躍參1號區塊奧陶系碳酸鹽巖儲層預測與評價

徐 浩，張艷紅，楊子川，李 赫，胡金祥

（1.中國石化西北油田分公司勘探開發研究院，新疆烏魯木齊 830011；2.中國石油川慶鉆探工程公司地球物理勘探公司西北研究中心）

躍參1區塊在構造上位于順托果勒低隆北部，西部為英買力凸起，北部是哈拉哈塘凹陷，東部為托普臺地區。工區整體呈現東高西低，南高北低，海拔高程一般在920～960 m之間，滿覆蓋面積約為88.27 km2（圖1）。

圖1 躍參1號工區位置

近年來，塔河油田在艾丁地區、托甫臺地區和中石油在哈拉哈塘凹陷、英買力凸起的勘探進展表明，英買力凸起－哈拉哈塘－阿克庫勒凸起碳酸鹽巖整體連片含油，奧陶系是其最主要的含油層系。沙雅隆起是塔里木盆地石油最為富集的區帶，躍參1井區位于該區帶的南側，距東側托普臺地區僅10 km，地質特征非常相似，即奧陶系碳酸鹽巖儲層具有強烈的橫向非均質性以及裂縫孔隙發育等特點。

1 儲層基本特征

據最新完鉆井YJ1X，結合塔河油田托普臺地區的資料分析，本區奧陶系儲層主要為奧陶系中、下統的一間房組和鷹山組。巖性主要為黃灰色泥晶灰巖、含砂屑泥晶灰巖、砂屑泥晶灰巖、泥晶砂屑灰巖、含生物屑泥晶砂屑灰巖。

據YJ1X井鉆井資料分析認為，本區奧陶系碳酸鹽巖巖性致密，儲集空間類型主要為成巖后生作用形成［1］。結合塔河油田托普臺地區資料，認為本區儲集空間主要有裂縫－孔洞型、裂縫型、孔洞型三種類型。

（1）裂縫－孔洞型。據YJ1X井第五回次取心，井段7203.7～7212.48 m觀察，巖心出筒較順利，巖心較完整，局部巖心破碎。局部水平縫較發育，見少量立縫和斜縫，被灰白色方解石未充填－半充填。發育少量縫合線，少見孔洞，孔洞主要與裂縫相伴生。

（2）裂縫型。據YJ1X井第四、六、九次取心分析，巖心出筒順利，巖心較完整，入水無油花及氣泡溢出。水平縫較發育，立縫、斜縫不發育，有少量縫合線，被灰白色方解石全充填，未見孔洞。

（3）孔洞型。多為溶蝕孔洞，是沿著裂縫或微裂縫溶蝕作用后形成的。據托普臺地區TP7井區和TP12CX井區分析認為，孔洞的孔隙度一般小于3%［2］。

2 儲層預測關鍵技術及效果

針對該區奧陶系碳酸鹽巖儲層特征，逐步探索出一套奧陶系碳酸鹽巖縫洞型儲層預測技術：包括振幅變化率技術、精細相干體技術、趨勢面分析、反射特征總結、地震測井聯合反演技術、三維可視化、古地貌分析技術、多屬性疊合技術等。通過以上方法應用，分析斷裂、褶皺變形帶對儲層發育的控制作用，提高了儲層預測的準確度，在勘探開發中發揮了極其重要的作用。

2.1 地震反射特征綜合預測技術

通過鄰區井震標定技術，總結認為儲層的地震地質特征與實鉆縫洞發育情況及建產率、產能之間和建產后生產動態具有明顯的分類性［3］。通過相似性對比分析，“串珠狀”強反射特征與斷裂的關系以及“串珠”在奧陶系中下統縱向發育的部位，能夠反映本區奧陶系碳酸鹽巖儲層地震反射特征，分為以下四大類（見圖2）：

（1）“頂部串珠狀”反射特征（圖2A）。該反射特征在一間房頂部開始發育，剖面反射特征為典型的兩黑加一紅（地震相位），并且與周圍反射特征有明顯界限的一種反射特征。為該地區典型的“串珠狀”反射特征。在塔河油田此類型串珠普遍發育，油氣顯示從好到差均有。

