西湖凹陷低滲儲(chǔ)層“甜點(diǎn)”預(yù)測(cè)關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用
——以黃巖A氣田為例

曹冰，秦德文，陳踐發(fā)

1.中海石油(中國)有限公司上海分公司，上海 200335 2.中國石油大學(xué)(北京)地球科學(xué)學(xué)院，北京 102249

0 引言

西湖凹陷位于東海陸架盆地，是我國近海重要的富生烴凹陷，目前已在凹陷內(nèi)發(fā)現(xiàn)多個(gè)油氣田和含油氣構(gòu)造，經(jīng)過多年不懈努力的勘探工作，東海發(fā)現(xiàn)了多個(gè)大中型油氣田，迎來了多個(gè)油氣田同時(shí)開發(fā)的大好形勢(shì)。但同時(shí)也存在著巨大的挑戰(zhàn)，主要原因是東海大部分油氣資源量集中在深層低孔滲儲(chǔ)層(經(jīng)最新評(píng)價(jià)低滲儲(chǔ)層資源量約占總資源量的92.4%)，低滲儲(chǔ)層只有通過有效的儲(chǔ)層改造才能變?yōu)榭砷_發(fā)的儲(chǔ)量，而開展“甜點(diǎn)”預(yù)測(cè)工作可以為井位優(yōu)選(尤其是水平井井軌跡)提供重要依據(jù)，提高儲(chǔ)層改造的效果，從而大幅度提高單井產(chǎn)能，實(shí)現(xiàn)東海低滲儲(chǔ)層的經(jīng)濟(jì)有效開發(fā)。

國內(nèi)外學(xué)者在低滲—致密儲(chǔ)層“甜點(diǎn)”成因及預(yù)測(cè)方面做了大量的攻關(guān)研究[1- 7]，我國在陸上的長(zhǎng)慶、蘇里格、四川盆地等取得較好的應(yīng)用效果[8- 11]。但在海上，受制于一系列工藝、技術(shù)和經(jīng)濟(jì)難題，使得有效改造該類氣田難度較大，如何明確儲(chǔ)層改造區(qū)的“甜點(diǎn)”儲(chǔ)層成因、特征并有效預(yù)測(cè)其分布，成為現(xiàn)今低油價(jià)背景下海上有效開發(fā)低滲氣藏的重要攻關(guān)方向之一。

1 地質(zhì)背景

西湖凹陷砂巖儲(chǔ)層具有兩個(gè)主要特征：一是目的層埋藏深，受壓實(shí)作用的影響，致密砂巖儲(chǔ)層普遍發(fā)育；二是儲(chǔ)層非均質(zhì)性強(qiáng)、橫向變化快，局部發(fā)育孔滲條件好、含氣飽和度高的甜點(diǎn)儲(chǔ)層。了解甜點(diǎn)儲(chǔ)層的地質(zhì)和地球物理特征，在低滲—致密儲(chǔ)層中優(yōu)選儲(chǔ)層厚、物性好、含氣飽和度高及脆性指數(shù)高的有利儲(chǔ)層實(shí)施鉆探，進(jìn)行水力加砂壓裂，是儲(chǔ)層改造成功的關(guān)鍵。

黃巖A氣田為次級(jí)擠壓帶上的低幅背斜、斷背斜及斷塊構(gòu)造群，主要含油氣層分布在HG組H2-H11，埋深3 150～4 150 m，HG組上段H2-H5為中低孔中低滲儲(chǔ)層(孔隙度11%～16%、滲透率1～20×10-3m2)，HG組下段H6-H11層為低孔低滲儲(chǔ)層(孔隙度6%～10%、滲透率小于0.5×10-3m2)。其中H8b層沉積相類型為淺水三角洲，沉積微相主要為三角洲平原分流河道[12]，砂體發(fā)育相對(duì)穩(wěn)定，探井鉆遇厚度大于25 m，含氣性較好，為本次儲(chǔ)層改造的目的層。通過對(duì)本層巖芯精細(xì)分析，儲(chǔ)層為多期分流河道縱向疊置而成，單期河道由下至上表現(xiàn)為正韻律特征，下部為塊狀中砂巖，向上變?yōu)榘l(fā)育斜層理和平行層理的細(xì)砂巖，頂部為含泥質(zhì)條帶的粉細(xì)砂巖?？v向上，H8b層“甜點(diǎn)”主要分布在單期河道中下部塊狀中砂巖部位，由于粒度相對(duì)較粗，砂巖抗壓實(shí)能力較強(qiáng)，能夠保存更多的原生孔，同時(shí)利于后期酸性流體進(jìn)入，產(chǎn)生次生溶孔，形成物性相對(duì)較好的“甜點(diǎn)”儲(chǔ)層[13- 14]。平面上，H8b層“甜點(diǎn)”分布主要受分流河道展布控制，水動(dòng)力越強(qiáng)，河道疊置期次越多的地方，“甜點(diǎn)”發(fā)育層數(shù)越多，厚度越大。

