江同文 昌倫杰 鄧興梁 李世銀 鄔光輝 萬(wàn)效國(guó) 關(guān)寶珠

1.中國(guó)石油勘探與生產(chǎn)分公司 2.中國(guó)石油塔里木油田公司勘探開發(fā)研究院 3.西南石油大學(xué)

0 引言

深層、超深層油氣資源潛力巨大，具有重要的能源安全戰(zhàn)略地位，但目前也面臨著一系列重大的勘探開發(fā)難題[1-4]。塔里木盆地臺(tái)盆區(qū)深層、超深層海相碳酸鹽巖油氣資源豐富，在奧陶系已發(fā)現(xiàn)輪南—塔河風(fēng)化殼型油田和塔中礁灘體—風(fēng)化殼型凝析氣田，二者分別是目前我國(guó)最大的海相碳酸鹽巖油田與凝析氣田。在塔里木盆地前期油氣勘探過(guò)程中，已經(jīng)對(duì)奧陶系碳酸鹽巖沉積儲(chǔ)層與油氣藏進(jìn)行了大量的研究，建立了風(fēng)化殼與礁灘體的“相（層）控準(zhǔn)層狀”油氣藏模型[5-8]，揭示了“古隆起控油、斜坡富集”的油氣分布規(guī)律[6-10]。

自20 世紀(jì)80 年代塔里木盆地碳酸鹽巖油氣藏被發(fā)現(xiàn)以來(lái)，先后開展了多輪次的油氣藏評(píng)價(jià)與開發(fā)攻關(guān)研究。初期以構(gòu)造油氣藏的理論模式開展油氣藏評(píng)價(jià)，但油氣發(fā)現(xiàn)少、探明難[7]。2000 年以來(lái)，在塔北與塔中地區(qū)開展了巖溶儲(chǔ)層與礁灘體儲(chǔ)層的研究，以儲(chǔ)層控油的大型“準(zhǔn)層狀”油氣藏理論模型指導(dǎo)碳酸鹽巖油氣藏的評(píng)價(jià)，通過(guò)技術(shù)進(jìn)步探明了大量的油氣資源[7,11-13]，并逐步開展了開發(fā)試驗(yàn)與建產(chǎn)。但是，塔里木盆地奧陶系碳酸鹽巖油氣藏特征極為復(fù)雜，油氣分布極不均勻、產(chǎn)出極不穩(wěn)定，難以形成高效穩(wěn)產(chǎn)井組，開發(fā)難度極大[11-13]。中國(guó)石油天然氣股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱中國(guó)石油）礦權(quán)范圍內(nèi)早期開發(fā)過(guò)程中的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)井比例不足30%、產(chǎn)量自然遞減率大于20%，難以規(guī)模建產(chǎn)與效益開發(fā)。近10 年來(lái)，通過(guò)創(chuàng)新走滑斷裂斷控油氣藏地質(zhì)理論認(rèn)識(shí)與開發(fā)方法技術(shù)，采取相適應(yīng)的油氣藏評(píng)價(jià)與開發(fā)方案，取得了超深（埋深超過(guò)6 000 m）走滑斷裂斷控油氣藏開發(fā)的重大突破，實(shí)現(xiàn)了碳酸鹽巖油氣藏的效益開發(fā)，引領(lǐng)了我國(guó)超深復(fù)雜碳酸鹽巖油氣藏開發(fā)示范工程。

為此，基于塔里木盆地超深復(fù)雜碳酸鹽巖油氣藏的研究與開發(fā)實(shí)踐，筆者系統(tǒng)總結(jié)了走滑斷裂斷控油氣藏地質(zhì)理論、評(píng)價(jià)方法、開發(fā)技術(shù)及其成效，以期為同類復(fù)雜碳酸鹽巖油氣藏的評(píng)價(jià)與開發(fā)提供借鑒。

1 研究背景

塔里木盆地是由周緣新生代前陸盆地與古—中生代克拉通盆地組成的大型復(fù)合疊合盆地[14]，經(jīng)歷多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)并形成了多套儲(chǔ)蓋組合與含油氣層段，油氣資源豐富[7]。盆地內(nèi)油氣主要分布于塔北隆起南斜坡與塔中凸起北斜坡的中下奧陶統(tǒng)鷹山組（O1-2y）、中奧陶統(tǒng)一間房組（O2y）及上奧陶統(tǒng)良里塔格組（O3l）[7,10]。奧陶系碳酸鹽巖儲(chǔ)層以次生溶蝕孔、洞與裂縫組成復(fù)雜的三重孔隙空間[7]，基質(zhì)孔隙度多小于4%、滲透率一般小于2 mD；但鉆遇大型縫洞體的孔隙度高達(dá)10%～50%、滲透率多大于5 mD。前期研究認(rèn)為塔里木盆地奧陶系碳酸鹽巖油氣藏是大型準(zhǔn)層狀風(fēng)化殼型與礁灘型油氣藏[5-8]，油氣藏埋深介于5 000 ～8 000 m。

