呂心瑞，孫建芳，鄔興威，魏荷花，肖鳳英，馬翠玉，宋傳真

(中國(guó)石化 石油勘探開發(fā)研究院，北京 100083)

塔河油田位于塔里木盆地沙雅隆起阿克庫(kù)勒凸起中南部，奧陶系碳酸鹽巖地層為古巖溶發(fā)育和海相縫洞型油氣藏分布的主要層位，是世界范圍內(nèi)罕見的復(fù)雜油藏，縫洞發(fā)育不均一，非均質(zhì)性極強(qiáng)，主要有效儲(chǔ)集空間為古巖溶縫洞系統(tǒng)[1-2]。由于經(jīng)歷多期構(gòu)造、巖溶和充填改造作用，古巖溶縫洞體成因類型多樣，尺度差異大，分布規(guī)律復(fù)雜，縫洞體形態(tài)、結(jié)構(gòu)及物性的表征異常困難。隨著此類油藏的開發(fā)，對(duì)縫洞系統(tǒng)刻畫和表征技術(shù)的需求越來(lái)越大，逐漸成為開發(fā)地質(zhì)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)[3-4]。目前，眾多學(xué)者在儲(chǔ)層成因與分布[5-11]、縫洞體識(shí)別與預(yù)測(cè)[12-17]、縫洞結(jié)構(gòu)與發(fā)育模式[18-22]、分類建模與融合等方面[23-25]，開展了諸多研究工作，在儲(chǔ)層宏觀分布規(guī)律與縫洞體形態(tài)的刻畫方面，取得很多積極進(jìn)展。隨著塔河油田老區(qū)開發(fā)程度的不斷提高，區(qū)塊面臨整體含水上升快，穩(wěn)產(chǎn)期短，老井產(chǎn)量遞減大，措施調(diào)整困難等問題，亟需開展精細(xì)油藏描述研究，明確高含水期油藏剩余油分布特征，調(diào)整井網(wǎng)注采結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步提高油田開發(fā)效果和油藏采收率[26-33]。因此，在縫洞油藏儲(chǔ)集體外部輪廓刻畫的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研究?jī)?chǔ)層縫洞結(jié)構(gòu)特征，明確不同成因類型的巖溶縫洞分布規(guī)律與結(jié)構(gòu)關(guān)系，定量表征油藏的強(qiáng)非均質(zhì)性，為油藏?cái)?shù)值模擬和剩余油分布研究奠定可靠地質(zhì)基礎(chǔ)，對(duì)此類油藏的高效開發(fā)具有重要意義。

根據(jù)巖溶形成主控因素的不同，從成因關(guān)系角度將古巖溶劃分為表層巖溶、斷控巖溶和地下河系統(tǒng)3類?；诓煌梢蝾愋蛶r溶特點(diǎn)，利用露頭、鉆、錄、測(cè)井、地震、生產(chǎn)動(dòng)態(tài)等多學(xué)科信息，采用地震振幅譜梯度屬性結(jié)合序貫指示模擬表征表層巖溶分布；基于波阻抗反演結(jié)合梯度結(jié)構(gòu)張量刻畫斷控巖溶特征；利用分頻能量屬性結(jié)合基于目標(biāo)的方法構(gòu)建地下河系統(tǒng)模型。在儲(chǔ)集體外部形態(tài)刻畫基礎(chǔ)上，綜合多學(xué)科資料描述古巖溶連通、充填及物性特征，定量表征縫洞結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，并通過“先分類、再融合”的方法建立精細(xì)三維地質(zhì)模型，取得了較好應(yīng)用效果。

