天環(huán)坳陷～西緣斷褶帶快速上產(chǎn)技術(shù)研究與應(yīng)用

王碧濤，李帥文，劉玉峰，蘇幽雅，曹 麗，徐 寧，李化斌

（中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田分公司第三采油廠，寧夏銀川 750006）

1 區(qū)域地質(zhì)概況

鄂爾多斯盆地屬大華北盆地的一部分，為克拉通邊緣坳陷盆地，天環(huán)坳陷～西緣斷褶帶位于盆地西部，是鄂爾多斯盆地六大構(gòu)造單元重要組合部分，為北寬南窄不對(duì)稱矩形，區(qū)內(nèi)受晚侏羅紀(jì)西緣逆沖推覆和晚白堊世斷陷等構(gòu)造運(yùn)動(dòng)影響，地層破碎、構(gòu)造多變，成藏復(fù)雜。

2 油藏基本特點(diǎn)

受構(gòu)造運(yùn)動(dòng)及構(gòu)造單元的影響，鄂爾多斯盆地天環(huán)坳陷～西緣斷褶帶成藏復(fù)雜，經(jīng)過深入研究和精細(xì)解剖，油藏具有出差異成藏的特征。具體表現(xiàn)為天環(huán)坳陷內(nèi)油藏多層系單一含油，無明確主力含油層系，上至直羅組直2 層，下至三疊系延長(zhǎng)組長(zhǎng)9 層均可單層系成藏，油藏成藏類型多樣，油水層電阻對(duì)比度不明顯，油水分異差，發(fā)現(xiàn)難度大，提單產(chǎn)難度大。西緣斷褶帶受斷裂帶的影響，多層系復(fù)合成藏，上至侏羅系直羅組，下至三疊系延長(zhǎng)組多層系含油，油藏成因復(fù)雜，規(guī)模小，構(gòu)造多變，隱蔽性強(qiáng)，呈現(xiàn)出發(fā)現(xiàn)難，建產(chǎn)難的特點(diǎn)[1-4]。

3 成藏富集規(guī)律研究

3.1 三疊系差異成藏

根據(jù)研究需要和油氣分布特點(diǎn)，在橫向上將研究區(qū)進(jìn)一步劃分為3 個(gè)成藏單元，分別為天環(huán)坳陷東翼、天環(huán)坳陷西翼和西緣斷褶帶。其中天環(huán)坳陷東翼地層水平，構(gòu)造平緩，巨厚砂體大規(guī)模沉積，形成巖性遮擋油氣藏。油氣通過砂體疊置和微裂縫，在異常壓力下，發(fā)生垂向和側(cè)向運(yùn)移受巖性遮擋聚集成藏。此類油藏分布面積大，規(guī)模整裝，油藏規(guī)模保持在10×104t 以上。天環(huán)坳陷西翼受西緣逆沖帶的推覆隆起，地層坡度相對(duì)較陡，巨厚砂體在構(gòu)造作用下形成了透鏡體上傾遮擋，油氣通過砂體疊置和斷裂縫發(fā)生垂向和側(cè)向運(yùn)移，在構(gòu)造高部位、物性較好區(qū)域聚集成藏，形成了構(gòu)造-巖性油藏。該類油藏相對(duì)分布散，規(guī)模小，一般在3×104t～5×104t，油氣勘探的重點(diǎn)是尋找物性優(yōu)勢(shì)區(qū)及構(gòu)造高部位；西緣斷褶帶受兩次強(qiáng)烈的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，地層破碎，斷層發(fā)育，油氣在浮力和異常壓力下，通過斷裂垂向運(yùn)移，在背斜和斷塊遮擋部位聚集成藏，油藏規(guī)模小，規(guī)模在1×104t～2×104t，該類油藏變化快，主要為斷塊油藏，尋找斷背斜是發(fā)現(xiàn)油氣的關(guān)鍵。