近年來(lái)，在塔北隆起與塔中凸起之間的北部坳陷奧陶系碳酸鹽巖不斷獲得新發(fā)現(xiàn)[15-16]，勘探開發(fā)已突破古隆起控油的范圍，并不斷向坳陷區(qū)超深層延伸。隨著油氣藏評(píng)價(jià)與開發(fā)實(shí)踐的深入，發(fā)現(xiàn)碳酸鹽巖中油氣雖然大面積分布，但基質(zhì)儲(chǔ)層致密，優(yōu)質(zhì)縫洞體儲(chǔ)層主要沿?cái)嗔褞Х植糩17-18]，并成為開發(fā)的主要對(duì)象。同時(shí)，油氣主要沿?cái)嗔褞Ц患?，流體分布和流動(dòng)方式復(fù)雜，油氣井開采動(dòng)態(tài)特征差異大，無(wú)統(tǒng)一的油水界面，難以準(zhǔn)確刻畫油氣藏的邊界，不同于“相控”準(zhǔn)層狀礁灘體與風(fēng)化殼油氣藏。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)這類復(fù)雜斷控碳酸鹽巖油氣藏的規(guī)模與效益開發(fā)，需要重新認(rèn)識(shí)與構(gòu)建碳酸鹽巖油氣藏理論，建立相適應(yīng)的油氣藏評(píng)價(jià)與開發(fā)方法技術(shù)。

2 油氣藏地質(zhì)特征

塔里木盆地下古生界海相碳酸鹽巖油氣藏極為復(fù)雜，開發(fā)地質(zhì)認(rèn)識(shí)經(jīng)歷了構(gòu)造控油—儲(chǔ)層控油—斷裂控油等3 個(gè)階段。前期提出的“古隆起控油”與“相（層）控準(zhǔn)層狀”油氣藏理論難以有效指導(dǎo)油氣藏的評(píng)價(jià)與開發(fā)[12,17-18]，近年來(lái)通過(guò)開展走滑斷裂構(gòu)造解析及其控儲(chǔ)控藏作用研究，逐步構(gòu)建斷控油氣藏理論模型，取得了坳陷區(qū)斷控油氣藏勘探開發(fā)的重大突破。

2.1 大型環(huán)滿西走滑斷裂系統(tǒng)

在充分應(yīng)用塔北隆起—塔中凸起大面積三維地震資料的基礎(chǔ)上，通過(guò)走滑斷裂構(gòu)造建模與工業(yè)成圖，沿塔北隆起—塔中凸起發(fā)現(xiàn)環(huán)滿西走滑斷裂系統(tǒng)，面積達(dá)9×104km2（圖1）[15-16,19]。

圖1 塔里木盆地環(huán)滿西走滑斷裂平面分布圖

平面上，地震資料識(shí)別出70 條大型走滑斷裂帶。其中長(zhǎng)度超過(guò)50 km 的Ⅰ級(jí)走滑斷裂帶有25 條，最大規(guī)模的FⅠ5 斷裂的長(zhǎng)度達(dá)300 km，將研究區(qū)走滑斷裂系統(tǒng)從東西方向劃分為2 個(gè)區(qū)帶。南北方向上，可劃分為差異分布的塔北隆起、北部坳陷與塔中凸起3 個(gè)區(qū)塊[19]。塔中凸起發(fā)育北東向走滑斷裂，部分向北部坳陷延伸。塔北隆起南斜坡則出現(xiàn)北東與北西向兩組走滑斷裂，中部哈拉哈塘地區(qū)以共軛“X”形走滑斷裂為主，東部以北東向斷裂為主，西部則發(fā)育北西向走滑斷裂。北部坳陷已發(fā)現(xiàn)的走滑斷裂較少，多數(shù)斷裂向北撒開，多條斷裂向南收斂與FⅠ5 斷裂相交，或南北方向上與塔中凸起、塔北隆起斷裂連接。環(huán)滿西走滑斷裂帶具有分段性，主要體現(xiàn)在斷裂的構(gòu)造樣式與高差變化[19-20]。需要說(shuō)明的是，由于北部坳陷二維地震解釋的走滑斷裂精度較低，斷裂識(shí)別難度大，可能還存在斷裂尚未解釋，因此斷裂分布范圍可能更大。

