徐 浩，張艷紅，楊子川，李 赫，胡金祥

（1.中國(guó)石化西北油田分公司勘探開(kāi)發(fā)研究院，新疆烏魯木齊 830011；2.中國(guó)石油川慶鉆探工程公司地球物理勘探公司西北研究中心）

躍參1區(qū)塊在構(gòu)造上位于順托果勒低隆北部，西部為英買力凸起，北部是哈拉哈塘凹陷，東部為托普臺(tái)地區(qū)。工區(qū)整體呈現(xiàn)東高西低，南高北低，海拔高程一般在920～960 m之間，滿覆蓋面積約為88.27 km2（圖1）。

圖1 躍參1號(hào)工區(qū)位置

近年來(lái)，塔河油田在艾丁地區(qū)、托甫臺(tái)地區(qū)和中石油在哈拉哈塘凹陷、英買力凸起的勘探進(jìn)展表明，英買力凸起－哈拉哈塘－阿克庫(kù)勒凸起碳酸鹽巖整體連片含油，奧陶系是其最主要的含油層系。沙雅隆起是塔里木盆地石油最為富集的區(qū)帶，躍參1井區(qū)位于該區(qū)帶的南側(cè)，距東側(cè)托普臺(tái)地區(qū)僅10 km，地質(zhì)特征非常相似，即奧陶系碳酸鹽巖儲(chǔ)層具有強(qiáng)烈的橫向非均質(zhì)性以及裂縫孔隙發(fā)育等特點(diǎn)。

1 儲(chǔ)層基本特征

據(jù)最新完鉆井YJ1X，結(jié)合塔河油田托普臺(tái)地區(qū)的資料分析，本區(qū)奧陶系儲(chǔ)層主要為奧陶系中、下統(tǒng)的一間房組和鷹山組。巖性主要為黃灰色泥晶灰?guī)r、含砂屑泥晶灰?guī)r、砂屑泥晶灰?guī)r、泥晶砂屑灰?guī)r、含生物屑泥晶砂屑灰?guī)r。

據(jù)YJ1X井鉆井資料分析認(rèn)為，本區(qū)奧陶系碳酸鹽巖巖性致密，儲(chǔ)集空間類型主要為成巖后生作用形成［1］。結(jié)合塔河油田托普臺(tái)地區(qū)資料，認(rèn)為本區(qū)儲(chǔ)集空間主要有裂縫－孔洞型、裂縫型、孔洞型三種類型。

（1）裂縫－孔洞型。據(jù)YJ1X井第五回次取心，井段7203.7～7212.48 m觀察，巖心出筒較順利，巖心較完整，局部巖心破碎。局部水平縫較發(fā)育，見(jiàn)少量立縫和斜縫，被灰白色方解石未充填－半充填。發(fā)育少量縫合線，少見(jiàn)孔洞，孔洞主要與裂縫相伴生。

（2）裂縫型。據(jù)YJ1X井第四、六、九次取心分析，巖心出筒順利，巖心較完整，入水無(wú)油花及氣泡溢出。水平縫較發(fā)育，立縫、斜縫不發(fā)育，有少量縫合線，被灰白色方解石全充填，未見(jiàn)孔洞。

（3）孔洞型。多為溶蝕孔洞，是沿著裂縫或微裂縫溶蝕作用后形成的。據(jù)托普臺(tái)地區(qū)TP7井區(qū)和TP12CX井區(qū)分析認(rèn)為，孔洞的孔隙度一般小于3%［2］。

2 儲(chǔ)層預(yù)測(cè)關(guān)鍵技術(shù)及效果

針對(duì)該區(qū)奧陶系碳酸鹽巖儲(chǔ)層特征，逐步探索出一套奧陶系碳酸鹽巖縫洞型儲(chǔ)層預(yù)測(cè)技術(shù)：包括振幅變化率技術(shù)、精細(xì)相干體技術(shù)、趨勢(shì)面分析、反射特征總結(jié)、地震測(cè)井聯(lián)合反演技術(shù)、三維可視化、古地貌分析技術(shù)、多屬性疊合技術(shù)等。通過(guò)以上方法應(yīng)用，分析斷裂、褶皺變形帶對(duì)儲(chǔ)層發(fā)育的控制作用，提高了儲(chǔ)層預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確度，在勘探開(kāi)發(fā)中發(fā)揮了極其重要的作用。