在低滲儲(chǔ)層改造區(qū)，影響壓裂效果和產(chǎn)能的主要因素有孔隙度、滲透率、含氣性、砂體厚度以及巖石脆性指數(shù)等(由于低滲儲(chǔ)層滲透率的求取精度偏低，本次先不做分析)，根據(jù)以上因素并結(jié)合地區(qū)經(jīng)驗(yàn)，將H8b層儲(chǔ)層改造區(qū)“甜點(diǎn)”下限劃分如下(表1)。

表1 H8b層儲(chǔ)層改造 “甜點(diǎn)”下限

2 “甜點(diǎn)”地球物理特征分析

“甜點(diǎn)”地球物理特征研究包括測(cè)井巖石物理分析和地震反射特征分析，是“甜點(diǎn)”預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)，通過特征分析可以認(rèn)知“甜點(diǎn)”預(yù)測(cè)的可行性，優(yōu)選“甜點(diǎn)”儲(chǔ)層敏感參數(shù)，可以為“甜點(diǎn)”預(yù)測(cè)技術(shù)的優(yōu)化和攻關(guān)提供指導(dǎo)方向，并形成“甜點(diǎn)”地球物理特征的系統(tǒng)性認(rèn)識(shí)。

2.1 測(cè)井巖石物理分析

測(cè)井巖石物理分析是連接地震與油藏的橋梁，能為儲(chǔ)層和油氣預(yù)測(cè)指示方向。本研究巖石物理分析圍繞識(shí)別儲(chǔ)層、尋找物性好且含氣飽和度高的有利儲(chǔ)層展開，研究巖石彈性參數(shù)與巖性、物性、含氣性等特征的內(nèi)在關(guān)系。

首先研究彈性參數(shù)的巖性特征，將縱橫波速度比Vp/Vs與縱波阻抗進(jìn)行交匯(圖1)，可以看出：1)砂泥巖阻抗疊置嚴(yán)重，縱波阻抗無法識(shí)別巖性；2)Vp/Vs可以較好的識(shí)別砂泥巖，但致密砂巖(孔隙度<8.6%)和孔隙砂巖(孔隙度>8.6%)存在一定的疊置區(qū)域，無法有效區(qū)分。因此可以將Vp/Vs作為巖性敏感參數(shù)，但不能作為物性敏感參數(shù)。

通過多屬性與孔隙度交匯發(fā)現(xiàn)泊松阻尼因子屬性[15- 17](簡(jiǎn)稱為PDF，含義見后文)與孔隙度相關(guān)性較好(圖2)，可以將PDF作為該地區(qū)的物性敏感參數(shù)。交匯圖中縱坐標(biāo)為橫波阻抗、橫坐標(biāo)為PDF屬性，黑色點(diǎn)為泥巖區(qū)，其他點(diǎn)為砂巖區(qū)，可以看出PDF與砂巖孔隙度成負(fù)相關(guān)性，PDF越小孔隙度越大，孔隙砂巖(孔隙度>8.6%)對(duì)應(yīng)PDF門檻值為0.6。

通過以上測(cè)井巖石物理分析認(rèn)為，研究區(qū)巖性、物性、流體都有相對(duì)應(yīng)的彈性敏感參數(shù)，且識(shí)別甜點(diǎn)儲(chǔ)層的效果較好，利用疊前同步反演技術(shù)可以得到相應(yīng)彈性敏感參數(shù)體，進(jìn)而預(yù)測(cè)“甜點(diǎn)”儲(chǔ)層展布區(qū)。