剖面上，走滑斷裂復(fù)雜多樣，通常呈現(xiàn)不同特征的花狀構(gòu)造[16-20]。走滑斷裂主要分布于寒武系—奧陶系碳酸鹽巖，向上可能繼承發(fā)育至志留系—泥盆系，局部斷至石炭系—二疊系及古近系[19-22]，從奧陶系向上走滑斷裂的數(shù)量突然減少（圖2）。不同層位的斷裂性質(zhì)、樣式、規(guī)模與分布差異大，形成寒武系—奧陶系、志留系—泥盆系、石炭系—二疊系、中生界—古近系等4 大構(gòu)造層差異分布的走滑斷裂系統(tǒng)[16-22]。奧陶系走滑斷裂最發(fā)育，以壓扭斷裂為主，構(gòu)成了走滑斷裂系統(tǒng)的基本格局；一系列主干斷裂繼承性發(fā)育至志留系—泥盆系，以張扭斷裂為主，并在向上擴(kuò)張的基礎(chǔ)上形成雁列構(gòu)造[20]；僅有局部主干斷裂向上繼承性發(fā)育至石炭系—二疊系，主要分布在塔北隆起，以張扭斷裂為主，斷裂帶狹窄，但斷距可大于200 m。中生界—古近系的走滑斷裂主要為分布于塔北隆起的主干斷裂，以北東向密集發(fā)育的小型雁列斷裂為主[23]。

圖2 塔北隆起走滑斷裂地震剖面圖

根據(jù)斷裂膠結(jié)物U-Pb 測(cè)年（距今時(shí)間為460 Ma）結(jié)合走滑斷裂向上終止的層位分析，環(huán)滿西走滑斷裂系統(tǒng)形成的時(shí)間為中奧陶世末期[20]。根據(jù)地震剖面上走滑斷裂分布的層位及其特征，在晚奧陶世、志留紀(jì)—泥盆紀(jì)、石炭紀(jì)—二疊紀(jì)、中生代—古近紀(jì)存在多期走滑斷裂活動(dòng)[19-23]，其斷裂樣式、分布均不同于下部寒武系—奧陶系碳酸鹽巖的斷裂。初步研究認(rèn)為，環(huán)滿西走滑斷裂系統(tǒng)以連接生長(zhǎng)機(jī)制為主，通過(guò)分段斷裂的連接加長(zhǎng)而形成“小位移”（小于2 km）的長(zhǎng)斷裂，其成因受控于區(qū)域與局部應(yīng)力場(chǎng)、先存基底構(gòu)造與巖相差異[20]。

綜上所述，塔里木盆地發(fā)育面積為9×104km2的環(huán)滿西走滑斷裂系統(tǒng)，具有分級(jí)、分區(qū)、分段、分層與分期的差異性，形成復(fù)雜多樣的走滑斷裂特征。走滑斷裂主要分布在下古生界碳酸鹽巖，志留系—泥盆系、石炭系—二疊系、中生界—古近系有繼承性發(fā)育，其形成演化與成因機(jī)制復(fù)雜。

