潜山在沉积演化过程中会受到多期构造运动、岩溶、风化淋滤等多种地质作用的影响，多期构造运动为潜山型储层提供了裂缝发育基础，大气淡水沿构造缝向潜山深部溶蚀，深部热液沿潜山底部断裂向上溶蚀，这些地质作用对储层的差异改造导致潜山型储层在纵向上呈现出明显的分带性。

前人从地质成因出发，认为构造运动和岩溶作用是碳酸盐岩潜山形成的主控因素，风化淋滤作用、地表水沿构造缝垂向渗流、深部地下水水平渗流是潜山纵向上出现分带性的原因。据此建立岩溶相带的概念，依据岩心、录井和测井等资料，前人将塔里木盆地碳酸盐岩潜山储层纵向上主要划分为表层岩溶带、垂直渗流带、水平潜流带及深部缓流带^[26-30]。各学者认为表生岩溶、构造运动及风化淋滤三大作用是花岗岩潜山储层的主控因素，风化淋滤作用差异改造和深部热液溶蚀作用导致潜山储层纵向上出现明显的分带特征，前人将琼东南盆地花岗岩潜山储层纵向上主要划分为砂砾质风化带、风化裂缝带、内幕裂缝带和基岩带^[31-34]。

在地质作用的差异改造下，不同类型的潜山型储层纵向上存在明显分带特征，以储层改造程度差异为切入点，首次将潜山型储层在纵向上由浅至深划分为强改造带、改造带和未改造带，建立如图 1的潜山型储层纵向分带模型。其中强改造带受地质作用影响最大，储层的改造程度最高；改造带受地质作用影响次于强改造带，储层的改造程度较强改造带低；未改造带受地质作用影响小或不受地质作用影响，储层改造程度最低或未被改造。

图 1

图 1 潜山型储层纵向分带模型 Fig. 1 Vertical zonation model of buried hill type reservoir

强改造带：潜山顶部遭受强烈的地质作用改造，形成一段泥质含量高、角砾岩充填的相带。古潜山在大地抬升运动下出露地表，遭受严重的风化剥蚀作用，储层的改造程度最大。强改造带碳酸盐岩和花岗岩潜山型储层特征如下：岩心照片上常表现为岩样破碎；铸体薄片表现为具有角砾结构、发育数条裂缝；岩性测井曲线在碳酸盐岩潜山型储层上表现为高自然伽马，花岗岩潜山型储层含放射性元素，表现为低自然伽马；电性测井曲线上表现为低电阻率；物性测井曲线上表现为高声波时差、高中子、低—较低密度（图 2、图 3）。

图 2

图 2 Y2井碳酸盐岩潜山型储层纵向分带定量表征测井响应图 Fig. 2 Quantitative characterization logging response of vertical zonation of carbonate buried hill reservoir in Well Y2

图 3

图 3 L8井花岗岩潜山型储层纵向分带定量表征测井响应图 Fig. 3 Quantitative characterization logging response of vertical zonation of granite buried hill reservoir in Well L8

改造带：潜山内部储层受地质作用改造形成的相带。古潜山出露地表后经历大气淡水的风化淋滤作用，部分大气淡水沿多期构造运动产生的构造缝向潜山内部溶蚀，大地构造的频繁活动导致深部热液沿潜山底部断裂向上侵入，不同程度上改造了潜山内部储层的储集性能^[35-40]。改造带碳酸盐岩和花岗岩潜山型储层特征如下：岩心照片上常表现为裂缝开启；铸体薄片表现为多期构造缝溶蚀切割；岩性测井曲线在碳酸盐岩潜山型储层上表现为低自然伽马，花岗岩潜山型储层表现为高自然伽马；电性测井曲线上表现为电阻率呈级次特征；物性测井曲线上表现为较高声波时差、较高中子、较高密度（图 2、图 3）。

未改造带：潜山深部受地质作用改造少或未接受地质作用改造的相带。未改造带碳酸盐岩和花岗岩潜山型储层特征如下：岩心照片上常表现为岩心致密；铸体薄片表现为无明显裂缝、溶孔发育；岩性测井曲线在碳酸盐岩潜山型储层上表现为低自然伽马，花岗岩潜山型储层表现为高自然伽马；电性测井曲线上表现为高电阻率；物性测井曲线上表现为低声波时差、低中子、高密度（图 2、图 3）。