圖1 巖性敏感參數(shù)分析Fig.1 The sensitive parameter analysis of lithology

圖2 孔隙度敏感參數(shù)分析Fig.2 The sensitive parameter analysis of porosity

圖3 含氣性敏感參數(shù)分析Fig.3 The sensitive parameter analysis of gas- bearing feature

2.2 地震反射特征分析

為充分認(rèn)識(shí)低孔滲儲(chǔ)層的地震反射特征，認(rèn)知孔隙度與流體對(duì)低滲儲(chǔ)層反射特征的影響機(jī)理，以及利用疊前同步反演技術(shù)識(shí)別“甜點(diǎn)”儲(chǔ)層的可行性，開展了基于正演模擬的地震反射特征分析，研究過程分為兩步：

(1) 物性分析

模型說明：大套泥巖之中發(fā)育厚30 m砂體，利用流體替換及巖石物理量版構(gòu)建不同孔隙度的偽井曲線得到不同孔隙度下(5%～10% ～15%～20%)的縱波阻抗，模型中從左至右分別為孔隙度5%～10%～15%～20%變化。根據(jù)模型地震正演結(jié)果(圖4)，分析結(jié)論如下：1)隨孔隙度增加地震反射出現(xiàn)相位反轉(zhuǎn)，由負(fù)反射到零反射，再到正反射，孔隙度變化引起地震反射的變化率比較大，對(duì)反射貢獻(xiàn)大，因此孔隙度預(yù)測(cè)可靠性高。2)對(duì)于低滲層H8b層，致密砂巖(孔隙度小于8.6%)為正反射，地震剖面上顯示為“亮點(diǎn)”；相對(duì)高孔砂巖(孔隙度8.6%～10%)為近零反射，在地震剖面上顯示為“暗點(diǎn)”。

圖4 不同孔隙度變化時(shí)正演結(jié)果Fig.4 seismic forward modeling result of different porosity

(2) 含氣性分析

模型說明：大套泥巖之中發(fā)育厚度30 m砂體，利用流體替換進(jìn)行不同含氣飽和度下(0%～30%～50%～70%～100%)的縱波阻抗、橫波阻抗、縱橫波速度比、密度等曲線的正演，進(jìn)一步得到不同飽和度下的地震正演道集，分析不同飽和度情況下的地震響應(yīng)(圖5)?？梢钥闯觯?dāng)?shù)貙佑娠柡?0%含氣時(shí)，儲(chǔ)層的縱波阻抗明顯降低，造成地震振幅隨偏移距變化明顯，由Ⅰ類AVO變?yōu)棰蝾怉VO；但當(dāng)?shù)貙佑?0%～50%～70%～100%逐漸變化時(shí)，地震振幅變化較弱，因此在孔隙度較低的情況下，地震資料對(duì)地層是否含氣較為敏感，但對(duì)含氣飽和度的變化不敏感，利用地震資料進(jìn)行含氣飽和度預(yù)測(cè)(含氣性好壞)存在一定的風(fēng)險(xiǎn)。

圖5 不同含氣飽和度變化的地震正演結(jié)果Fig.5 Seismic forward modeling results of different gas saturation

通過地震正演分析得到結(jié)論如下：1)孔隙度對(duì)地震反射影響較大，預(yù)測(cè)可靠性較高，相對(duì)高孔砂巖為“暗點(diǎn)”反射；2)地層是否含氣可預(yù)測(cè)，但含氣飽和度變化對(duì)地震反射影響較小，含氣性好壞(含氣飽和度的大小)難預(yù)測(cè)。

3 “甜點(diǎn)”預(yù)測(cè)關(guān)鍵技術(shù)