2.2 斷控碳酸鹽巖儲(chǔ)層

塔里木盆地寒武系—奧陶系發(fā)育多期多類型的臺(tái)緣礁灘體，形成疊合面積達(dá)2×104km2的礁灘體儲(chǔ)層發(fā)育區(qū)[7]，同時(shí)還發(fā)育大面積的臺(tái)內(nèi)灘。但礁灘體基質(zhì)儲(chǔ)層致密，難以形成有效儲(chǔ)層，斷裂對(duì)儲(chǔ)層發(fā)育具有重要作用[15-18]。統(tǒng)計(jì)分析表明，80%以上缺少斷裂與巖溶改造的礁灘體儲(chǔ)層油氣產(chǎn)量極低[10,24]，而90%以上高效井位于斷裂帶上，多是鉆遇大型縫洞體，并發(fā)生大量的鉆井液漏失與放空現(xiàn)象。塔里木盆地中晚奧陶世發(fā)育多期短暫的層間巖溶[25]，有利于沿走滑斷裂破碎帶發(fā)育巖溶縫洞體儲(chǔ)層，并有助于后期埋藏溶蝕作用，形成多期多種類型的斷裂破碎帶縫洞體儲(chǔ)層。一般而言，縫洞體儲(chǔ)層的規(guī)模隨與走滑斷裂距離的增加而降低，油氣產(chǎn)量也隨之降低。塔北隆起哈拉哈塘地區(qū)一間房組礁灘體中縫洞體儲(chǔ)層主要分布在距離走滑斷裂1 300 m 范圍內(nèi)，構(gòu)成了油氣產(chǎn)量的主體；塔中凸起中西部鷹山組風(fēng)化殼受古巖溶作用影響，縫洞體儲(chǔ)層的分布可能遠(yuǎn)離斷裂，但大型縫洞體也主要分布在距離走滑斷裂2 300 m 范圍內(nèi)，表明走滑斷裂對(duì)縫洞體儲(chǔ)層的發(fā)育十分重要。地震儲(chǔ)層預(yù)測(cè)與鉆探揭示8 000 m 以深的超深層碳酸鹽巖仍有儲(chǔ)層發(fā)育，主要也是沿走滑斷裂分布。

斷裂與表生巖溶、埋藏期溶蝕作用形成的大型縫洞體的發(fā)育密切相關(guān)[10,15-18]，斷裂附近、斷裂交匯處是大型縫洞體儲(chǔ)層發(fā)育的有利部位。沿?cái)嗔芽赡馨l(fā)生多種類型流體—巖石相互作用，形成不同特征的溶蝕孔洞[15-18,24-25]。斷裂對(duì)儲(chǔ)層發(fā)育的控制作用主要表現(xiàn)在3 個(gè)方面：①形成裂縫網(wǎng)絡(luò)，使儲(chǔ)層滲透率提高1 ～3 個(gè)數(shù)量級(jí)；②有利于暴露期大氣淡水透鏡體的形成與地下水流動(dòng)，成為溶蝕孔洞發(fā)育的優(yōu)勢(shì)部位；③斷裂具有多期繼承性活動(dòng)，有利于晚期斷裂與埋藏溶蝕作用的發(fā)生。由于復(fù)雜的斷裂網(wǎng)絡(luò)影響，形成沿?cái)嗔逊蔷鶆蚍植嫉膹?fù)雜縫洞系統(tǒng)，目前發(fā)現(xiàn)的大規(guī)?？p洞系統(tǒng)多沿?cái)嗔哑扑閹Ф鄬佣尾町惙植肌?/p>

2.3 斷控油氣藏模式

早期研究認(rèn)為坳陷內(nèi)幕區(qū)缺乏高能相帶與風(fēng)化殼，碳酸鹽巖儲(chǔ)層整體不發(fā)育。近年油氣藏評(píng)價(jià)實(shí)踐表明，北部坳陷阿滿過(guò)渡帶走滑斷裂帶也發(fā)育碳酸鹽巖儲(chǔ)層[15-18]，并獲得高產(chǎn)工業(yè)油氣流。塔中凸起鷹山組風(fēng)化殼的高效井大多位于距離主斷裂2 km 內(nèi)；哈拉哈塘地區(qū)的油氣分布與走滑斷裂更為密切，高效井基本分布在距走滑斷裂600 m 范圍內(nèi)。哈拉哈塘及鄰區(qū)統(tǒng)計(jì)資料分析表明，153 口工業(yè)油氣產(chǎn)量井中124 口（占比為81%）沿走滑斷裂分布，走滑斷裂之間的189 口井中低效井與失利井高達(dá)160 口（占比為85%）。綜合近年來(lái)的研究成果，建立了不同于“相控”準(zhǔn)層狀油氣藏的走滑斷裂斷控碳酸鹽巖油氣藏模式（圖3），形成“先斷后溶、斷裂促溶、多期充注、復(fù)式成藏”的成藏認(rèn)識(shí)。

