碳酸盐岩潜山储层预测技术在Kab油田的应用

满安静

(中国石油辽河油田分公司，辽宁 盘锦 124010)



碳酸盐岩潜山储层预测技术在Kab油田的应用

满安静

(中国石油辽河油田分公司，辽宁 盘锦 124010)

STG盆地Kab油田潜山岩性为碳酸盐岩，裂缝、溶蚀孔洞型储层发育不均，造成潜山含油性及产能存在差异。为完善该油田的开发井网，扩展油藏边界，认清其缝洞型储层的发育特征，从潜山岩心分析入手，通过岩电关系对比、成像测井分析及多种地震预测方法的综合应用，总结出碳酸盐岩测井分类标准，认识到储层有利发育区在地震上表现为同相轴扭动、错断、呈杂乱反射特征，认为断层发育区、断层尖灭端、地层倾角大以及张性应力较大区域裂缝较发育，从而探索出适用于该类型储层预测研究的系统方法。多种方法的综合应用有效解决了制约该油田增储上产的瓶颈，部署的2口井日产油均在60 t/d以上，最高达120 t/d，取得较好效果。研究结果对碳酸盐岩潜山储层预测研究具有一定的借鉴意义。

碳酸盐岩；岩性识别；潜山；储层预测；地震属性；“蚂蚁体”；Kab油田

1 储层微观、定量特征分析

碳酸盐岩储集空间形成与发育的控制因素较多， 包括岩性、构造应力场特征、局部构造、地层负荷变化及岩溶作用等[1-3]。以岩心观察、测井响应和成像测井分析为核心的定量微观研究方法，是细化潜山储层特征认识的基础，为潜山储层特征预测提供了第一手资料。

1.1 岩心观察

Kab油田潜山累计有12口井取心，进尺为108.3 m。依据岩心和薄片资料分析，潜山岩性主要为碳酸盐岩的灰岩类，主要识别出灰岩、泥质灰岩和角砾灰岩。岩心显示构造裂缝发育，存在大量的溶蚀孔、洞，其内局部充填有碳酸钙晶体，偶见少量化石；裂缝发育，密度为63.5 条/m(Kab-7井，井段为1 244～1 260 m)，以中、高角度张裂缝为主，占比为79.2%；潜山储层类型为裂缝—溶蚀孔洞型和角砾孔洞型。

1.2 岩性测井响应及识别

不同岩性的主要造岩矿物成分存在差异，从而引起测井响应的差异，为利用测井资料识别岩性提供了理论基础[4-5]。

通过优选，自然伽马、密度和中子曲线组合对碳酸盐岩岩性变化敏感，整体上呈低伽马特征，但随着泥质及其他成分的增加，伽马曲线值逐步增大，密度和中子曲线多呈绞合状、指状和“负差异”等形态(表1)，结合岩心观察建立岩电关系，将潜山岩性细分为5类：灰岩、泥质灰岩、生物灰岩、角砾灰岩和灰质泥岩。

从岩性平面分布上看，受沉积环境及基底构造形态的控制，岩性平面上自北向南依次由灰岩递变为泥质灰岩和灰质泥岩；生物灰岩和角砾灰岩成条带状局部发育(图1)。岩性测井识别图版的建立及岩性平面分布特征的刻画，为寻找岩性与储层发育程度的关系以及有效储层改造措施的选择奠定了基础。

表1 碳酸盐岩测井分类及识别标准

图1 识别岩性的平面分布特征

1.3 成像测井分析

井周声波成像测井(CBIL)可直观有效地识别地层岩性及孔隙度的变化，识别裂缝、孔洞、层界面等地层构造，并对地质构造及地层倾角进行评价[6]。通过11口成像测井资料的解释分析，结合单井裂缝、溶蚀孔洞发育层段对比，认为该区裂缝以中高角度网状缝为主；走向上分为2组，呈共轭分布，一组北西向，另一组为北东向。该认识为裂缝预测参数的设置提供了依据。