2.1 地震反射特征綜合預(yù)測(cè)技術(shù)

通過(guò)鄰區(qū)井震標(biāo)定技術(shù)，總結(jié)認(rèn)為儲(chǔ)層的地震地質(zhì)特征與實(shí)鉆縫洞發(fā)育情況及建產(chǎn)率、產(chǎn)能之間和建產(chǎn)后生產(chǎn)動(dòng)態(tài)具有明顯的分類性［3］。通過(guò)相似性對(duì)比分析，“串珠狀”強(qiáng)反射特征與斷裂的關(guān)系以及“串珠”在奧陶系中下統(tǒng)縱向發(fā)育的部位，能夠反映本區(qū)奧陶系碳酸鹽巖儲(chǔ)層地震反射特征，分為以下四大類（見(jiàn)圖2）：

（1）“頂部串珠狀”反射特征（圖2A）。該反射特征在一間房頂部開(kāi)始發(fā)育，剖面反射特征為典型的兩黑加一紅（地震相位），并且與周圍反射特征有明顯界限的一種反射特征。為該地區(qū)典型的“串珠狀”反射特征。在塔河油田此類型串珠普遍發(fā)育，油氣顯示從好到差均有。

（2）“內(nèi)幕串珠狀”反射特征（圖2B）。距一間房組（T74）頂部有一定的距離，串珠頂面到T74之間表現(xiàn)為弱反射或能量較強(qiáng)連續(xù)的同相軸，內(nèi)幕發(fā)育“串珠狀”反射特征。本區(qū)此類串珠較深，投資風(fēng)險(xiǎn)較大，因此暫不作考慮。

（3）“多層次串珠”反射特征（圖2C）?？v向上，串珠狀反射特征不強(qiáng)，存在于一間房，鷹山組，呈“筆狀式”發(fā)育，與斷裂的關(guān)系非常密切，多數(shù)位于巖溶次洼部位。塔河地區(qū)此類型鉆井油氣顯示較差，一般酸壓建產(chǎn)，產(chǎn)能0～50 t不等，儲(chǔ)層發(fā)育程度和減產(chǎn)率均比較低，實(shí)鉆結(jié)果充填普遍比較嚴(yán)重［3］。

（4）“殘丘高＋串珠”反射特征（圖2D）。處于典型的古巖溶殘丘高部位，串珠狀反射特征比較弱。該特征在塔河3、4、6區(qū)較發(fā)育，鉆井中常發(fā)生漏失，大多為自然建產(chǎn)，且減產(chǎn)率高，產(chǎn)能可達(dá)100～400 t／d，6 mm油嘴初期可日產(chǎn)130 t左右，是各種類型中產(chǎn)能最高、生產(chǎn)最穩(wěn)定的一類［3］。

2.2 地震振幅變化率技術(shù)

圖2 躍參1區(qū)塊奧陶系串珠狀反射特征分類

致密的碳酸鹽巖與上部低速介質(zhì)接觸時(shí)，兩層的波阻抗差異較大，會(huì)形成較強(qiáng)的地震反射。當(dāng)碳酸鹽巖頂界面發(fā)育縫洞系統(tǒng)時(shí)，波阻抗相對(duì)降低，與上覆介質(zhì)的波阻抗差異減小形成強(qiáng)背景上的相對(duì)弱反射特征。當(dāng)酸鹽巖儲(chǔ)層內(nèi)幕有比較發(fā)育的縫洞時(shí)（充填油、水或其它物質(zhì)），縫洞與周圍介質(zhì)存在較大的波阻抗差異，從而形成相對(duì)強(qiáng)的地震反射特征。利用振幅變化率屬性就可以刻畫(huà)這些局部部位地震波場(chǎng)的變化。

