碳酸盐岩岩溶缝洞型油气藏勘探开发关键技术——以塔河油田为例

碳酸盐岩岩溶缝洞型油气藏是受构造—岩溶旋回作用控制、由多个缝洞单元在空间上叠合形成的复合油气藏,勘探开发难度比较大。塔河油田是我国第一个以奥陶系碳酸盐岩岩溶缝洞型油气藏为主的古生界海相大油气田,勘探开发有其特殊性和复杂性。目前已初步形成了一套勘探与开发的思想和方法体系,具体介绍了已经形成的七个主要技术系列,包括碳酸盐岩岩溶缝洞型油藏评价技术、超深碳酸盐岩储层预测技术等。应用这些技术系列,在塔河油田取得了良好效果,提高了油藏采收率及开发井的建产率,增加了油气藏的可采储量。     

塔河岩溶型碳酸盐岩缝洞系统流体动态连通性研究

塔里木盆地塔河油田下奥陶统碳酸盐岩储集体属于表生岩溶作用形成的喀斯特缝洞系统。其储集体孔隙空间类型主要为与原始组构无关的连通孔洞,其孔隙系统由岩溶洞穴、溶蚀裂缝和溶蚀孔三大类型的储集空间复合而成。油田开发实践证实,油藏呈现出多压力系统、差异连通的特征。文中针对缝洞型碳酸盐岩连通缝洞孔隙系统的特征,分析了区别于分散型碳酸盐岩储集体的特征。基于油藏的孔洞系统复杂的特点,说明利用各类动态资料对油藏储层缝洞体研究十分重要。通过动态研究方法,推测喀斯特缝洞系统中的连通体--“缝洞单元”。笔者提出了利用动态信息分析油藏之间缝洞连通性的研究思路和方法:（1）同一缝洞单元内,单井地层压力趋势下降相似;（2）井间干扰系统测试是较直接的连通确定方法;（3）开发井生产异常,导致同一缝洞单元相邻井出现相应动态变化;（4）注水井的示踪剂注入,检测邻近井检测示踪剂的含量、受效时间等,判断井间的连通级别;（5）不通缝洞单元的流体组分、密度和粘度等存在差异。结合塔河油田实际资料,共划分了42个缝洞单元,认为缝洞储集体的分布与岩溶古地貌、古水系和断裂带有一定的吻合性。     

碳酸盐岩储层缝洞储集体研究进展

碳酸盐岩储层缝洞储集体的分布规律是缝洞型油藏开发的基础。系统总结了碳酸盐岩缝洞储集体的发育特征、主控因素、发育模式和表征方法,并讨论了缝洞储集体的发展趋势。碳酸盐岩储层缝洞储集体在纵向上的分布存在表层、渗流与径流3个岩溶带,主要受沉积环境、流体性质、构造条件与岩溶地貌等地质因素的控制,但在不同地质背景下主控因素的影响存在较大差异。结合缝洞储集体的发育特征与主控因素,缝洞储集体可以划分为不同的岩溶模式、演化阶段、缝洞储集体系统。现阶段缝洞储集体主要分为裂缝、溶洞、裂缝—溶洞、裂缝—断层、断层—溶洞和裂缝—断层—溶洞6种缝洞组合模式。考虑到缝洞储集体的不同表征技术,主要从缝洞储集体的描述、识别与预测3个层次进行表征。阐明断裂体系对缝洞储集体发育的控制作用,建立不同构造样式的缝洞储集体发育模式,是碳酸盐岩缝洞储集体研究的重要内容。采用地质测井和三维地震资料的叠前与叠后多属性联合分析,是定量预测缝洞储集体发育规律的有效手段。     

塔河油田缝洞型碳酸盐岩油藏可采储量计算方法探讨

塔河油田奥陶系碳酸盐岩缝洞型油藏是经过多期构造岩溶作用形成的缝洞,为储集体以缝洞单元为基本开发单元,平面上连续性极差,具底水但没有统一油水界面,具正常温度、压力系统,低饱和弱亲油性油藏．不同部位油井产能差异较大,高、低产井穿插,油井采油指数相差数百倍．根据油藏描述对塔河油田奥陶系缝洞型碳酸盐岩油藏研究及油藏开发进行动态分析,通过可采储量计算方法筛选,认为递减法较适用．随着近两年来对该类油藏的注水开发试验,油藏逐渐表现出明显水驱特征．本项目尝试用水驱法进行试算,与递减法计算结果对比,探讨试算方法的可行性及应用范围,进一步论证目前计算的可采储量是否能反映地层现阶段真实状况．     