2 碳酸盐岩储层预测研究

潜山储层的微观、定量研究，具有准确高效的特点，但因其成本高，在潜山整个勘探和开发过程中，多以该方法为基础，用储层预测成果来表征储层的空间发育特征。多年来，各国地球物理学家对碳酸盐岩储层预测进行了大量的实践， 总结出适用于碳酸盐岩储层的地球物理方法主要有：AVO 分析、频率差异分析(FDA)、波形分类和地震属性等技术[7]。“蚂蚁体”技术作为一种新方法，在潜山裂缝预测中有较好效果，逐渐被业界重视。

以储层微观定量研究成果为参数选取依据，综合应用地震波形分析、地震属性分析和“蚂蚁体”预测3种方法，以取得成果为井位优选的重要条件，部署2口评价井，均取得较大成功。

2.1 地震波形分析

碳酸盐岩储层发育与裂缝和岩溶发育有着密切联系，不同的岩溶缝洞储层，地震响应和波形特征也存在差异， 这是利用地震波形预测碳酸盐岩储层的重要原因之一。

地震波形分析法应用地震解释第一手资料，以波形的全方位关系特征分析和合成机理研究为主要内容， 从中得到地质特征和地震响应(波形、频谱) 之间对应的复杂关系， 进而对储层变化做出预测。通过该区原始地震波形与完钻井试油、岩性等资料的对比分析，总结出碳酸盐岩储层发育区地震波形特征(图2)。

从新井实施效果看，Kab-18井目标段岩性为生物灰岩，波形特征似Kab-15井；Kab-38井目标段岩性为灰岩，波形特征似WKab-38井，2口井均获高产。其中，Kab-18井试油日产油为120 t/d，Kab-38井试油日产油为68 t/d。

2.2 地震属性分析

通过地震属性分析可获得许多有关地层、断层、裂缝、岩性和相的变化等重要特征信息，目前地震属性在油气勘探与开发中发挥的作用越来越大[8]。地震属性有近百种，按地震属性原理提取后， 众多地震属性的优选及其地质含义的标定是地震属性应用的关键[9]。以68井次试油结论为检查依据，统计地震属性与各井位及层段的符合程度，得出均方根振幅和总能量属性与该区碳酸盐岩储层的符合率最高，达72.7%。研究认为，该区储层发育具有如下特征：地层倾角大、应力释放区域遭受风化剥蚀，易于储层发育(为蓝绿和黄绿色区域)，高产井位均位于该区域；隆起高部位储层发育弱于斜坡区(图3)。

图2 储层发育高产区地震原始波形特征

图3 地震属性与试油结果对比

Kab-18、Kab-38井与20 t/d以下低产井相比，均位于蓝绿和黄绿色有利区域(图3)。尽管地震属性分析法对储层的有利发育区预测效果较好，但受地震分辨率等因素限制，其对裂缝的细节刻画不够，需要其他方法辅助。

2.3 “蚂蚁体”预测

Dorigo等[10]于20世纪90年代中期，针对地震各向异性裂缝识别方法在油气勘探应用中存在的不足，通过模拟自然界中蚂蚁觅食行为率先提出“蚂蚁体”算法。该算法通过人工蚂蚁智能群体间的信息传递达到全局寻优目的。

蚂蚁追踪裂缝识别技术主要分为2个步骤：①对多个方位的地震数据体进行光滑和方差体运算，主要目的是去除干扰信息，放大道与道之间的差异性；②开展蚂蚁追踪运算，实现对小断裂及大、中尺度裂缝的刻画，进而实现对裂缝发育位置的定位。该方法弥补了地震属性预测的不足，目前裂缝发育带的量化预测也表现出高度的灵活性，已逐渐推广延伸至连续优化等领域。

裂缝在该类储层中主要起沟通有效储集空间的作用。研究认为，Kab油田裂缝具有如下特征：裂缝走向和断裂走向基本一致，主要分北西和北东向2组；裂缝主要是共轭网状缝；断层发育区及断层尖灭端裂缝较发育，具有油气运移的优势通道，是高产井的潜在区域。将“蚂蚁体”预测裂缝与试油效果进行对比，试油高产井均位于裂缝发育的蓝白色及灰白色区域，吻合率较高(图4)；新井Kab-18位于断层发育区， Kab-38井位于断层尖灭端，裂缝均较发育，是2口新井高产的关键，进而表明，“蚂蚁体”预测方法在裂缝微观特征的刻画上可信。