1 單元地質(zhì)特征

如圖1a所示，S67單元位于塔里木盆地塔河六、七區(qū)中南部，面積約12 km2，利用容積法初步評(píng)價(jià)地質(zhì)儲(chǔ)量2 170×104t，完鉆井39口，開井14口，單元日產(chǎn)油180 t，綜合含水率41.6%，采出程度不足15%。該單元自1999年投入開發(fā)以來(lái)經(jīng)歷了試采、天然能量開采、注水、注氣補(bǔ)充能量開采等時(shí)期，目前處于中高含水、低產(chǎn)開發(fā)階段，面臨進(jìn)一步落實(shí)可開發(fā)儲(chǔ)量和提高開發(fā)效果的難題。

單元整體位于二級(jí)古地貌巖溶緩坡帶，巖溶發(fā)育層位為中奧陶統(tǒng)一間房組和中-下奧陶統(tǒng)的鷹山組，厚度260～420 m，巖性主要為灰色泥晶灰?guī)r和含砂屑泥晶灰?guī)r，是典型的縫洞型碳酸鹽巖油藏。一間房組尖滅線橫穿單元中部(圖1b)，奧陶系頂面構(gòu)造呈北東高、南西低特點(diǎn)，中北部為剝蝕區(qū)，位于巖溶殘丘高部位，南部處于巖溶緩坡低洼帶。根據(jù)巖溶發(fā)育程度、致密段分布、測(cè)井曲線差異結(jié)合生產(chǎn)特征，縱向上儲(chǔ)層分為上、中、下3段。單元內(nèi)NE向高角度走滑斷裂較發(fā)育，縱向切割深度大，平面延展長(zhǎng)，剖面上具有花狀斷裂特征；其次為NW向斷裂，多為次級(jí)小斷裂；中部發(fā)育少量EW向斷裂。受古地貌、斷裂和潛水面等多重因素控制，縫洞體整體較為發(fā)育，儲(chǔ)集空間表現(xiàn)為地下暗河、溶洞、溶蝕孔洞、不同尺度裂縫等多種類型，形態(tài)各異，縫洞結(jié)構(gòu)復(fù)雜。通過綜合識(shí)別和預(yù)測(cè)，按照成因?qū)卧獌?nèi)古巖溶主要?jiǎng)澐譃?類，分別為受風(fēng)化淋濾作用形成的表層巖溶縫洞體、沿?cái)嗔褞芪g擴(kuò)大形成的斷控巖溶縫洞體及受潛水面波動(dòng)溶蝕形成的地下河系統(tǒng)。

圖1 塔里木盆地塔河S67單元邊界區(qū)劃(a)及構(gòu)造圖(b) Fig.1 Unit S67 boundary delineation (a)and structure map (b) in Tahe area,Tarim Basin

2 巖溶成因及結(jié)構(gòu)類型

受構(gòu)造、巖性和潛水面等多重控制因素影響，使得S67單元縫洞型油藏表層巖溶、斷控巖溶和古地下河系統(tǒng)形成的主控因素、成因關(guān)系及結(jié)構(gòu)類型各不相同。

表層巖溶主要受風(fēng)化淋濾作用形成，地表水流多順坡度流動(dòng)，形成下切河道、溶蝕縫槽和落水洞等，水流遇可溶巖溶蝕形成順層溶蝕孔、縫等，在斷裂、構(gòu)造縫和風(fēng)化縫處會(huì)發(fā)育高角度的溶蝕裂縫[18]。通過將巖心與測(cè)井曲線進(jìn)行對(duì)比識(shí)別，S67單元表層巖溶儲(chǔ)集層涵蓋洞穴型、裂縫-孔洞型和裂縫型等，縫洞體機(jī)械砂泥充填和垮塌角礫充填率達(dá)79%，結(jié)構(gòu)類型以小型溶洞、溶蝕孔和裂縫等小縫洞體為主，鉆遇儲(chǔ)集體厚度85%以上小于3 m，多沿不整合面局部連片分布，儲(chǔ)層整體厚度位于不整合面以下0～50 m，鉆遇油井初產(chǎn)60～200 t/d，累產(chǎn)在(6～18)×104t，是良好的含油巖溶儲(chǔ)層。