圖3 塔里木盆地環(huán)滿西走滑斷裂油氣藏模式圖

下寒武統(tǒng)是塔里木盆地臺(tái)盆區(qū)主力烴源巖[7,10]，通過(guò)走滑斷裂的溝通，形成下寒武統(tǒng)—上奧陶統(tǒng)良里塔格組海相碳酸鹽巖為主的多套含油氣層系（圖3）。環(huán)滿西走滑斷裂系統(tǒng)經(jīng)歷中晚加里東期、早海西期、晚海西期、印支—燕山期與喜馬拉雅早期等多期繼承性斷裂活動(dòng)[19,20]，與中加里東期、晚加里東期及早海西期的風(fēng)化殼巖溶及層間巖溶作用[10]，以及中晚加里東期、晚海西期及喜馬拉雅期油氣充注期匹配良好[7,26-27]。通過(guò)斷裂、溶蝕與充注3 要素的時(shí)空配置與演化，油氣沿?cái)嗔褞Эv向多層段聚集成藏，從而形成了油氣富集“甜點(diǎn)”沿?cái)嗔逊植嫉淖呋瑪嗔褦嗫貜?fù)式成藏系統(tǒng)[18]（圖3），不同于“相控”準(zhǔn)層狀油氣藏。通過(guò)走滑斷裂的識(shí)別與評(píng)價(jià)，目前已發(fā)現(xiàn)大型走滑斷裂帶70 條，構(gòu)成斷控油氣系統(tǒng)面積達(dá)9×104km2。其中奧陶系碳酸鹽巖斷裂破碎帶的寬度一般介于200 ～1 500 m，最寬達(dá)3 000 m，有利油氣運(yùn)聚與成藏面積逾5 000 km2，成為塔里木盆地當(dāng)前勘探開發(fā)的重點(diǎn)領(lǐng)域。

總之，通過(guò)重新認(rèn)識(shí)油氣成藏理論，構(gòu)建不規(guī)則分布的一系列小型隱蔽成巖圈閉組成的“小油氣藏群”組成大油氣田的斷控油氣藏模式，在坳陷區(qū)發(fā)現(xiàn)了逾10×108t 級(jí)的超深層走滑斷裂斷控大油氣田。

3 油氣藏評(píng)價(jià)與開發(fā)技術(shù)

塔里木盆地走滑斷裂斷控油氣藏位于沙漠腹地，地震資料品質(zhì)差，單個(gè)油氣藏規(guī)模小、儲(chǔ)層與流體分布極為復(fù)雜，油氣產(chǎn)出極不穩(wěn)定，業(yè)界沒(méi)有相關(guān)的油氣藏開發(fā)經(jīng)驗(yàn)可供借鑒，效益開發(fā)挑戰(zhàn)極大。通過(guò)近年來(lái)的探索發(fā)展，集成創(chuàng)新形成了一系列超深層走滑斷裂斷控碳酸鹽巖油氣藏評(píng)價(jià)與開發(fā)的技術(shù)，支撐了塔里木盆地復(fù)雜斷控油氣藏的效益開發(fā)與規(guī)模建產(chǎn)。

3.1 基于高精度地震采集處理的斷控油氣藏描述技術(shù)

3.1.1 高密度地震采集技術(shù)

由于塔里木盆地臺(tái)盆區(qū)地表多為沙漠，碳酸鹽巖油氣藏埋藏深、儲(chǔ)集體規(guī)模小，常規(guī)地震資料信噪比低，難以有效刻畫微小走滑斷裂及其相關(guān)縫洞體儲(chǔ)層[28-29]，因此開展了高密度地震采集攻關(guān)。針對(duì)表層沙丘厚度大而疏松、地震波吸收衰減嚴(yán)重、碳酸鹽巖內(nèi)幕信噪比低的難題，深入開展了不同觀測(cè)系統(tǒng)、不同激發(fā)與接收組合的實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了地震采集設(shè)計(jì)由窄方位向?qū)挿轿?、由低密度向高密度的轉(zhuǎn)變。同時(shí)，完善并形成了碳酸鹽巖縫洞疊前成像觀測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)、寬方位＋高密度采集系列技術(shù)，有效壓制了干擾，大幅提高了地震資料信噪比及分辨率（圖4）。通過(guò)高密度資料應(yīng)用，發(fā)現(xiàn)大量常規(guī)地震相干體上難以識(shí)別的微小斷裂、主干斷裂更加清晰，為走滑斷裂精細(xì)描述提供了資料基礎(chǔ)。高密度資料相比常規(guī)地震資料，深層走滑斷裂的地震成像更為清晰，斷裂帶縫洞體儲(chǔ)層的識(shí)別數(shù)量成倍增加，奠定了油氣藏描述的資料基礎(chǔ)。

3.1.2 走滑斷裂精細(xì)識(shí)別與刻畫技術(shù)