3.2 侏羅系斷塊成藏

鄂爾多斯盆地天環(huán)坳陷～西緣斷褶帶侏羅系油藏在平面上油藏分布于古地貌古河、斜坡、高地等多部位，縱向上油氣分布在延10～直2 等多個(gè)層系上，油氣分布在古地貌上呈現(xiàn)出雜、亂、小的特征。通過精細(xì)古地貌、古砂體、古構(gòu)造刻畫，認(rèn)為延10～延9 受控于古地貌，古地貌不整合面是延9～延10 油藏油氣運(yùn)移的主要通道，古斜坡、古階地等古地貌單元是油氣聚集的主要場(chǎng)所，這與盆地陜北斜坡侏羅系油藏成藏特征保持一致，但延8 以上油藏受斷裂控制，斷層是延8 以上油藏油氣運(yùn)移的主要通道，區(qū)域運(yùn)動(dòng)擠壓在斷裂帶兩翼形成的背斜（穹隆）是油氣聚集的主要場(chǎng)所，同時(shí)斷裂進(jìn)一步溝通了延安組延9～延10 油藏，油氣更多的沿?cái)嗔严蛏细Z移在延8 以上有利擠壓背斜、斷鼻、斷背斜部位大規(guī)模聚集成藏（見圖1），呈現(xiàn)出延8 以上油藏個(gè)數(shù)明顯多于延10～延9 油藏的態(tài)勢(shì)。斷塊兩翼找油是天環(huán)坳陷～西緣斷褶帶延8 以上油藏找油的主要方向。近年來通過找油思路的轉(zhuǎn)變，在斷塊兩翼先后發(fā)現(xiàn)29 個(gè)延8 以上出油井點(diǎn)。

圖1 鄂爾多斯天環(huán)坳陷～西緣斷褶皺侏羅系油藏成藏模式圖

4 增儲(chǔ)建產(chǎn)技術(shù)研究

4.1 立體化增儲(chǔ)技術(shù)

天環(huán)坳陷～西緣斷褶帶地處長(zhǎng)7 烴源巖發(fā)育的有利區(qū)帶，烴源巖平均厚度保持在2 m～4 m，巨厚的烴源巖為該區(qū)的生烴提供了資源保障，西北方向辮狀河三角洲沉積為油氣的成藏提供了場(chǎng)所，強(qiáng)烈的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)形成的斷裂為油氣在縱向上長(zhǎng)距離運(yùn)移提供了便利的通道，油氣具有“斷層輸導(dǎo)、構(gòu)造繼承、近源充注”的成藏認(rèn)識(shí)特征和“立體化”的成藏模式。在基于立體化成藏模式的認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)上，勘探增儲(chǔ)充分利用探評(píng)、骨架、調(diào)整井堅(jiān)持打下去，以淺促深，以深帶淺，立體化增儲(chǔ)，全井段找油。近年來，先后在西緣斷褶帶～天環(huán)坳陷發(fā)現(xiàn)擺A 長(zhǎng)7、峰B 延8、長(zhǎng)10、大C 長(zhǎng)8、長(zhǎng)2 等10 個(gè)多層系復(fù)合油藏，新增可建產(chǎn)儲(chǔ)量600×104t，實(shí)現(xiàn)了區(qū)域內(nèi)儲(chǔ)量的快速攀升。

4.2 單砂體追蹤建產(chǎn)技術(shù)

單砂體追蹤建產(chǎn)就是在精細(xì)劃分單砂體的基礎(chǔ)上，明確主力含油砂體，實(shí)施單砂體追蹤，確保建產(chǎn)規(guī)模的最大化。研究區(qū)受三大構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響，北高南低，地層傾角大，侏羅系辮狀河擺動(dòng)劇烈，沉積砂體厚度薄，旋回多，砂體相互疊置，油藏規(guī)模建產(chǎn)難以展開。為有效破解侏羅系建產(chǎn)難題，按照等時(shí)沉積的原則，開展了單砂體劃分研究。

以砂頂海拔變化、厚度變化、測(cè)井曲線變化、韻律性變化為標(biāo)準(zhǔn)，精細(xì)劃分單砂體，建立了以分離型、接觸型和切疊型為主的三種單砂體模型。同時(shí)，充分依據(jù)層位變化、厚度變化、曲線變化、廢棄沉積物為參數(shù)，建立了單砂體劃分的定量與定性參數(shù)，確保了單砂體劃分的準(zhǔn)確性，在此基礎(chǔ)上，根據(jù)單砂體形態(tài)，按照箱狀大膽推進(jìn)，箱型、鐘型謹(jǐn)防突變，謹(jǐn)慎滾動(dòng)和指狀果斷收邊的建產(chǎn)思路，實(shí)現(xiàn)了2 m～4 m 單砂體有效追蹤，確保建產(chǎn)規(guī)模最大化。