斷控巖溶為地表水流沿長(zhǎng)度幾十米以上的大斷裂形成垂向流動(dòng)，遇到強(qiáng)可溶巖或斷裂交叉處溶蝕擴(kuò)大形成的駐水洞及在斷裂和駐水洞周圍形成的大量溶蝕孔洞和溶蝕裂縫[20]。綜合識(shí)別該單元斷控巖溶主要結(jié)構(gòu)類型以斷控復(fù)雜斷裂、大型溶洞和溶蝕孔縫為主，平面上溶洞主要呈離散狀分布在斷裂附近，以垮塌角礫充填為主，充填程度較低，斷控巖溶規(guī)模整體較大，縱向沿?cái)嗔训膬?chǔ)集體較發(fā)育。結(jié)合生產(chǎn)動(dòng)態(tài)分析，S67單元西南部位沿?cái)嗔训腡K711-TK625-TK602井區(qū)，油井單井初產(chǎn)130～180 t/d，單井累產(chǎn)油大于15×104t，單井生產(chǎn)特征類似，井間連通性較好；西北部TK650-TK620井區(qū)發(fā)育北東向斷控溶洞，單井初產(chǎn)70～90 t/d，單井累產(chǎn)(5～7)×104t，為較小的斷控巖溶縫洞體，井間連通性較好；TK649 -TK623井區(qū)表現(xiàn)為孤立溶洞特征，洞穴較小，單井初期產(chǎn)量40～70 t/d，且初產(chǎn)含水，單井累產(chǎn)油(1～2)×104t，為定容生產(chǎn)，含封存水，屬于連通程度較低溶洞；此外，單元中、南部發(fā)育受斷層控制的少量孤立溶洞。

地下河系統(tǒng)由水流匯聚長(zhǎng)期沖刷溶蝕形成，受控于潛水面波動(dòng)，可發(fā)育多層巖溶河道，整體規(guī)模大，類型多樣，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，存在大量的機(jī)械沉積物和垮塌角礫充填，為塔河油田重要的儲(chǔ)集空間[11,18]。綜合識(shí)別S67單元地下河系統(tǒng)主要結(jié)構(gòu)類型以巖溶河道、廳堂洞及沿河道的溶蝕孔、縫為主，在不整合面300 m以內(nèi)，主要發(fā)育2層地下河道，淺層河道位于不整合面以下0～90 m，深層河道位置在不整合面以下160～240 m，起伏均與石炭系巴楚組頂部構(gòu)造具有較好一致性，河道高度5～30 m，發(fā)育方向均自東北向西南延展，結(jié)合古地貌與水系特征分析，河道系統(tǒng)入水口位于TK610井以南位置，出水口位于TK743附近。巖心觀察結(jié)合測(cè)井解釋分析東部淺層分支河道充填程度高，部分充填角礫和方解石，大多充填砂泥，且具有一定韻律性(圖2)。淺層河道充填程度高于深層河道，以全充填和部分充填為主，且南部構(gòu)造低部位充填程度更高；深層河道以部分充填和未充填為主，僅在局部地區(qū)存在全充填特征。

圖2 塔里木盆地塔河S67單元河道系統(tǒng)充填程度平面圖Fig.2 Plane map of underground river filling degree in Unit S67 of Tahe area,Tarim Basina. 淺層河道；b. 深層河道

3 不同成因巖溶縫洞體表征

3.1 表層巖溶縫洞體

S67單元表層巖溶縫洞體測(cè)井曲線呈現(xiàn)深、淺電阻率小于400 Ω·m，多為正差異，自然伽馬比基巖段略高，聲波時(shí)差和中子增大，密度降低等特征，儲(chǔ)層以裂縫-孔洞型和裂縫型為主。儲(chǔ)集體類型、大小、分布規(guī)律的不同，導(dǎo)致其在地震剖面響應(yīng)特征的差異，通過模型正演結(jié)合實(shí)鉆統(tǒng)計(jì)確定表層小尺度縫洞體的主要地震響應(yīng)呈“弱反射”特征，縫洞發(fā)育程度低于“強(qiáng)串珠”型儲(chǔ)層[13]。