在斷裂精細(xì)刻畫方面，前期通過(guò)地震剖面與相干平面圖，識(shí)別出一系列大型走滑斷裂帶，但斷裂的內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，微小斷裂判識(shí)困難。針對(duì)地震剖面上斷裂多解性強(qiáng)，微小走滑斷裂難以識(shí)別，結(jié)合地震剖面斷裂建模，集成應(yīng)用相干、曲率、振幅變化率、自動(dòng)斷裂拾?。ˋFE）、螞蟻體、最大似然屬性等技術(shù)，形成“雙重濾波＋振幅變化率”為核心的多尺度弱走滑斷裂識(shí)別技術(shù)（圖5），解決了埋藏深、地表差、位移小、火成巖發(fā)育造成的斷裂成像難題，實(shí)現(xiàn)了對(duì)次級(jí)斷裂的精細(xì)刻畫，為斷裂描述與圈閉評(píng)價(jià)提供了基礎(chǔ)。

3.1.3 超深層走滑斷裂縫洞體儲(chǔ)層預(yù)測(cè)技術(shù)

針對(duì)超深層復(fù)雜斷裂及其儲(chǔ)層識(shí)別面臨的問(wèn)題，開展了多種處理技術(shù)的攻關(guān)，在地震資料處理上實(shí)現(xiàn)了由疊后向疊前、由時(shí)間域向深度域、由各向同性向各向異性處理思路和技術(shù)的轉(zhuǎn)變，形成了一系列針對(duì)性的去噪技術(shù)、保幅各向異性處理技術(shù)、速度建模技術(shù)、偏移處理技術(shù)等[29]。通過(guò)一系列地震處理技術(shù)攻關(guān)，不僅發(fā)現(xiàn)更多縫洞體儲(chǔ)層，而且縫洞體儲(chǔ)層的空間位置更為準(zhǔn)確，為目標(biāo)評(píng)價(jià)奠定了基礎(chǔ)。

圖4 常規(guī)地震資料（左）與高密度地震資料（右）成像對(duì)比圖

圖5 原始資料振幅變化率（左）與多重濾波后的振幅變化率（右）對(duì)比圖

針對(duì)縫洞體儲(chǔ)層預(yù)測(cè)面臨的問(wèn)題，在走滑斷裂精細(xì)解釋的基礎(chǔ)上，集成創(chuàng)新了多種地震屬性與井控反演技術(shù)，進(jìn)行走滑斷裂縫洞體儲(chǔ)層的識(shí)別與刻畫[29-31]。在儲(chǔ)層反演方面，形成了振幅、頻率、波阻抗、相干技術(shù)等疊后預(yù)測(cè)技術(shù)，發(fā)展了基于反射角的振幅隨方位角變化（AVAZ）裂縫預(yù)測(cè)技術(shù)、分方位裂縫儲(chǔ)層描述（FRS）技術(shù)和偏移距矢量片域（OVT）的五維地震疊前裂縫預(yù)測(cè)技術(shù)[29]，提高了不同尺度的裂縫預(yù)測(cè)精度，初步實(shí)現(xiàn)了縫洞單元中各縫洞體的空間形態(tài)及相互連通關(guān)系的刻畫。在儲(chǔ)層量化雕刻方面，通過(guò)對(duì)地震疊前疊后儲(chǔ)層約束反演，進(jìn)行多尺度斷裂及縫洞體三維可視化量化雕刻。這些方法技術(shù)高效地支撐了走滑斷裂帶的井位部署與油氣藏評(píng)價(jià)。

3.2 斷控油氣藏開發(fā)方法與關(guān)鍵工程技術(shù)

3.2.1 走滑斷裂斷控碳酸鹽巖油氣藏3 級(jí)評(píng)價(jià)方法體系

在油氣藏評(píng)價(jià)過(guò)程中，評(píng)價(jià)思路從以區(qū)塊（或油氣藏）為評(píng)價(jià)單元轉(zhuǎn)到以斷裂破碎帶為評(píng)價(jià)單元，進(jìn)行逐條斷裂評(píng)價(jià)、逐段滾動(dòng)開發(fā)，建立了碳酸鹽巖評(píng)價(jià)單元、儲(chǔ)量單元與油/氣藏單元的3 級(jí)評(píng)價(jià)體系[32]（圖6）。通過(guò)同一區(qū)塊內(nèi)不同斷裂帶找準(zhǔn)富集帶，在同一斷裂帶找準(zhǔn)富集段，在同一油氣藏單元內(nèi)研究確定“主干油源斷裂＋正地貌＋油柱高度大（長(zhǎng)串珠）”的高效井定井方法，形成定帶、定段、定井的高效井部署思路，提高了鉆井成功率與高效井比率。中國(guó)石油礦權(quán)內(nèi)富滿油田2018 年以來(lái)完鉆35 口，日產(chǎn)油量超100 t 的井達(dá)到29 口。

