陳 袁，廖發(fā)明，呂 波，賈 偉，宋秋強，吳 燕，亢 鞠，鮮讓之

（1.中國石油塔里木油田分公司迪那油氣開發(fā)部，新疆庫爾勒 841000；2.中國石油塔里木油田分公司監(jiān)督中心，新疆庫爾勒 841000）

0 引言

低滲油氣藏高效開發(fā)的基礎(chǔ)在于對裂縫網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的研究和認(rèn)識。裂縫不僅是流體的儲集空間，還是流體滲流運移的通道［1-2］。被裂縫溝通改造的基質(zhì)網(wǎng)絡(luò)滲流能力顯著增強，極大地提高儲層生產(chǎn)能力［3-5］。裂縫發(fā)育的復(fù)雜性、極強的非均質(zhì)性及各向異性使得裂縫表征和預(yù)測成為裂縫性油氣藏勘探開發(fā)領(lǐng)域的世界性難題［6］。20 世紀(jì)80 年代起，Baecher［7］、Long 等［8］、Dershowitz 等［9］提出并完善的離散裂縫網(wǎng)絡(luò)概念為裂縫的定量描述和建模提供了理論依據(jù)。在離散裂縫模型中，采用裂縫的幾何特征，如裂縫產(chǎn)狀、尺寸、開度、間距、發(fā)育密度等表征裂縫的三維空間特性。Ivanovai［10］對于不同尺度的裂縫采取不確定性的方法來預(yù)測其分布。國內(nèi)大多數(shù)裂縫分析還停留在單一因素對裂縫發(fā)育的影響上。許同海［11］應(yīng)用成像測井技術(shù)并輔以常規(guī)測井方法，計算裂縫的幾何參數(shù)，進(jìn)而評價裂縫的有效性；李志勇等［12］應(yīng)用主曲率法預(yù)測了江漢盆地王場地區(qū)裂縫發(fā)育情況；趙萬金等［13-14］則從地震資料出發(fā)，對小斷裂和裂縫發(fā)育帶進(jìn)行了預(yù)測。部分學(xué)者對影響裂縫發(fā)育的多因素進(jìn)行了分析。張亞春等［15-16］結(jié)合成像測井、常規(guī)測井和地震資料建立了精細(xì)裂縫模型的思路和方法；黃輔瓊等［17］利用儲層巖心裂縫進(jìn)行定量觀測與統(tǒng)計描述，結(jié)合測井，產(chǎn)能及構(gòu)造分析，對儲層雙側(cè)向測井中裂縫參數(shù)進(jìn)行了標(biāo)定；周新桂等［18］探討了在地質(zhì)分析、儲層裂縫數(shù)理統(tǒng)計、儲層巖石參數(shù)實測和精細(xì)應(yīng)力模擬等多學(xué)科基礎(chǔ)上開展裂縫定量預(yù)測等；王建君等［19］提出了基于地震幾何屬性的裂縫地震相識別和裂縫確定性提取及建模方法，綜合應(yīng)用地震傾角、曲率和非連續(xù)性等多屬性，建立了高精度離散裂縫模型；王蓓等［20］利用巖心照片、成像測井、疊前地震及動態(tài)監(jiān)測等資料，定量表征了裂縫幾何參數(shù)，并建立了多尺度非結(jié)構(gòu)化的離散裂縫模型。從已有研究來看，不管是通過單因素還是利用多因素對裂縫進(jìn)行分析，都存在未考慮不同尺度裂縫在開度、導(dǎo)流能力以及對油氣運移的影響等方面的差異性，使得裂縫研究無法得出客觀、全面的認(rèn)識。

通過對塔里木盆地迪那2 氣田古近系裂縫的半定量描述，利用巖心分析、成像測井、地球物理、儲層地質(zhì)以及油藏動態(tài)等多學(xué)科資料，針對不同尺度裂縫的預(yù)測方法進(jìn)行模擬，并以動態(tài)數(shù)據(jù)為依據(jù)優(yōu)化靜態(tài)裂縫模型，以期建立一套行之有效的裂縫預(yù)測新方法。

