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。     

碳酸盐岩岩溶储层类型研究及对勘探的指导意义——以塔里木盆地岩溶储层为例

岩溶储层是中国海相含油气盆地重要的储层类型之一。本文基于塔里木盆地岩溶储层的实例研究,指出岩溶储层的储集空间以缝洞为主,缝洞可以发育于潜山区,也可以发育于内幕区,具不同的地质背景和成因。据此,将岩溶储层细分为四个亚类,其中,潜山(风化壳)岩溶储层又可根据围岩岩性的不同细分为灰岩潜山岩溶储层和白云岩风化壳储层两个次亚类。潜山(风化壳)岩溶储层发育于潜山区,与中长期的角度不整合面有关,准层状分布,峰丘地貌特征明显;层间岩溶储层和顺层岩溶储层发育于内幕区,前者与碳酸盐岩层系内部中短期的平行(微角度)不整合面有关,准层状分布,后者与潜山周缘的斜坡背景有关,环潜山周缘呈环带状分布,与不整合面无关;受断裂控制岩溶储层主要发育于内幕区,分布于断裂发育区,尤其是背斜的核部,与不整合面无关,受断裂控制导致缝洞发育跨度大,沿断裂呈栅状分布。岩溶储层的细分方案突破了岩溶储层只分布于潜山区的传统认识,使岩溶储层勘探由潜山区向内幕区拓展,对中国海相含油气盆地碳酸盐岩油气勘探具重要的指导作用。     

古潮湿环境下碳酸盐岩缝洞型油气藏结构模式——以塔里木盆地奥陶系为例

岩溶发育的气候条件是决定碳酸盐岩油气田储集空间和运移通道类型的主要因素,溶缝和溶洞是古潮湿环境下塔里木盆地奥陶系碳酸盐岩岩溶发育的产物。通过对塔里木盆地北缘奥陶系碳酸盐岩古风化壳岩溶发育特征的调查与分析,掌握了溶缝与溶洞的发育分布规律,认为溶洞与裂缝并不是孤立分布的,溶洞与周边有成因联系的影响带(裂缝密集发育带)一起共同组成一个有机的缝洞系统,从而构成了良好的缝洞型储集层。将溶洞与裂缝有机的结合起来,建立了碳酸盐岩风化壳储集体的非均质分布模型—— 缝洞型油气藏结构模式,并提出将裂缝和溶洞比较集中的彼此互相连通的区域作为油元来研究,有利于从宏观上认识缝洞型油气藏的实质。      

塔里木盆地深层岩溶缝洞型储层三维雕刻“五步法”定量描述技术研究与应用

近年来,塔里木盆地碳酸盐岩领域取得了丰富的油气成果,尤其是盆地北部深层奥陶系岩溶缝洞型油藏资源量巨大,为准确认识、评价、管理该类型油藏,应用物探手段对储层的精细刻画以及准确合理的对产量、储量的量化描述十分重要。前期对于岩溶缝洞性油藏的量化描述,大多基于二维(平面)范畴,本文讲述的描述方法重点基于高精度采集三维地震资料、实钻井资料及生产动态数据,动静结合,利用属性表征地震相、相控反演确定储层、孔隙度关系式建立地质—地震桥梁,最终以三维空间雕刻的三维范畴来描述和量化地质体。此方法能够有效刻画及求取岩溶缝洞型储层中洞、孔、缝三类储空间的几何形态和有效体积数值,达到该类储层的准确定量化描述。目前,此技术应用于塔里木盆地深层碳酸盐岩缝洞型储层量化描述标准的建立及储量计算方案的编制效果较好,有望实现碳酸盐岩溶缝洞型储层量化描述技术的进步。     

缝洞型碳酸盐岩储层多类多尺度建模方法研究:以塔河油田四区奥陶系油藏为例

碳酸盐岩缝洞型储层历经多期构造运动以及强烈的风化、剥蚀和淋滤作用,储集空间类型多样,形态极不规则且随机分布,导致储层三维空间描述困难,现有的碎屑岩储层建模方法难以直接借鉴。文中提出碳酸盐岩缝洞型储层应该按照大型洞穴、溶蚀孔洞、大尺度裂缝、小尺度裂缝的"多类多尺度建模"的基本思路。以钻井和地震识别成果作为大型洞穴确定性数据,以地震波阻抗的大型洞穴发育概率体作为井间约束数据,在垂向岩溶分带和平面古地貌分区的岩溶相控下,采用具有趋势的序贯指示模拟方法,建立大型洞穴离散分布模型;以大型洞穴分布作为"相控"约束条件,以井孔解释的溶蚀孔洞作为硬数据,采用序贯指示模拟算法,建立溶蚀孔洞随机分布模型;根据蚂蚁体地震属性自动拾取的断裂信息,人机交互补充和修正地震解释断层数据,建立确定性的大尺度裂缝离散分布模型;基于大尺度裂缝离散分布模型建立井间裂缝发育概率体,根据井孔裂缝密度、裂缝产状,结合退火模拟和基于目标的示性点过程模拟方法,建立小尺度裂缝离散分布模型。以塔河油田四区奥陶系缝洞型油藏为例,建立研究区缝洞型储集体空间展布模型,再现缝洞型储层的结构形态。     

