近日，由華北油氣聯(lián)合石油勘探開發(fā)研究院承擔(dān)的“砂礫質(zhì)辮狀河致密儲層甜點(diǎn)模式及預(yù)測技術(shù)”項(xiàng)目，經(jīng)集團(tuán)公司專家組鑒定，整體達(dá)到國際先進(jìn)水平。“鄂爾多斯盆地邊緣河流相的儲層非均質(zhì)性非常強(qiáng)，這項(xiàng)技術(shù)就像地質(zhì)界的CT，能掃描到儲層甜點(diǎn)，提升預(yù)測精度，幫助我們發(fā)現(xiàn)了東勝氣田又一個千億立方米整裝氣區(qū)，對國內(nèi)外同類氣藏勘探開發(fā)有借鑒意義。”華北油氣勘探專家張威介紹。

東勝氣田氣藏分布橫向差異大，東西向200千米長的戰(zhàn)線讓這個致密、低滲砂巖氣藏的氣水關(guān)系更加復(fù)雜。在氣田東部獨(dú)貴加汗區(qū)帶探明千億立方米氣區(qū)后，勘探重點(diǎn)逐漸轉(zhuǎn)到埋藏更深、非均質(zhì)性更強(qiáng)的西部新召區(qū)帶。但由于前期對儲層類型認(rèn)識不清，缺乏預(yù)測甜點(diǎn)的有效手段，這里始終是有發(fā)現(xiàn)無規(guī)模、有儲量無產(chǎn)量的“尷尬區(qū)帶”，成了制約東勝氣田高效開發(fā)的“釘子戶”。

瞄準(zhǔn)三大難題，豪華陣容劍指新召

相比已探明的獨(dú)貴加汗千億立方米氣區(qū)，新召區(qū)帶面臨三大“難”?？蒲腥藛T常用三句詩調(diào)侃這一“氣區(qū)新貴”：一是“大珠小珠落玉盤”，有效儲層更分散；二是“猶抱琵琶半遮面”，河道砂體看不清；三是含氣甜點(diǎn)瞄不準(zhǔn)，可謂“尋尋覓覓，冷冷清清，凄凄慘慘戚戚”。

在普遍致密的砂巖中找相對高孔滲的“含氣砂”，是高效勘探與精細(xì)勘探的高階命題，必須離開“舒適區(qū)”，才能殺出一條血路?！帮@示恁好咋就是不中？我們所有人都憋著一股不服輸?shù)膭艃?。”張威說。

堅(jiān)決西拓！2016年以來，華北油氣聯(lián)合石勘院華北中心、中國石油凌云工作室及多家高校，依托國家重大專項(xiàng)及中國石化科技攻關(guān)項(xiàng)目，組成豪華陣容劍指新召。

張威和團(tuán)隊(duì)盯緊甜點(diǎn)儲層形成機(jī)理不明、地震資料成像差、含氣儲層預(yù)測精度低這三大難題系統(tǒng)攻關(guān)，在優(yōu)質(zhì)儲層成因及分布、薄儲層地震精細(xì)處理解釋、富集甜點(diǎn)預(yù)測等方面取得突破，很快落實(shí)了一系列有利目標(biāo)?？蒲谐晒皶r轉(zhuǎn)化，在新召區(qū)帶井位部署中得到成功應(yīng)用，勘探開發(fā)打出了一批高產(chǎn)井，部署的新7、新9、新102等井日產(chǎn)量均超兩萬立方米。新召區(qū)帶一躍成為東勝氣田增儲上產(chǎn)的“流量區(qū)”。

突破傳統(tǒng)模式，破解儲層成因之謎

位于盆緣過渡帶的砂礫質(zhì)辮狀河儲層，比上游沖積扇儲層更分散，比下游辮狀河儲層顆粒組分差異更大，上億年的時光讓后期成巖作用更強(qiáng)烈，將甜點(diǎn)儲層主控因素、形成機(jī)理藏得嚴(yán)嚴(yán)實(shí)實(shí)。