1 地質(zhì)概況

迪那2 氣田構(gòu)造位于庫車前陸盆地秋里塔格構(gòu)造帶東部迪那—東秋構(gòu)造區(qū)帶上（圖1），為一受南、北2 條北東東走向的北傾逆沖斷層所夾持的東西向展布的長軸背斜。該背斜南翼斷層斷距大、延伸長，北翼斷層發(fā)育少，核部多發(fā)育小斷距斷層，且多為逆斷層。由于應(yīng)力作用，研究區(qū)同時發(fā)育了3 個正斷層帶，分別為1 條地塹帶和2 條單向正斷層帶（北翼正斷層帶和南翼正斷層帶）。該區(qū)主要含氣層系為古近系，自下而上發(fā)育庫姆格列木群組（Ek）和蘇維依組（E3s），厚度為334～408 m，主力產(chǎn)氣層為Su1 段和Su3 段，次產(chǎn)氣層為Su2 段、Ku2 段和Ku3 段，Ku1 段為區(qū)域隔夾層，厚度為10～90 m。迪那地區(qū)古近系沉積以扇三角洲前緣亞相為主，扇三角洲平原亞相發(fā)育較少，前緣亞相中以水下分流河道、分流河道間、河口壩微相為主，局部地區(qū)發(fā)育湖泊相，巖性為濱淺湖亞相的濱淺湖泥。儲層巖性主要為褐色粉砂巖、中—細(xì)砂巖，次為雜色-褐色泥質(zhì)粉砂巖、泥巖，少量礫巖。巖石類型以巖屑砂巖為主，其次為次長石巖屑砂巖。分選中—好，多為次棱—次圓狀，顆粒以點-線接觸為主，孔隙式膠結(jié)為常見膠結(jié)方式。迪那2 氣田為受背斜構(gòu)造控制的異常高壓塊狀底水凝析氣藏，氣水界面海拔為-3 712 m。

2 裂縫發(fā)育特征

為了做好多信息離散裂縫表征，準(zhǔn)確收集不同信息的裂縫數(shù)據(jù)是至關(guān)重要的一步。定量描述的裂縫信息越準(zhǔn)確，所建立的離散裂縫模型就越能反映真實的地質(zhì)情況［21］。本次研究采用的多信息裂縫表征方法主要包括巖心分析、成像測井、地球物理、油藏動態(tài)等。

2.1 巖心裂縫發(fā)育特征

巖心分析是最直觀、最可靠的研究裂縫的方法。依據(jù)巖心裂縫發(fā)育特征對地層裂縫進(jìn)行分析，可以得出裂縫的幾何特征（產(chǎn)狀、長度、開度、密度、間距等）、充填情況、力學(xué)性質(zhì)、裂縫成因及裂縫發(fā)育影響因素等重要認(rèn)識［22-23］。迪那2 氣田目的層段取心井5 口，用于裂縫分析的巖心樣品95 塊，薄片樣品281 塊（表1）。

表1 塔里木盆地迪那2 氣田取心井巖心裂縫幾何特征參數(shù)統(tǒng)計Table 1 Geometric parameters of core fractures from coring wells in Dina-2 gas field，Tarim Basin

（1）裂縫產(chǎn)狀。裂縫產(chǎn)狀是裂縫方向性的描述量，在三維空間中，裂縫產(chǎn)狀通常由裂縫斷面的走向（或傾向）和傾角來定義。裂縫按照傾角大小可分為水平縫（0°～15°）、低角度斜交縫（15°～45°）、高角度斜交縫（45°～75°）和垂直縫（75°～90°）等4類［24］。從巖心觀察來看，迪那2 氣田古近系發(fā)育有各種傾角的裂縫，但多數(shù)裂縫傾角為45°～90°，即以高角度斜交縫（占比為29%）和垂直縫（占比為69%）為主。由于部分巖心受破壞嚴(yán)重，裂縫傾向難以準(zhǔn)確觀測。