碳酸盐岩油气藏缝洞单元多学科综合划分方法研究——以塔里木盆地轮古11井区为例

对于已进入开发中后期的碳酸盐岩缝洞型油气藏,进行缝洞单元精细研究非常重要。盲目部署加密井,很容易导致因为所在单元的储量已被动用而失利。本文采用的碳酸盐岩缝洞单元多学科综合划分方法是:在有井控制的地区,首先分析井间连通性,然后结合生产动态、常规解析试井、流体性质、数值试井等多学科资料确定缝洞单元边界;在无井控制的地区,影响连通性最重要的主控因素是储层本身的相互连通性,其次才是断裂和裂缝,这时可在连通性约束下进行储层和裂缝预测,并以此为主要依据确定缝洞单元边界。对塔里木盆地轮古油气田轮古11井区划分出80个缝洞单元,其中有55个为储量未动用单元(潜力单元),并部署了一些加密井,已钻的XW1井获得了成功,投产初期日产油95t,不含水。     

缝洞型油藏超大规模酸压技术

塔河油田缝洞型油藏主要的储集体空间类型为溶蚀的裂缝及大型的溶洞,连通关系极其复杂,70％的钻井需要酸压才能投产.为进一步沟通远井地带的缝洞储集体,室内模拟及现场监测结果表明,超大规模酸压技术能够提高造缝长度,沟通井眼远处的储集体.通过多口井的研究及现场试验,在油气富集带上具有明显的地震反射异常,生产过程中供液不足的井进...     

塔河油田奥陶系油气藏流体分布与受控因素

塔河油田奥陶系油气藏流体类型复杂,流体分布纵横向差异较大。通过分析流体分布的受控因素,认为早期成藏改造、晚期充注调整是塔河油田奥陶系油气藏重要的成藏机制,成藏封闭条件的形成与演化是油气成藏的重要控制因素。局部受致密石灰岩侧向封挡和大型断裂分割的控制,造成不同区域油气性质及油气藏类型存在差异;相对独立的缝洞系统,以及受油气藏多期成藏所控制,造成流体性质在平面上及纵向上差异较大;受盖层完整性及后期多期改造程度的影响,造成各区及区内流体性质的差异;受圈闭演化以及各成藏期动力条件变化的影响,各缝洞系统油藏底部水体深度差异明显。     

四川盆地碳酸盐岩缝洞系统形成条件

碳酸盐岩缝洞储集层具有总孔隙度低和渗滤能力特高的储渗特性,它和致密岩块分别构成流体的储渗空间和屏障。其气藏圈闭类型特殊,规模大小相差悬殊,形状极不规则,隐蔽性强,分布规律复杂,严格受构造变形、变位形成的裂缝分布规律制约。缝洞系统渗储空间和渗滤屏障的形成经历了沉积、成岩、成岩后生变化(充填与溶蚀)和构造变形等复杂演化过程,聚气缝洞系统的形成主要受喜马拉雅期构造变形和深埋藏岩溶作用制约。构造缝可划分为区域构造缝和局部构造缝两类,后者又分为与褶皱作用和断层作用有关的两个亚类。共划分出十三种构造缝,它们的分布因背斜、断层类型不同,其组合形式与配置关系均有所差异。建立了不同类型背斜及其构造部位的裂缝模式,并用实验室物理模拟再现了其形成机制。裂缝圈闭气藏的成藏模式有原生和次生两种,其保存条件要求有巨厚的盖层作为天然气扩散和渗透的屏障。天然气沿断层的逸散及断层的规模是决定是否存在原生气藏或形成次生气藏抑或使气藏破坏殆尽的重要因素。     

塔河油田奥陶系油气藏性质探讨

塔河油田目前的油气已探明储量中有80.6%分布于奥陶系中。油气的相对富集与碳酸盐岩岩溶发育程度高有关。多期叠加的地表和深层的岩溶作用使奥陶纪地层中形成一种特殊的孔缝洞网络型储集体。这类储集体形成的油气藏具有各单元储集体相近而不相连、或相连而不完全相通的储集体之间可以相连或相通的特征,但其流体(气、水,特别是油)的物理和化学性质及其互溶量、相态、甚至压力系统都可存在差异,并可能不具统一底水,即它们在形态和性质上具有复杂的四维不均一性。奥陶系油气藏的主要含油段多集中于“地表岩溶带”和“潜流岩溶带”两个部位,油井均高产,但产量明显存在差异。实践表明,酸化压裂改造应成为这类油气田勘探开发中的常规性手段和程序。     

