李勇，鄧曉娟，寧超眾，王琦，崔仕提，張琪，萬效國

（1. 中國石油勘探開發(fā)研究院，北京 100083；2. 中國石油塔里木油田勘探開發(fā)研究院，新疆庫爾勒 841000）

0 引言

塔里木盆地奧陶系碳酸鹽巖地層年代老、埋藏深、規(guī)模大，經(jīng)歷多期構(gòu)造運(yùn)動，巖溶作用造成溶蝕孔、縫及洞穴發(fā)育，儲集體類型以洞穴型、裂縫-孔洞型為主，統(tǒng)稱縫洞型儲集層[1-2]。由于單個縫洞體規(guī)模有限，并且埋藏深度大，平面響應(yīng)范圍非常有限，縱向受多次繞射波影響，地震識別難度大[3]。大型的洞穴型儲集層在地震資料上表現(xiàn)為“串珠型”強(qiáng)振幅特征，是主要的鉆探目標(biāo)；小型的孔洞型及裂縫型儲集層在地震資料上難以直接識別，裂縫主要起溝通儲集層的作用[4]?？p洞型碳酸鹽巖油藏還存在“一洞一藏”現(xiàn)象，即同一個縫洞體油藏內(nèi)油水界面一致，多個相鄰的縫洞體油藏油水界面不統(tǒng)一?？p洞型碳酸鹽巖油藏“埋藏深、非均質(zhì)性嚴(yán)重、儲集類型多樣及油水關(guān)系異常復(fù)雜”等特點(diǎn)[5-8]，導(dǎo)致認(rèn)識和開發(fā)油藏難度極大，油田開發(fā)面臨鉆井成功率低、產(chǎn)量遞減快、能量補(bǔ)充方式選擇難、開發(fā)效果差、采收率低于 15%等問題，實(shí)現(xiàn)規(guī)模效益開發(fā)和長期穩(wěn)產(chǎn)存在諸多挑戰(zhàn)。

縫洞雕刻，就是定量表征縫洞型儲集層的空間分布、組合形態(tài)及連通關(guān)系，建立能客觀反映有效儲集層特征的地質(zhì)模型，為儲集層預(yù)測、儲量評價、鉆完井以及開發(fā)措施調(diào)整提供依據(jù)。由于鉆井時縫洞發(fā)育段常發(fā)生“放空”或“漏失”等工程異常現(xiàn)象，導(dǎo)致巖心和測井資料無法有效獲取，使得傳統(tǒng)的縫洞雕刻只能基于靜態(tài)地震信息和極其有限的測錄井信息，因此可稱為靜態(tài)縫洞雕刻。目前靜態(tài)縫洞雕刻[9-15]總體思路均為先用地震屬性或其融合體表征不同縫洞體儲集層幾何結(jié)構(gòu)，再結(jié)合反演孔隙度體計(jì)算縫洞體儲量，對縫洞體外部輪廓雕刻能夠定量，對內(nèi)部構(gòu)型及孔滲飽物性的研究處于半定量階段。更多研究表明，靜態(tài)縫洞雕刻體實(shí)際是一個巖石、空間和流體復(fù)雜地質(zhì)體的綜合響應(yīng)，并非孔隙空間的直接反應(yīng)[3,15-19]；同時，單一地震解釋方法也存在多解性和不確定性，這些不確定性表現(xiàn)為縫洞體形態(tài)、儲量規(guī)模、縫洞體間連通性等雕刻特征受地震解釋方法和參數(shù)設(shè)置影響大，造成靜態(tài)雕刻儲量與動態(tài)評價儲量結(jié)果差異較大，而動態(tài)儲量較接近實(shí)際儲集體的儲量。以上因素也是目前依靠縫洞雕刻導(dǎo)致鉆井成功率不高、連通性解釋不明、儲量計(jì)算不準(zhǔn)等問題的主要原因。