表层大气淡水向潜山深部淋滤和深部热液水平溶蚀作用导致改造带内储层的改造程度也存在较大差异，在此基础上，潜山在纵向上进一步细分为风化破碎带、垂向连通带、水平连通带、过渡带和原生带五大亚带。

风化破碎带是古潜山表层遭受强烈的风化剥蚀作用形成的相带，分带特征与强改造带一致。

垂向连通带是古潜山表层下垂向溶蚀缝发育的相带。碳酸盐岩和花岗岩潜山型储层特征如下：岩心照片表现为高角度裂缝开启；铸体薄片上表现为多期构造缝被溶蚀；岩性测井曲线在碳酸盐岩潜山型储层上表现为低自然伽马，花岗岩潜山型储层表现为高自然伽马；电性测井曲线上表现为较高—高电阻率；物性测井曲线上表现为较高声波时差、较高中子和较低密度（图 2、图 3）。

水平连通带是潜山内部水平溶蚀缝发育的相带。碳酸盐岩和花岗岩潜山型储层特征如下：岩心表现为水平裂缝发育且多被溶蚀；铸体薄片表现为裂缝多溶蚀扩大；岩性测井曲线在碳酸盐岩潜山型储层上表现为低自然伽马，花岗岩潜山型储层表现为高自然伽马；电性测井曲线上表现为低电阻率；物性测井曲线上表现为较高声波时差、较高中子和较低密度（图 2、图 3）。

过渡带是指垂向主应力、水平主应力的方向和大小均发生较大变化，储层改造程度较弱的相带。岩性测井曲线在碳酸盐岩潜山型储层上表现为低自然伽马，花岗岩潜山型储层表现为高自然伽马；电性测井曲线上表现为较高—高电阻率；物性测井曲线上表现为较低声波时差、较低中子和较高密度（图 2、图 3）。过渡带的形成是潜山在沉积过程中受构造运动影响，减弱了垂向连通带或水平连通带储层改造程度，其形成的孔隙结构更复杂。

原生带是受地质作用影响极小、储层改造程度极低的相带，分带特征与未改造带一致。

地质作用极大程度上改造了储层的储集性能，也改变了储层的岩石物理性质，测井是准确反映和描述井周储层岩石物理性质变化的重要方法之一。依据补偿中子、补偿密度、声波时差三孔隙度测井曲线定性地分析各分带孔隙性强弱，岩心和薄片分析各分带孔隙类型，总结潜山型储层纵向分带及岩石物理特征（表 1）。

表 1

表 1 潜山型储层纵向分带及岩石物理特征表 Table 1 Vertical zonation and petrophysical properties of buried hill type reservoir 纵向分带 强改造带 改造带 未改造带 风化破碎带 垂向连通带 过渡带 水平连通带 原生带 主要地质作用 表层岩溶作用、风化淋滤作用、风化剥蚀作用 风化淋滤作用 构造运动 热液溶蚀作用 无 储层改造程度 高 较高 较低 较高 极低 岩心、薄片特征 岩样破碎，薄片上裂缝发育 岩心见裂缝开启，薄片上构造缝被溶蚀 岩心见裂缝，薄片上见构造缝发育 岩心见裂缝开启，薄片上构造缝被溶蚀 岩心致密，薄片上无裂缝、溶孔发育 岩性 岩溶角砾岩 基岩 基岩 基岩 基岩 电性 电阻率低 电阻率较高—高 电阻率较高—高 电阻率低 电阻率高 物性 孔隙性强 孔隙性较强 孔隙性较弱 孔隙性较强 孔隙性弱 孔隙类型 溶孔、裂缝 溶蚀扩大缝 裂缝 溶蚀扩大缝 基质孔隙 储层类型 孔洞型 裂缝—孔洞型 裂缝型 裂缝—孔洞型 致密型

表 1 潜山型储层纵向分带及岩石物理特征表 Table 1 Vertical zonation and petrophysical properties of buried hill type reservoir

依据前文提出的纵向分带模型及各分带岩石物理特征分析，利用测井资料计算得到孔隙度谱峰表征系数、声法裂缝表征系数和综合表征系数，建立了纵向分带的定量表征方法，为现场快速解释评价、地层横向对比提供第一手的信息。