振幅變化率只與沿層時(shí)窗內(nèi)振幅的橫向變化有關(guān)，而與振幅的絕對(duì)值無(wú)關(guān)。在碳酸鹽巖中，當(dāng)存在裂縫、溶洞時(shí)，振幅會(huì)發(fā)生變化，所以振幅變化率大的區(qū)域多為裂縫、溶洞的發(fā)育帶［4］。

實(shí)踐表明，塔河油田奧陶系“串珠狀”強(qiáng)反射是巖溶縫洞在地震剖面上的反射特征已被勘探實(shí)踐證實(shí)，振幅變化率是儲(chǔ)層預(yù)測(cè)使用的關(guān)鍵屬性之一。因此分別提取計(jì)算了中下奧陶統(tǒng)頂面以下0～20 ms、20～40 ms、40～60 ms的平均振幅變化率進(jìn)行儲(chǔ)層預(yù)測(cè)，在本區(qū)振幅變化率分布特征總體上為近南北向條帶，這與T74構(gòu)造圖上北北東向和近南北向斷裂帶具有一致性。縫洞型儲(chǔ)層在地震剖面上多表現(xiàn)為強(qiáng)反射特征（通常為強(qiáng)串珠狀反射或雜亂反射）；平面上振幅變化率較大的區(qū)域?yàn)榭p洞較為發(fā)育的區(qū)域。

2.3 精細(xì)相干體技術(shù)

精細(xì)相干體技術(shù)的核心就是利用地震信息計(jì)算各道之間的相關(guān)性，突出不相關(guān)的異?，F(xiàn)象。借助相關(guān)體資料能識(shí)別細(xì)微的巖層橫向不均一性和斷裂特征［5］。通過(guò)精細(xì)相干體分析，可以比較直觀的辨別出與斷裂、裂縫、沉積相、巖性變化、甚至流體變化等有關(guān)的地質(zhì)現(xiàn)象［6］。

本區(qū)奧陶系地震資料品質(zhì)較好，目的層地層產(chǎn)狀平緩，巖性及巖層厚度穩(wěn)定，故影響地震道相似性的主要地質(zhì)因素為縫、洞、斷層等。根據(jù)目前解釋成果來(lái)看，上奧陶統(tǒng)巖溶對(duì)儲(chǔ)層起主控因素的應(yīng)當(dāng)是斷裂，因此應(yīng)用相干體沿層切片方法主要用來(lái)預(yù)測(cè)斷裂、微小斷層及裂縫發(fā)育帶。同時(shí)工區(qū)斷裂、構(gòu)造演化受區(qū)域構(gòu)造演化制約，與局部構(gòu)造的形成、發(fā)展同步，經(jīng)歷了加里東中晚期－海西早期、海西晚期、印支－燕山期以及喜山期構(gòu)造變形，發(fā)育不同級(jí)別、組系、期次疊加的斷裂。這些構(gòu)造運(yùn)動(dòng)于不同時(shí)期，對(duì)該區(qū)地層產(chǎn)生了不同程度的改造。

2.4 趨勢(shì)面分析技術(shù)

本區(qū)奧陶系碳酸鹽巖屬于剛性地層，當(dāng)受到外力的擠壓變形形成褶皺，在褶皺上容易產(chǎn)生斷裂與裂縫，而巖溶則順著早期斷裂、裂縫進(jìn)行溶蝕擴(kuò)大，形成較好的巖溶儲(chǔ)層。巖溶儲(chǔ)層在殘丘比較發(fā)育，在上奧陶統(tǒng)覆蓋區(qū)，儲(chǔ)層與褶皺相關(guān)，為了進(jìn)一步表明殘丘和褶皺的平面分布，與其他參數(shù)相結(jié)合，研究?jī)?chǔ)層的分布特征，特提出了趨勢(shì)面分析技術(shù)。