岩溶缝洞充填物碳氧同位素特征及环境意义——以塔河油田奥陶系鹰山组为例

塔河油田奥陶系鹰山组岩溶缝洞是该地区主要的碳酸盐岩储层,弄清岩溶缝洞充填物特征有利于寻找最优储集体,对该区石油地质研究具有重要意义。通过对塔河油田31口钻井岩心观察、描述和充填物类型统计,选取7口典型钻井奥陶系鹰山组岩溶缝洞充填物取样,并对充填物样品δ¹³C和δ¹⁸O进行测试分析。结果表明：（1）充填物碳氧同位素变化范围较大,δ¹³C为0.75‰~−10.14‰,δ¹⁸O为−5.94‰~−14.14‰。（2）奥陶系鹰山组岩溶缝洞充填物存在4中不同类型的形成环境：同生期或早期成岩岩溶环境、风化壳岩溶环境、埋藏岩溶环境、较晚期岩溶环境。该研究成果对古岩溶型油气储层研究及油气勘探具有重要意义。     

基于CFP的岩溶管道流数值模拟研究——以桂林寨底地下河子系统为例

为了描述岩溶多重含水介质存在非达西流问题,研究管道流CFP模型在岩溶区数值模拟中的应用。在分析管道流CFP基本原理的基础上,通过建立概念模型算例(5个管道,上下临界雷诺数分别为2 000和4 000),探讨不同管道水文地质参数对出口流量及水流状态的影响,并对参数敏感性进行分析,最后将CFPM1模型应用于广西寨底岩溶地下河系统,探讨在实际应用中的管道流模型适用性。概念模型结果表明,参数敏感度从大到小依次为:管道直径、水力梯度、管道渗透系数、弯曲度及粗糙度,流量与雷诺数随管道参数增大而增大,水流状态从层流变为紊流。寨底岩溶管道流模型中3个观测井及地下河出口实测流量表明CFPM1能较好地模拟出岩溶地下水水位变化趋势。得出结论:CFPM1管道流模型允许岩溶管道与基岩含水层进行水流交换,能够较好地刻画岩溶区管道介质非达西流特征,但管道参数获取较为困难,且不能刻画岩溶管道形态变化。该方法具有一定通用性,可为实际应用提供指导。     

岩溶地下河管道流和管道结构及参数的定量示踪——以桂林寨底地下河为例

定量示踪研究是岩溶地下河管道流和管道结构参数估测的有用技术,可以为概化水文地质条件和数学模型研究提供科学依据.以桂林寨底地下河示踪试验为例,利用荧光素钠和罗丹明B为示踪剂,通过高精度、高密度和多指标的自动检测技术,不仅合理估算了管道流平均滞留时间、平均运移速度、弥散系数、管道过水体积、管道过水断面面积及其等效直径,而且表明常用示踪剂荧光素钠和罗丹明B在应用中存在的吸附性差异,认为荧光素钠吸附性弱,数据可信性强,而罗丹明B吸附性强,在数据解释中需要谨慎.     

模糊数学在岩溶储层地热资源勘探风险评价中的应用——以重庆山地型岩溶热储为例

重庆市岩溶储层地热资源丰富,开发利用历史悠久,但地热资源勘探风险较大。本文利用模糊综合评价法建立了风险评价模型,该模型中包含了热储构造开启程度、热储构造部位、沟谷切割程度、物探效果、热储埋深、热储厚度、热储岩层倾角、热异常情况、热储层位9个风险因子,每个因子划分为风险小、风险中等、风险大3级,并对其进行量化处理。最后对全市23个高隆起背斜两翼46个相对独立的山地型高隆起岩溶地热田共79个地热单元进行了地热资源勘探风险模糊数学综合评判。结果表明,有18个单元为风险小,42个单元为风险中等,19个单元为风险大。风险小的地热田一般热储汇水面积较大、补给径流循环条件好、热储顶板埋深1000-1800 m、热储厚度≥300 m、热储岩层倾角25-40°、深部裂隙较发育;风险大的地热田热储汇水面积较小、补给径流循环条件差、热储顶板埋深≥2500 m、热储厚度〈200 m、热储岩倾角〈20°176;或≥40°176;、深部裂隙不发育;风险中等地热田的地质特征则介于二者之间。评价结果较好地反映出了重庆市岩溶热储地热资源勘探风险状况。     

