SD油田滾動勘探開發(fā)一體化實踐

周光哲

（中國石化華東油氣分公司勘探開發(fā)研究院，江蘇南京210000）

溱潼凹陷斜坡帶中淺層油藏整體已進入高成熟勘探階段，勘探開發(fā)目標逐步轉向隱蔽油氣藏。隨著勘探程度不斷提高，滾動勘探工作面臨如何落實優(yōu)質(zhì)規(guī)模儲量目標以及“十四五”期間資源接替的問題。

在當前油氣價格低迷的寒冬期，高效增儲上產(chǎn)是每個油田面臨的直接挑戰(zhàn)。許多學者對不同類型油藏的滾動勘探開發(fā)一體化工作方法進行了研究，張人玲[1]結合江蘇油田高勘探區(qū)復雜斷塊油藏的滾動開發(fā)，從三維地震資料精細處理，構造精細解釋以及關鍵井實施與評價等方面，提出了不同階段的滾動勘探開發(fā)策略。楊曉培[2]對泌陽凹陷北部斜坡帶中部的復雜斷塊油藏分布規(guī)律、油氣成藏主控因素以及構造精細研究等方面進行探討。

SD 油田屬于一個典型的構造—巖性油藏，2010年部署的探井帥1 井的成功鉆探發(fā)現(xiàn)了SD 含油構造，隨后通過部署滾動勘探井以及開發(fā)井發(fā)現(xiàn)了三垛、戴南、阜寧組多套含油層系，從而取得了SD油田儲量規(guī)模增加至最初的4.5倍的良好效果，為華東油氣田“十二五”至“十三五”期間原油產(chǎn)量翻倍奠定了堅實的物質(zhì)基礎。SD油田滾動勘探開發(fā)一體化方法包括：精細構造解釋，識別低序級斷層；加強基礎地質(zhì)研究，深化油氣成藏主控因素認識；部署開發(fā)兼評井，提高單井利用率；動靜結合，滾動擴大老區(qū)含油面積；上下層系立體評價，降低滾動勘探風險。通過此類方法部署實施的井位取得了很好的油氣成果，特別是發(fā)現(xiàn)了SD油田火成巖油藏，總結了油藏成藏要素及成藏模式。該油田的滾動勘探開發(fā)一體化方法，對于尋找中淺層的三垛、戴南以及阜寧組火成巖油藏具有一定的指導借鑒意義。

1 油田概況

SD 油田位于溱潼凹陷西部內(nèi)斜坡帶中部，西北部為MS 油田，西南部為BC 油田XBC 區(qū)塊、CC 區(qū)塊、CJB 區(qū)塊和YD 油田，構造位置有利，是油氣運移的指向區(qū)。2010年部署的探井SD1 井，在垛一段、戴二段以及戴一段鉆遇油層共3 層18 m，常規(guī)試油自噴16 t/d，從而發(fā)現(xiàn)了SD 油田含油構造。SD 油田整體為一被斷層復雜化的背斜構造，區(qū)塊內(nèi)主要發(fā)育近東西走向的MS 斷層，SD、SD1 號、SD2 號、SD3號5 條大斷層，將SD 切割成3 個近東西走向的條帶狀斷塊，內(nèi)部發(fā)育次級斷層，相互交錯將SD 油田分割成多個斷塊。其中斷距最大的為北部邊界斷層茅山斷層，斷距為40～100 m，內(nèi)部次級斷層斷距小則不足10 m。初步統(tǒng)計，在已投入開發(fā)的9個斷塊中，最大含油斷塊為SD3 井所在斷塊，面積約1.04 km2，面積最小含油斷塊為SD1-12 斷塊，面積為0.04 km2（圖1），因此，SD 油田是一個被多條斷層切割的構造—巖性油藏。