對(duì)奧陶系中下奧陶統(tǒng)頂面深度層位（T74）進(jìn)行大網(wǎng)格的光滑處理（具體參數(shù)根據(jù)地區(qū)不同由試驗(yàn)確定），形成一個(gè)光滑趨勢(shì)面，再將原深度層位與此光滑趨勢(shì)面進(jìn)行相減，即得到了一個(gè)相對(duì)光滑趨勢(shì)面的正、負(fù)地形面。將正地形以等值線或色標(biāo)的形式表現(xiàn)。通過(guò)此項(xiàng)技術(shù)清楚形象地再現(xiàn)了躍參1號(hào)主體區(qū)的殘丘形態(tài)及外圍區(qū)的褶曲形態(tài)，與前期的儲(chǔ)層預(yù)測(cè)方法聯(lián)合應(yīng)用，提高了儲(chǔ)層預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確度，降低了鉆探風(fēng)險(xiǎn)。

利用趨勢(shì)面法完成了躍參工區(qū)中下奧陶統(tǒng)褶皺平面圖的制作（圖3），從圖中可以看出，本區(qū)整體褶皺變形部位往往斷裂較發(fā)育，YJ1X、YJ2X等井區(qū)沿?cái)嗔颜共嫉哪媳毕驐l帶都是殘丘比較發(fā)育的含油富集區(qū)。同時(shí)趨勢(shì)面技術(shù)反應(yīng)的正向褶曲是應(yīng)力擠壓地層變形較大的區(qū)域，也反映了儲(chǔ)層發(fā)育的有利部位，同時(shí)正向褶曲（鼻凸或構(gòu)造高）也是油氣富集的有利部位。

2.5 多屬性疊合技術(shù)

圖3 躍參1區(qū)塊奧陶系油藏T74（一間房組頂面）褶曲平面分布

由前述對(duì)各種儲(chǔ)層預(yù)測(cè)的方法及其效果分析可知，單一的方法不可能解決所有問(wèn)題，綜合多種預(yù)測(cè)方法應(yīng)該會(huì)使得預(yù)測(cè)結(jié)果得到改善，特別是將地震預(yù)測(cè)技術(shù)與地質(zhì)分析相結(jié)合，應(yīng)該是當(dāng)前儲(chǔ)層預(yù)測(cè)的努力方向。

振幅變化率、趨勢(shì)面與斷裂疊合技術(shù)，雖然振幅變化率作為儲(chǔ)層預(yù)測(cè)最為敏感的參數(shù)之一，能夠較好地表達(dá)碳酸鹽巖儲(chǔ)層發(fā)育情況，但是不能區(qū)分油水層。趨勢(shì)面分析能夠反映局部的正地形，碳酸鹽巖剛性地層受到外力的擠壓變形形成褶曲，在褶曲上容易產(chǎn)生斷裂與裂縫，形成較好的巖溶儲(chǔ)層。

將振幅變化率（用紅黃綠色表示）、趨勢(shì)面殘丘－褶曲（用紫色等值線表示）與三維精細(xì)解釋斷層多邊形（用黑色線條表示）進(jìn)行疊合（圖4），如果殘丘－褶曲、強(qiáng)振幅變化率與斷裂都能匹配，則為最佳儲(chǔ)層預(yù)測(cè)特征，如果只滿足單一因素，則要次之。此方法在塔河油田也得到鉆探證實(shí)，由于古殘丘相對(duì)位置高，不易見(jiàn)水，并且古殘丘儲(chǔ)層發(fā)育，布置在古地形高的鉆井建產(chǎn)率一般較高。

2.6 可視化技術(shù)

利用SVI的Processes and Workflows模塊提供的Tensor和Continuity屬性進(jìn)行融合計(jì)算刻畫(huà)巖溶縫洞帶。其中Tensor屬性作為斷層屬性類的一種，對(duì)于由于振幅和相位變化引起的不連續(xù)性效果較為明顯，在檢測(cè)Karst巖溶時(shí)非常有效；Continuity屬性對(duì)于突出巖溶發(fā)育區(qū)域比較有效，因?yàn)樗怯糜跈z測(cè)構(gòu)造內(nèi)部的邊界連續(xù)性特征。此兩種屬性融合對(duì)于識(shí)別巖溶風(fēng)洞帶的效果非常好。