融合地震属性和成像测井信息优化的储层缝洞带评价与钻井轨迹

针对新疆某工区强非均质性岩溶缝洞型碳酸盐岩储层,提出了一种基于地震多属性优化与电成像测井信息融合的碳酸盐岩储层缝洞带识别评价与钻井轨迹优化设计方法。首先,利用相干体、蚂蚁体等多种地震属性与张量约束的稀疏脉冲反演结果综合实现缝洞发育带空间分布预测与雕刻,确定可能油气圈闭的分布范围;然后,基于数学形态学滤波方法,由电成像测井资料自动拾取井壁的裂缝和溶蚀孔洞分布,统计井壁裂缝倾向和倾角;再次,用工区内钻孔多臂井径资料计算的井筒崩落信息与电成像资料拾取的诱导缝信息预测工区的最大和最小主应力方向;最后,融合地震属性与电成像测井信息评价的缝洞分布结果,预测工区内走滑断裂带的最大主应力方向以NE—SW为主,局部为NW—SE,且以中高角度为主的裂缝走向与主应力近乎平行。采用预测主应力分布方法实现了沿NW—SE方向的大斜度井与水平井优化设计,钻遇了大规模优质储集体,获得了稳定油流,并以此为基础在周围打井若干口,极大地降低了深层勘探的钻井风险。     

塔北南缘中奥陶统顺层岩溶储层特征及成因

塔北南缘中奥陶统地层序列完整,其上无长期暴露的不整合面,但是钻井揭示其中岩溶储层发育。以上奥陶统桑塔木组剥蚀线为界,塔北隆起可划分为潜山区和内幕区两部分,潜山区以洞穴型、裂缝+孔洞型储层为主;内幕区以裂缝+孔隙+孔洞型储层为主,孔隙+孔洞型储层和洞穴型储层也有发育。岩溶储层总体上呈层状分布,集中发育于中奥陶统顶面以下100 m范围内;平面上自潜山区向内幕区储层发育程度逐渐减弱,局部沿断裂集中分布。通过岩心、薄片、成像测井、水化学等资料和地质背景的分析认为,内幕区上奥陶统富泥质地层隔挡了潜流带地下水外泄地表,致使潜水面处于非完全稳定状态,其下"缓流带"具较高水势,为内幕区地下水运移提供了动力,从而在中奥陶统发生顺层岩溶作用。古隆起及斜坡背景为顺层岩溶储层的发育提供了地质背景,渗透性好的颗粒灰岩和裂缝系统为顺层岩溶作用提供了有效的流体通道,顺层岩溶作用则是各类储集空间形成的关键。     

塔中北斜坡鹰山组岩溶储层发育规律

塔中北斜坡奥陶系鹰山组的岩溶储层具有巨大的油气潜力。随着勘探和开发工作的细化,需要明确鹰山组内岩溶储层在空间上的展布形态。依据三维地震资料的反射特征,认为鹰山组顶部发育了四期次岩溶作用,经历了地层剥蚀—剥蚀与岩溶作用共存—岩溶发育—充填的成岩过程。各期次岩溶作用发生时潜水面逐渐上升,伴随有高构造部位的削蚀。提出了岩溶储层的多期次发育模式。     

裂缝型储层预测技术优选——以塔北地区奥陶系为例

塔北地区奥陶系碳酸盐岩裂缝型储层的地震反射特征总体表现为弱振幅,常用技术难以预测。通过预测技术优选发现相关分量P1属性能够较好地预测这类储层。应用该属性分别对塔北英买2井区奥陶系一间房组、轮古7井区奥陶系鹰山组以及轮古东地区奥陶系良里塔格组的弱振幅反射的裂缝型储层进行了预测,结果与实钻有较高的吻合率。     

岩溶洞穴型油藏描述中的几种方法——以塔北轮古西油田为例

以塔里木盆地北部轮古西奥陶系碳酸盐岩岩溶洞穴型油藏为例,针对几个制约油田高效开发的重要问题,采用了相应的油藏描述技术对策:(1)在分析岩溶成因的基础上,对三维地震数据进行岩溶洞穴分层解释,描述不同洞穴层发育特征;(2)采用岩溶沟谷趋势面法确定油水界面,指导避水开发;(3)通过岩石物理分析,确定了用于识别泥质充填洞穴的泥质指示因子,然后运用地震反演技术,筛选出未被泥质充填的有效储层。通过这三项技术方法的实施,弄清了四层洞穴储层的分布特征以及它们与供油的关系;厘清了油水在洞穴储层中的赋存特征;发现岩溶斜坡的充填程度高于岩溶台地;最后评价出三类残丘含油单元。三项技术对策在岩溶洞穴型油藏描述方面具有较强适用性,可为相同类型油藏的高效开发提供技术借鉴。     