利用疊后波阻抗反演和彈性阻抗反演，只能得到波阻抗或彈性阻抗的信息，無法得到其他彈性參數(shù)，而疊前同步反演技術(shù)是基于地震反射波振幅與不同入射角反射系數(shù)有關(guān)的理論，利用多個(gè)不同角度的部分疊加地震數(shù)據(jù)體來同步直接反演各種彈性參數(shù)，如縱橫波速度比、縱波阻抗、橫波阻抗和密度等，進(jìn)而預(yù)測(cè)儲(chǔ)層巖性、物性及流體的方法[19- 21]。近年來，疊前反演技術(shù)在常規(guī)碎屑巖儲(chǔ)層及孔隙度預(yù)測(cè)方面取得了較好的效果，方興等[22]利用AVO流體反演技術(shù)應(yīng)用到儲(chǔ)層孔隙度預(yù)測(cè)，預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度高；楊午陽等[23]通過疊前反演得到的彈性參數(shù)體采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)儲(chǔ)層分類等方法實(shí)現(xiàn)了孔隙度的定量預(yù)測(cè)，此外，在西湖凹陷平湖地區(qū)利用疊前反演技術(shù)得到的泊松阻抗以及泊松阻尼因子等屬性進(jìn)行常規(guī)儲(chǔ)層的流體檢測(cè)也取得了較好效果，但目前對(duì)于中深層低滲—致密儲(chǔ)層中“甜點(diǎn)”儲(chǔ)層預(yù)測(cè)的研究涉及較少，且效果不佳。

針對(duì)東海深層“甜點(diǎn)”預(yù)測(cè)面臨的難點(diǎn)，在“甜點(diǎn)”地質(zhì)和地球物理特征認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行地球物理預(yù)測(cè)技術(shù)的攻關(guān)，提高“甜點(diǎn)”敏感屬性體的預(yù)測(cè)精度，利用該屬性體識(shí)別砂巖厚度、高孔砂巖、含氣性及巖石脆性有利區(qū)，然后將以上主控因素的預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行融合，優(yōu)選得到儲(chǔ)層改造“甜點(diǎn)”發(fā)育區(qū)。

3.1 基于相控低頻建模的疊前同步反演技術(shù)

常規(guī)疊前反演技術(shù)在儲(chǔ)層預(yù)測(cè)方面存在一定的多解性，且對(duì)于深部?jī)?chǔ)層的預(yù)測(cè)精度不高，為了提高儲(chǔ)層的預(yù)測(cè)精度，本次研究對(duì)常規(guī)反演技術(shù)進(jìn)行了改進(jìn)，形成了基于相控低頻建模的疊前同步反演技術(shù)。由于地震資料缺失低頻，利用AVO得到的相對(duì)泊松比屬性預(yù)測(cè)砂巖儲(chǔ)層時(shí)厚度預(yù)測(cè)不準(zhǔn)確，但卻能較好的反映巖性的橫向變化；而常規(guī)地震反演由于測(cè)井低頻的加入，砂巖厚度預(yù)測(cè)較準(zhǔn)確，但橫向易受模型化影響。綜合以上兩種方法的優(yōu)缺點(diǎn)，利用AVO信息(相對(duì)泊松比)參與建模、進(jìn)行橫向低頻信息的約束，結(jié)合構(gòu)造和測(cè)井信息，建立相控低頻模型，利用該模型參與反演可提高儲(chǔ)層預(yù)測(cè)的橫向和縱向精度，降低反演的多解性。圖6a為相控低頻建模的Vp/Vs反演結(jié)果，圖6b為常規(guī)Vp/Vs反演結(jié)果(紅色低值指示砂巖，藍(lán)色高值指示泥巖)，通過對(duì)比可以看出：相控低頻建模的反演結(jié)果具有更高的分辨率，與井吻合更好，橫向展布特征更清晰，連續(xù)性更好，從而為后面的儲(chǔ)層刻畫提供更準(zhǔn)確的成果數(shù)據(jù)。

利用相控反演得到的Vp/Vs數(shù)據(jù)體運(yùn)用體雕刻技術(shù)可求出砂體的時(shí)間厚度，結(jié)合區(qū)域速度場(chǎng)進(jìn)行時(shí)深轉(zhuǎn)換得到砂體的深度域厚度，如圖7所示，顏色越紅表明砂體越厚，H8b層砂體在兩井之間及井區(qū)南部較為發(fā)育，最大預(yù)測(cè)厚度超過35 m，砂體預(yù)測(cè)厚度與鉆井結(jié)果吻合較好。

