延長油田長7 頁巖油產建有利區預測方法研究

劉文強，康勝松，孫 曉，賈自力，石 彬，王 偉，張天龍

（陜西延長石油（集團）有限責任公司研究院，陜西西安 710065）

中國含油氣盆地普遍進入勘探中后期，勘探開發非常規石油資源成為保障國家能源安全的重要舉措[1-3]。2021 年慶城油田成為了開發鄂爾多斯盆地長7 頁巖油藏的典型代表[4]。長7 所蘊含的巨大潛力也成為了延長油田“十四五”勘探開發規劃中的熱點[5]。目前延長油田已完成志丹、定邊、甘泉多個地區的長7 頁巖油開發試驗，處于規模開發準備階段，由于試油成功井比較分散，未進行整體評價，因此如何對開發潛力目標區塊進行分級評價，優選出可規模建產區塊是目前迫切需要解決的難題。前人對頁巖油藏評價的一系列標準內，常通過室內實驗結合專家分析的形式分類分級評價潛力區[6-9]。這種方式對于有利區范圍的圈定有十分好的效果，但對于規模建產，應考慮次序，因此僅有分類標準還不足以滿足產建優選的需求。為了解決這一難題，考慮采用“甜點”系數計算的方法優選產建有利區。層次分析法（AHP）能夠充分運用已知資料，在油田的勘探開發領域有多處應用，該方法可隨著資料不斷完善，預測精度會不斷提高，可分析性更強[10-12]。

本文以層次分析法為手段，首次將烴源巖品質的相關參數納入產建有利區計算，并提出了長7 頁巖油產建有利區潛力區預測的方法，以志丹地區長7 頁巖油藏為研究對象，進一步明確志丹地區長7 優質儲層分布，圈定志丹地區產建有利區，優化建產順序。本文為同類油藏產建有利區的有效預測提供可行方法，為提升延長油田頁巖油藏的大規模有效動用提供借鑒。

1 潛力區分級標準

延長油田在制定頁巖油潛力區時，充分考慮儲層物性、工程條件、經濟性等因素，結合油層下限、儲層評價、產能評價等方面研究，運用富集規律主控因素分析結果，同時考慮到頁巖油層一般采用水平井開發，加上單油層水平井開發經濟性因素，選取了沉積特征、物性特征、烴源巖品質、含油性、工程可壓性、產能情況、微觀孔隙結構、經濟因素等參數[13-15]對潛力區進行分級，對產建目標區進行標準制定，將長7 頁巖油潛力區劃分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類（表1）。

表1 延長油田長7 頁巖油潛力區優選分級標準表

Ⅰ類潛力區一般屬于三角洲前緣的水下分流河道沉積，為含油范圍落實，連片性好，單井產能高，物性好，周圍井錄井可見到較高級別的油氣顯示，試油獲工業油流，有效厚度高，儲量豐度和單儲系數高。Ⅱ類潛力區一般屬于三角洲前緣的水下分流河道沉積和河道側緣，含油范圍較落實，連片性較好，單井產能較高，物性較好，周圍井錄井有一定級別的油氣顯示，試油一般為低產工業油流，位于解釋有效厚度厚值區或邊部，儲量豐度和單儲系數中等。Ⅲ類潛力區認識程度相對較差、含油范圍不落實，需要做較多工作來培養的潛力區塊，單井預測產能較低，資源品質差，連片性不好，位于解釋有效厚度較薄區或邊部，周圍井錄井有一定級別油氣顯示，儲量豐度和單儲系數低。

2 頁巖油產建有利區預測

2.1 產建有利區預測方法

廣義頁巖油“甜點”評價包括“地質甜點”、“工程甜點”和“經濟甜點”3 類。類比甜點評價，產建有利區預測的步驟如下：

（1）確定問題，構建物理模型并收集數據。根據潛力好壞將長7 頁巖油儲層分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類。然后選取建模要素并按照最高層（目標層）、中間層（準則層）、最低層（方案層）構建層次結構模型。根據表1 中分級標準，選取儲層類別、儲量豐度、脆性指數、產能預測值、孔喉半徑、孔隙度、鏡質體反射率、滲透率、含油飽和度作為建模要素，建立模型見圖1。