（2）裂縫長度。裂縫長度主要影響儲層基質(zhì)與裂縫之間的連通性。裂縫越長，越容易形成相互滲流的裂縫網(wǎng)絡(luò)，從而構(gòu)成油氣的運移通道。目前還沒有精確測量裂縫長度的有效方法，而巖心大多被裂縫切穿，因此也無法直觀觀測到裂縫的真實長度。

（3）裂縫開度。裂縫開度是表征裂縫張開程度的量，也是裂縫物性計算的重要參數(shù)，開度的大小反映裂縫發(fā)育的規(guī)模。在實際研究中，無論是通過巖心觀察的宏觀裂縫，還是鏡下巖石薄片統(tǒng)計的微觀裂縫，其裂縫開度都要比真實裂縫開度大，因此需要對觀測的開度值進(jìn)行必要的修正［25］。經(jīng)驗修正公式為

式中：At為裂縫真開度，mm；Aa為裂縫視開度，mm；θ為測量面與裂縫面夾角，（°）。

從研究區(qū)巖心觀察的統(tǒng)計結(jié)果來看（表1），一半以上的宏觀裂縫真開度小于0.460 mm，3/4 的微觀裂縫真開度小于0.037 mm。

（4）裂縫密度。裂縫密度是反映裂縫密集程度的值，是裂縫表征的重要參數(shù)之一，也是評價裂縫發(fā)育程度的重要指標(biāo)之一，可定義為單位長度、單位面積或單位體積內(nèi)裂縫的條數(shù)。根據(jù)裂縫維度的不同，裂縫密度可分為線密度（P10）、面密度（P21）和體密度（P32）［26-29］。在巖心分析和鏡下巖石薄片研究中，裂縫密度的表征方法主要為計算P10和P21，其中，P10的計算公式為

P21的計算公式為

式中：N為裂縫總條數(shù)，條；L為統(tǒng)計裂縫總長度，m；A為測量區(qū)域橫截面積，m2。

統(tǒng)計結(jié)果表明，研究區(qū)內(nèi)裂縫總體較為發(fā)育，各井裂縫發(fā)育程度變化不大，巖心線密度均值為0.73條/m，薄片裂縫面密度均值為0.031條/m2。

（5）裂縫間距。裂縫間距指的是同一組系裂縫之間的垂直距離，和裂縫線密度成倒數(shù)關(guān)系。裂縫間距越小，裂縫密度越大，裂縫就越密集。本區(qū)的宏觀裂縫間距較難直接觀測和統(tǒng)計，只有極少數(shù)裂縫發(fā)育的密集段能測出裂縫間距。

（6）裂縫充填情況。裂縫充填程度可劃分為全充填、半充填和未充填3 類。巖心觀察表明，目的層段充填程度較高，充填物以泥質(zhì)、方解石和石膏最為常見。迪那2 氣田取心段宏觀裂縫平均充填程度達(dá)79.1%，即多數(shù)為無效縫，其中全充填裂縫約占50.4%，半充填裂縫約占28.7%，未充填裂縫占20.9%。從鏡下巖石薄片來看，目的層段充填程度較低，半充填裂縫平均約占83.4%，全充填縫和未充填縫相對不發(fā)育，僅占所有裂縫的16.6%。宏觀裂縫與微觀裂縫充填程度的差異表明，微裂縫在改善儲層滲透性方面起主要作用。

（7）裂縫形態(tài)及成因。不同力學(xué)性質(zhì)裂縫的形態(tài)具有較大差別。張性裂縫常呈不規(guī)則折線狀，剪裂縫常呈規(guī)則的直線狀，張扭性裂縫則呈較規(guī)則的直線、折線狀或成組的斜列狀。裂縫成因歸納起來主要有構(gòu)造作用、剝蝕作用、成巖作用、古巖溶作用、溶蝕塌陷、壓實作用、撞擊作用等多種。通過巖心（圖2）觀察，研究區(qū)內(nèi)目的層段裂縫大多為剪裂縫，縫面平直規(guī)則且成組出現(xiàn)，可見擦痕和階步，表明迪那地區(qū)裂縫成因主要與局部構(gòu)造變形及斷裂作用有關(guān)。