圖7 H8b層砂體厚度預(yù)測(cè)結(jié)果Fig.7 Prediction results of sand thickness of H8b layer

3.2 地層切片儲(chǔ)層刻畫技術(shù)

地層切片是在地震沉積學(xué)基礎(chǔ)上，結(jié)合地質(zhì)特征，在等時(shí)層面間等分內(nèi)插若干切片，得到最小等時(shí)單元，進(jìn)一步提取地震屬性切片進(jìn)行沉積過程和沉積內(nèi)幕分析的方法。在開發(fā)階段尤其是儲(chǔ)層改造階段，對(duì)儲(chǔ)層刻畫的精度和縱橫向的分辨能力要求較高，運(yùn)用等時(shí)地層切片可精細(xì)刻畫小層的展布特征，從而在縱向上優(yōu)選有利層段，優(yōu)化水平井軌跡設(shè)計(jì)方案。

首先利用測(cè)井資料的巖性、電性等特征進(jìn)行小層劃分，將目的層H8b劃分為H8b4、H8b3、H8b2、H8b1四個(gè)小層，然后利用地層切片技術(shù)在Vp/Vs屬性體上提取四個(gè)對(duì)應(yīng)的屬性切片(圖8)。根據(jù)巖石物理

分析結(jié)論，Vp/Vs紅色低值指示砂體，H8b4小層北部單個(gè)河道特征較明顯，砂巖主要發(fā)育在W2井以南，H8b3、H8b2小層三角洲供砂能力明顯增強(qiáng)，砂巖分布范圍擴(kuò)大，W2井以南砂巖仍然很發(fā)育，同時(shí)W1和W2井之間砂巖較H8b4小層更發(fā)育，H8b1小層由于三角洲供砂能力降低，砂巖分布范圍縮小，但W2井南部以及W1和W2井之間砂巖仍較發(fā)育。通過以上對(duì)比分析認(rèn)為H8b2小層在研究區(qū)砂體最發(fā)育，連續(xù)性最好，優(yōu)選H8b2作為縱向壓裂優(yōu)勢(shì)層段。

3.3 基于泊松阻尼因子屬性的高孔砂巖預(yù)測(cè)技術(shù)

Mazumdaretal.[24]在2007年提出泊松阻尼因子屬性(PDF)概念：

圖8 H8b層地層切片展布特征Fig.8 Distribution characteristic of strata slices of H8b layer

將泊松阻抗的數(shù)學(xué)表達(dá)式PI=Zp-C×Zs進(jìn)行改寫，得到：

PI=(VD-C×Vs)×p=Vc×p

(1)

其中Vc=Vp-C×Vs，稱之為泊松速度。

泊松比σ的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：

(2)

σ=D×Vo

(3)

(4)

式中，D是一個(gè)比例因子，用來調(diào)節(jié)泊松速度與泊松比。

將比例因子除以密度ρ，得到泊松阻尼因子表達(dá)式為：

(5)

泊松阻尼因子屬性實(shí)際上是由縱波和橫波阻抗組合而成，相對(duì)大小反映孔隙度大小，一般無量綱。圖9為H8b層PDF預(yù)測(cè)結(jié)果展布圖，根據(jù)巖石物理分析結(jié)果，高孔砂巖(孔隙度>8.6%)對(duì)應(yīng)PDF門檻值為0.6，PDF小于0.6區(qū)域?yàn)楦呖咨皫r區(qū)域(圖中紅色和黃色區(qū))，可以看出高孔砂巖發(fā)育區(qū)主要位于分流河道主體部位，研究區(qū)兩口已鉆井孔隙度均為9%左右，為相對(duì)高孔砂巖，預(yù)測(cè)結(jié)果與鉆井結(jié)果吻合較好。

圖9 H8b層孔隙度預(yù)測(cè)展布特征Fig.9 Distribution characteristic of porosity prediction of H8b layer

3.4 含氣性預(yù)測(cè)

