淺海重力流復雜連通氣藏實施風險定量評價技術(shù)

李 佳 葉 青 周 偉 彭 旋

中海石油（中國）有限公司海南分公司研究院

0 引言

近年來，南海西部海域高溫高壓天然氣領域不斷獲得突破，已成為南海西部天然氣勘探開發(fā)、增儲上產(chǎn)的重要領域之一。但多個氣田開發(fā)過程中發(fā)現(xiàn)：高溫高壓氣藏具有實施難度大、儲層非均質(zhì)性強、砂體連通關(guān)系復雜、氣水分布復雜等特點，尤其是砂體邊部井控程度低的區(qū)域，儲層、含氣性均沒有得到有效證實，導致多口邊部風險井落空，嚴重制約了氣田開發(fā)井的實施效果。

本文基于對相鄰相似及本區(qū)的參數(shù)進行統(tǒng)計分類，對沉積相帶進行分類與排序，將相帶分為優(yōu)勢相帶、次優(yōu)相帶以及非優(yōu)相帶，再基于相帶類型對井點處鉆遇優(yōu)質(zhì)儲層的概率進行計算,明確每個相帶鉆遇優(yōu)質(zhì)儲層的概率，再進一步評價儲層內(nèi)所含有的流體以及流體的性質(zhì)。

含氣性風險評價主要包括砂體連通情況、鄰井鉆探情況、及單點含氣性分析三個方面。首先是井位所在砂體的鉆探情況，如果同一砂體內(nèi)已有鉆井，則根據(jù)砂體精細刻畫的結(jié)果對砂體內(nèi)的連通關(guān)系進行評價，如果砂體內(nèi)尚未鉆探其他鉆井，則需要對待鉆砂體周邊的砂體進行含氣性評價，之后再評價已鉆砂體與待鉆砂體之間的連通情況。不同砂體之間的流體連通情況主要分為3類：①區(qū)域氣水連通，待鉆砂體與已鉆砂體之間為連通關(guān)系，且待鉆砂體屬于已有鉆井揭示的區(qū)域氣水系統(tǒng)之中，此時待鉆井位的流體風險較低；②區(qū)域氣水局部連通，待鉆砂體與已鉆砂體之間相互接觸，但連通關(guān)系較為復雜，因此需要對連通關(guān)系進行定性—半定量的評價；③待鉆砂體與周邊已鉆砂體均不連通，砂體自身形成一套孤立于區(qū)域流體系統(tǒng)的孤立氣水系統(tǒng)，此時需要結(jié)合烴類檢測分析明確含氣性風險[1-6]。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

東方13區(qū)位于南海北部大陸架西區(qū)的鶯歌海盆地，位于鶯歌海盆地中央底辟構(gòu)造帶，東方A底辟背斜構(gòu)造是一個近似穹隆狀的短軸背斜，為深層的欠壓實泥巖在高溫高壓作用下，塑性流動上拱，形成穹隆狀的背斜。東方13X氣田砂體向東超覆在A氣田底辟背斜構(gòu)造上尖滅，東方13B砂體位于東方A氣田底辟構(gòu)造的西北部，向東南方向尖滅，淺海陸架背景非典型的淺海重力流海底扇沉積[7-9]。

2 技術(shù)方法及思路

2.1 沉積相帶賦值及依據(jù)

根據(jù)已鉆井所鉆遇的微相類型與儲層特征，將沉積微相分為3類，優(yōu)勢相帶、次優(yōu)相帶以及非優(yōu)相帶。其中優(yōu)勢相帶以限制性水道、半限制性水道以及非限制性水道為主，巖性以中—厚層狀，中—細砂巖為主，物性好，孔隙度15%～20%，滲透率多在50～150 mD；次優(yōu)相帶以水道化朵體微相為主，巖性為中—薄層粉細砂巖，物性較好，孔隙度15%～20%，滲透率多在10～100 mD；非優(yōu)相帶以朵體微相為主，巖性以泥質(zhì)粉砂巖為主，泥質(zhì)含量多在20%以上，物性中—差，孔隙度10%～15%，滲透率1～10 mD。

基于對不同相帶鉆井鉆遇儲層厚度進行歸一化，得到不同相帶儲層鉆遇概率，其中優(yōu)勢相帶的優(yōu)質(zhì)儲層鉆遇概率為0.9，次優(yōu)相帶為0.8，非優(yōu)相帶為0.2。歸一化公式為：