在綜合分析了托普臺(tái)地區(qū)和本區(qū)T74界面以下的反射特征，認(rèn)為本區(qū)應(yīng)屬于托普臺(tái)地層延伸的一部分，可合并進(jìn)行研究。對(duì)于本區(qū)地震剖面上明顯的串珠反射運(yùn)用SVI進(jìn)行三維可視化雕刻，效果顯著（圖5）。

圖4 躍參1區(qū)塊三維工區(qū)T74頂面0～30 ms振幅變化率、趨勢(shì)面、斷裂疊合平面分布

圖5 碳酸鹽巖巖溶縫洞立體顯示

在對(duì)地震資料進(jìn)行去噪處理后，以T74－T80層面為主要目的層系，分別進(jìn)行Tensor和Continuity屬性運(yùn)算，最后將兩種屬性體進(jìn)行融合計(jì)算。顯示特征表明：在斷裂帶附近巖溶最發(fā)育，地震剖面上的“串珠反射”特征在SVI中能夠被準(zhǔn)確雕刻。在這種反射特征中裂縫配套將直接影響了串珠的油氣聚集。本區(qū)的兩條主斷裂開(kāi)始于加里東早期運(yùn)動(dòng)，結(jié)束于海西期至印支期之間，此活動(dòng)期間，一直有小型斷裂伴隨其左右。尤其是加里東早中期，斷裂非常發(fā)育，依據(jù)螞蟻體特性結(jié)合相干分析，基本每個(gè)“串珠”發(fā)育附近均有裂縫發(fā)育，這樣的配套關(guān)系對(duì)其成為可能的油氣聚集帶非常有利。

3 奧陶系儲(chǔ)層評(píng)價(jià)

通過(guò)振幅、相干、趨勢(shì)面分析技術(shù)，躍參1井區(qū)三維地震資料解釋在奧陶系碳酸鹽巖頂部發(fā)現(xiàn)4個(gè)預(yù)測(cè)儲(chǔ)層發(fā)育帶，其上為桑塔木組厚層的灰質(zhì)泥巖和泥巖蓋層，加之位于西南方向油氣向阿克庫(kù)勒運(yùn)移路徑上，鄰區(qū)的托甫臺(tái)工區(qū)和中石油熱普井區(qū)都有工業(yè)油氣產(chǎn)出，所以預(yù)測(cè)該區(qū)存在有利的圈閉條件。根據(jù)地震異常特征，結(jié)合剖面和平面振幅變化率，以強(qiáng)振幅變化率邊界為邊界，落實(shí)了三個(gè)巖溶異常帶，分別為躍進(jìn)巖溶1號(hào)、躍進(jìn)巖溶2號(hào)和躍進(jìn)巖溶3號(hào)圈閉（圖6）。躍進(jìn)巖溶1號(hào)圈閉位于塔里木盆地躍參三維工區(qū)，圈閉類型為巖溶縫洞型圈閉，層位為奧陶系奧陶系中下統(tǒng)，上覆蓋層為奧陶系上統(tǒng)泥質(zhì)、泥質(zhì)灰?guī)r，該圈閉面積9.88 km2，高點(diǎn)埋深－6080 m，綜合評(píng)價(jià)為Ⅰ類圈閉，圈閉資源量為石油395.2×104t。躍進(jìn)巖溶2號(hào)圈閉位于塔里木盆地躍參三維工區(qū)，圈閉類型為巖溶縫洞型圈閉，層位為奧陶系奧陶系中下統(tǒng)，上覆蓋層為奧陶系上統(tǒng)泥質(zhì)、泥質(zhì)灰?guī)r，該圈閉面積10.86 km2，高點(diǎn)埋深－6020 m，綜合評(píng)價(jià)為Ⅰ類圈閉，圈閉資源量為石油434.4×104t。躍進(jìn)巖溶3號(hào)圈閉位于塔里木盆地躍參三維工區(qū)，圈閉類型為巖溶縫洞型圈閉，層位為奧陶系奧陶系中下統(tǒng)，上覆蓋層為奧陶系上統(tǒng)泥質(zhì)、泥質(zhì)灰?guī)r，該圈閉面積19.82 km2，高點(diǎn)埋深－6090 m，綜合評(píng)價(jià)為Ⅰ類圈閉，圈閉資源量為石油792.8×104t。