2.2 成像裂縫發(fā)育特征

測井資料具有信息豐富全面、垂向分辨率高等特點，是用于研究裂縫的主要基礎(chǔ)資料之一。測井新技術(shù)，尤其是微電阻率成像測井的大規(guī)模應(yīng)用，使得對裂縫的識別更加準(zhǔn)確（圖3）。迪那2 氣田具有豐富的電阻率成像資料，共28 口井目的層段具有成像裂縫解釋數(shù)據(jù)。

從統(tǒng)計結(jié)果來看，裂縫走向主要為60°～100°（近東西向，占比為41.3%）和0°～20°，150°～180°（近南北向，占比為18.5%）（圖4a），裂縫傾角特征較為明顯，主要為50°～85°（圖4b）。總體上，迪那地區(qū)裂縫走向為近東西向，發(fā)育高角度斜交縫和垂直縫。

3 裂縫預(yù)測

鑒于裂縫的復(fù)雜性和特殊性，采用單一手段或從某一側(cè)面來預(yù)測裂縫往往具有很大的局限性［30］，因此想要得到準(zhǔn)確、全面的裂縫認(rèn)識，就需要開展多信息、分級次的綜合裂縫預(yù)測研究。根據(jù)裂縫發(fā)育的規(guī)模和尺度，可將構(gòu)造裂縫系統(tǒng)劃分為3 類，即大尺度裂縫、中等尺度裂縫和小尺度裂縫。大尺度裂縫為地震資料上直接識別的斷層［31］，中等尺度裂縫為次一級規(guī)模的斷層，小尺度裂縫在地震資料上不能直接識別，只能通過巖心和成像測井資料分析得到。對于小尺度裂縫的井間預(yù)測，則需要綜合應(yīng)用多種研究手段，從地球物理、沉積儲層到生產(chǎn)動態(tài)多信息綜合分析。

3.1 地球物理裂縫預(yù)測

天然構(gòu)造裂縫會造成地層的各向異性，地震波在含裂縫的巖層中傳播時，其運動學(xué)屬性和動力學(xué)屬性也會發(fā)生有一定規(guī)律的變化［32］。通過對各類地震屬性體的研究能挖掘出其中所攜帶的裂縫信息［33］。針對裂縫預(yù)測，常用的地震屬性眾多，主要包括曲率、相干體、方位角和傾角、混沌體、方差體、螞蟻體、AⅤO 屬性等，但不同地區(qū)的應(yīng)用效果也存在差異。通過對各類反映裂縫分布規(guī)律的地震屬性體的對比分析，發(fā)現(xiàn)塔里木盆地迪那2 氣田裂縫在曲率和螞蟻體地震屬性上有較好的響應(yīng)。

在利用地震屬性體進(jìn)行裂縫分布規(guī)律預(yù)測前，需要對原始地震數(shù)據(jù)體進(jìn)行預(yù)處理，去除原始地震資料中的隨機(jī)噪聲，增強地震同相軸的橫向連續(xù)性，并保留斷層、裂縫等邊界信息。本次研究選用構(gòu)造光滑方法對原始地震數(shù)據(jù)體進(jìn)行預(yù)處理，處理后的數(shù)據(jù)地層連續(xù)性變好，斷裂信息更明顯（圖5）。

曲率是地震構(gòu)造屬性中的一種，對斷裂和裂縫響應(yīng)敏感。從構(gòu)造應(yīng)力角度出發(fā)，當(dāng)?shù)貙影l(fā)育斷層或裂縫時，在地震數(shù)據(jù)體相應(yīng)位置上會出現(xiàn)曲率異常。常用的曲率屬性體有最大曲率、最小曲率、高斯曲率、平均曲率、傾角曲率、最大正曲率、最小負(fù)曲率等。從多種曲率模擬的結(jié)果（圖6）來看，最小曲率法在研究區(qū)的應(yīng)用效果較好，最大曲率和平均曲率次之，最大負(fù)曲率噪聲太多，傾角曲率分辨率低，高斯曲率效果最差。