式中Gk為地質(zhì)參數(shù)歸一化值，Xk為地質(zhì)參數(shù)井點值，Xmax為地質(zhì)參數(shù)井點值的極大值，Xmin為地質(zhì)參數(shù)井點值的極小值（圖1）。

圖1 東方13區(qū)X氣田I氣組沉積相帶賦值圖

研究區(qū)已鉆井均位于厚度穩(wěn)定且延伸大于1 km的砂體之中，對井點數(shù)據(jù)進行均一化后，得到儲層鉆遇概率為0.9。

通過求取求變異系數(shù)，對儲層鉆遇概率的兩個參數(shù)的權(quán)重進行分析，其中，相帶參數(shù)對儲層鉆遇概率的權(quán)重為0.89，砂體厚度與連續(xù)性參數(shù)對儲層鉆遇概率的權(quán)重為0.11。因此，在進行儲層鉆遇概率的評價中，沉積微相應該作為首要考慮因素。變異系數(shù)的求取公式為：

式中Qk為地質(zhì)參數(shù)的權(quán)重系數(shù)，Std（Gk）為地質(zhì)參數(shù)歸一化值的標準差，Gmean為地質(zhì)參數(shù)的平均值。

2.2 連通性賦值及依據(jù)

基于地震資料（包括原始地震資料、后處理地震資料、波形相控反演資料以及正演資料），對已鉆砂體和待鉆砂體之間的連通關(guān)系進行定性判別，基于定性判別的結(jié)果對連通概率進行賦值，通過對大量基于地震資料判別的連通性賦值的統(tǒng)計求取已鉆砂體與待鉆砂體之間的連通概率，存在4種程度的相變以對應不同連通性的情況（圖2）：明顯相變、中等相變、弱相變和不明顯相變。其中明顯相變對應的連通概率為0.1～0.2，中等相變對應連通概率為0.3～0.5，弱相變對應連通概率為0.6～0.8，不明顯相變對應的連通率為0.9～1.0[10-11]。

圖2 東方13區(qū)連通性賦值圖

2.3 含氣性賦值及依據(jù)

2.3.1 單點AVO檢測

當靶區(qū)與周邊砂體不連通的情況下，則通過流體檢測對含氣性風險進行分析，結(jié)合東方區(qū)成熟區(qū)塊分析，單點AVO及屬性是最有效的烴類檢測手段，對靶點邊部風險井烴檢結(jié)果顯示，均為弱Ⅲ～Ⅳ類，屬于同一級別，結(jié)合不同的流體流體概率反演，砂體含氣性特征明顯，但對于含氣水層、氣水同層與氣層的準確識別仍無法有效地區(qū)分[12-14]。

2.3.2 屬性賦值

結(jié)合區(qū)域?qū)傩詧D及井點資料統(tǒng)計，屬性和厚度與孔隙度的相關(guān)性較好，呈線性特征，基于此，對屬性值分類統(tǒng)計，結(jié)合該區(qū)已鉆井統(tǒng)計，屬性值小于300的，實鉆基本為偏干偏泥特征，鉆遇氣層概率為0.2，屬性值在300～600的，屬于過渡區(qū)，鉆遇氣層概率為0.5，屬性值大于600的，屬于較好含氣區(qū)，在屬性值大于600的區(qū)間，鉆遇氣層概率為 0.9（圖 3-4）。

圖3 東方13區(qū)I氣組振幅與氣層厚度關(guān)系圖

圖4 東方13區(qū)I氣組孔隙度分布圖

3 方法應用

基于以上分析，對氣田邊部高風險井（B14HH/B15H/B7/B11)進行排序分類。

B14HH井處于水道化朵體微相（圖5），為次優(yōu)相帶（鉆遇優(yōu)質(zhì)儲層概率0.8，權(quán)重0.89，加權(quán)概率0.712），地震同相軸剖面和反演剖面結(jié)果預測砂體可知，B14H井所在砂體連續(xù)且厚度穩(wěn)定（鉆遇優(yōu)質(zhì)儲層概率0.9，權(quán)重0.11，加權(quán)概率0.099），側(cè)向延伸大于1 000 m，據(jù)此，B14H井鉆遇優(yōu)質(zhì)儲層的概率為0.811。