塔里木盆地轮古西地区奥陶系古岩溶储层发育特征研究

在区域地质背景研究及大量文献调研的基础上,结合地质地震资料,通过单井分析及连井对比研究,探讨了研究区古岩溶的形成机理和控制因素、储层的空间发育及岩溶洞穴的充填特征。认为轮古西地区经历多期地壳抬升,奥陶系古潜山发育两期岩溶旋回,纵向上形成了四套与洞穴有关的古岩溶储层,其中第Ⅱ岩溶层主要分布在岩溶斜坡区,洞穴广泛发育,充填程度低且位于构造高部位,是最有利的油气聚集层段。     

塔里木盆地奥陶系礁滩相储集体特征

塔里木盆地奥陶系多个地区发育礁滩相储集体。综合分析露头、岩心、岩石薄片及相关测试数据,对礁滩相储集体的发育条件及储集性能进行了研究。结果表明:礁相与滩相常以复合伴生的形式存在,根据滩相的岩性特征可将台地边缘划分为低能、相对低能、相对高能及高能4种类型,骨架礁、障积礁、灰泥丘所代表的台地边缘水动力条件依次降低。礁滩储集体基质孔渗性差,储集空间以裂缝—孔洞型为主,其次是裂缝—孔隙型、孔洞型、裂缝型和复合型。古地貌与构造控制了礁滩储集体的发育,而岩溶、构造破碎等建设性成岩作用是礁滩相灰岩形成良好储集体的必要条件。     

塔里木盆地塔中北坡走滑断裂特征与奥陶系油气勘探

通过二维、三维地震资料解释与构造解析,明确了塔里木盆地塔中北坡发育多条北东向、北东东向走滑断裂带,在平面和剖面上识别出了6种走滑断裂活动的标志。研究表明,塔中北坡走滑断裂在剖面上呈直立断层、花状构造,北东向走滑断裂下部表现为明显挤压隆升,而上部则表现为继承性张扭负花状构造,具有"下拱上掉"的特征,表明了断裂的多期走滑活动。总体上可划分为中奥陶世末—志留纪压扭走滑断层、晚泥盆世—早石炭世张扭走滑断层和晚二叠世末逆冲断层三期,它们在空间上相互叠置。研究认为走滑断裂的变形强度控制了奥陶系裂缝及缝洞型储层发育范围,走滑断裂的分段性对优质缝洞型储层发育具有较强的控制作用。提出了在变形强度大的裂缝发育区、走滑断裂拉张部位的断洼区,以及受后期张扭走滑断裂叠加改造的断槽部位的串珠状地震反射异常体发育区,是下步寻找天然气规模储量的有利勘探方向。     

塔里木盆地顺托果勒低隆起北部中下奥陶统储层方解石脉成因及形成时间

塔里木盆地顺托果勒低隆起北部中下奥陶统碳酸盐岩储层中发育多期方解石脉体,对流体活动历史和油气成藏过程都具有重要指示作用.本研究基于对方解石脉体薄片观察、阴极发光、微区原位元素、流体包裹体和锶同位素分析,划分方解石脉体发育期次,确定不同期次方解石脉体成因和形成时间.研究结果表明,顺托果勒低隆起北部碳酸盐岩储层中发育4期方...     

塔里木盆地塔中地区奥陶系碳酸盐岩储层成因类型、特征及油气勘探潜力

塔里木盆地塔中地区奥陶系碳酸盐岩油气探明储量近1.5×108t,而且仍有巨大的勘探潜力,储层属性一直被认为是礁相储层。通过76口探井的岩心观察,完井地质报告、试油成果的分析,铸体薄片的鉴定,尤其是对有工业产能的20多口探井试油井段近500个铸体薄片的详细鉴定和复核,指出塔中地区奥陶系碳酸盐岩有效储层类型复杂多样,有泥亮晶棘屑灰岩、层间古岩溶和古潜山风化壳型储层,分别与沉积间断面、平行不整合面、角度不整合面相关。虽然发育了小规模的礁丘体,但不是有效储层,更不可能形成规模效益储量。储层属性的重新认识对塔中地区勘探潜力的重新评估和勘探理念的转变均具重要的指导意义。