补偿中子、声波时差、补偿密度3种可用于表征孔隙发育情况的常规测井曲线已被用于纵向分带定性描述^[39]，但不同地区、不同岩性潜山型储层孔隙度存在较大差异，单从曲线形态上无法进行统一刻度（图 4）。孔隙度分布谱可表示储层物性的好坏，孔隙度谱峰扁平且向右偏移量大，储层改造程度越低，物性越差；孔隙度谱峰集中且向右偏移量小，储层改造程度越高，物性越好（图 4）。依据孔隙度分布谱上的分带特征，提取孔隙度谱峰作为孔隙度谱峰表征系数（FMFZ），对潜山型储层纵向分带进行表征。

图 4

图 4 Y2井6030~6080m测井响应特征图 Fig. 4 Logging response characteristics of interval 6030~6080 m in Well Y2

前人以成像测井、岩心资料为依据，开展了各分带裂缝类型及纵向分布规律研究，明确指出在纵向上各分带的裂缝发育程度存在较大差异^[7-8]。双侧向中深、浅电阻率幅度差异也可用于表征裂缝发育程度，裂缝越发育，深、浅侧向电阻率幅度差越大，但该幅度差受裂缝角度影响大，低角度缝、斜交缝深、浅侧向电阻率幅度差不明显，无法达到准确划分纵向分带的效果。同时，随着钻井深度增加，油基钻井液应用更广泛，使用电法效果变差。利用声法技术既可排除电法中出现假裂缝的情况，又能定量表征裂缝发育情况，实现不同相带的定量划分。

斯通利波是一种管波，可反映地层的渗透性，多用于对开启缝的识别。选用斯通利波的波峰与波谷之间的差值为波形幅度（图 4），以声法裂缝表征系数S刻画纵向分带，具体形式如下：

式中  L——源距，m;

      F_d——当前波形幅度值，mV；

      F₀——未经过裂缝的波形幅度值，mV。

本文使用XMAC-Ⅱ阵列声波测井仪，有8个阵列接收探头，选用距单极发射探头最远与最近的接收探头距离作为源距L，不同仪器类型源距存在差异。

由于未改造带的改造程度极低，分带特征趋于稳定，将未改造带计算得到的孔隙度谱峰表征系数和声法裂缝表征系数作为基准，对比其他分带表征系数变化，计算综合表征系数C对纵向分带进行表征，具体形式如下：

其中，$a_1+a_2+\cdots+a_i=1$，a_i为第i种表征系数的权重，A₁ⁱ为第i种表征系数在未改造带的平均值，Aⁱ为当前表征参数值。

当储层的改造程度越高时，储层物性越好、裂缝发育程度越高，计算得到的孔隙度谱峰表征系数、声法裂缝表征系数和综合表征系数越大，表征系数在纵向分带上表现为强改造带系数大，改造带系数较大，未改造带系数小。

依据前文提出的纵向分带测井表征系数，分别对塔里木盆地白云岩潜山Y2井和琼东南盆地花岗岩潜山L8井进行处理，建立纵向分带定量表征标准。Y2井和L8井是本文选取的两口典型井，具有较高的测井曲线质量、较完备的测井及岩心照片等资料，均完全钻穿目的层系，位置居中，地层齐全。再以塔北地区为例，通过多井测井资料处理和分类，勾画出纵向分带的横向展布规律，为预探井井位部署提供指导。

塔里木盆地白云岩潜山型储层受表生岩溶作用影响而发育大量溶蚀孔洞，同时也普遍存在热液流体的改造现象，先后经历了三次隆升剥蚀和一次长期沉降，复杂的构造演化为溶孔、裂缝的发育及油气的运移提供了良好条件^[40-41]。

通过实际井资料处理，作出Y2井纵向分带定量表征测井响应图（图 2），其中声法裂缝表征系数和孔隙度谱峰表征系数是通过两个角度分别进行表征，两者同等重要，故各取权重系数0.5，实现对纵向分带的定量识别。依据测井综合响应特征，建立塔里木盆地白云岩潜山型储层纵向分带测井定量划分标准（表 2）。

表 2

表 2 塔里木盆地白云岩潜山型储层纵向分带测井定量划分标准表 Table 2 Classification standard for quantitative logging characterization of vertical zonation of dolomite buried hill reservoir in Tarim Basin 纵向分带 强改造带 改造带 未改造带 风化破碎带 垂向连通带 过渡带 水平连通带 原生带 孔隙度谱峰表征系数 90~120 30~80 10~30 30~130 5~10 声法裂缝表征系数 0.15~0.25 0.1~0.15 0.02~0.08 0.05~0.1 0~0.05 综合表征系数 3~4 1.2~3.2 0.3~1.2 0.5~1.7 0~0.3