通過前面的巖石物理分析發(fā)現(xiàn)流體因子(Pf)可較好的識(shí)別含氣層，相對(duì)高氣飽區(qū)域(含氣飽和度>50%)對(duì)應(yīng)Pt門檻值為-2 000，Pt小于-2 000區(qū)域?yàn)橄鄬?duì)高氣飽區(qū)域；疊前反演預(yù)測(cè)可行性分析認(rèn)為，儲(chǔ)層是否含氣可預(yù)測(cè)，但含氣性的好壞(含氣飽和度大小)預(yù)測(cè)難度較大，本次研究對(duì)流體因子(Pf)預(yù)測(cè)含氣性進(jìn)行了試驗(yàn)性研究，其中黃色區(qū)域?yàn)轭A(yù)測(cè)的含氣區(qū)。分析發(fā)現(xiàn)預(yù)測(cè)的含氣范圍與地質(zhì)認(rèn)識(shí)的含氣邊界具有較高的吻合度(圖10)，但黃色區(qū)域內(nèi)部數(shù)值整體較接近，即含氣飽和度大小(含氣性好壞)的識(shí)別精度較低，與前面的含氣性地球物理特征結(jié)論一致。

圖10 H8b層含氣性預(yù)測(cè)展布特征Fig.10 Distribution characteristic of gas- bearing prediction of H8b layer

3.5 脆性指數(shù)求取

儲(chǔ)層改造工作中巖石的脆性對(duì)壓裂效果起著重要的作用，脆性越好，壓裂造縫效果越好，因此脆性好的巖石發(fā)育區(qū)可作為工程“甜點(diǎn)”。巖石的脆性大小可用脆性指數(shù)來表示，而脆性指數(shù)可通過靜態(tài)楊氏模量和泊松比屬性歸一化后計(jì)算得到，具體求取過程如下：

(1) 利用疊前同步反演得到彈性參數(shù)體，彈性參數(shù)體計(jì)算得到動(dòng)態(tài)楊氏模量和泊松比數(shù)據(jù)體。

(2) 將測(cè)井曲線計(jì)算求取的楊氏模量動(dòng)態(tài)值和巖石力學(xué)實(shí)驗(yàn)求取的楊氏模量靜態(tài)值進(jìn)行線性擬合，得到兩者的線性關(guān)系式：

YMsta=0.2194×YMdyn-4.6912

(6)

式中，YMsta為靜態(tài)楊氏模量，YMdyn為動(dòng)態(tài)楊氏模量。

(3) 將反演得到的動(dòng)態(tài)楊氏模量數(shù)據(jù)體利用該關(guān)系式計(jì)算得到靜態(tài)楊氏模量數(shù)據(jù)體。

(4) 將靜態(tài)楊氏模量和泊松比做歸一化計(jì)算：

(7)

(8)

式中，YMBRIT為歸一化后的靜態(tài)楊氏模型，PRBRIT為歸一化后的泊松比。

(5) 將歸一化后的靜態(tài)楊氏模量和泊松比求幾何平均，得到脆性指數(shù)：

BRIT=(YMBRIT+PRBRIT)/2

(9)

式中，BRIT為地層脆性指數(shù)。

通過以上五個(gè)步驟得到地層脆性指數(shù)數(shù)據(jù)體，沿層提取H8b層的脆性指數(shù)平面展布(圖11)，從圖中可以看出砂巖的脆性指數(shù)明顯高于泥巖，脆性好的砂巖主要位于兩井之間以及W2井的南部，局部脆性指數(shù)達(dá)到65%以上。

圖11 H8b層脆性指數(shù)預(yù)測(cè)展布特征Fig.11 Distribution characteristic of brittleness index prediction of H8b layer