目前國外對縫洞型碳酸鹽巖油藏的研究主要側(cè)重于成因機(jī)理，而對儲集層定量刻畫及不確定性研究較少。國內(nèi)雖然對縫洞型碳酸鹽巖油藏做過較多定量刻畫研究，但主要基于靜態(tài)地震信息的縫洞雕刻，對雕刻過程中的不確定性研究、 動態(tài)信息在儲集體雕刻中的約束及優(yōu)化作用研究較少。本文把傳統(tǒng)的縫洞靜態(tài)雕刻看作是“一次雕刻”，在此基礎(chǔ)上，以塔里木盆地H區(qū)塊奧陶系縫洞型碳酸鹽巖油藏為研究對象，提出縫洞儲集層“二次雕刻”理念，建立了縫洞儲集層“二次雕刻”基本流程。在分析靜態(tài)雕刻不確定性關(guān)鍵影響因素基礎(chǔ)上，通過動靜結(jié)合手段對靜態(tài)雕刻體進(jìn)行校正，提高了波阻抗反演和孔隙度解釋精度、動態(tài)評價了縫洞體連通性、優(yōu)選了縫洞雕刻體，從而降低了縫洞雕刻的不確定性，對比一次雕刻結(jié)果，縫洞體刻畫精度提高，儲量更靠實(shí)，對指導(dǎo)縫洞型碳酸鹽巖油氣藏高效開發(fā)具有重要意義。

1 靜態(tài)縫洞雕刻的不確定性

通過對塔里木縫洞型碳酸鹽巖油藏雕刻研究，分析了影響縫洞靜態(tài)雕刻結(jié)果的關(guān)鍵不確定性因素，包括波阻抗反演的不確定性、波阻抗與孔隙度關(guān)系的不確定性以及縫洞體連通性解釋的不確定性等。

1.1 地震反演的局限性及不確定性

地震波阻抗反演是刻畫縫洞體分布的基本方法，目前反演方法有確定性反演與統(tǒng)計(jì)學(xué)反演（見圖1）。確定性反演缺乏足夠測錄井信息約束且完全忠實(shí)于地震資料，且當(dāng)碳酸鹽巖地層大型洞穴體儲集層發(fā)育時，在地震剖面上表現(xiàn)為強(qiáng)反射，將嚴(yán)重削弱與之連通或相鄰的小型孔洞型儲集層的反射，使其無法正常表征（見圖1b）。統(tǒng)計(jì)學(xué)反演通過給定不同儲集層類型的先驗(yàn)概率以及概率密度函數(shù)、縱向及橫向變差函數(shù)等參數(shù)，利用貝葉斯判別及蒙特卡羅模擬產(chǎn)生多個等概率波阻抗模擬結(jié)果。當(dāng)在模擬結(jié)果基礎(chǔ)上得到的正演地震與實(shí)際地震殘差小于設(shè)定值時，則可認(rèn)為地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)模型與地震模型基本達(dá)到一致。統(tǒng)計(jì)學(xué)反演多個實(shí)現(xiàn)具有高分辨特點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)對縫洞體內(nèi)幕，尤其是對孔洞層進(jìn)行描述。然而在鉆井、錄井、測井等靜態(tài)資料不足情況下，洞穴型儲集層、孔洞型儲集層及致密灰?guī)r層在某一層段內(nèi)的先驗(yàn)概率不確定性較大。圖1c—圖1f僅展示了其中的4個實(shí)現(xiàn)，每一個實(shí)現(xiàn)均符合統(tǒng)計(jì)學(xué)參數(shù)給定的巖相比例（洞穴層、孔洞層、致密層）、概率密度函數(shù)等，統(tǒng)計(jì)學(xué)模擬了巖相類型在縱向上的不同組合，因此由反演不確定性產(chǎn)生的阻抗模型也具有不確定性。

圖1 地震剖面、不同反演方法縱波阻抗結(jié)果對比

1.2 孔隙度預(yù)測的不確定性

地震波阻抗是縫洞體內(nèi)部巖石、儲集空間和流體的綜合反映，與孔隙度（儲集空間）具有較好正相關(guān)關(guān)系?，F(xiàn)行的主要方法是建立地震波阻抗與測井孔隙度等效關(guān)系，然后通過線性或者非線性方式將地震波阻抗轉(zhuǎn)化為儲集層孔隙度。然而對于縫洞型儲集層，測井僅僅是測得規(guī)模相對較小的孔洞、孔隙型儲集層，而對儲集空間貢獻(xiàn)最大的洞穴型儲集層無法獲得測井信息，這直接導(dǎo)致了波阻抗與孔隙度的轉(zhuǎn)換模型難以完整表征縫洞型碳酸鹽巖儲集層，導(dǎo)致最終結(jié)果存在較大的誤差與不確定性。通過對塔里木盆地縫洞型碳酸鹽巖油藏實(shí)際井資料統(tǒng)計(jì)，建立測井解釋孔隙度與縱波阻抗值關(guān)系圖（見圖2），測井解釋孔隙度均小于8%，孔隙度與縱波阻抗具有一定的相關(guān)性，同時也存在一定的不確定性，相同波阻抗情況下的孔隙度最大值與最小值相差 3%～4%，更為嚴(yán)重的是對于孔隙度大于 8%的優(yōu)質(zhì)儲集層段以及規(guī)模更大的洞穴型儲集層，由于有效測井曲線缺失，無法進(jìn)行量化。