螞蟻算法最早由Dorigo 等［34］于1996 年提出，是利用“電子螞蟻”間的信息交流求解組合優(yōu)化目標(biāo)的一種仿生算法。后來由Pedersen 等［35］首次將該算法應(yīng)用于斷層和裂縫的追蹤識別。理論上任何地震數(shù)據(jù)體都可以作為螞蟻追蹤的輸入，但是輸出的質(zhì)量千差萬別。研究發(fā)現(xiàn)，采用經(jīng)過邊界探測處理的數(shù)據(jù)體作為輸入可更好地展示斷層帶或裂縫帶發(fā)育位置，從而提高螞蟻體追蹤的準(zhǔn)確度。常用的邊界探測方法有提取混沌體、方差體、傾角偏差體等。通過對比，利用方差體進(jìn)行邊界探測效果最好（圖7a），混沌體（圖7b）包含了太多地層信息，傾角探測（圖7c）識別斷層連續(xù)性差。為了使后續(xù)斷層及裂縫的識別更加精確，還需要利用三維邊界增強技術(shù)進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)體的連續(xù)性、分離不同信號。三維邊界增強后的方差體（圖7d）邊界更突出、噪音更少，信噪比明顯提高。在利用螞蟻追蹤進(jìn)行裂縫和斷層識別時，需要設(shè)定“電子螞蟻”的搜索范圍和方向來估算斷層。采用運算3 次螞蟻體的方式，即積極螞蟻-消極螞蟻-積極螞蟻，其結(jié)果（圖7e）與原始地震數(shù)據(jù)體（圖7f）相比，3 次螞蟻體對斷層和裂縫的識別度明顯提高，而直接使用原始數(shù)據(jù)體進(jìn)行螞蟻體屬性提取的結(jié)果則非常糟糕，幾乎無法識別斷層和裂縫。

3.2 沉積儲層裂縫特征

從巖心、薄片和成像測井解釋的裂縫資料來看，不同層位的裂縫發(fā)育程度差異很大。為了弄清裂縫發(fā)育規(guī)律，需要對影響研究區(qū)裂縫發(fā)育的沉積儲層因素進(jìn)行分析。

不同的巖石類型因其成分、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造不同，力學(xué)性質(zhì)各異，在相同的構(gòu)造應(yīng)力作用下，裂縫發(fā)育程度也存在差異。一般脆性強的巖石容易發(fā)生破裂且具有較高的裂縫密度。通過裂縫發(fā)育程度的統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，不同巖性裂縫發(fā)育程度具有明顯差異。整體而言，中細(xì)砂巖中裂縫最發(fā)育，其次是粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖，泥巖相對不容易形成裂縫（圖8a）。裂縫發(fā)育程度與沉積體系也存在相關(guān)性，統(tǒng)計結(jié)果表明，扇三角洲相中裂縫發(fā)育程度高于湖泊相中，而在相同沉積相中，各微相裂縫密度大小順序為：分流河道＞河口壩＞分流間灣（圖8b）。

國內(nèi)外諸多學(xué)者對構(gòu)造裂縫的發(fā)育程度與單層厚度的關(guān)系進(jìn)行了研究，普遍認(rèn)為在一定的范圍內(nèi)，裂縫的線密度與單層厚度存在較明顯的負(fù)相關(guān)。即當(dāng)其他巖石參數(shù)和所受應(yīng)力條件相同時，薄層巖石中的裂縫較發(fā)育［36-39］。袁靜等［40］研究發(fā)現(xiàn)，迪那地區(qū)巖層厚度與其平均裂縫線密度關(guān)系整體上呈“座椅式”負(fù)相關(guān)，層厚為1～4 m 時，裂縫密度下降較快；層厚為4～8 m 時，裂縫密度下降幅度變?。粚雍駷?～12 m 時，裂縫密度再次快速降低。