B14H井砂體周邊發(fā)育3個砂體，其中B15井砂體未進行鉆探，無法作為B14H井砂體風險評價的基礎。因此，鄰近的B16s1-B9-2砂體和A10-A7砂體（代表了區(qū)域氣水系統(tǒng)）可以作為B14H井砂體含氣性風險評價的基礎。選取通過兩套砂體的地震剖面對砂體的連通概率進行評價，評價結(jié)果為：B14H井砂體、2-6井砂體、A10H井砂體同時連通為0.162；B14H井砂體、2-6井砂體、A10H井砂體同時不連通為0.358；B14H井砂體與2-6井砂體連通、與A10H井砂體不連通為0.248；B14H井砂體與2-6井砂體不連通、與A10H井砂體連通為0.232。

基于周邊砂體已鉆井的結(jié)果，B16-B9-2砂體和A10-A7砂體可以作為“B14H井砂體屬于區(qū)域氣水系統(tǒng)”情況的氣藏特征的參考；B7井砂體和2-11井砂體為孤立于區(qū)域氣水系統(tǒng)之外的砂體，可以作為“B14H井砂體為獨立氣水系統(tǒng)”這一情況的氣藏特征的參考[15-20]。

綜合儲層風險分析與連通性分析結(jié)果以及周邊井鉆遇情況，總結(jié)B14H井可能鉆探結(jié)果圖中為6種結(jié)果（圖6）。

圖6 B14H井模式分析圖

B14H井可能的鉆探結(jié)果1：為0. 131的概率鉆遇屬于區(qū)域氣水系統(tǒng)的優(yōu)質(zhì)儲層，氣水分布情況為純氣層（2-6井砂體、A10H井砂體同時連通）。

B14H井可能的鉆探結(jié)果2：為0. 201的概率鉆遇屬于區(qū)域氣水系統(tǒng)的優(yōu)質(zhì)儲層，氣水分布情況為純氣層（與2-6井砂體連通、與A10H井砂體不連通）。

B14H井可能的鉆探結(jié)果3：為0. 188的概率鉆遇屬于區(qū)域氣水系統(tǒng)的優(yōu)質(zhì)儲層，氣水分布情況為純氣層（與2-6井砂體不連通、與A10H井砂體連通）。

B14H井可能的鉆探結(jié)果4：為0.290的概率鉆遇屬于獨立氣水系統(tǒng)的優(yōu)質(zhì)儲層，B14HH井區(qū)振幅屬性725，含氣概率0.9，屬于高含氣區(qū)，氣層/氣水層概率各為0.261，鉆遇水層概率為0.029。

B14H井可能的鉆探結(jié)果5：為0.189的概率鉆遇干層/差儲層。

最終，B14H井鉆遇優(yōu)質(zhì)含氣儲層的概率為0.782，鉆遇非氣層的概率為0.218。并對4口風險井進行排序，B7井已鉆為水層，B14HH井優(yōu)先鉆探，B15H井優(yōu)化后鉆探，B11井優(yōu)化后再評價。

B14HH井實鉆揭示為優(yōu)質(zhì)砂體儲層，鉆遇率96%，B15H井鉆遇主要以特低滲氣為主，含少量氣層，B7井鉆遇氣水同層，B11井鉆遇物性差的特低滲氣層，基本與預測一致。

4 結(jié)論

1）本次研究根據(jù)沉積相與儲層綜合評價成果，結(jié)合已鉆井資料統(tǒng)計，通過參數(shù)分類與優(yōu)選，建立了研究區(qū)的風險潛力定量評價方案與流程，對4口高風險井進行了風險潛力定量評價，并提出了4口井開發(fā)的實施建議，最終4口井開發(fā)鉆探成功率達到75%，研究成果進一步指導了周邊氣田群鉆前優(yōu)化和開發(fā)生產(chǎn)的高效實施。

2）將傳統(tǒng)的實施風險分析方法整合歸一為儲層與含氣性風險，儲層風險評價的核心是對不同沉積微相類型內(nèi)鉆遇優(yōu)質(zhì)儲層概率的評價，含氣性風險的核心在已鉆砂體與待鉆砂體之間的連通情況及烴類檢測。

3）建立以優(yōu)質(zhì)儲層鉆遇概率和砂體連通概率為核心的風險潛力半定量評價方法，結(jié)合已實施井驗證該方法的適應性，同時對后續(xù)開發(fā)井進行評價，提出合理的井位、井型等方面的優(yōu)化建議。