此類型儲層在國內(nèi)外沒有成熟模式可借鑒、沒有任何資料可比照，因此，砂礫質(zhì)辮狀河儲層識別技術(shù)是在一張“白紙”上開始演算的。沉積、成巖機(jī)理研究經(jīng)過了無數(shù)次迭代、無數(shù)次否定自我突破自我，才找到破解甜點(diǎn)儲層形成與分布的“密鑰”。

團(tuán)隊(duì)設(shè)定“甜點(diǎn)儲層發(fā)育特征、壓實(shí)成巖模擬、不同類型砂礫質(zhì)辮狀河沉積規(guī)律”三個攻關(guān)方向，開始沉浸式研究。井位部署是“重頭戲”，所有人都得是多面手，一手抓生產(chǎn)一手抓科研，哪頭兒也不敢怠慢，科研人員時常帶著新的鉆后認(rèn)識和問題，赴府谷、柳林、咸陽、大牛地，開展野外露頭地質(zhì)考察、巖芯觀察及專項(xiàng)分析化驗(yàn)研究，從地層巖性、沉積微相特征、砂體構(gòu)型特征、成巖作用、斷層裂縫等一系列地質(zhì)現(xiàn)象中找規(guī)律。

他們研發(fā)的砂礫巖成巖物理模擬實(shí)驗(yàn)方法，首次揭示了砂礫質(zhì)辮狀河粗粒相對富石英砂巖“早期抗壓?？住⑼砥谄屏言隹p”的甜點(diǎn)儲層形成機(jī)理。研發(fā)團(tuán)隊(duì)從陰山采集砂巖顆粒，放在專門研制的設(shè)備里開展加壓成巖測驗(yàn)，模擬2.5億年前沉積的不同組分河流砂，在地表逐漸被埋深到地下4000米過程中，在構(gòu)造沉降作用控制下，由于被壓實(shí)而造成孔隙度減小，并伴隨裂縫產(chǎn)生。

通過這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，團(tuán)隊(duì)得到了甜點(diǎn)儲層形成認(rèn)識，提出的盆緣凸起帶“坡折控區(qū)、溝槽控帶”過渡型辮狀河沉積模式，為準(zhǔn)確尋找新召區(qū)帶甜點(diǎn)儲層打開新思路。

擦亮地質(zhì)眼睛，解鎖河道成像密碼

地震是地質(zhì)的眼睛。三維地震是預(yù)測地下河道與甜點(diǎn)儲層的精準(zhǔn)手段，氣藏深度越大，地表和地層越復(fù)雜，三維地震對氣藏的成像難度越大。新召區(qū)帶主要產(chǎn)氣層深度在3500~4000米，地表不是沙漠就是草原，低降速帶厚度大且不穩(wěn)定，造成地震數(shù)據(jù)一致性差，主頻低、頻帶窄，在這樣條件下，如何給本區(qū)強(qiáng)非均質(zhì)致密砂巖畫好像，“畫像師”們心里沒底。

為把地震數(shù)據(jù)體的信息吃干榨盡，攻堅(jiān)團(tuán)隊(duì)研發(fā)了“疊前波形一致性和疊后雙參數(shù)補(bǔ)償”保真處理技術(shù)，這就像是在給數(shù)據(jù)體過篩子，先剔除明顯的“陰影”和“壞道”，盡量還原復(fù)合河道原來的模樣，再通過疊后稀疏層反演寬頻處理技術(shù)，高清顯示河道內(nèi)部的砂泥結(jié)構(gòu)。

為消除振幅隨頻率變化所產(chǎn)生的誤差，參數(shù)不知優(yōu)化了多少次，還改進(jìn)了模型炮的制作方法，采用近地表建模實(shí)現(xiàn)低頻噪聲的精準(zhǔn)壓制。通過振幅、頻率與子波一致性處理，有效消除了能量頻率差異，激發(fā)能量級差由過去的14倍縮減為1.16倍，地震資料分辨率大幅提升。

