李宗繼，陳志輝

（中國(guó)石化西北油田分公司勘探開發(fā)研究院，新疆烏魯木齊830011）

塔河9區(qū)碳酸鹽巖凝析氣藏儲(chǔ)層描述技術(shù)與應(yīng)用

李宗繼*，陳志輝

（中國(guó)石化西北油田分公司勘探開發(fā)研究院，新疆烏魯木齊830011）

塔河9區(qū)奧陶系為碳酸鹽巖縫洞型凝析氣藏，具有一定的特殊性，如何研究落實(shí)碳酸鹽巖有利儲(chǔ)層分布狀況是開發(fā)工作中的難點(diǎn)。通過(guò)斷裂特征研究、趨勢(shì)面分析技術(shù)、有利地震反射特征識(shí)別及振幅變化率分析，明確了塔河9區(qū)奧陶系碳酸鹽巖有利儲(chǔ)層分布特征，形成了適合塔河油田的碳酸鹽巖縫洞型凝析氣藏儲(chǔ)層描述技術(shù)。該技術(shù)在塔河9區(qū)奧陶系滾動(dòng)產(chǎn)能建設(shè)中取得了積極應(yīng)用效果，對(duì)相同或類似的氣藏具有較大的推廣前景。

碳酸鹽巖；縫洞型；凝析氣藏；奧陶系；塔河油田

塔河油田是我國(guó)最大的古生界海相碳酸鹽巖油氣田，碳酸鹽巖儲(chǔ)層為多期次古構(gòu)造—巖溶疊加改造產(chǎn)物，縱向及平面上多期相互疊置、改造，導(dǎo)致非均質(zhì)性較強(qiáng)，油氣藏性質(zhì)復(fù)雜，流體性質(zhì)變化大，由東南到西北，凝析氣—輕質(zhì)油—中質(zhì)油—重質(zhì)油依次分布[1]。2002年發(fā)現(xiàn)的塔河9區(qū)奧陶系位于塔河油田東部，工區(qū)面積97.98km2，是中石化西北油田分公司在塔河油田發(fā)現(xiàn)的首個(gè)碳酸鹽巖凝析氣藏。2003～2004年加大該氣藏勘探力度，相續(xù)部署9口探評(píng)井，建產(chǎn)7口，建產(chǎn)井試采均獲得高產(chǎn)工業(yè)氣流。由于缺乏系統(tǒng)而成熟的開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，且氣井含有H2S、CO2等酸性氣體，地面集輸工藝不配套，氣井短期試采后即長(zhǎng)期關(guān)井，長(zhǎng)期未投入正式開發(fā)。2013年以來(lái)，中石化西北油田分公司重啟塔河9區(qū)碳酸鹽巖凝析氣藏的開發(fā)可行性研究，形成了一套適合塔河油田的碳酸鹽巖縫洞型凝析氣藏儲(chǔ)層描述技術(shù)，實(shí)踐證實(shí)效果顯著。

1 氣藏概況

工區(qū)奧陶系一間房組頂面構(gòu)造整體呈由北西向南東傾伏的鼻狀構(gòu)造，構(gòu)造頂面埋藏深度5610～6280m，受加里東中晚期北西—南東向擠壓作用影響，工區(qū)中部發(fā)育北東—南西走向的局部斷隆構(gòu)造，斷隆北西翼構(gòu)造較緩，基本為一平臺(tái)區(qū)，南東翼構(gòu)造較陡，為斜坡區(qū)。

至2012年底，工區(qū)內(nèi)完鉆井?dāng)?shù)10口，含氣層位為奧陶系一間房組和鷹山組，巖性主要為泥微晶灰?guī)r、砂屑泥微晶灰?guī)r和泥微晶砂屑灰?guī)r，儲(chǔ)集空間類型主要為裂縫、孔洞兩大類，按不同的方式及規(guī)模組合成3種儲(chǔ)層類型，裂縫—孔洞型、孔洞型及裂縫型。

氣藏凝析油含量155g/m3，H2S濃度237mg/m3，CO2含量1.52%，屬于中含凝析油的碳酸鹽巖縫洞型酸性凝析氣藏。

2 碳酸鹽巖儲(chǔ)層描述技術(shù)研究

借鑒塔河油田碳酸鹽巖縫洞型油藏開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，斷裂帶是裂縫與巖溶發(fā)育的密集帶，斷裂溝通的褶曲為儲(chǔ)層發(fā)育的有利部位，碳酸鹽巖儲(chǔ)層在地震偏移時(shí)間剖面上主要表現(xiàn)為“串珠狀”、“雜亂”反射結(jié)構(gòu)特征，在沿層振幅變化率圖上表現(xiàn)為“橢圓形、串珠狀、條帶狀”振幅變化率異常[2]。工區(qū)處于塔河油田東部，與已開發(fā)的塔河油田碳酸鹽巖縫洞型油藏相比，成藏條件相當(dāng)，油氣充注途徑一致，儲(chǔ)層類型相似，采用上述方法對(duì)儲(chǔ)層進(jìn)行描述是可行的。