圖1 產建有利區預測結構模型

（2）兩兩比較打分，確定下層對上層的分數引用數字1～9 及其倒數作為標度來定義判斷矩陣。

（3）計算權重向量Wi，選用幾何平均法計算。其步驟為：①A 的元素按行相乘得一新向量；②將新向量的每個分量開n 次方；③將所得向量歸一化即為權重向量。

產建有利區預測各判斷矩陣和計算結果見表2。經計算排序，各因素權重大小從大到小依次為儲量豐度、脆性指數、產能預測值、孔喉半徑、孔隙度、鏡質體反射率、滲透率、含油飽和度。

表2 權重計算結果

（4）最后根據權重計算結果和表1 提供的潛力區劃分標準進一步計算出長7 頁巖油Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類潛力區有利區系數（表3）。

表3 有利區系數計算結果

計算結果表明，Ⅰ類潛力區有利區系數>0.740，Ⅱ類潛力區有利區系數0.550～0.740，Ⅲ類潛力區有利區系數0.430～0.550，<0.430 則認為是非有利區。可根據該方法計算有利區系數，快速判定某區域的儲層類別和開發潛力大小，制定開發次序。

2.2 志丹長7 頁巖油藏產建有利區預測

延長志丹油田長7 頁巖油資源“甜點”面積共220.58 km2，預測地質儲量3 376.25×104t。主要分布于樊川區中部、順寧區西部、洛河區和紙坊區西北部、河川區的西北部和中部。而對于“甜點”區的規模開發，優選采用“井工廠”模式鉆取叢式水平井開發，因此在特定區塊的規模開發過程中，對于開發的先后順序需要重點考慮，以提高投產成功率。依據潛力區優選分級標準，對同類中所給定的權重相同，不同類依據影響因素重要性權重降低，進而進行綜合分析，給定各井各層段綜合評價結果，進而在平面上圈定出Ⅰ類產建有利區（產建目標區）、Ⅱ類產建有利區（接替產建目標區）、Ⅲ類產建有利區（可培養產建目標區）。

以志丹油田小莊科區為例，運用該方法對長7 頁巖油藏的3 套獨立砂體進行產建有利區圈定。長711-1圈定Ⅰ類產建有利區19.94 km2，Ⅱ類產建有利區43.48 km2，Ⅲ類產建有利區63.96 km2。長711-1以Ⅰ、Ⅱ類產建有利區為主，產建有利區分布范圍廣，是開發建產的重要區域。長711-2圈定Ⅰ類產建有利區5.66 km2，Ⅱ類產建有利區8.4 km2，Ⅲ類產建有利區66.51 km2。長711-2以Ⅲ類產建有利區為主，產建有利區主要分布在研究區的東南部。長712圈定Ⅰ類產建有利區3.21 km2，Ⅱ類產建有利區26 km2，Ⅲ類產建有利區62.71 km2。長712以Ⅱ、Ⅲ類產建有利區為主，產建有利區主要分布在研究區的東南部和東北部，是開發建產的接替區域。最終小莊科區擬采用叢式水平井，應優先開發長711-1層Ⅰ類產建有利區，待評價完成后規模建產的次序整體開發。

3 結論

（1）志丹油田小莊科區產建有利區預測結果應優先開發長711-1層Ⅰ類產建有利區，其他區域層位作為接替資源。

（2）基于層次分析法的“八參數”長7 頁巖油產建有利區預測方法，可通過計算潛力區有利區系數，快速圈定產建有利區并識別其類別，進而制定產建次序，具有較強實用性。