根據(jù)表層巖溶縫洞體的發(fā)育特征，優(yōu)選地震振幅譜梯度屬性預(yù)測(cè)表層小尺度縫洞體，該屬性是指在地震資料有效頻帶內(nèi)地震反射波振幅隨頻率的變化率，結(jié)合了地震資料不同頻率和振幅的變化特征，消除了巖石骨架對(duì)地震響應(yīng)的影響，能更加直觀揭示儲(chǔ)層儲(chǔ)集性能的平面分布和橫向變化特征[14,17]。利用振幅譜梯度預(yù)測(cè)的表層小尺度縫洞體與實(shí)鉆井識(shí)別結(jié)果符合率達(dá)到80%以上。

單元表層巖溶縫洞體分布主要受古殘丘高點(diǎn)和斜坡控制，存在4個(gè)小縫洞體集中發(fā)育區(qū)，也是高產(chǎn)井集中區(qū)。在井、震識(shí)別和預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)上，結(jié)合表層巖溶分布規(guī)律，采用確定性方法建立少量高度3 m以上的大尺度溶洞模型；人工解釋結(jié)合螞蟻?zhàn)粉櫧⒋蟪叨攘芽p模型；3 m以下的小型溶洞、溶蝕孔、小裂縫等均等效為小縫洞體，統(tǒng)計(jì)不同類型的小縫洞體在垂向上的發(fā)育深度，分類建立小縫洞體在垂向上的發(fā)育概率體，以井點(diǎn)硬數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，在振幅譜梯度屬性和垂向發(fā)育概率體的協(xié)同約束下，利用序貫指示模擬建立表層小縫洞體分布模型；并以分布模型為基礎(chǔ)，采用序貫高斯模擬方法建立表層巖溶物性模型。圖3為融合后的表層巖溶地質(zhì)模型，定量表征了表層巖溶縫洞體和物性參數(shù)分布特征。圖3a所示表層巖溶厚度最大48.6 m，儲(chǔ)集體類型主要為小縫洞體，橫向連續(xù)性較好，僅存少量零散的大尺度溶洞及裂縫；圖3b所示孔隙度的分布特征，局部存在孔隙度高的區(qū)域，整體物性較好，差異較大，最大30%，平均3.7%，溶洞及巖溶殘丘處的孔隙度相對(duì)較高，表層巖溶連通性較好，模擬結(jié)果與實(shí)際認(rèn)識(shí)相符。

圖3 塔里木盆地塔河S67單元表層巖溶儲(chǔ)集體三維地質(zhì)模型Fig.3 3D geological model of epi-karst reservoir in Unit S67 of Tahe area,Tarim Basina. 縫洞體分布模型；b. 孔隙度模型

3.2 斷控巖溶縫洞體

斷裂的存在增加了水與巖石的接觸面積，使溶蝕作用增強(qiáng)，早期形成的溶蝕孔洞可進(jìn)一步擴(kuò)大形成溶洞，同時(shí)可以形成新的溶蝕孔洞，裂縫本身溶蝕擴(kuò)大也可成為有利儲(chǔ)集空間，斷裂相交處、相互平行破裂的疊接處是裂縫、溶洞的有利發(fā)育區(qū)[8-9]。S67單元受多期構(gòu)造作用形成沿?cái)嗔寻l(fā)育的脆性灰?guī)r破碎帶，由于水流沿?cái)嗔训南聺B或上涌溶蝕形成不同空間結(jié)構(gòu)的縫洞系統(tǒng)，測(cè)井解釋結(jié)合地震剖面識(shí)別，縫洞體主要包括在地震剖面上呈“強(qiáng)串珠”反射特征的大尺度斷控溶洞和呈“雜亂”反射的小尺度溶蝕孔、溶蝕縫。