4 儲(chǔ)層改造“甜點(diǎn)”有利區(qū)優(yōu)選

為有效動(dòng)用黃巖A氣田H8b層的儲(chǔ)量，并釋放其產(chǎn)能，設(shè)計(jì)采用水平井多級(jí)壓裂的方式開發(fā)H8b層，儲(chǔ)層改造“甜點(diǎn)”區(qū)的優(yōu)選是水平段布井的依據(jù)，而“甜點(diǎn)”區(qū)的優(yōu)選要綜合考慮地質(zhì)“甜點(diǎn)”和工程“甜點(diǎn)”。根據(jù)前面的分析，地質(zhì)“甜點(diǎn)”在縱向上優(yōu)選H8b2小層，在平面上優(yōu)選H8b層砂體厚度大、物性好、含氣性好及H8b2層砂體發(fā)育的區(qū)域，工程“甜點(diǎn)”優(yōu)選巖層脆性指數(shù)高的區(qū)域。將以上主控因素進(jìn)行綜合分析，可以看出各展布特征之間具有較高的相似性(圖12)，根據(jù)地區(qū)經(jīng)驗(yàn)設(shè)定儲(chǔ)層改造“甜點(diǎn)”區(qū)的下限為：砂厚>20 m，孔隙度>8.6%(PDF<0.6)、含氣飽和度>50%(Pf<-2.000)、脆性指數(shù)>55%，進(jìn)而圈定各主控因素有利區(qū)，此外，為規(guī)避壓裂溝通邊底水的風(fēng)險(xiǎn)，水平段要盡量布在內(nèi)含氣邊界內(nèi)部，最后通過多個(gè)有利區(qū)的疊合，解釋優(yōu)選出儲(chǔ)層改造“甜點(diǎn)”有利區(qū)(圖13)，圖中黑色虛線區(qū)域?yàn)閮?yōu)選的儲(chǔ)層改造“甜點(diǎn)”區(qū)，主要分布在W2井的西側(cè)和南側(cè)。根據(jù)“甜點(diǎn)”預(yù)測(cè)結(jié)果及結(jié)合地應(yīng)力方向，設(shè)計(jì)在靠近W2井南北方向布一口水平井Wh3，通過水平井多級(jí)壓裂的方式有效開發(fā)H8b層的低滲儲(chǔ)量。

圖12 H8b優(yōu)勢(shì)屬性展布特征Fig.12 Distribution characteristic of favorable properties of H8b layer

圖13 H8b層儲(chǔ)層改造 “甜點(diǎn)”有利區(qū)優(yōu)選Fig.13 “Sweet spot” favorable area for reservoir reconstruction of H8b layer

5 結(jié)論

(1) 西湖凹陷中深層天然氣儲(chǔ)量巨大但儲(chǔ)層致密，儲(chǔ)層壓裂改造是開發(fā)低滲氣藏的重要手段，而確定 “甜點(diǎn)”發(fā)育區(qū)是儲(chǔ)層改造成功的關(guān)鍵。黃巖A氣田H8b層砂體發(fā)育穩(wěn)定為壓裂目的層，根據(jù)地區(qū)經(jīng)驗(yàn)設(shè)定了該層的“甜點(diǎn)”參數(shù)下限。

(2) 從巖石物理分析發(fā)現(xiàn)“甜點(diǎn)”儲(chǔ)層與彈性參數(shù)具有一定的敏感性：低Vp/Vs能夠有效穩(wěn)定地識(shí)別砂巖儲(chǔ)層，泊松阻尼因子(PDF)與砂巖孔隙度相關(guān)性較好，而流體因子能較好的識(shí)別含氣層；地震反射特征分析發(fā)現(xiàn)孔隙度對(duì)地震反射貢獻(xiàn)大，預(yù)測(cè)可靠性高，而儲(chǔ)層是否含氣可預(yù)測(cè)，但含氣性好壞(含氣飽和度大小)難預(yù)測(cè)。

(3) 利用AVO信息約束低頻模型，建立了相控—疊前同步反演技術(shù)，提高了反演結(jié)果的精度，得到可靠的敏感彈性參數(shù)體，進(jìn)而刻畫了目的層H8b的砂體厚度，地層切片、孔隙度、含氣性及脆性指數(shù)展布特征，在縱向和平面上優(yōu)選出儲(chǔ)層改造“甜點(diǎn)”有利區(qū)。

(4) 依據(jù)該“甜點(diǎn)”預(yù)測(cè)結(jié)果，設(shè)計(jì)了WH3井的水平段井軌跡(長(zhǎng)度800多米)，鉆探結(jié)果證實(shí)了“甜點(diǎn)”預(yù)測(cè)結(jié)果的可靠性，實(shí)現(xiàn)了水平段砂巖和氣層的“雙百”鉆遇率，創(chuàng)造了東海的記錄。

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