SD油田含油層系主要發(fā)育在淺層的三垛組的垛一段、戴南組的戴一段以及深層阜三段，此外，受火成巖影響在阜四段中也有油氣顯示（圖2、圖3）。油藏類型包括垛一段稠油油藏，戴南組構造—巖性油藏、阜四段火成巖油藏以及阜三段斷塊油藏。主力油藏為戴一段，沉積微相為三角洲前緣沉積，總體上砂體具有由東南向西北減薄直至尖滅的趨勢，油藏為砂巖尖滅線和構造共同控制的復合型圈閉。戴一段儲層孔隙度平均值為25.8 %，滲透率平均值為633.26×10-3μm2，為中高孔、中高滲儲層。整個油田經(jīng)歷了勘探發(fā)現(xiàn)、開發(fā)建產(chǎn)、擴邊完善井網(wǎng)、“帥垛下面找?guī)浂狻币约胺€(wěn)產(chǎn)共5 個階段，通過滾評建一體化共新增含油層系2個，新增含油斷塊6個，新增探明儲量1.011×107t，成為華東油氣田主力原油產(chǎn)建區(qū)塊。在整個“十二五”至“十三五”期間，SD油田的發(fā)現(xiàn)使得整個華東原油從年產(chǎn)油1.8×105t上升至3.5×105t，實現(xiàn)了原油產(chǎn)量翻倍。

圖2 SD油田油藏綜合柱狀圖Fig.2 Reservoir comprehensive histogram of SD Oilfield

圖3 過SD3-1B—SD1-5—SD1-6井三垛組一段、戴南組油藏剖面Fig.3 Reservoir profile of Es1 and Ed1 cross WELL-SD3-1B,WELL-SD1-5 and WELL-SD1-6

2 滾動勘探做法及成效

2.1 形成以經(jīng)濟效益為核心的滾動勘探開發(fā)一體化思路

針對整個蘇北盆地油藏“碎、小、低、薄、深”的地質(zhì)特征，隨著勘探開發(fā)持續(xù)深入，勘探程度不斷提高,發(fā)現(xiàn)新區(qū)的難度日益增加[3]。隨著“十三五”油價下跌，面對常規(guī)原油增儲上產(chǎn)的任務目標，工作思路主要圍繞已開發(fā)高效老油田周邊開展?jié)L動勘探工作，尋找在低油價下具有經(jīng)濟效益的產(chǎn)能建設區(qū)塊，增加探明或者可動用地質(zhì)儲量。SD油田最初通過探井發(fā)現(xiàn)戴一段、垛一段含油層系，后續(xù)隨著三維地震資料的再處理，地質(zhì)認識的不斷加深，在原油區(qū)的邊緣、區(qū)塊的結合部開展?jié)L動勘探[4]，降低風險，帶動新區(qū)塊以及新層系的發(fā)現(xiàn)，能較好的實現(xiàn)產(chǎn)能區(qū)塊的接替。

2.2 精細構造解釋，識別低序級斷層

SD 油田火山發(fā)育，火成巖穿刺會導致目的層波組紊亂，地震反射波組難以判斷是原始地層還是侵入巖，同時影響該地區(qū)斷層的識別。針對目的層開展了提高能量橫向一致性、壓制多次波來改善成像質(zhì)量，提高目的層地震分辨率。同時采用了疊前去噪以及疊后火成巖巖下能量補償，從而提高火成巖巖下弱層反射信息[5]。通過以上方法為斷層刻畫與圈閉的識別提供了可靠的資料基礎。

由于SD油田阜三段油層砂體厚度薄，低序級斷層就能夠?qū)τ蜌饩奂鹂刂谱饔?。精確識別微小斷層、提高圈閉的描述精度，是滾動勘探開發(fā)要解決的首要問題之一。為了提高圈閉描述精度，在平面上以10×10網(wǎng)格開展小面元解釋，通過加密等值線變速成圖，刻畫每個目的層的構造高點[6]；另一方面采取多手段加強斷層識別：首先是在應力分析基礎上，利用時間切片識別整體構造格局[7]，用相干體刻畫解釋技術明確斷層展布規(guī)律，確保斷層解釋合理性。針對微小斷層波組特征變化小難以識別的情況，通過建立正演模型來落實小斷層。針對SD 油田侵入巖發(fā)育區(qū)構造解釋，根據(jù)不同侵入模式下輝綠巖的反射特征來識別斷層[8]。運用上述方法在SD油田阜三段新識別出次級斷層F1、F2 及F3、F4 斷層控制形成的2 個新的含油圈閉，隨后部署開發(fā)兼評井SD5-14及滾動勘探井SD501 在阜三段見到較好油氣顯示，新增含油面積約2.06 km2,新增可動用地質(zhì)儲量約1.79×106t（圖4、圖5）。