3.2.2 斷裂破碎帶水平井開發(fā)技術(shù)

圖6 塔里木盆地中古8 開發(fā)單元走滑斷裂油氣藏3 級(jí)評(píng)價(jià)體系圖

由于走滑斷裂存在大漏后易噴的情況，而且部分區(qū)塊高含硫化氫，在后期試油及完井工作中都有巨大的井控安全風(fēng)險(xiǎn)。在前期超深碳酸鹽巖水平井鉆井技術(shù)的基礎(chǔ)上[30]，針對(duì)碳酸鹽巖斷裂破碎帶復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與滲流特征，通過(guò)技術(shù)攻關(guān)，形成了穿斷裂破碎帶的大斜度＋水平井的鉆井技術(shù)，發(fā)展完善了精細(xì)控壓鉆井技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了貫穿斷裂帶多套縫洞體油層的目標(biāo)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了穿斷裂帶安全快速鉆進(jìn)。為了實(shí)現(xiàn)鉆井地下靶點(diǎn)的精準(zhǔn)導(dǎo)航，探索引入了隨鉆地震導(dǎo)向鉆井（SGD）技術(shù)，利用垂直地震剖面（VSP）隨鉆測(cè)井實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)結(jié)果約束井旁三維地震數(shù)據(jù)，快速修正速度模型和各向異性參數(shù)，實(shí)現(xiàn)快速深度偏移處理，指導(dǎo)鉆頭軌跡，顯著提高了深層碳酸鹽巖鉆井中靶率。

3.2.3 碳酸鹽巖儲(chǔ)層分段改造技術(shù)

鑒于大位移水平井可鉆揭多個(gè)縫洞儲(chǔ)集單元，而每個(gè)縫洞儲(chǔ)集單元的規(guī)模、儲(chǔ)層的物性、偏離井眼的距離各不相同，采用了分段改造技術(shù)。通過(guò)地質(zhì)、地震、測(cè)試資料對(duì)儲(chǔ)層進(jìn)行改造前的綜合評(píng)估，確定不同類型斷控儲(chǔ)層改造方案，集成發(fā)展了綜合地質(zhì)評(píng)估技術(shù)、分段改造工藝與技術(shù)[33-34]。通過(guò)攻關(guān)與應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了溝通多套縫洞體系，數(shù)倍提高單井產(chǎn)能，并控制產(chǎn)量遞減速度的目標(biāo)，達(dá)到了高效開發(fā)斷控碳酸鹽巖縫洞型復(fù)雜油氣藏的目的。

3.2.4 斷控油氣藏高效開發(fā)與開采技術(shù)

針對(duì)斷裂帶油氣產(chǎn)量不穩(wěn)定，遞減率高的難題，創(chuàng)新形成了產(chǎn)量增量—壓降損耗速度拐點(diǎn)法、產(chǎn)量—?jiǎng)討B(tài)儲(chǔ)量數(shù)學(xué)關(guān)系法、類比產(chǎn)能試井法等方法，綜合確定合理工作制度，優(yōu)化單井產(chǎn)能并進(jìn)行分類管理[35]，確保長(zhǎng)期穩(wěn)定生產(chǎn)。創(chuàng)新利用奧陶系油氣藏上部非目的層巨大的承壓水層直接作為自流注水水源，研發(fā)了一套能應(yīng)用于陸上油氣田的自流注水新技術(shù)，解決了一系列大沙漠區(qū)碳酸鹽巖油氣藏注水開發(fā)提高采收率的難題。同時(shí)，開展了一系列注水與注氣開采的試驗(yàn)與實(shí)踐，并已初見(jiàn)成效，為進(jìn)一步高效開發(fā)提供了技術(shù)條件。

總之，通過(guò)油氣藏評(píng)價(jià)與開發(fā)方法技術(shù)的進(jìn)步，實(shí)現(xiàn)了塔里木盆地超深層走滑斷裂斷控碳酸鹽巖油氣藏的效益評(píng)價(jià)與開發(fā)。