近年來，運(yùn)用單砂體劃分和追蹤建產(chǎn)技術(shù)，有效的指導(dǎo)和擴(kuò)大了鹽A 延4+5、鹽B 延4+5 等6 個(gè)小而肥的侏羅系淺層油藏建產(chǎn)工作，建成產(chǎn)能3.5×104t。

4.3 井震結(jié)合精細(xì)儲(chǔ)層刻畫技術(shù)

研究區(qū)構(gòu)造多變，斷層發(fā)育，常規(guī)的通過測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)刻畫構(gòu)造識(shí)別和刻畫斷層難度大。近年來，充分依靠三維地震，精準(zhǔn)刻畫研究區(qū)微小構(gòu)造、斷層及開展砂體儲(chǔ)層預(yù)測(cè)，實(shí)現(xiàn)地震與測(cè)井的有效結(jié)合。

在精細(xì)刻畫構(gòu)造及有利區(qū)篩選方面，運(yùn)用沿層相干以及曲率等屬性方法，明確了古峰莊～紅井子地區(qū)3個(gè)斷裂帶，其中近東西向的喜山期發(fā)育的斷裂帶1 個(gè)，近北西-南東向雁列式展布印支以及燕山期發(fā)育的斷裂帶2 個(gè)。同時(shí)根據(jù)斷裂的展布特征結(jié)合長(zhǎng)9 頂部構(gòu)造，優(yōu)選增儲(chǔ)有利區(qū)帶7 個(gè)，為油藏的精細(xì)勘探提供了坐標(biāo)依據(jù)。

在精細(xì)砂體儲(chǔ)層預(yù)測(cè)方面，運(yùn)用屬性優(yōu)選、疊前反演以及地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)反演的方法，精細(xì)刻畫目標(biāo)區(qū)長(zhǎng)91、長(zhǎng)8 以及長(zhǎng)6、長(zhǎng)4+5 各小層砂體的展布特征，明確了長(zhǎng)6～長(zhǎng)9 各主砂帶發(fā)育7 條，優(yōu)選增儲(chǔ)有利區(qū)帶15個(gè)，為延長(zhǎng)組中組合以及下組合的精細(xì)勘探井位部署坐標(biāo)依據(jù)。

在精細(xì)產(chǎn)建方面，通過開展構(gòu)造、儲(chǔ)層、流體的精細(xì)研究，指導(dǎo)產(chǎn)建區(qū)塊3 個(gè)，建成產(chǎn)能2.5×104t。在產(chǎn)建區(qū)塊鹽D 區(qū)塊，利用三維地震成果，認(rèn)為該區(qū)鹽X 井長(zhǎng)82層以北發(fā)育斷層，且為斷裂上盤高部位、可實(shí)施有效建產(chǎn)，2018 年部署的鹽AB 井完鉆構(gòu)造抬升25 m，鉆遇油層厚度16 m，試油獲172.2 t/d 的超高產(chǎn)工業(yè)油流，擴(kuò)大油藏建產(chǎn)規(guī)模0.8×104t。

4.4 老油田復(fù)查挖潛技術(shù)

研究區(qū)具有多層系復(fù)合成藏的先天條件，但受油藏油水關(guān)系復(fù)雜，油藏隱蔽性強(qiáng)以及測(cè)、錄井不夠精細(xì)等因素的制約，老油田新層系仍有巨大的開發(fā)挖潛空間。

老油田復(fù)查挖潛技術(shù)一是選復(fù)查目標(biāo)區(qū)。在平面上，對(duì)于古地貌控制的延9、延10 油藏，優(yōu)選成藏有利的斜坡、丘咀等部位開展復(fù)查。對(duì)斷塊控制的油藏，重點(diǎn)優(yōu)選斷層兩翼實(shí)施復(fù)查。二是開展老井新層復(fù)查。對(duì)于測(cè)井解釋漏失層，抓住單井錄井、測(cè)井等現(xiàn)場(chǎng)資料，強(qiáng)化對(duì)電測(cè)曲線的認(rèn)識(shí)，建立不同層位的測(cè)井曲線模板，明確不同區(qū)塊/層位的出油下限，同時(shí)運(yùn)用多井對(duì)比功能，精細(xì)小層/單砂體劃分與對(duì)比，開展?jié)B砂頂構(gòu)造對(duì)比，精細(xì)井間電性對(duì)比，優(yōu)選補(bǔ)孔試采評(píng)價(jià)井，開展建產(chǎn)潛力評(píng)價(jià)。三是原層潛力再認(rèn)識(shí)。在清晰油藏認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上，從固井、射孔、壓裂、試采等初期一手資料進(jìn)行深入認(rèn)識(shí)、分析，明確低產(chǎn)、低效原因，積極實(shí)施二次措施，及時(shí)恢復(fù)單井產(chǎn)能。