表 2 塔里木盆地白云岩潜山型储层纵向分带测井定量划分标准表 Table 2 Classification standard for quantitative logging characterization of vertical zonation of dolomite buried hill reservoir in Tarim Basin

通过实际井资料处理，作出L8井纵向分带定量表征测井响应图（图 3），其中声法裂缝表征系数和孔隙度谱峰表征系数的权重系数各取0.5。由图 3可见，潜山型储层纵向分带响应特征差异明显，基于定量表征测井综合响应特征，建立琼东南花岗岩潜山型储层纵向分带测井定量划分标准（表 3）。

表 3

表 3 琼东南花岗岩潜山型储层纵向分带测井定量划分标准表 Table 3 Classification standard for quantitative logging characterization of vertical zonation of granite buried hill reservoir in Qiongdongnan 纵向分带 强改造带 改造带 未改造带 风化破碎带 垂向连通带 过渡带 水平连通带 原生带 孔隙度谱峰表征系数 80~200 30~80 10~40 30~200 0~10 声法裂缝表征系数 1~1.3 0.6~1.2 0.4~0.8 1~1.7 0~0.4 综合表征系数 0.5~1.5 0.5~1.2 0~0.5 1~2 0~0.5

表 3 琼东南花岗岩潜山型储层纵向分带测井定量划分标准表 Table 3 Classification standard for quantitative logging characterization of vertical zonation of granite buried hill reservoir in Qiongdongnan

通过对表 2和表 3分析发现风化破碎带、垂向连通带和水平连通带的孔隙度谱峰、声法裂缝等表征系数明显大于过渡带和原生带，即风化破碎带、垂向连通带和水平连通带储层的改造程度高、物性好，是潜山型储层纵向上的优势勘探区带。

以塔里木盆地塔北地区为例，分别处理塔北地区Y1井、Y2井、Y3井和Y4井测井资料，通过计算得到孔隙度谱峰表征系数FMFZ、声法裂缝表征系数S和综合表征系数C，按照真实井位深度绘制连井剖面，以表 2为依据划分纵向分带，作出塔北地区潜山型储层纵向分带连井剖面图（图 5）。

图 5

图 5 塔北地区潜山型储层纵向分带连井剖面图 Fig. 5 Well correlation section of vertical zonation of buried hill type reservoir in Tabei area

由图 5可见，Y1井、Y3井、Y4井潜山出露地表更高，顶部风化剥蚀严重，风化破碎带厚度相对Y2井明显较小；垂向连通带厚度由Y1井至Y4井逐渐减小；水平连通带厚度由Y1井至Y4井逐渐增大；过渡带厚度变化差异不大；Y2井处原生带厚度最大。由此总结出塔北地区潜山型储层平面展布规律为自东北向西南方向风化破碎带和原生带厚度先增大后减小、垂向连通带厚度逐渐减小、水平连通带厚度逐渐增大、过渡带厚度变化不大。

（1）潜山在大地抬升的作用下会遭受大气淡水的风化淋滤，由浅入深风化溶蚀作用逐渐减弱，深层热液（深层地下水或酸性热液）沿潜山底部断裂向上侵入溶蚀，这种差异改造导致储层在纵向上呈现明显的分带性。

（2）从岩石物理角度出发，以岩心、薄片和成像测井资料为基础，以地质作用对储层的改造程度为切入点，本文将潜山型储层在纵向上划分为强改造带、改造带和未改造带三大分带，能够统一表征纵向上不同类型的储层；在此基础上将其进一步划分为风化破碎带、垂向连通带、过渡带、水平连通带和原生带五大亚带。

（3）风化破碎带、垂向连通带等5个亚带在电性特征和孔隙特征上具有明显的差异：电性上表现为原生带电阻率高，垂向连通带和过渡带电阻率较高—高，水平连通带和风化破碎带电阻率低；孔隙特征上表现为风化破碎带、垂向连通带和水平连通带孔隙性较强—强，过渡带孔隙性较弱和原生带孔隙性弱。本次首先利用测井资料计算得到孔隙度谱峰、声法裂缝等表征系数，而后构建了纵向分带的测井定量表征方法。

（4）利用上述方法分别建立了新疆、南海等地区潜山型储层纵向分带的测井评价标准，在两地区多口井中应用，相带分类效果良好。通过多井资料处理绘制连井剖面，发现塔北地区风化破碎带、垂向连通带和水平连通带为优势储层发育区带，为下一步实现储层精细勘探提供借鉴指导意义。