分組裂縫預測技術在碳酸鹽巖儲層中的應用

魯金鳳，陳瑋 徐曉冬，藺重慶 方正一

(延長油田股份有限公司下寺灣采油廠，陜西 甘泉 716100) (延安正宏石油工程技術服務有限公司，陜西 延安 716000)

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分組裂縫預測技術在碳酸鹽巖儲層中的應用

魯金鳳，陳瑋 徐曉冬，藺重慶 方正一

(延長油田股份有限公司下寺灣采油廠，陜西 甘泉 716100) (延安正宏石油工程技術服務有限公司，陜西 延安 716000)

天然裂縫對碳酸鹽巖油氣藏的產能起著重要作用。中亞B區侏羅系碳酸鹽巖氣藏儲層段物性較差，非均質性強，裂縫發育狀況成為影響氣井產能的關鍵因素。在裂縫分組的基礎上，以分組裂縫特征為約束，采用相干分析和螞蟻追蹤等技術進行分組裂縫預測，預測結果與巖心資料及單井成像測井結果基本相似。經過研究分析認為，影響氣井產能的主要因素是NW向的高/低角度縫的裂縫密度，為尋找潛在高產區域和生產調整提供了依據。

裂縫分組；裂縫預測；裂縫密度；裂縫期次

在碳酸鹽巖油氣藏的開發過程中，天然裂縫對油氣井產能起著重要的影響作用。但在同一地區，往往存在多期裂縫，其傾角、走向、開度等存在明顯不同，對產能的貢獻也不盡相同。因此，預測不同時期裂縫的分布規律，并找出影響產能的主要因素，成為碳酸鹽巖油氣藏開發的重要研究方向。

中亞B區侏羅系碳酸鹽巖氣藏儲層段巖性較為單一，物性較差，非均質性強，裂縫發育狀況成為影響氣井產能的關鍵因素。根據研究區取心井的巖心裂縫觀察描述結果發現，該區儲層裂縫傾角變化大，裂縫走向多樣，且整體裂縫密度與單井產量對應性較差。因此，筆者從單井裂縫分組出發，以地震資料進行分組裂縫識別和預測，并進一步找出影響產能的主要裂縫分組。

1 裂縫發育概況

研究區侏羅紀碳酸鹽巖地層經過多期構造運動，斷裂情況比較復雜。主要形成NW-SE向走滑斷層、NE-SW向逆斷層和E-W向走滑斷層等3組，分別對應于早白堊世晚期的燕山運動晚幕(Ⅰ期)、燕山晚期至喜山早期的晚白堊世(Ⅱ期)和喜山中期的漸新世之前(Ⅲ期)。

根據巖心和成像測井資料可知，研究區裂縫傾角變化較大，從水平縫到直立縫都有分布；裂縫走向不統一，分布在幾個方向上。結合斷裂形成的期次，按照裂縫產狀特征，將其分為3組，分別是NW向高/低角度縫、NE向低角度縫和EW向低角度縫(見表1)。

表1 研究區裂縫分組表

2 裂縫分組預測

由于裂縫分布的連續性較差，且有取心和成像測井資料的井較少，無法準確預測井間的裂縫發育情況。三維地震數據體中含有大量的構造和斷裂信息，通過深入分析和研究，可以預測裂縫的分布規律。

2.1 裂縫分組識別原理和流程

疊后三維地震屬性分析是裂縫識別和預測的主要方法之一，已被廣泛應用于識別和預測裂縫發育帶。該次研究中，筆者在相干分析的基礎上，利用螞蟻追蹤技術得到裂縫分布數據體，并利用地質模型進行井點校驗，形成最終的裂縫分布模型。相干分析技術通過對地震波形縱向和橫向相似性的判別，得到地震相干性的估計值；相似地震道具有較高的相干系數，而不連續性的地方具有較低的相干系數。通過相干系數的大小，可以優選出裂縫分布的區域。螞蟻追蹤技術是預設數據追蹤條件，在地震數據體中多點出發，并行識別裂縫的技術。通過該技術，滿足預設條件的斷裂被識別出來，形成一個低噪聲、具有清晰斷裂痕跡的數據體。為實現分組裂縫預測，在進行螞蟻追蹤時，需根據裂縫分組的產狀特征設定傾角和傾向參數，分別識別出各組裂縫的分布規律。