根據(jù)斷控巖溶發(fā)育特點(diǎn)，優(yōu)選地震梯度結(jié)構(gòu)張量屬性刻畫S67單元的斷控巖溶外部輪廓，該屬性與相干體相比，運(yùn)算前增加了平滑處理，消除了弱差異背景，凸顯主要差異，能夠較好反映斷控巖溶雜亂異常，有效刻畫其縱向厚度和橫向?qū)挾?。以斷控巖溶結(jié)構(gòu)和發(fā)育模式為指導(dǎo)，地震結(jié)構(gòu)張量屬性截?cái)嗯c人工修正相結(jié)合確定外部輪廓模型，反映了受斷裂控制形成的巖溶發(fā)育范圍。對(duì)于在地震剖面上呈“強(qiáng)串珠”反射特征的大尺度斷控溶洞，采用融合波阻抗反演和分頻能量屬性，優(yōu)選二者均反映大尺度縫洞體區(qū)域作為地震協(xié)同約束屬性，采用基于目標(biāo)的方法建立斷控溶洞分布模型；對(duì)于在地震剖面上呈弱反射特征的小尺度斷控溶蝕孔洞、縫，以梯度結(jié)構(gòu)張量屬性結(jié)合斷裂、溶洞分布模型作為約束條件，隨機(jī)模擬建立小尺度溶蝕孔、縫模型；在縫洞體分布模型基礎(chǔ)上，采用序貫高斯模擬方法建立斷控巖溶物性模型[23]。圖4為斷控巖溶儲(chǔ)集體三維地質(zhì)模型，定量表征了斷控巖溶形狀輪廓、縫洞體及物性參數(shù)分布特征。圖4a為斷控巖溶形狀輪廓，巖溶發(fā)育位置在不整合面以下0～240 m，也反映了沿?cái)嗔逊植嫉目p洞體發(fā)育范圍各異，寬度多位于90 m以內(nèi)；圖4b所示斷控溶洞發(fā)育程度不同，多沿?cái)嗔逊植?，尺度較大且相對(duì)離散，直接或通過溶蝕孔、縫與斷裂連通；圖4c所示斷控溶洞孔隙度相對(duì)較好，位于0～40%，平均值5.2%，呈現(xiàn)出斷裂尺度越大，溶洞規(guī)模越大、物性越好的特征。

圖4 塔里木盆地塔河S67單元斷控巖溶儲(chǔ)集體三維地質(zhì)模型Fig.4 3D geological model of fault-controlled karst in Unit S67 of Tahe area,Tarim Basina. 斷控巖溶輪廓； b. 斷控溶洞儲(chǔ)集體； c. 斷控巖溶孔隙度模型

3.3 地下河系統(tǒng)

地下河系統(tǒng)是S67單元重要的巖溶類型，河道在測(cè)井上表現(xiàn)為高GR跳躍，測(cè)井解釋儲(chǔ)層類型為溶洞型，部分有砂泥充填特征，順河道的地震反射特征為橫向連續(xù)強(qiáng)反射。結(jié)合暗河分布特征，利用分頻能量屬性刻畫地下河系統(tǒng)，分頻處理是提高深層地震資料的有效手段，其本質(zhì)是不同尺度的地質(zhì)目標(biāo)對(duì)地震信號(hào)的不同頻率成分敏感程度不同。該技術(shù)是利用短時(shí)窗離散傅里葉變換或基于Z變換的最大熵譜方法，將地震數(shù)據(jù)變換到頻率域[16]。