2017-2018 年在研究區(qū)共計(jì)復(fù)查1 307 口井，建立直羅～延安組10 個(gè)層系測(cè)井解釋模板10 個(gè)，優(yōu)選出了鹽注A 直3、坊B 井延4+5、坊C 延7、坊D 延8 為代表的4 個(gè)建產(chǎn)區(qū)塊，新建產(chǎn)能2.8×104t，實(shí)現(xiàn)老油田的二次建產(chǎn)開發(fā)。

4.5 低效儲(chǔ)量提單產(chǎn)技術(shù)

天環(huán)坳陷兩翼黃A、黃B、鹽A 等長(zhǎng)6～長(zhǎng)8 油藏受沉積因素的影響，油藏儲(chǔ)層物性差，平均滲透率為0.2 mD，孔隙度不足10.0 %，定向井開發(fā)平均單井產(chǎn)量低，僅1.3 t，開發(fā)效益差。2011-2012 年，開展水平井開發(fā)試驗(yàn)，完鉆26 口，受改造工藝、注采井網(wǎng)不完善、不合理等因素制約，水平井單井產(chǎn)量?jī)H3.8 t，開發(fā)效果仍不理想。近年來，通過持續(xù)加強(qiáng)儲(chǔ)層研究，優(yōu)選建產(chǎn)甜點(diǎn)，優(yōu)化注采井網(wǎng)，加大儲(chǔ)層改造工藝攻關(guān)，形成了“千方砂、萬方液、細(xì)分切割”體積壓裂工藝技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了低效儲(chǔ)量有效開發(fā)。2017-2018 年在黃A、黃B 等區(qū)塊通過建立電阻率與聲波時(shí)差交匯圖以及儲(chǔ)層精細(xì)刻畫，優(yōu)選建產(chǎn)甜點(diǎn)部位5 個(gè)，在黃A 區(qū)采用水平段長(zhǎng)度400 m～500 m，井距400 m 的五點(diǎn)法注水開發(fā)，在黃B區(qū)采用水平長(zhǎng)度1 000 m～1 500 m，井距400 m 準(zhǔn)自然能量開發(fā)，兩年完鉆水平井10 口，初期單井產(chǎn)能達(dá)到了9.5 t，含水35 %，取得了顯著的開發(fā)效果，形成了“甜點(diǎn)優(yōu)選+水平井動(dòng)用技術(shù)”技術(shù)體系，實(shí)現(xiàn)了研究區(qū)千萬噸超低效儲(chǔ)量有效動(dòng)用，預(yù)計(jì)后續(xù)可建產(chǎn)能達(dá)到30.0×104t 以上。

5 結(jié)論與認(rèn)識(shí)

（1）鄂爾多斯盆地天環(huán)坳陷～西緣斷褶帶油藏具有差異成藏的特點(diǎn)，受構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響，天環(huán)坳陷兩翼發(fā)育巖性、構(gòu)造-巖性油藏，西緣斷褶帶發(fā)育斷塊油藏。

（2）鄂爾多斯盆地天環(huán)坳陷～西緣斷褶帶延8 以上油藏主要受斷層控制，斷層是油氣運(yùn)行的主要通道，斷層兩翼的斷背斜、斷鼻是油氣聚集的主要場(chǎng)所。

（3）利用探評(píng)、骨架、調(diào)整井堅(jiān)持打下去，以淺促深，以深帶淺，實(shí)施立體化增儲(chǔ)，可實(shí)現(xiàn)研究區(qū)多層系復(fù)合油藏儲(chǔ)量的快速攀升。

（4）單砂體追蹤建產(chǎn)、井震結(jié)合精細(xì)儲(chǔ)層刻畫以及老油田復(fù)查挖潛技術(shù)可實(shí)現(xiàn)研究區(qū)建產(chǎn)規(guī)模最大化。

（5）“千方砂、萬方液、細(xì)分切割”的水平井體積壓裂技術(shù)可實(shí)現(xiàn)盆地天環(huán)坳陷兩翼大規(guī)模低效儲(chǔ)量的規(guī)模、效益開發(fā)。