图4 “蚂蚁体”与试油结果对比

3 预测方法综合分析

以储层微观定量特征分析为基础，辅以多种基于地震的储层预测技术，经新井验证，是认清碳酸盐岩潜山储层有利发育区的有效方法。应用的3种方法均基于地震，但侧重点不一样，互补性强，为了增强实用性，还需厘清这几种方法的实施要点。

地震波形分析法着眼于点或线，多解性强，储层发育区波形特征的归类需统筹完钻井射孔段岩性和试油效果，以波形的全方位关系特征分析和合成机理为出发点，综合分析，得出的储层波形特征才具有适用性。

地震属性基于面，种类多，应用中属性类型优选及其地质含义标定是该方法见效的关键，以试油结论为依据，统计地震属性与各井位及层段产能符合程度的优选方法，实用性强，不仅对碳酸盐岩油藏适用，对其他各类油藏均有借鉴意义。

“蚂蚁体”预测是对储层裂缝的三维立体刻画，弥补了地震波形平面的局限性及地震属性对裂缝细节描述的不足，以完钻井揭示为依据，将地震属性的储层区域特征刻画与“蚂蚁体”裂缝精细刻画相结合，互为补充，将提高成果精度，丰富研究区储层特征认识。

4 结 论

(1) 碳酸盐岩潜山储层丰富的微观定量特征认识及大量详实的基础资料，是储层预测方法优选和参数设置的关键。

(2) 碳酸盐岩潜山在同相轴倾角大或局部错断、扭动、呈杂乱反射的区域，岩性以灰岩(包括角砾灰岩和生物灰岩)为主，试油效果好，产能高。

(3) 碳酸盐岩潜山裂缝的主缝走向和断裂走向基本一致，断裂发育区及断层尖灭端是应力释放区，裂缝中油气运移优势通道发育，是潜山油藏高产的潜力区。

[1] 首皓，黄石岩.渤海湾盆地济阳坳陷潜山油藏分布规律及控制因素[J].地质力学学报，2006，12(1)：31-36.

[2] 田园圆，季春辉，许艳.潜山油气藏形成条件与勘探技术[J].特种油气藏，2009，16(2)：14-20.

[3] 周心怀，项化，于水，等.渤海锦州南变质岩潜山油藏储集层特征与发育控制因素[J].石油勘探与开发，2005，32(6)：490-496.

[4] 斯伦贝谢测井公司.测井解释常用岩石矿物手册[M].吴庆岩，张爱军，译.北京：石油工业出版社，1988：142-151.

[5] 孙娜.辽河盆地兴马太古界潜山的岩性识别与储层划分[J].石油地质与工程，2007，21(4)：20-21.

[6] 刘之的，夏宏泉，等.成像测井资料在地应力计算中的应用[J].西南石油学院学报，2005，27(4)：9-12.

[7] 刘春园，魏修成，徐胜峰，等.地球物理方法在碳酸盐岩储层预测中的应用综述[J].地球物理学进展，2007，22(6)：1815-1822.

[8] 罗忠辉，冷军.地震属性分析在潜江凹陷储层预测中的应用[J].石油天然气学报(江汉石油学院学报)，2010，32(1)：228-231.

[9] 李留中，李新宁，雷振.地震属性分析技术在储层预测中的应用[J].吐哈油气，2007，12(2)：127-131.

[10] DORIGO M，MANIZZO V，COLORNI A.Antsystem：optimization by a colony of cooperating agents[J].IEEE Trans on SMC，1996，26(1)：1-13.

编辑 王 昱

20151203；改回日期：20160319

中国石油天然气股份有限公司国际竞标项目“Integrated study and evaluation of targets perspective to carry out an exploration， development and evaluation of feasibility of further exploration works for PKKR”(1204058PKKR-1928)子课题“STG盆地潜山综合地质研究及勘探目标优选”(BGPYJY2013-724)

满安静(1980-)，男，工程师，2004年毕业于长江大学计算机科学与技术专业，2010年毕业于南京大学构造地质学专业，获硕士学位，现从事构造及储层方面的研究工作。

10.3969/j.issn.1006-6535.2016.03.013

TE122.2

A

1006-6535(2016)03-0057-04