通過正演模擬研究發(fā)現(xiàn)，河道寬窄、位置的不同會(huì)造成分頻能量不同，寬河道低頻能量強(qiáng)，窄河道高頻能量強(qiáng)，河道中部低頻能量強(qiáng)，邊部高頻能量強(qiáng)。因此，分別提取S67單元不同頻帶能量沿層屬性平面圖，其反映了該單元不同位置、厚度河道的形態(tài)，20～40 Hz分頻能量屬性反映河道較寬和較厚部位，整體上河道展布較連續(xù)，50～70 Hz分頻能量屬性反映河道較窄和較薄部位，通過屬性平面統(tǒng)計(jì)，結(jié)合井點(diǎn)信息分別賦予不同分頻能量屬性權(quán)重系數(shù)，實(shí)現(xiàn)多頻帶能量屬性融合，能夠較完整的展現(xiàn)河道的空間展布，如圖5a所示為該單元淺層河道預(yù)測(cè)結(jié)果，整體古河道系統(tǒng)展布較為清晰，但與實(shí)鉆井相比河道預(yù)測(cè)規(guī)模偏大，同時(shí)地震異常體較難反映出古暗河系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特征。

圖5 塔里木盆地塔河S67單元淺層河道系統(tǒng)表征結(jié)果Fig.5 Characterization of shallow river system in Unit S67 of Tahe area,Tarim Basina. 分頻能量預(yù)測(cè)結(jié)果； b. 地質(zhì)模型

綜合巖心、測(cè)井、地震、生產(chǎn)動(dòng)態(tài)等多學(xué)科資料，在暗河描述成果與地震預(yù)測(cè)屬性雙重約束下，采用基于目標(biāo)的方法，井震結(jié)合建立地下河系統(tǒng)三維分布模型，實(shí)現(xiàn)了河道幾何形態(tài)和屬性特征的空間定量表征。建模過程中利用水平井鉆遇河道寬度和直井鉆遇河道的厚度對(duì)地震預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行校正，結(jié)合巖溶成因及結(jié)構(gòu)類型的研究，對(duì)地下河系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)識(shí)別、劃分與表征，實(shí)際地下河系統(tǒng)建模結(jié)果與井點(diǎn)鉆遇河道系統(tǒng)相符，地下河形態(tài)與地震預(yù)測(cè)結(jié)果一致，同時(shí)符合巖溶地質(zhì)對(duì)地下河特征的認(rèn)識(shí)，河道寬度、厚度均為真實(shí)河道描述特征，消除了地震雕刻視體積偏大的影響，有效表征了地下河系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特征。如圖5b所示為S67單元淺層河道系統(tǒng)建模結(jié)果，較好反映了地下河系統(tǒng)幾何形態(tài)和復(fù)雜結(jié)構(gòu)特征，模型共有1條主河道和3條分支河道，地下河系統(tǒng)入水口、出水口分別位于單元北部和南部，河道分叉或轉(zhuǎn)彎處發(fā)育2個(gè)規(guī)模較大的廳堂洞，受斷裂影響主河道局部區(qū)域會(huì)形成廊道。兩層暗河整體孔隙度值范圍為0～36.7%，平均值4.5%，呈現(xiàn)較強(qiáng)非均質(zhì)性。