2.1 斷裂是儲(chǔ)層發(fā)育的主控因素

塔河油田碳酸鹽巖地層大規(guī)模巖溶時(shí)期或前期形成的斷裂對(duì)于海西早期的古巖溶作用具有控制作用，斷裂帶上或附近是巖溶作用較強(qiáng)、儲(chǔ)層發(fā)育的區(qū)域[3-4]。

工區(qū)與塔河主體區(qū)塊同樣經(jīng)歷了加里東中期—海西早期—海西晚期—印支期的構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)，不同時(shí)期、不同應(yīng)力環(huán)境下形成的斷裂體系復(fù)合疊加，在奧陶系一間房組頂面形成了現(xiàn)今復(fù)雜的斷裂發(fā)育分布格局[5]。工區(qū)內(nèi)共識(shí)別出72條斷裂，以走滑斷裂為主，走向以NE、SN、NWW向?yàn)橹鳎瑪鄬觾A角普遍大于80°，斷距在5～35m之間，延伸長(zhǎng)度在0.3～6.9km之間。斷裂主要發(fā)育期次為加里東中期、加里東晚期—海西早期、海西晚期。

其中加里東中期斷裂全區(qū)分布，主要為近SN向剪切應(yīng)力形成的走滑斷裂，斷裂連續(xù)性較好，對(duì)巖溶具有一定作用；加里東晚期—海西早期工區(qū)中部和東部發(fā)育，中部的NE向斷裂規(guī)模較大，為區(qū)域主控?cái)嗔褞В瑤r溶作用較強(qiáng)，而西部的NWW向斷裂連續(xù)性較差，巖溶作用一般；海西晚期形成的主要為次級(jí)斷裂，巖溶作用弱。整體來(lái)說(shuō)，斷裂形成期次以加里東中期、加里東晚期—海西早期為主，兩期次斷裂相切區(qū)域巖溶作用強(qiáng)，儲(chǔ)層發(fā)育程度較高。

完鉆井中有8口井位于主控?cái)嗔褞匣蚋浇?，單井日產(chǎn)氣能力（5～10）×104m3，儲(chǔ)地比平均值0.4；2口井位于斷裂帶外圍，均未建產(chǎn)。可見,斷裂是工區(qū)碳酸鹽巖縫洞型儲(chǔ)層發(fā)育程度的主要控制因素。

2.2 斷裂溝通的褶曲正地形為儲(chǔ)層發(fā)育的有利部位

塔河油田奧陶系碳酸鹽巖屬于剛性地層，當(dāng)受到外力的擠壓變形形成褶皺，在褶皺上容易產(chǎn)生斷裂與裂縫，而巖溶則順著早期斷裂、裂縫進(jìn)行溶蝕擴(kuò)大，形成較好的巖溶儲(chǔ)層。趨勢(shì)面技術(shù)是近年來(lái)塔河地區(qū)發(fā)展起來(lái)的一種儲(chǔ)層識(shí)別技術(shù)，能較好地識(shí)別變形褶皺帶，突出了小型鼻突及褶皺[6]。

從工區(qū)褶曲形態(tài)分布來(lái)看，發(fā)育了以T904、S101、TK915井為高點(diǎn)，北東—南西向展布的正地形。褶曲正地形與實(shí)鉆井儲(chǔ)層發(fā)育具有一定相關(guān)性，斷裂溝通的褶曲正地形為儲(chǔ)層發(fā)育的有利部位。

2.3 有利地震反射特征為“串珠狀”、“雜亂”反射

地震反射特征結(jié)構(gòu)分析技術(shù)主要是基于縫洞發(fā)育段與圍巖之間的波阻抗值存在較大差異，會(huì)引起局部的強(qiáng)反射特征，縫洞越發(fā)育，其振幅值越強(qiáng)，在地震剖面上表現(xiàn)為“串珠狀”強(qiáng)反射特征，當(dāng)有多組溶洞發(fā)育時(shí)，多組強(qiáng)反射疊加，會(huì)在地震時(shí)間剖面產(chǎn)生局部“雜亂”強(qiáng)反射特征[7]。

統(tǒng)計(jì)工區(qū)10口完鉆井地震反射特征與單井產(chǎn)能的關(guān)系（表1），具“串珠狀”地震反射特征的6口井，單井產(chǎn)能（5～10）×104m3；具“雜亂”地震反射特征的2口井，單井產(chǎn)能（9～10）×104m3。弱地震反射特征的2口井測(cè)試未建產(chǎn)?？梢?，工區(qū)碳酸鹽巖縫洞型儲(chǔ)層有利地震反射特征主要表現(xiàn)為“串珠狀”反射、“雜亂”反射。

表1 工區(qū)完鉆井地震反射特征與日產(chǎn)能力關(guān)系統(tǒng)計(jì)表

2.4 強(qiáng)振幅變化率反映儲(chǔ)層發(fā)育程度

在碳酸鹽巖儲(chǔ)層中，地震反射波振幅受儲(chǔ)層孔、洞、縫發(fā)育程度的影響，選擇不同時(shí)窗提取平均絕對(duì)振幅，可以預(yù)測(cè)儲(chǔ)層發(fā)育情況。而振幅變化率重點(diǎn)突出振幅在平面上的變化特征，對(duì)儲(chǔ)層平面分布情況具有較好的反映，強(qiáng)振幅變化率的地方可能是裂縫、溶洞的發(fā)育帶[8]。