基于马蒙算法地质统计学反演的缝洞储集体预测

塔河油田缝洞储集体空间非均质性强,基于地震资料的确定性预测方法表征缝洞储集体时存在多解性。采用一种基于马蒙算法的地质统计学反演方法实现了缝洞储集体的定量预测并作出不确定性评价。首先从地质、地球物理角度获取目标区储集体发育的先验信息,再进行地质统计学参数的实验调试,最终利用地质统计学反演获得储集体岩相类型结果及波阻抗结果的多个实现,并对预测结果作出不确定性评价。该方法提供了一种地震数据主导的缝洞储集体定量预测手段,能够较好地解决溶洞储集体纵向深度归位、地震预测成果不确定评价问题,对于该类油藏的地质建模表征具有指导意义。     

塔里木盆地西克尔露头区鹰山组古岩溶特征及其储层意义

鹰山组上段因主要发育岩溶型储层而成为塔里木盆地奥陶系的重要含油气层,但因钻井资料的局限储层特征难以精确揭示。塔里木盆地西缘西克尔地区经历了多期构造运动,发育了多期不整合之下的表生岩溶作用,出露的鹰山组发育丰富的古岩溶现象,为研究鹰山组岩溶储层特征和揭示岩溶储层成因规律提供了良好的条件。通过野外剖面和室内薄片观察和描述,识别出了大型溶洞及其充填物、小型溶孔以及构造裂缝和溶蚀缝等。强烈的表生岩溶作用形成的溶洞和角砾岩可直接形成溶洞型储层;小型溶孔广泛发育,常与溶蚀缝伴生形成孔洞型或缝洞型储层;多期构造裂缝叠加在岩溶储层之上,能显著提升储层的渗透性。结合岩相分析表明,颗粒灰岩中溶孔的发育密度要明显高于泥晶灰岩;同时溶蚀缝和构造裂缝也更易发生在颗粒含量高的灰岩中,从而形成裂缝型和孔洞缝复合型有利储层。     

用成像测井资料描述碳酸盐岩储集层——以车古20潜山为例

碳酸盐岩、火成岩等复杂性油气藏具有岩性、孔隙空间结构复杂、非均质性强等特点,单纯用常规测井技术很难对这些油气藏进行准确评价,必须借助于成像测井等新技术资料。成像测井不仅能直观地显示各种裂缝、溶洞等地质特征,而且还能定量计算裂缝的各种参数,以及研究孔隙结构。这里详细介绍了成像测井新技术裂缝识别、储层划分、裂缝参数计算、孔洞频谱分析等方法,并利用这些方法描述了车古20潜山碳酸盐岩储集层的裂缝,以及溶蚀孔洞发育特征,识别出了此潜山的储层,还结合其它资料,得出了该潜山油气藏的储层分布规律。     

川西中泥盆统观雾山组白云岩储层储集空间类型、成因及演化

川西地区观雾山组白云岩储层储集空间主要为孔洞和裂缝两类.为弄清观雾山组白云岩储层孔洞成因、孔洞充填期次及演化,首先,通过对孔洞型白云岩储层发育规律与沉积相、层序关系的分析,结合第一期白云石胶结物形成与围岩白云石化的先后顺序,认为川西地区观雾山组白云岩储层孔洞为相控准同生岩溶形成;针对孔洞内不同期次白云石和方解石胶结物的包裹体均一温度、碳氧同位素、激光原位U-Pb同位素定年、锶同位素、稀土元素等分析,认为孔洞内胶结物形成于封闭的成岩环境,成岩流体为受下伏碎屑岩地层水加入改造的中泥盆世海水.观雾山组白云岩储层储集空间经历了三个演化阶段:沉积期-白云石化之前的孔洞及裂缝形成阶段、白云石化期间的围岩白云石化及第一期白云石胶结物形成阶段和中—深埋藏成岩期的孔隙定型阶段,其中中—深埋藏阶段是孔隙减少的主要阶段,造成约250的孔隙损失.     