4 油氣藏評(píng)價(jià)與開發(fā)效果

通過(guò)走滑斷裂斷控油氣藏理論認(rèn)識(shí)的突破，塔里木盆地超深層碳酸鹽巖走滑斷裂斷控油氣藏評(píng)價(jià)與開發(fā)取得了重大成效：①構(gòu)建了斷控油氣藏模式，突破了傳統(tǒng)的“古隆起控油”與“相控”準(zhǔn)層狀油氣藏理論，指出縱向斷穿寒武系、平面延伸到生油氣凹陷的斷裂是更優(yōu)的通源斷裂，發(fā)現(xiàn)與落實(shí)了70 條主干走滑斷裂帶，開辟了9×104km2環(huán)滿西走滑斷裂斷控油氣藏的增儲(chǔ)上產(chǎn)新領(lǐng)域，已為北部坳陷的MS1 井等鉆探所證實(shí)。②形成“斷裂破碎帶差異富集”的評(píng)價(jià)與開發(fā)部署思路，制定了圍繞斷裂破碎帶尋找“甜點(diǎn)”的3 級(jí)評(píng)價(jià)部署體系，使塔里木盆地超深層斷控碳酸鹽巖油氣效益開發(fā)成為可能。③集成形成了適用于油氣藏評(píng)價(jià)與開發(fā)的配套方法技術(shù)系列，塔里木油田碳酸鹽巖鉆井成功率從73%增長(zhǎng)到90%以上，高效井比例增加近20%。④2013 年以來(lái)，哈拉哈塘地區(qū)碳酸鹽巖新建產(chǎn)能超過(guò)100×104t/d，塔中凸起穩(wěn)步新建天然氣年產(chǎn)能逾10×108m3；尤為突出的是，阿滿過(guò)渡帶北部富滿地區(qū)高效井比例高達(dá)70%，平均單井原油產(chǎn)能超過(guò)70 t/d，新建產(chǎn)能達(dá)150×104t/d，成為塔里木盆地碳酸鹽巖油氣藏效益開發(fā)的典范。塔里木盆地海相碳酸鹽巖油氣藏開發(fā)開始進(jìn)入快速增長(zhǎng)期，近10 年來(lái)油氣年產(chǎn)量當(dāng)量增加300×104t，預(yù)計(jì)“十四五”末油氣年產(chǎn)量當(dāng)量可達(dá)到800×104t。

5 結(jié)論

塔里木盆地海相碳酸鹽巖油氣藏地質(zhì)條件極為復(fù)雜，通過(guò)近10 年評(píng)價(jià)與開發(fā)實(shí)踐，逐漸形成走滑斷裂斷控油氣藏的理論認(rèn)識(shí)與評(píng)價(jià)開發(fā)技術(shù)。

1）發(fā)現(xiàn)了面積為9×104km2的環(huán)滿西走滑斷裂系統(tǒng)，明確了走滑斷裂的分布與基本特征，厘定了走滑斷裂控儲(chǔ)作用與縫洞體儲(chǔ)層的分布規(guī)律，提出了走滑斷裂斷控油氣系統(tǒng)并建立了走滑斷裂斷控油氣藏模式。

2）形成了高密度地震采集處理技術(shù)、走滑斷裂精細(xì)識(shí)別技術(shù)、斷裂帶縫洞體儲(chǔ)層地震刻畫技術(shù)為代表的走滑斷裂斷控油氣藏描述技術(shù)，支撐了高效井位部署與油氣藏評(píng)價(jià)。

3）形成了油氣藏3 級(jí)評(píng)價(jià)方法、斷裂破碎帶水平井開發(fā)技術(shù)、水平井碳酸鹽巖儲(chǔ)層分段改造技術(shù)、斷控油氣藏合理開采方法技術(shù)等適用的斷控油氣藏開發(fā)方法技術(shù)，支撐了超深層斷控碳酸鹽巖油氣藏的高效開發(fā)。

4）突破了傳統(tǒng)的“古隆起控油”與“相控”準(zhǔn)層狀油氣藏理論，開辟了環(huán)滿西走滑斷裂斷控復(fù)式成藏系統(tǒng)的增儲(chǔ)上產(chǎn)新領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)了塔里木盆地超深層復(fù)雜碳酸鹽巖油氣藏效益開發(fā)與規(guī)模建產(chǎn)。