“我們發(fā)明的雙參數(shù)提升低信噪比，區(qū)域補(bǔ)償效果相比國際主流商業(yè)軟件毫不遜色，復(fù)合河道的保真成像分辨率大大提高，終于看清了砂礫質(zhì)辮狀河儲層的‘真面目’。”華北油氣勘探開發(fā)研究院北部天然氣所副所長王善明說。

地質(zhì)地震結(jié)合，突破甜點(diǎn)預(yù)測瓶頸

陸相地層的地震沉積解釋中，等時面的拾取是業(yè)界公認(rèn)難題。團(tuán)隊(duì)在逐級約束優(yōu)化地層模型的沉積相帶預(yù)測技術(shù)的基礎(chǔ)上，自主研發(fā)尋優(yōu)校正層位追蹤技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了井間層位與相位的自動搜索匹配，利用科學(xué)參數(shù)進(jìn)行切片檢測，用物探技術(shù)實(shí)現(xiàn)河道的“抱團(tuán)兒”或“分手”，完成河道的“尋親之旅 ”。

尋優(yōu)校正層位追蹤技術(shù)大大提高了三級層序穿相位近等時界面的拾取精度，絕對值平均誤差由4.9毫秒降至1.3毫秒。通過對復(fù)合辮流帶的精細(xì)刻畫，團(tuán)隊(duì)預(yù)測出盒1段、山2段寬河道16條、窄河道49條，合計(jì)有利面積612平方千米，優(yōu)選儲量1250億立方米。

河道預(yù)測出來了，團(tuán)隊(duì)立馬開始篩選高分辨率“波形反演方法”，這是他們手中尋找粗粒、相對富石英砂巖的“放大鏡”，這個方法解決了地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)反演依賴鉆井信息及嚴(yán)重模型化的問題。他們在河道正演模型基礎(chǔ)上，重構(gòu)對巖石粒度、石英含量信息更敏感的巖性指示曲線，其與波阻抗的相關(guān)性提高了25%，打牢了粗粒富石英砂巖預(yù)測的基礎(chǔ)。

為了識別不同類型砂巖中的含氣甜點(diǎn)，團(tuán)隊(duì)針對含氣甜點(diǎn)隱蔽、分散的難點(diǎn)，研發(fā)“流體因子地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)直接反演”方法，實(shí)現(xiàn)了高產(chǎn)氣層的有效預(yù)測。2021年，新召區(qū)帶氣層預(yù)測吻合率由72.1%提升至87.6%，近兩年華北油氣共部署探井30口，成功率由20%提高到67%，多口探井日產(chǎn)氣超兩萬立方米，解決了薄互層甜點(diǎn)“瞄不準(zhǔn)”難題。

在項(xiàng)目技術(shù)成果的指導(dǎo)下，科研團(tuán)隊(duì)在新召區(qū)帶部署的第一口探井——錦154井試獲日產(chǎn)氣超3萬立方米，證實(shí)了新召區(qū)帶“四號河道”的存在，近年來累計(jì)新建年產(chǎn)能10.5億立方米，推動了東勝氣田第二個千億立方米整裝氣區(qū)——新召氣區(qū)的發(fā)現(xiàn)。

2021年，在新召區(qū)帶“四號河道”內(nèi)，華北油氣投產(chǎn)水平井21口，初期平均單井日產(chǎn)氣7.2萬立方米，14口井日產(chǎn)氣超5萬立方米，整個新召氣區(qū)日產(chǎn)量從100萬立方米快速升至230萬立方米。今年以來，新召氣區(qū)年累計(jì)產(chǎn)氣7.5億立方米，占東勝氣田總產(chǎn)量近四成，迅速成為主力建產(chǎn)單元和重要接替陣地。（記者 馬獻(xiàn)珍 通訊員 薛暉）

來源：中國石化報