工區(qū)奧陶系一間房組頂面以下0～40ms強(qiáng)振幅變化率沿?cái)嗔逊植?，主要位于斷隆高部位的主控?cái)嗔褞б约爸骺財(cái)嗔褞c其它斷裂帶相切區(qū)域。

統(tǒng)計(jì)10口實(shí)鉆井單井產(chǎn)能與振幅變化率相關(guān)性（圖1），振幅變化率大于5的8口井均獲得較高單井產(chǎn)能，且表現(xiàn)為振幅變化率越大，單井產(chǎn)能越高，而振幅變化率小于5的2口井測(cè)試未建產(chǎn)。

圖1 工區(qū)完鉆井單井能力與振幅變化率關(guān)系曲線

2.5 有利儲(chǔ)集體分布特征

根據(jù)斷裂發(fā)育情況、褶曲正地形分布、地震反射特征及振幅變化率，結(jié)合實(shí)鉆井試采資料，工區(qū)碳酸鹽巖縫洞型有利儲(chǔ)層平面發(fā)育特征可劃分為3個(gè)井區(qū)。

T901～T904井區(qū)：位于工區(qū)中部區(qū)域，加里東中期、加里東晚期—海西早期兩期斷裂相切區(qū)域，斷裂發(fā)育，縱向切割深，巖溶作用強(qiáng)，振幅變化率異常明顯，實(shí)鉆井具有利地震識(shí)別模式，單井產(chǎn)能較高，是儲(chǔ)集體最發(fā)育的區(qū)域，有利儲(chǔ)集體沿?cái)嗔鸭皵嗔严嗲胁课怀势瑺罘植肌?/p>

DK25井區(qū)：位于工區(qū)西部區(qū)域，主要發(fā)育加里東晚期—海西早期斷裂，連續(xù)性較差，巖溶作用一般，強(qiáng)振幅變化率以點(diǎn)狀、條帶狀分布，僅有鉆井1口，實(shí)鉆資料較少，儲(chǔ)集體發(fā)育一般，有利儲(chǔ)集體主要沿?cái)嗔褞С庶c(diǎn)狀或帶狀分布。

T913井區(qū)：位于工區(qū)南部區(qū)域，主要發(fā)育加里東中期斷裂及海西晚期形成的次級(jí)斷裂，巖溶作用一般，斷裂附近強(qiáng)振幅變化率明顯，實(shí)鉆井2口均未建產(chǎn)，儲(chǔ)集體發(fā)育情況需進(jìn)一步落實(shí)。

3 應(yīng)用效果及方向

3.1 應(yīng)用效果

在工區(qū)范圍內(nèi)，以“斷裂+褶曲正地形+有利地震反射特征+強(qiáng)振幅變化率”為選井原則，共落實(shí)潛力井點(diǎn)25口。2013～2014年以滾動(dòng)開發(fā)思路，優(yōu)選14口潛力井位做為一期產(chǎn)能建設(shè)方案井，剩余井位做為長(zhǎng)期穩(wěn)產(chǎn)需要的補(bǔ)充井位。

目前一期產(chǎn)能建設(shè)方案部署井均已投產(chǎn)，建產(chǎn)井14口，建產(chǎn)率100%。氣藏總井?dāng)?shù)21口，含老井利用7口，氣藏日產(chǎn)氣95×104m3/d，日產(chǎn)油260t/d，氣油比3654m3/t，含水3.0%。建成年產(chǎn)氣層氣3.1×108m3，年產(chǎn)凝析油8.6×104t的生產(chǎn)陣地。

3.2 推廣方向

塔河油田東南部碳酸鹽巖巖溶縫洞型凝析氣藏，工區(qū)面積275km2，北鄰已開發(fā)的塔河9區(qū)凝析氣藏，具有相似的巖溶作用，成藏條件相當(dāng)，前期完鉆井3口，生產(chǎn)特征與塔河9區(qū)凝析氣藏氣井類似[9-10]。利用塔河9區(qū)奧陶系形成的儲(chǔ)層描述技術(shù)，初步落實(shí)潛力井位42個(gè)，具備建成年產(chǎn)能超6×108m3的天然氣上產(chǎn)陣地。

4 結(jié)論

（1）采用斷裂、褶曲正地形、有利地震反射特征及振幅變化率等分析技術(shù)，基本可確定碳酸鹽巖凝析氣藏有利儲(chǔ)層分布情況。

（2）實(shí)踐證實(shí)塔河9區(qū)碳酸鹽巖凝析氣藏儲(chǔ)層描述技術(shù)具有較好的應(yīng)用效果，具有積極的推廣意義。

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TE122.2

A

1004-5716(2015)06-0083-03

2014-11-17

2014-11-25

李宗繼（1980-），男（漢族），河北河間人，工程師，現(xiàn)從事地震資料解釋工作。