圖4 SD油田阜三段含油面積Fig.4 Oil bearing area of Ef3 of SD Oilfield

圖5 SD油田過Yu6—SD5-14井三維地震剖面Fig.5 3D seismic profile of SD Oilfield cross Well-Yu6—SD5-14

2.3 加強基礎地質(zhì)研究，深化油氣成藏主控因素認識

SD 油田構造較為復雜,花狀斷層發(fā)育,與之相關的斷塊或斷鼻圈閉較為發(fā)育。蘇北盆地的三垛組、戴南組烴源巖不發(fā)育，油氣主要來源于阜三段油藏遭破壞后再次運移聚集，屬于次生油藏[9]。阜四段烴源巖熱演化程度低，提供油氣資源量少，戴南組成藏需要斷層溝通阜二段烴源巖。SD油田的原油來自東部時堰次洼阜二段烴源巖，油氣由趙家莊等斷層垂向運移至阜三段及戴南組、再向西側向運移至SD油田成藏（圖6）。

圖6 SD油田成藏模式Fig.6 Accumulation mode of SD Oilfield

SD 油田戴一段主要發(fā)育扇三角洲前緣沉積，其物源主要來自于東南方向。分析認為SD 油田從東南向西北沉積逐漸由三角洲前緣演變?yōu)榍叭侵弈喑练e，砂體逐漸變薄至尖滅,局部發(fā)育河道砂（圖7）。同時在西部由于構造抬升，在斜坡帶構造上傾方向上尖滅或者在鼻狀構造背景下，易于形成巖性或構造—巖性圈閉。因此，針對SD 油田戴一段油藏，利用測錄井資料進行精細地層對比，刻畫單砂體平面展布規(guī)律；開展儲層預測方法來落實戴一段砂體尖滅線：根據(jù)測井數(shù)據(jù)進行砂、泥巖統(tǒng)計分析，確定本區(qū)儲層及非儲層的之間速度差異，在地震屬性分析的基礎上結合波阻抗反演刻畫單砂體尖滅線，在前期構造特征研究的基礎上落實有利的構造—巖性滾動勘探目標[10]。

圖7 SD油田戴一段Ⅱ砂組沉積微相平面Fig.7 Sedimentary microfacies of No.Ⅱsandstone group in Daiyi Formation of SD Oilfield

2.4 部署開發(fā)兼評井，提高單井利用率，節(jié)約鉆井成本

在部署滾動勘探井時，與區(qū)塊整體開發(fā)概念設計相結合，抽稀開發(fā)井進行探邊評價，有意識加強開發(fā)井在錄井、取心、測試等方面設計要求，甚至加深兼探等措施[11]，一口井設計2～3個靶區(qū)（1～2個滾動擴邊靶區(qū)+1 個開發(fā)井靶區(qū)），邊滾動評價、邊挖潛調(diào)整，利用開發(fā)井來完成滾動勘探井地質(zhì)任務，實現(xiàn)一井多用，提高了單井利用率，節(jié)省了大量的鉆井投資。如SD 油田的SD1 斷塊，在開發(fā)井SD1-4 成功的基礎上，向外推3 個井距部署SD1-6 井進行油藏探邊，成功后繼續(xù)外推井距進行探邊，鉆遇水層則作為注水井納入開發(fā)井網(wǎng)中，大大降低鉆遇風險，最終該井落實戴一段II 油組油藏邊界。SD 油田的SD2 塊，同樣利用開發(fā)井SD1-17井進行油藏探邊，該井在戴一段測井解釋油層12.9 m，未鉆遇油藏邊界，轉為開發(fā)井納入開發(fā)井網(wǎng)，隨后進一步外擴2個井距部署開發(fā)井落實油水邊界，新增地質(zhì)儲量30×104t。運用開發(fā)兼評井開展?jié)L動勘探在SD 油田取得了很好的效果：平均單井節(jié)約鉆井進尺約500～1 000 m，節(jié)約鉆井成本約2 488萬元。