（2）“內幕串珠狀”反射特征（圖2B）。距一間房組（T74）頂部有一定的距離，串珠頂面到T74之間表現為弱反射或能量較強連續的同相軸，內幕發育“串珠狀”反射特征。本區此類串珠較深，投資風險較大，因此暫不作考慮。

（3）“多層次串珠”反射特征（圖2C）。縱向上，串珠狀反射特征不強，存在于一間房，鷹山組，呈“筆狀式”發育，與斷裂的關系非常密切，多數位于巖溶次洼部位。塔河地區此類型鉆井油氣顯示較差，一般酸壓建產，產能0～50 t不等，儲層發育程度和減產率均比較低，實鉆結果充填普遍比較嚴重［3］。

（4）“殘丘高＋串珠”反射特征（圖2D）。處于典型的古巖溶殘丘高部位，串珠狀反射特征比較弱。該特征在塔河3、4、6區較發育，鉆井中常發生漏失，大多為自然建產，且減產率高，產能可達100～400 t／d，6 mm油嘴初期可日產130 t左右，是各種類型中產能最高、生產最穩定的一類［3］。

2.2 地震振幅變化率技術

圖2 躍參1區塊奧陶系串珠狀反射特征分類

致密的碳酸鹽巖與上部低速介質接觸時，兩層的波阻抗差異較大，會形成較強的地震反射。當碳酸鹽巖頂界面發育縫洞系統時，波阻抗相對降低，與上覆介質的波阻抗差異減小形成強背景上的相對弱反射特征。當酸鹽巖儲層內幕有比較發育的縫洞時（充填油、水或其它物質），縫洞與周圍介質存在較大的波阻抗差異，從而形成相對強的地震反射特征。利用振幅變化率屬性就可以刻畫這些局部部位地震波場的變化。

振幅變化率只與沿層時窗內振幅的橫向變化有關，而與振幅的絕對值無關。在碳酸鹽巖中，當存在裂縫、溶洞時，振幅會發生變化，所以振幅變化率大的區域多為裂縫、溶洞的發育帶［4］。

實踐表明，塔河油田奧陶系“串珠狀”強反射是巖溶縫洞在地震剖面上的反射特征已被勘探實踐證實，振幅變化率是儲層預測使用的關鍵屬性之一。因此分別提取計算了中下奧陶統頂面以下0～20 ms、20～40 ms、40～60 ms的平均振幅變化率進行儲層預測，在本區振幅變化率分布特征總體上為近南北向條帶，這與T74構造圖上北北東向和近南北向斷裂帶具有一致性。縫洞型儲層在地震剖面上多表現為強反射特征（通常為強串珠狀反射或雜亂反射）；平面上振幅變化率較大的區域為縫洞較為發育的區域。

2.3 精細相干體技術

精細相干體技術的核心就是利用地震信息計算各道之間的相關性，突出不相關的異常現象。借助相關體資料能識別細微的巖層橫向不均一性和斷裂特征［5］。通過精細相干體分析，可以比較直觀的辨別出與斷裂、裂縫、沉積相、巖性變化、甚至流體變化等有關的地質現象［6］。

本區奧陶系地震資料品質較好，目的層地層產狀平緩，巖性及巖層厚度穩定，故影響地震道相似性的主要地質因素為縫、洞、斷層等。根據目前解釋成果來看，上奧陶統巖溶對儲層起主控因素的應當是斷裂，因此應用相干體沿層切片方法主要用來預測斷裂、微小斷層及裂縫發育帶。同時工區斷裂、構造演化受區域構造演化制約，與局部構造的形成、發展同步，經歷了加里東中晚期－海西早期、海西晚期、印支－燕山期以及喜山期構造變形，發育不同級別、組系、期次疊加的斷裂。這些構造運動于不同時期，對該區地層產生了不同程度的改造。