4 模型融合與應(yīng)用

4.1 不同成因縫洞體模型融合

在分別對(duì)不同成因的巖溶縫洞體進(jìn)行建模的基礎(chǔ)上，將分類縫洞體模型進(jìn)行融合，融合內(nèi)容復(fù)雜多樣，具體包括：不同成因巖溶縫洞體間的融合；表層巖溶中大溶洞、小縫洞體和大裂縫的融合；斷控巖溶中巖溶輪廓、大溶洞和大裂縫的融合；地下河系統(tǒng)中河道不同結(jié)構(gòu)的融合；屬性參數(shù)模型的融合等。因此，融合過程綜合考慮巖溶成因和縫洞體發(fā)育規(guī)律，確定分類儲(chǔ)集體模型的融合原則，該單元表層巖溶、斷控巖溶和地下河系統(tǒng)有成因上的相關(guān)性，在空間上也存在一定的重疊，考慮三者分布規(guī)律、主控因素及成因次序上的差異，確定宏觀巖溶背景的融合原則為“古地下河系統(tǒng)—斷控巖溶—表層巖溶”；根據(jù)縫洞體形成規(guī)律的不同確定表層巖溶縫洞體的融合順序?yàn)椤按笮腿芏础罅芽p—小縫洞體”；斷控巖溶縫洞體中巖溶輪廓反映了各種縫洞體的綜合邊界范圍，輪廓內(nèi)含有大溶洞、大裂縫、小尺度縫洞體等，因此融合規(guī)律確定為“大溶洞—大裂縫—巖溶輪廓”；古地下河系統(tǒng)則根據(jù)淺層河和深層河的空間位置及發(fā)育期次確定融合規(guī)律，該單元2層地下河發(fā)育在不同期次，空間位置上并無(wú)重疊之處；屬性參數(shù)模型的融合采用參考文獻(xiàn)[23]的方法。

圖6為S67單元油藏模型融合結(jié)果，圖6a為縫洞體模型融合結(jié)果，圖6b為孔隙度模型融合結(jié)果。融合模型較好反映了油藏儲(chǔ)集體分布及復(fù)雜結(jié)構(gòu)特征，整體發(fā)育表層巖溶、斷控巖溶和地下河系統(tǒng)3種不同成因的巖溶類型。表層巖溶主要結(jié)構(gòu)類型為大尺度溶洞、裂縫和小縫洞體，連續(xù)性較好，斷控巖溶結(jié)構(gòu)類型主要為大尺度斷控溶洞、斷裂和溶蝕孔、洞、縫，縱向連通較好，地下河系統(tǒng)包含上、下2期河道，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，由多個(gè)主河道、分支河道、出-入水口、廳堂、廊道等結(jié)構(gòu)類型組成。油藏整體孔隙度分布范圍在0～40%，不同類型縫洞體物性差異較大，大尺度溶洞孔隙度分布范圍在2.1%～40.0%，小尺度縫洞體孔隙度在1.5%～33%，大尺度裂縫滲透率高達(dá)350 10-3μm2以上。

圖6 塔里木盆地塔河S67單元油藏融合模型Fig.6 Fusion model of reservoirs in Unit S67 of Tahe area,Tarim Basina. 不同類型縫洞體模型融合； b. 孔隙度融合模型

4.2 模型應(yīng)用

基于模型計(jì)算該單元縫洞型油藏儲(chǔ)量為1 494×104t。表層巖溶縫洞體儲(chǔ)量為589.6×104t，其中大尺度溶洞占34.6%，大尺度裂縫占2.8%，小縫洞體占62.6%；斷控巖溶縫洞體儲(chǔ)量為744.4×104t，其中大尺度溶洞占63.8%，大尺度裂縫占3.5%，其它縫洞體占32.7%；古地下河系統(tǒng)儲(chǔ)量為160×104t。儲(chǔ)量分類評(píng)價(jià)結(jié)果為開發(fā)技術(shù)政策調(diào)整奠定了可靠物質(zhì)基礎(chǔ)。

以建立的精細(xì)地質(zhì)模型為基礎(chǔ)，采用“平面分區(qū)，縱向分段，縫洞體分類”的策略進(jìn)行網(wǎng)格粗化。平面上，井周圍100 m范圍內(nèi)采用20 m×20 m的網(wǎng)格，100 m范圍之外采用40 m×40 m的網(wǎng)格進(jìn)行劃分；縱向上，表層采用1.2 m的網(wǎng)格，中部采用3 m的網(wǎng)格，深部采用5 m的網(wǎng)格進(jìn)行劃分；縫洞體方面，在8個(gè)大尺度溶洞和13條裂縫周圍進(jìn)行了局部的加密。粗化模型較好地保留了地質(zhì)模型非均質(zhì)性特征，同時(shí)能夠滿足油藏?cái)?shù)值模擬計(jì)算能力的要求。圖7為S67單元數(shù)值模擬結(jié)果，其中，圖7a，b分別為數(shù)值模擬日產(chǎn)油量和含水率的擬合曲線，基于模型計(jì)算結(jié)果與實(shí)際生產(chǎn)擬合較好，模擬較好地體現(xiàn)了不同縫洞體的原始儲(chǔ)量分布狀況及在開發(fā)過程中的儲(chǔ)量動(dòng)用狀況，圖7c為油藏剩余油豐度分布平面圖。