圖6 躍參1區(qū)塊奧陶系異常帶劃分

4 實(shí)鉆效果分析

在上述研究的基礎(chǔ)之上，提交了兩口探井（YJ1X、YJ2X）分別位于巖溶1號(hào)異常帶和巖溶2號(hào)異常帶。目前躍參地區(qū)YJ1X井和YJ2X井均獲得工業(yè)油氣流，YJ1X井取12月2日求產(chǎn)數(shù)據(jù)：3 mm油嘴自噴，油壓36.7 MPa，套壓21.5 MPa，日產(chǎn)油47.5 t，日產(chǎn)液48 t；YJ2X井取12月2日求產(chǎn)數(shù)據(jù)：4 mm 油嘴自噴，油壓37.9 MPa，套壓20.2 MPa，日產(chǎn)油102.6 t，不含水。展示了該區(qū)具有廣闊的開(kāi)發(fā)前景。

由于奧陶系碳酸鹽巖中圈閉的含油氣取決于儲(chǔ)層的發(fā)育程度，分布范圍主要受不均一的巖溶縫洞儲(chǔ)集體的控制，即構(gòu)成特殊的巖性圈閉－巖溶縫洞型圈閉。因此，這里評(píng)價(jià)奧陶系碳酸鹽巖中圈閉的含油氣也參考了中下奧陶統(tǒng)儲(chǔ)層的發(fā)育情況。本區(qū)奧陶系碳酸鹽巖的儲(chǔ)層發(fā)育在主干斷裂附近最好，次級(jí)斷裂稍差，但考慮斷裂對(duì)油氣的破壞性，因此含油氣性最強(qiáng)地區(qū)，也即躍參地區(qū)的東部和西部斷裂發(fā)育附近，YJ1X井和YJ2X井的成功分別證實(shí)了躍進(jìn)1號(hào)巖溶圈閉和躍進(jìn)2號(hào)巖溶圈閉良好的含油氣性，因此躍進(jìn)3號(hào)巖溶圈閉也有很大發(fā)現(xiàn)油氣的希望。

5 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)地震反射特征綜合預(yù)測(cè)技術(shù)、振幅變化率技術(shù)、精細(xì)相干技術(shù)、趨勢(shì)面技術(shù)、多屬性疊合技術(shù)、三維可視化技術(shù)等手段，綜合預(yù)測(cè)了躍參1號(hào)區(qū)塊奧陶系碳酸鹽巖儲(chǔ)層的分布情況。預(yù)測(cè)結(jié)果已得到了鉆井證實(shí)，說(shuō)明總結(jié)的一套技術(shù)方法是行之有效的，具有很好的應(yīng)用前景。

［1］楊子川.塔河油田碳酸鹽巖儲(chǔ)層預(yù)測(cè)技術(shù)與應(yīng)用［J］.勘探地球物理進(jìn)展，2004，27（6）：432－439.

［2］彭守濤，何治亮，丁勇，等.塔河油田托甫臺(tái)地區(qū)奧陶系一間房組碳酸鹽巖儲(chǔ)層特征及主控因素［J］.石油實(shí)驗(yàn)地質(zhì)，2010，32（2）：108－114.

［3］溫志新，王紅漫，漆立新，等.塔河油田奧陶系縫洞型碳酸鹽巖儲(chǔ)層預(yù)測(cè)研究［J］.地學(xué)前緣，2008，15（1）：94－100.

［4］韓革華，漆立新，李宗杰，等.塔河油田奧陶系碳酸鹽巖縫洞型儲(chǔ)層預(yù)測(cè)技術(shù)［J］.石油與天然氣地質(zhì)，2006，27（6）：860－878.

［5］袁國(guó)芬.塔河油田碳酸鹽巖儲(chǔ)層地球物理響應(yīng)特征［J］.石油物探，2003，42（3）：318－312.

［6］李磊，王永敏，王俊偉，等.相干體技術(shù)在情北地區(qū)斷層解析中的應(yīng)用［J］.石油地質(zhì)與工程，2008，22（4）：36－42.