2.5 動靜結合，滾動擴大老區(qū)含油面積

SD 油田主體建產(chǎn)后，對整個區(qū)塊開展生產(chǎn)動態(tài)跟蹤。一方面是開展老井復查工作:針對錄井見顯示、測井解釋無成果的重點井分析運聚規(guī)律，再次進行構造精細解釋，尋找有利滾動目標；另一方面是動靜態(tài)相結合，擴大老區(qū)含油面積。對已投產(chǎn)單井生產(chǎn)動態(tài)進行跟蹤，部分井長期穩(wěn)產(chǎn)并且不含水，結合儲層預測結果分析砂體展布有利區(qū)，進一步向外部署滾動勘探井，發(fā)現(xiàn)新的含油斷塊。如SD1-1 井在戴一段錄井見4 層油跡，視厚15 m，測井解釋為水層，構造上位于低部位，高部位成藏可能性較大，隨后追高部署SD1-12 井獲得成功，戴一段鉆遇油層7.8 m，新增地質(zhì)儲量2×105t。在動態(tài)方面，SD1-8井與SD2井為不同斷塊開發(fā)井，兩口井生產(chǎn)情況均為高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)不含水，結合儲層預測砂體展布特征，分析認為戴一段油藏有繼續(xù)向東、向北外擴潛力，分別部署SD1-16及SD1-17井，鉆遇油層24.3 m和12.9 m，投產(chǎn)產(chǎn)量分別為13 t/d和8.9 t/d，新增地質(zhì)儲量60.0×104t。

2.6 上下層系立體評價，降低滾動勘探風險

SD油田含油層系多，在部署滾動探井時，常常考慮兼顧多套層系。在取得SD油田三垛組、戴南組油藏為次生油藏認識后，針對阜三段油藏部署井位時兼顧三垛、戴南組，從而降低滾動勘探風險。SD油田部署的10 口滾動勘探井中有5 口鉆探多套含油層系，取得了預期的效果。最典型的是為完善SD5 井區(qū)阜三段油藏注采井網(wǎng)部署的開發(fā)兼評井SD5-12井，兼顧評價該塊戴南組油藏，從而發(fā)現(xiàn)戴南組III砂組油藏；通過各種手段加強火山通道裂縫體系、火成巖及蝕變帶的研究，SD1-7 井在完善戴南組開發(fā)井網(wǎng)同時兼探阜四段火成巖油藏，該井在阜四段鉆遇油層，常規(guī)投產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)5 t/d，取得火成巖油藏的突破。

3 滾動勘探開發(fā)部署重點

3.1 外圍戴一段隱蔽油藏

SD 油田戴一段位于三角洲前緣末端，發(fā)育水下分流河道和河口壩等有利的沉積相帶，受控于砂體尖滅線、地層產(chǎn)狀和斷層的組合關系，形成三類油藏：一是砂體尖滅線與斷層走向相交形成的構造-巖性油藏；二是砂體尖滅線微轉折帶形成的巖性油藏；三是斷層控制的斷塊油藏[12]（圖8）。通過開展沉積微相研究及儲層預測分析砂體展布特征，結合巖性尖滅帶成藏模式，識別出SD5 和SD8 戴一段有利滾動潛力區(qū)。在SD8井區(qū)，開發(fā)兼評井SD5-16井新發(fā)現(xiàn)II 砂組含油層，儲層預測顯示戴一段II 砂組砂體逐漸向西部尖滅，向西部構造高部位部署滾動勘探井SD8-6，該井在戴一段II砂組解釋油層2層視厚3.8 m，試獲8 t/d 穩(wěn)定產(chǎn)量，隨后相繼實施的開發(fā)井均鉆遇戴一段油藏，至此整個SD 戴南組新發(fā)現(xiàn)SD5-12、SD8-6 井區(qū)兩個含油區(qū)塊（圖1），新增探明儲量1.26×106t。帥垛外圍通過開展外圍隱蔽性油藏研究，發(fā)現(xiàn)此類圈閉面積4.59 km2，圈閉資源量約343.9×104t。