3.3 生產(chǎn)動態(tài)裂縫響應(yīng)特征

由于斷層兩盤地質(zhì)體的相對運動，在斷層附近會產(chǎn)生應(yīng)力擾動，沿斷層具有明顯的應(yīng)力集中現(xiàn)象，裂縫明顯發(fā)育，隨著與斷層距離的增大，裂縫發(fā)育程度具有依次遞減的趨勢［41-42］。動態(tài)分析就是通過對滲透率（K）、泥漿漏失、生產(chǎn)數(shù)據(jù)、采氣強度等參數(shù)進(jìn)行技術(shù)分析，計算得到斷層影響周圍裂縫發(fā)育的距離。在距斷層290 m 左右有2 口井試井滲透率大（圖9a），泥漿漏失的井大多位于距斷層小于310 m的范圍內(nèi)（圖9b），日產(chǎn)氣高的井大部分位于距斷層300 m 以內(nèi)的范圍（圖9c），從采氣強度和距斷層距離關(guān)系來看，氣井大多位于距斷層小于290 m 的范圍內(nèi)（圖9d），綜合研究認(rèn)為斷層影響周圍裂縫發(fā)育的最大距離為300 m 左右。

4 地質(zhì)建模

在綜合各類動、靜態(tài)信息基礎(chǔ)上進(jìn)行氣藏地質(zhì)建模工作，主要開展了構(gòu)造建模、沉積相建模、孔隙度建模、滲透率建模及儲量計算等研究工作。

4.1 構(gòu)造建模

構(gòu)造模型反映儲層的空間格架，是地層建模、沉積相建模以及儲層物性建模的基礎(chǔ)。為了最大限度提高網(wǎng)格質(zhì)量，將邊界設(shè)定為矩形，長軸方向為區(qū)域大斷裂秋里塔格斷裂和迪北斷裂的走向（79°），總面積為124.3 km2，網(wǎng)格規(guī)模為191×28×271（I×J×K），共計1 449 308 個網(wǎng)格點，主力層位Su1 和Su3 段垂向網(wǎng)格平均厚度為1 m 左右，其余層位垂向厚度為10 m。根據(jù)模型網(wǎng)格質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，該構(gòu)造模型網(wǎng)格質(zhì)量高，不存在角度尖銳網(wǎng)格、負(fù)體積、負(fù)厚度以及扭曲網(wǎng)格（表2），能夠滿足沉積微相建模和儲層物性建模研究的各項需求。

表2 塔里木盆地迪那2 氣田構(gòu)造模型網(wǎng)格質(zhì)量檢查表Table 2 Grid quality check list of construction model in Dina-2 gas field，Tarim Basin

4.2 儲層屬性建模

（1）沉積微相建模。迪那2 氣田優(yōu)質(zhì)儲層主要發(fā)育于各層序的水侵體系域和高位體系域早期，以扇三角洲分流河道和河口壩砂體為主，儲集性能相對較好，儲層側(cè)向分布較為穩(wěn)定；席狀砂次之；泛濫平原主要為區(qū)域隔夾層，儲集性能差。本次研究首先粗化單井沉積微相數(shù)據(jù)，然后對沉積微相垂向比例進(jìn)行控制，平面上利用沉積微相趨勢圖作為約束，采用序貫指示模擬方法，最后模擬得到沉積微相模型（圖10a）。

（2）相控儲層物性建模。儲層物性模擬前，需要對孔隙度和滲透率曲線進(jìn)行粗化，單井孔隙度數(shù)據(jù)采用算術(shù)平均法，滲透率采用調(diào)和平均法，兩者都以沉積微相作為權(quán)重約束。孔隙度屬性模擬采用序貫高斯隨機(jī)模擬方法，輔以沉積相屬性作為第2 變量進(jìn)行約束，模擬得到孔隙度模型。由于滲透率與孔隙度存在一定的相關(guān)性，因此將模擬得到的孔隙度模型作為第2 變量約束進(jìn)行滲透率屬性模擬。從物性模擬前后對比來看，孔隙度和滲透率數(shù)據(jù)基本保持一致（圖10b），整體上能客觀反映迪那2 氣田地質(zhì)特征（圖10c）。