圖7 塔里木盆地塔河S67單元數(shù)值模擬結(jié)果Fig.7 Results of reservoir numerical simulation in Unit S67 of Tahe area,Tarim Basina. 日產(chǎn)油量擬合曲線；b. 含水?dāng)M合曲線；c. 剩余儲(chǔ)量豐度分布

模擬結(jié)果表明：剩余儲(chǔ)量主要分布在溶洞中，其中大尺度縫洞體和地下河道系統(tǒng)占67.7%，小尺度縫洞體占32.3%，剩余油類型主要以洞頂油、高導(dǎo)流通道屏蔽剩余油和井間未井控剩余油為主，裂縫是油水流動(dòng)的主要通道，底水沿大裂縫竄進(jìn)明顯，油井見水時(shí)間與裂縫分布密切相關(guān)，也是產(chǎn)生屏蔽剩余油的主要原因。剩余油分布結(jié)果指導(dǎo)了開發(fā)方案的調(diào)整，制定了側(cè)鉆、上返酸壓、恢復(fù)注氣、改善注水等措施，單元開發(fā)效果顯著改善，單元日產(chǎn)油增加約80 t，含水率明顯下降，有效減緩了單元產(chǎn)量的遞減。

5 結(jié)論

1) 綜合考慮主控因素、成因關(guān)系和結(jié)構(gòu)類型將縫洞型碳酸鹽巖油藏古巖溶儲(chǔ)層劃分為表層巖溶、斷控巖溶和地下河系統(tǒng)3類。表層巖溶結(jié)構(gòu)類型以小型溶洞、溶蝕孔、裂縫等小縫洞體為主，斷控巖溶結(jié)構(gòu)類型以大型溶洞、復(fù)雜斷裂、溶蝕孔縫為主；地下河系統(tǒng)結(jié)構(gòu)類型以巖溶河道、大型廳堂洞及沿河道的溶蝕孔、縫為主。

2) 針對(duì)不同成因巖溶發(fā)育特點(diǎn)，采用地震振幅譜梯度屬性結(jié)合序貫指示模擬方法表征表層巖溶分布，基于波阻抗反演結(jié)合梯度結(jié)構(gòu)張量刻畫斷控巖溶特征，利用分頻能量屬性結(jié)合基于目標(biāo)的方法構(gòu)建古地下河系統(tǒng)模型，綜合測(cè)井、地質(zhì)、生產(chǎn)動(dòng)態(tài)等多學(xué)科資料表征了古巖溶連通、充填及物性特征，并通過融合建立了三維地質(zhì)模型，較好地表征了此類油藏縫洞系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及強(qiáng)非均質(zhì)特征。

3) 模型較好地應(yīng)用于油藏?cái)?shù)值模擬和開發(fā)方案調(diào)整，基于模型細(xì)化了S67單元縫洞油藏儲(chǔ)量構(gòu)成，模擬較好體現(xiàn)了不同類型縫洞體的原始儲(chǔ)量分布及在開發(fā)過程中的儲(chǔ)量動(dòng)用狀況。剩余油分布結(jié)果為開發(fā)方案調(diào)整提供了依據(jù)，實(shí)施后單元開發(fā)效果顯著改善，單元日產(chǎn)油增加約80 t，含水率明顯下降，有效減緩了單元產(chǎn)量的遞減。