圖2 波阻抗與測井解釋孔隙度關(guān)系圖

1.3 儲集層連通性表征的不確定性

縫洞型碳酸鹽巖油藏由于不同尺度的孔洞縫發(fā)育導(dǎo)致儲集層連通性非常復(fù)雜。其中，裂縫可以改善碳酸鹽巖儲集層物性，同時也起著連通儲集體的作用，直接影響儲集層連通性及油氣藏規(guī)模。較大尺度的裂縫會造成地震響應(yīng)的變化。目前主要用相干體、螞蟻體、曲率體等地震屬性綜合識別裂縫[20]，但由于不同尺度裂縫分布復(fù)雜、地震分辨率有限，不同地震屬性表征結(jié)果差異大，裂縫預(yù)測結(jié)果具有非常強(qiáng)的不確定性。地震屬性雕刻裂縫是一種統(tǒng)計(jì)學(xué)模式識別方法，雕刻結(jié)果嚴(yán)重依賴井上裂縫模型質(zhì)量?？p洞發(fā)育層段測井曲線難以獲取，造成井樣本數(shù)量不夠或缺乏代表性，導(dǎo)致裂縫分布預(yù)測結(jié)果存在較大的不確定性。同時，地震屬性的裂縫解釋門限值選取偏高或偏低也會導(dǎo)致裂縫雕刻結(jié)果差異大[21]（見圖3）。通過開展疊后相干增強(qiáng)裂縫預(yù)測，展示了相似度小于0.65及0.7時的裂縫分布情況（見圖3a、圖3b），這兩種裂縫分布模式直接影響縫洞連通性及規(guī)模的判斷。

圖3 裂縫分布的不確定性

2 動靜結(jié)合縫洞“二次雕刻”概念及關(guān)鍵技術(shù)

2.1 二次定量雕刻的理念與含義

針對塔里木盆地縫洞型碳酸鹽巖油藏雕刻的難點(diǎn)，提出考慮不確定性的動靜結(jié)合“二次定量雕刻”理念。明確縫洞雕刻過程中的關(guān)鍵不確定性參數(shù)及考慮不確定性的縫洞雕刻技術(shù)是縫洞“二次雕刻”的理念之一。在資料品質(zhì)一定的客觀情況下，需重點(diǎn)加強(qiáng)對縫洞儲集體雕刻過程中主要不確定性因素及其影響的研究，以減小不確定性影響，使儲集體雕刻結(jié)果更接近地下真實(shí)情況。

以靜態(tài)地震資料為主對縫洞體進(jìn)行刻畫可稱為靜態(tài)縫洞雕刻或“一次雕刻”，而在靜態(tài)雕刻基礎(chǔ)上，通過其他資料尤其是大量動態(tài)資料的補(bǔ)充及認(rèn)識、新手段、新技術(shù)對雕刻體再次進(jìn)行校正可稱為“動靜結(jié)合雕刻”，也稱為“二次雕刻”（即“二次定量雕刻”）。油田在開發(fā)階段積累了大量產(chǎn)量、注入量、壓力監(jiān)測、試井、試油測試等各種類型的動態(tài)資料。通過將動態(tài)資料分析所得認(rèn)識、結(jié)果與靜態(tài)雕刻相結(jié)合，可以彌補(bǔ)縫洞型油藏巖心和測井?dāng)?shù)據(jù)的缺失及不足，大大降低縫洞雕刻體的不確定性。如應(yīng)用動態(tài)信息約束地震波阻抗反演、通過動態(tài)儲量反算儲集體孔隙度從而修正靜態(tài)雕刻孔隙度、應(yīng)用動態(tài)法反推油水界面、通過動態(tài)響應(yīng)評價儲集體連通性、通過數(shù)值模擬修正縫洞雕刻模型等，從而實(shí)現(xiàn)動靜結(jié)合定量表征縫洞型碳酸鹽巖儲集層的類型、規(guī)模、連通性、物性、其它油藏特征及參數(shù)，實(shí)現(xiàn)縫洞儲集體“二次定量雕刻”。動靜結(jié)合是“二次定量雕刻”理念的核心。