Characteristics of hydrothermal-structure-controlled fracture-vug dolomite reservoir and its influence on oil-water distribution: Lower Cretaceous,Baiyinchagan sag,Erlian Basin,North China

Fractures and vugs were used as the primary dolomite reservoir space in the study area, which improved the reservoir’s physical properties and influenced the distribution pattern of oil and water that were developed in the Upper Tenger Formation, Lower Cretaceous, Baiyinchagan sag, Erlian Basin. Based on the core observation data, thin slice analysis, and image logging, the cave-fractured reservoir was primarily developed in the actic region near the side of a depositional fault. Tectonic and diagenetic fractures were the primary types of fractures. High-angle tectonic fractures in the closure and open status were developed well in dolomitic mudstone, while a low-angle fracture and reticulate fractures were developed in the tectonic-hydrothermal hybrid process and were filled with hydrothermal minerals. The reservoir was located in low-lying land; therefore, detrital grain pressolution fractures were formed by burial diagenesis. Intergranular and intrangranular dissolved pores, which were formed by hydrothermal activity, were developed primarily in the highly dolomite lithology. According to the diagenesis temperature of dolomite from a carbon-oxygen isotope analysis, multiple hydrothermal fluid injection events occurred, and dolomitization ensued before massive hydrocarbon migration. The dissolution of organic acids formed by hydrocarbon charges after dolomitization and inorganic acid produced by burial di agenesis for soluble minerals effectively promoted the reservoir properties. Strong heterogeneity due to lithology and fracture-vug systems led to intricate oil-water relationships. Four statuses occurred, including cave-fracture oil, isolated oil, stored oil, isolated water, and stored water. The oil-water distribution patterns were established based on the core observation.     

塔河油田奥陶系碳酸盐岩缝洞储层油气成藏动力学与油田水体类型

塔河油田是大型的碳酸盐岩不整合—古岩溶缝洞型奥陶系油气藏。由塔河油田主体往南,油气驱替程度逐渐降低,缝洞系统中含水量逐渐增加。油水界面分布总体上由潜山顶部向周围斜坡波动中降低。塔河油田的区域构造背景、储层缝洞系统以及成藏动力学过程导致了流体分布的非均质性。根据储层孔隙结构特征、油气驱替过程、开发过程中产出水的化学—动力学响应,塔河奥陶系缝洞油藏的水体类型可以区分出三种:洞穴底部油气驱替残留水、洞穴周缘小缝洞系统驱替残留水、储层下部层间水。不同水体类型的出水时间、水体能量、含水率、水化学性质等会呈现出不同的变化规律。     

塔北哈拉哈塘奥陶系碳酸盐岩岩溶储层发育特征及主要岩溶期次

位于塔北隆起中部的哈拉哈塘地区,具有良好的油气成藏条件,是近期塔北油气勘探的突破新区,勘探的主要目标是奥陶系碳酸盐岩岩溶储层。本文通过对区域沉积、构造演化背景的分析,利用钻井、岩芯、地震等资料,对本区岩溶型储层的沉积和成岩作用特征进行了研究,探讨了储层发育的主要岩溶阶段、岩溶模式及主控因素。结果表明哈拉哈塘地区奥陶系碳酸盐岩岩溶储层的主体在一间房组和鹰山组一段,储集空间主要为近层状分布的溶蚀孔洞/洞穴和裂缝,岩溶储层的发育主要受控于一间房组沉积末期的准同生期岩溶和志留系沉积之前的表生期(潜山+顺层)岩溶。前一期岩溶具有区域分布较均匀、规模较小的特点;后一期岩溶在前期岩溶的基础上发育,并根据古地貌的差异在平面上分为4个区:北部Ⅰ区一间房组直接暴露,发育古潜山岩溶;Ⅱ区一间房组之上覆盖了厚度不等的吐木休克组、良里塔格组和桑塔木组,岩溶主要受控于河流和断裂的下切及由北部Ⅰ区地表水补给的地下水顺层岩溶;南部的Ⅲ区和Ⅳ区发育顺层及沿断裂的岩溶和淡水与南部海水的混合水岩溶。在以上两期主要岩溶作用的影响下,哈拉哈塘一间房组和鹰山组一段地层发育近层状岩溶洞穴、孔洞、角砾孔和裂缝,形态多变,具有极强的非均质性。     

鄂尔多斯盆地东南部宜川—黄龙地区奥陶系风化壳储层发育特征

综合利用地震、测井和岩心等资料,对鄂尔多斯盆地东南部宜川—黄龙地区奥陶系碳酸盐岩储层进行了分析,认为该区具岩溶储层标志特征。岩心分析测试表明:该区风化壳储层岩石类型为含膏白云岩及次生灰岩;储集空间为白云岩溶蚀孔洞、次生灰岩相对孤立溶孔和裂缝;储层整体较为致密,孔隙度为0.30%~11.54%,平均值为3.90%,渗透率为(0.002~15.450)×10~(-3)μm~2,平均值为0.710×10~(-3)μm~2。储层形成受顺层岩溶作用影响,综合古地貌、沉积相、裂缝等条件认为,宜川古潜台西侧区域为古地貌较高部位,顺层岩溶储层较为发育,是后期勘探开发的有利区。     