4.3 儲量計算與對比

本次儲量計算采用容積法，孔隙度大于6%且滲透率大于0.05 mD 時，網(wǎng)格為有效儲層網(wǎng)格，氣水界面海拔為-3 712 m，含氣飽和度在氣水界面之上平均為65%。容積法計算公式：

式中：Ng為天然氣地質(zhì)儲量，108m3；A為含氣面積，km2；h為氣層有效厚度，m；φ為氣層孔隙度，%；Sg為含氣飽和度，%；Bgi為氣體體積系數(shù)。

本次模型計算天然氣地質(zhì)儲量為1 600×108m3，與探明地質(zhì)儲量比相對誤差僅為-1%左右。

5 裂縫建模

5.1 井點裂縫分析

裂縫分析是對所有井上的裂縫進(jìn)行分組分析，對每組裂縫分巖相進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計，得到其裂縫產(chǎn)狀及相關(guān)參數(shù)值，可以很好地顯示裂縫組在每口井上分布的疏密程度。裂縫的形成基本上受控于地層應(yīng)力場，天然構(gòu)造裂縫的走向與主應(yīng)力密切相關(guān)。對于構(gòu)造運動復(fù)雜的區(qū)域，可能還會存在多種不同走向的裂縫，由于這些不同走向的裂縫在尺度、開度以及規(guī)模上都不一致，在裂縫分析時需要對裂縫進(jìn)行分組。結(jié)合已分析的迪那2 氣田成像裂縫發(fā)育特征，將裂縫分為近東西走向和近南北走向2 組。

裂縫的發(fā)育程度與巖性（相）或某種地層屬性密切相關(guān)，而且對于不同期次、不同走向裂縫，相關(guān)性也不盡相同。相控（巖相）需要針對不同分組的裂縫進(jìn)行分析，這與地質(zhì)建模中進(jìn)行屬性建模時相控的原理一致。通過巖性與裂縫發(fā)育關(guān)系分析可知，中細(xì)砂巖和粉砂巖中裂縫最發(fā)育。本次裂縫密度計算分2 種巖相進(jìn)行，即中細(xì)砂巖和粉砂巖為一組（砂巖組），泥質(zhì)粉砂巖和泥巖（泥巖組）為一組。從計算結(jié)果（表3）可以看出，東西向裂縫組的裂縫明顯比南北向裂縫組的更發(fā)育，同一走向的裂縫，砂巖組裂縫密度大于泥巖組。

表3 塔里木盆地迪那2 氣田不同裂縫組裂縫發(fā)育程度對比Table 3 Comparison of fracture development degree of different fracture groups in Dina-2 gas field，Tarim Basin

5.2 裂縫密度屬性場

在對裂縫發(fā)育宏觀認(rèn)識的基礎(chǔ)上，結(jié)合影響裂縫發(fā)育因素，如構(gòu)造曲率、螞蟻體、距斷層距離等，分析不同屬性體與裂縫發(fā)育的相關(guān)性，計算權(quán)重系數(shù)，并對不同權(quán)重的屬性體進(jìn)行體融合，最后通過融合后的屬性體約束建立裂縫密度屬性場。將不同屬性體的值采樣到單井上，與單井成像解釋的裂縫密度曲線做線性判別分析，得到不同屬性體的權(quán)重系數(shù)（表4）。在東西走向的砂巖裂縫組中，距斷層距離屬性對融合屬性體的影響最大，其次為最小曲率和螞蟻體，而在泥巖組中影響最大的是孔隙度，其次為距斷層距離，最小為螞蟻體屬性；在南北向裂縫組中，最小曲率和孔隙度分別對砂巖組和泥巖組融合屬性體的貢獻(xiàn)最大。

表4 塔里木盆地迪那2 氣田融合屬性體相關(guān)性分析權(quán)重系數(shù)統(tǒng)計表Table 4 Weight coefficient statistics of correlation analysis of fusion attribute volume in Dina-2 gas field，Tarim Basin

屬性體融合計算公式為

將計算完成的融合體值采樣到單井上，再次與單井成像解釋的裂縫密度曲線做線性判別分析，得到融合體與單井裂縫的相關(guān)系數(shù)值r，最后計算裂縫密度屬性場D。