表2 分組裂縫預測參數表

圖1 Cha-22井成像測井裂縫密度與地震預測裂縫密度對比圖

結合裂縫預測的原理，設計了分組裂縫識別的主要流程：①在參數敏感性分析的基礎上，對地震數據體進行去噪和平滑，以消除隨機干擾；②進行相干分析，以確定裂縫分布的可能區域；③根據裂縫分組，設定不同的傾向和傾角范圍，分別提取螞蟻體屬性，并進行優選；④將螞蟻體屬性導入地質模型，并用單井裂縫資料進行校驗。

2.2 裂縫分組識別結果

利用研究區的地震資料，分別優選平滑參數和相干體限定范圍，生成相干數據體；再根據單井裂縫分組結果，設定傾角和傾向范圍(見表2)，進行螞蟻追蹤，形成裂縫螞蟻體，并在地質模型里校驗預測裂縫與單井裂縫的符合程度。

從Cha-22井單井剖面(圖1)看，預測裂縫密度的變化趨勢與成像測井解釋的裂縫密度趨勢基本相似，在3240m左右，成像測井解釋的裂縫密度相對較高，而地震預測的裂縫密度發育段也集中在3240m左右。

經過反復處理和優選，最終生成3組裂縫的密度分布模型。從研究區儲層段的3組裂縫密度分布圖(圖2)上可以看出，3組裂縫的發育特征存在明顯差異，NW向高/低角度縫(F1組)集中發育在Cha-23井～Shi-21井和Cha-21井～Cha-101D井2個條帶上，NE向低角度縫(F2組)主要在研究區西側和中部集中發育，而EW向低角度縫(F3組)的裂縫密度整體相對較低。

圖2 研究區分組裂縫密度分布圖

3 分組裂縫對產能的影響分析

研究區各生產井的投產時間較短，日產氣量差異明顯。分析生產層位較為統一的水平井的日產氣量可知，Cha-101D井產量較高，平均日產氣量為83×104m3左右，Cha-103D井、Cha-104D井和Yan-106D井平均日產氣量為40×104m3左右，Cha-102D井產量較低，平均日產氣量為26×104m3左右。對比3組裂縫的裂縫密度與產量疊合圖(圖3)認為，水平井的日產氣量與NW向高/低角度縫(F1組)的裂縫密度有較好對應性，而與其他兩組裂縫的發育程度沒有明顯的對應性。在F1組的裂縫密度較高區域，水平井日產氣量較高，如Cha-101D井；在F1組的裂縫密度較低區域，水平井日產氣量較低，如Cha-102D井；而日產氣量在兩者之間的井，其水平段所在區域的裂縫密度也在兩者之間。說明在研究區內，影響氣井產能的主要因素是NW向高/低角度縫。根據該組裂縫的裂縫密度分布規律，可以預測潛在的高產區域，為后期生產調整提供參考依據。

圖3 研究區分組裂縫密度與產量疊合圖

4 結論和認識

1)按照裂縫形成期次和產狀特征將中亞B區侏羅系碳酸鹽巖氣藏儲層段的裂縫分為3組，并在相干分析和螞蟻追蹤的基礎上，對3組裂縫進行了預測。預測結果與巖心資料及單井成像測井解釋結果基本一致。

2)3組裂縫的發育特征存在明顯差異。NW向高/低角度縫和NE向低角度縫裂縫密度較高，而EW向低角度縫裂縫密度整體相對較低，且各組裂縫密度較高區域明顯不在同一區域。

3)分析投產初期日產氣量與各組裂縫密度的關系認為，影響氣井產能的主要因素是NW向高/低角度縫的裂縫密度。據此，可以預測潛在高產區域，為生產調整提供依據。

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[編輯] 龔丹

2016-09-28

中國石油科技創新基金研究項目(2015D-5006-0206)。

魯金鳳(1984-)，女，工程師，現主要從事油田開發工作，348252697@qq.com。

P631.44

A

1673-1409(2016)35-0033-04

[引著格式]魯金鳳，陳瑋，徐曉冬，等.分組裂縫預測技術在碳酸鹽巖儲層中的應用[J].長江大學學報(自科版), 2016,13(35):33～36.