塔里木盆地奥陶系萤石脉—油气叠合成藏作用——高分辨率成像测井资料提供的证据

根据高分辨率电阻率成像测井解释,结 合岩心观察及薄片资料,探讨了塔里木盆 地塔中X井下奥陶统灰岩段内罕见的萤石脉—油气叠合成藏现象。萤石脉侵位于二叠纪塔里 木盆地中西部区域性火山活动时期,由上侵至地层浅部的低温岩浆热液沿断层、裂隙发育带 充填而成。萤石脉及其附近灰岩围岩中溶洞的形成为后期油气聚集提供了良好的储集条件, 它与充足的油气来源及上覆巨厚中、上奥陶统泥质岩有利的封盖条件配合,促成了油气在萤 石脉基础上的叠合成藏。该油气藏的发现为塔里木盆地油气勘探开辟了一个新领域,并丰富 了传统的油气成藏理论。     

四川安岳气田龙王庙组颗粒滩岩溶储层发育特征及主控因素

安岳气田磨溪区块下寒武统龙王庙组气藏是迄今为止我国已发现的最大的整装碳酸盐岩气藏。该气藏发育于川中古隆起东端,已探明含气面积805 km²,提交探明天然气地质储量4 403.8×10⁸ m³,其高效开发对保障川渝地区的天然气供应具有重要战略意义。龙王庙组储层发育表现出较强的非均质性,不同部位气井产能差异较大。深入开展储层宏观、微观特征研究,评价储层空间分布的非均质性,对气藏开发部署具有重要的支撑作用。基于岩心、成像测井、铸体薄片、CT扫描、核磁共振、压汞等分析手段,对安岳气田下寒武统龙王庙组开展了系统的层序地层划分对比、岩溶模式研究、储层特征及其主控因素研究。研究结果表明,龙王庙组可识别出溶蚀孔洞、溶蚀孔隙、基质孔隙3种储集空间类型,主要为砂屑白云岩溶蚀孔洞型储层,中小溶洞发育,具有中低孔、中-高渗特征。龙王庙组全直径样品分析储层孔隙度为2.00%~18.48%,平均4.81%,渗透率为0.01~78.5 mD,平均渗透率3.91 mD。由于缝、洞发育,不同尺度样品测试的储层渗透率差异明显,测井解释渗透率一般为0.1~10 mD,略大于岩心测试渗透率,试井解释渗透率分布于3.24~925 mD,是岩心测试渗透率的1~2个数量级。龙王庙组可划分为4期向上变浅的沉积旋回,纵向上发育4期向上变粗的颗粒滩,平面上呈“两滩一沟”的分布格局,第二、三期颗粒滩分布规模最大。龙王庙组经历了准同生期、表生期、埋藏期岩溶作用,准同生期颗粒滩频繁的短暂暴露并遭受大气淡水的淋漓改造,形成早期的微孔及针状溶孔。加里东期风化壳岩溶是龙王庙组溶蚀孔洞型储层形成的关键,广阔的岩溶斜坡区顺层溶蚀孔洞发育。溶蚀孔洞型储层叠置连片,并与高角度构造裂缝配置良好,形成整体连通的裂缝-孔洞型视均质储层。优质储层主要发育于磨溪11—磨溪8和磨溪10—磨溪12—磨溪9井区,储层厚度为40~50 m。     

塔里木盆地奥陶系萤石脉—油气叠合成藏作用——高分辨率成像测井资料提供的证据

根据高分辨率电阻率成像测井解释,结 合岩心观察及薄片资料,探讨了塔里木盆 地塔中X井下奥陶统灰岩段内罕见的萤石脉—油气叠合成藏现象。萤石脉侵位于二叠纪塔里 木盆地中西部区域性火山活动时期,由上侵至地层浅部的低温岩浆热液沿断层、裂隙发育带 充填而成。萤石脉及其附近灰岩围岩中溶洞的形成为后期油气聚集提供了良好的储集条件, 它与充足的油气来源及上覆巨厚中、上奥陶统泥质岩有利的封盖条件配合,促成了油气在萤 石脉基础上的叠合成藏。该油气藏的发现为塔里木盆地油气勘探开辟了一个新领域,并丰富 了传统的油气成藏理论。