從計算得到的裂縫密度場可以看出，東西走向裂縫主要沿斷層分布（圖11a），而南北走向的裂縫主要發(fā)育在斷層附近，裂縫發(fā)育強度明顯弱很多（圖11b）。

5.3 離散裂縫建模

結(jié)合以上分析，優(yōu)選適合的裂縫建模方法，對不同裂縫組設(shè)置相應(yīng)的模型參數(shù)（表5），包括裂縫產(chǎn)狀、長度、開度、傳導(dǎo)率及空間分布，建立離散裂縫模型，圖12為主力產(chǎn)氣層Su1 段第1～10 層裂縫模擬后的三維空間的分布規(guī)律。

表5 塔里木盆地迪那2 氣田離散裂縫建模參數(shù)Table 5 Discrete fracture modeling parameters in Dina-2 gas field，Tarim Basin

5.4 動態(tài)優(yōu)化裂縫模型

裂縫孔隙度和滲透率參數(shù)會影響數(shù)值模型的收斂程度和歷史擬合率，而裂縫滲透率作為對流體滲流影響最大的參數(shù)，是裂縫研究最關(guān)注的屬性。利用裂縫建模軟件FracaFlow 的動態(tài)驗證功能，通過流量計模擬、試井解釋模擬、動態(tài)自動校正、指導(dǎo)校正等手段優(yōu)化已經(jīng)建好的靜態(tài)裂縫模型，模擬的Kh（地層系數(shù)）值與測量Kh 值最大誤差小于10%，總體誤差小于5%（表6），說明應(yīng)用多信息裂縫表征、分級次裂縫建模、動態(tài)優(yōu)化裂縫建模等一系列裂縫研究技術(shù)能更好地反映裂縫發(fā)育規(guī)律。

表6 塔里木盆地迪那2 氣田動態(tài)優(yōu)化后裂縫模型Kh 值誤差統(tǒng)計Table 6 Error of Kh values of fracture model after dynamic optimization in Dina-2 gas field，Tarim Basin

6 結(jié)論

（1）塔里木盆地迪那2 氣田古近系裂縫走向以近東西向為主，多發(fā)育高角度斜交縫和垂直縫，水平縫和低角度斜交縫基本不發(fā)育。宏觀裂縫真開度普遍小于0.460 mm，線密度均值為0.730 條/m，充填程度較高，充填物以泥質(zhì)、方解石、石膏最為常見；微觀裂縫真開度小于0.037 mm，面密度均值為0.031 條/m2，充填程度低。裂縫多為與構(gòu)造變形及斷裂作用相關(guān)的剪裂縫。

（2）三維最小曲率地震屬性對迪那2 氣田古近系斷層和裂縫響應(yīng)敏感，利用構(gòu)造光滑、三維邊界探測和邊界加強聯(lián)合技術(shù)識別的螞蟻體能清楚地反映其斷層或裂縫的分布。

（3）迪那2 氣田分流河道及河口壩中發(fā)育的中細(xì)砂巖、粉砂巖中裂縫密度最大，巖層厚度與其平均裂縫線密度呈“座椅式”負(fù)相關(guān)，斷層影響周圍裂縫發(fā)育的最大距斷層距離為300 m 左右。

（4）采用相控條件下的序貫高斯隨機(jī)模擬方法對儲層物性進(jìn)行模擬，模擬前后數(shù)據(jù)對比顯示，孔隙度和滲透率數(shù)據(jù)基本保持一致；計算模型地質(zhì)儲量較真實儲量誤差小，地質(zhì)模型整體上能客觀反映迪那2 氣藏的地質(zhì)特征。

（5）以動態(tài)數(shù)據(jù)為依據(jù)優(yōu)化靜態(tài)裂縫模型的一整套預(yù)測裂縫分布的技術(shù)和方法在迪那2 氣田是行之有效、且真實可靠的，可為下一步數(shù)值模擬提供高質(zhì)量地質(zhì)模型。