圖8 SD油田戴一段油氣成藏模式示意圖（平面）Fig.8 Hydrocarbon accumulation mode of Daiyi Formation in SD Oilfield（Flat-plane）

3.2 火成巖相關油藏

國內(nèi)于1957年首次在準格爾盆地西北緣發(fā)現(xiàn)火成巖油氣藏[13]。近年來，我國多個油田發(fā)現(xiàn)火成巖相關接觸變質(zhì)帶油氣藏，包括華北油田冀中廊固凹陷，勝利油田沾化凹陷羅家地區(qū)羅151 塊、江蘇油田高郵凹陷北斜坡等。蘇北盆地火成巖分布廣泛，主要形成于漸新世三垛運動期，原位保持性好[14-16]。其中溱潼凹陷主要發(fā)育火山通道相和溢流相兩類火成巖相，已發(fā)現(xiàn)隱爆角礫巖型、接觸蝕變帶型、側向遮擋型3種類型油藏（圖6），主要分布在阜寧組三段和四段[17]。

由于巖漿隱爆作用形成的油藏稱為隱爆角礫巖油藏。在火山通道附近的震碎帶可形成網(wǎng)狀裂縫，提高儲層滲流能力，下部阜二段烴源巖生成的油氣沿火山通道或者是斷層運移到火成巖裂隙以及上部的三垛、戴南組成藏[18-19]?；鸪蓭r巖性以火山角礫巖為主，巖心薄片可以觀察到黑色硫化鐵質(zhì)巖，孔隙度17.2%，滲透率93.6×10-3μm2[20]。儲集空間主要為裂隙-孔隙型，原生孔隙包括原生氣孔、晶間孔、杏仁體、內(nèi)孔等；原生裂縫包括冷凝收縮縫、收縮節(jié)理和礫間裂縫等。次生儲集空間往往疊加在原生儲集空間上，改善儲層物性，按存在方式分：裂縫、熔孔（洞）、氣孔、斑晶裂紋和晶間孔等[21]。

火山遮擋型油藏是由于火山通道穿刺或者侵入巖體穿層侵入，造成地層局部隆起和隔斷，使砂巖儲層上拱，在侵入巖體或者火山通道儲層致密的條件下形成。同時由于火成巖上拱牽引使得砂巖儲層形成伴生裂縫，改善了砂巖儲集性能，從而形成局部高產(chǎn)[22]。SD5 井以及SD8 井在阜三段鉆遇火山遮擋型油藏，其中SD5井阜三段試油24.8 t/d、SD8井阜三段試油6 t/d，取得了阜三段遮擋型火成巖油藏的成功。在溱潼凹陷阜四段—阜二段侵入巖面積達118 km2，初步估算火成巖圈閉總資源量1.3×107t，是尋找接觸蝕變帶和火山遮擋型油藏的有利目標區(qū)。

4 結論

1）“十二五”至“十三五”期間，應用滾動勘探開發(fā)一體化的工作方法，SD油田新增含油層系2個、含油斷塊6 個，新增探明儲量1 011×104t，有力支持了華東原油持續(xù)上產(chǎn)工作。

2）滾動勘探開發(fā)一體化的主要做法包括：精細構造解釋，識別低序級斷層；加強基礎地質(zhì)研究，深化油氣成藏主控因素認識；部署開發(fā)兼評井，提高單井利用率；動靜結合，滾動擴大老區(qū)含油面積；上下層系立體評價，降低滾動勘探風險。

3）建立了SD 油田成藏模式，明確戴一段隱蔽油藏與火成巖相關油藏是今后滾動勘探的重點方向。