2.4 趨勢面分析技術

本區奧陶系碳酸鹽巖屬于剛性地層，當受到外力的擠壓變形形成褶皺，在褶皺上容易產生斷裂與裂縫，而巖溶則順著早期斷裂、裂縫進行溶蝕擴大，形成較好的巖溶儲層。巖溶儲層在殘丘比較發育，在上奧陶統覆蓋區，儲層與褶皺相關，為了進一步表明殘丘和褶皺的平面分布，與其他參數相結合，研究儲層的分布特征，特提出了趨勢面分析技術。

對奧陶系中下奧陶統頂面深度層位（T74）進行大網格的光滑處理（具體參數根據地區不同由試驗確定），形成一個光滑趨勢面，再將原深度層位與此光滑趨勢面進行相減，即得到了一個相對光滑趨勢面的正、負地形面。將正地形以等值線或色標的形式表現。通過此項技術清楚形象地再現了躍參1號主體區的殘丘形態及外圍區的褶曲形態，與前期的儲層預測方法聯合應用，提高了儲層預測的準確度，降低了鉆探風險。

利用趨勢面法完成了躍參工區中下奧陶統褶皺平面圖的制作（圖3），從圖中可以看出，本區整體褶皺變形部位往往斷裂較發育，YJ1X、YJ2X等井區沿斷裂展布的南北向條帶都是殘丘比較發育的含油富集區。同時趨勢面技術反應的正向褶曲是應力擠壓地層變形較大的區域，也反映了儲層發育的有利部位，同時正向褶曲（鼻凸或構造高）也是油氣富集的有利部位。

2.5 多屬性疊合技術

圖3 躍參1區塊奧陶系油藏T74（一間房組頂面）褶曲平面分布

由前述對各種儲層預測的方法及其效果分析可知，單一的方法不可能解決所有問題，綜合多種預測方法應該會使得預測結果得到改善，特別是將地震預測技術與地質分析相結合，應該是當前儲層預測的努力方向。

振幅變化率、趨勢面與斷裂疊合技術，雖然振幅變化率作為儲層預測最為敏感的參數之一，能夠較好地表達碳酸鹽巖儲層發育情況，但是不能區分油水層。趨勢面分析能夠反映局部的正地形，碳酸鹽巖剛性地層受到外力的擠壓變形形成褶曲，在褶曲上容易產生斷裂與裂縫，形成較好的巖溶儲層。

將振幅變化率（用紅黃綠色表示）、趨勢面殘丘－褶曲（用紫色等值線表示）與三維精細解釋斷層多邊形（用黑色線條表示）進行疊合（圖4），如果殘丘－褶曲、強振幅變化率與斷裂都能匹配，則為最佳儲層預測特征，如果只滿足單一因素，則要次之。此方法在塔河油田也得到鉆探證實，由于古殘丘相對位置高，不易見水，并且古殘丘儲層發育，布置在古地形高的鉆井建產率一般較高。

2.6 可視化技術

利用SVI的Processes and Workflows模塊提供的Tensor和Continuity屬性進行融合計算刻畫巖溶縫洞帶。其中Tensor屬性作為斷層屬性類的一種，對于由于振幅和相位變化引起的不連續性效果較為明顯，在檢測Karst巖溶時非常有效；Continuity屬性對于突出巖溶發育區域比較有效，因為它是用于檢測構造內部的邊界連續性特征。此兩種屬性融合對于識別巖溶風洞帶的效果非常好。

在綜合分析了托普臺地區和本區T74界面以下的反射特征，認為本區應屬于托普臺地層延伸的一部分，可合并進行研究。對于本區地震剖面上明顯的串珠反射運用SVI進行三維可視化雕刻，效果顯著（圖5）。

圖4 躍參1區塊三維工區T74頂面0～30 ms振幅變化率、趨勢面、斷裂疊合平面分布

圖5 碳酸鹽巖巖溶縫洞立體顯示

在對地震資料進行去噪處理后，以T74－T80層面為主要目的層系，分別進行Tensor和Continuity屬性運算，最后將兩種屬性體進行融合計算。顯示特征表明：在斷裂帶附近巖溶最發育，地震剖面上的“串珠反射”特征在SVI中能夠被準確雕刻。在這種反射特征中裂縫配套將直接影響了串珠的油氣聚集。本區的兩條主斷裂開始于加里東早期運動，結束于海西期至印支期之間，此活動期間，一直有小型斷裂伴隨其左右。尤其是加里東早中期，斷裂非常發育，依據螞蟻體特性結合相干分析，基本每個“串珠”發育附近均有裂縫發育，這樣的配套關系對其成為可能的油氣聚集帶非常有利。

3 奧陶系儲層評價

通過振幅、相干、趨勢面分析技術，躍參1井區三維地震資料解釋在奧陶系碳酸鹽巖頂部發現4個預測儲層發育帶，其上為桑塔木組厚層的灰質泥巖和泥巖蓋層，加之位于西南方向油氣向阿克庫勒運移路徑上，鄰區的托甫臺工區和中石油熱普井區都有工業油氣產出，所以預測該區存在有利的圈閉條件。根據地震異常特征，結合剖面和平面振幅變化率，以強振幅變化率邊界為邊界，落實了三個巖溶異常帶，分別為躍進巖溶1號、躍進巖溶2號和躍進巖溶3號圈閉（圖6）。躍進巖溶1號圈閉位于塔里木盆地躍參三維工區，圈閉類型為巖溶縫洞型圈閉，層位為奧陶系奧陶系中下統，上覆蓋層為奧陶系上統泥質、泥質灰巖，該圈閉面積9.88 km2，高點埋深－6080 m，綜合評價為Ⅰ類圈閉，圈閉資源量為石油395.2×104t。躍進巖溶2號圈閉位于塔里木盆地躍參三維工區，圈閉類型為巖溶縫洞型圈閉，層位為奧陶系奧陶系中下統，上覆蓋層為奧陶系上統泥質、泥質灰巖，該圈閉面積10.86 km2，高點埋深－6020 m，綜合評價為Ⅰ類圈閉，圈閉資源量為石油434.4×104t。躍進巖溶3號圈閉位于塔里木盆地躍參三維工區，圈閉類型為巖溶縫洞型圈閉，層位為奧陶系奧陶系中下統，上覆蓋層為奧陶系上統泥質、泥質灰巖，該圈閉面積19.82 km2，高點埋深－6090 m，綜合評價為Ⅰ類圈閉，圈閉資源量為石油792.8×104t。

圖6 躍參1區塊奧陶系異常帶劃分

4 實鉆效果分析

在上述研究的基礎之上，提交了兩口探井（YJ1X、YJ2X）分別位于巖溶1號異常帶和巖溶2號異常帶。目前躍參地區YJ1X井和YJ2X井均獲得工業油氣流，YJ1X井取12月2日求產數據：3 mm油嘴自噴，油壓36.7 MPa，套壓21.5 MPa，日產油47.5 t，日產液48 t；YJ2X井取12月2日求產數據：4 mm 油嘴自噴，油壓37.9 MPa，套壓20.2 MPa，日產油102.6 t，不含水。展示了該區具有廣闊的開發前景。

由于奧陶系碳酸鹽巖中圈閉的含油氣取決于儲層的發育程度，分布范圍主要受不均一的巖溶縫洞儲集體的控制，即構成特殊的巖性圈閉－巖溶縫洞型圈閉。因此，這里評價奧陶系碳酸鹽巖中圈閉的含油氣也參考了中下奧陶統儲層的發育情況。本區奧陶系碳酸鹽巖的儲層發育在主干斷裂附近最好，次級斷裂稍差，但考慮斷裂對油氣的破壞性，因此含油氣性最強地區，也即躍參地區的東部和西部斷裂發育附近，YJ1X井和YJ2X井的成功分別證實了躍進1號巖溶圈閉和躍進2號巖溶圈閉良好的含油氣性，因此躍進3號巖溶圈閉也有很大發現油氣的希望。

5 結束語

通過地震反射特征綜合預測技術、振幅變化率技術、精細相干技術、趨勢面技術、多屬性疊合技術、三維可視化技術等手段，綜合預測了躍參1號區塊奧陶系碳酸鹽巖儲層的分布情況。預測結果已得到了鉆井證實，說明總結的一套技術方法是行之有效的，具有很好的應用前景。

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