2.2 動靜結(jié)合縫洞“二次雕刻”關(guān)鍵技術(shù)

二次雕刻的核心是充分利用動態(tài)分析與動態(tài)描述取得的認(rèn)識，來減小因地震分辨率不足以及裂縫和洞穴儲集層發(fā)育段測井曲線的缺失等所導(dǎo)致的縫洞雕刻過程中的不確定性。本文在縫洞一次雕刻的基礎(chǔ)上重點(diǎn)考慮了縫洞雕刻過程中的波阻抗反演、波阻抗-孔隙度關(guān)系、儲集層連通性 3類主要的不確定性因素，利用動態(tài)資料如試油試采及酸壓措施改造等信息約束地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)反演，從而減小地震反演中的不確定性；采用產(chǎn)量不穩(wěn)定分析法、物質(zhì)平衡法等評價已投產(chǎn)井的動態(tài)儲量，利用動態(tài)儲量及靜態(tài)一次雕刻體積反算孔隙度，從而修正高孔隙度區(qū)間波阻抗與孔隙度的關(guān)系；通過動態(tài)分析確定的儲集體連通性來對縫洞雕刻模型進(jìn)行優(yōu)選；通過計(jì)算的動態(tài)儲量對縫洞雕刻模型進(jìn)行優(yōu)選等。通過動靜態(tài)結(jié)合使得動靜態(tài)認(rèn)識一致，從而獲得更加可靠的雕刻結(jié)果（見圖4）。在塔里木盆地H區(qū)塊應(yīng)用該方法，從動態(tài)數(shù)據(jù)約束的地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)波阻抗反演、動靜結(jié)合修正孔隙度與波阻抗關(guān)系和儲集層連通性動態(tài)評價來討論該技術(shù)方法的流程思路，并結(jié)合基于動態(tài)儲量對縫洞雕刻結(jié)果優(yōu)選和反推油水界面等幾個方面測試該方法的應(yīng)用效果。證實(shí)縫洞二次雕刻較一次雕刻的結(jié)果精度明顯提高，與生產(chǎn)揭示的儲集層特征符合率更高，儲量更靠實(shí)。

圖4 縫洞型碳酸鹽巖油藏二次雕刻流程圖

2.2.1 基于動態(tài)數(shù)據(jù)的地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)信息約束波阻抗反演

地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)反演是基于井的傳統(tǒng)地質(zhì)建模技術(shù)和地震反演技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，是一種充分融合測井、地震和地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)信息的高分辨率儲集層預(yù)測方法。在僅依靠測井曲線約束反演不確定性較大的情況下，可通過鉆錄井、酸壓、試油、試井及試采等動態(tài)信息及儲集層動態(tài)描述技術(shù)，綜合識別縫洞儲集層類型及占比關(guān)系。將基于動態(tài)的儲集層認(rèn)識作為概率密度函數(shù)、占比關(guān)系、變差函數(shù)等地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)信息約束波阻抗反演，并結(jié)合地震體對隨機(jī)模擬的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行合成地震記錄殘差計(jì)算和模型回控，最終降低波阻抗反演中的不確定性，達(dá)到動靜結(jié)合二次雕刻的目的。

H區(qū)塊勘探階段鉆井較少，僅有Well-1和Well-3（如圖5a），目標(biāo)主要為強(qiáng)振幅串珠反射的洞穴型儲集層，鉆遇強(qiáng)串珠頂部時常發(fā)生放空現(xiàn)象。該階段主要用忠實(shí)于地震分辨率的確定性反演技術(shù)進(jìn)行一次雕刻，由于地震分辨率限制，該技術(shù)僅反映了孔隙度較大、反射振幅較強(qiáng)的洞穴型儲集層，而未反演出可能存在的孔隙度較小地震上難分辨的的孔洞型儲集層（見圖5b）。此外，目的層段沒有測井曲線，只能依靠地震反演洞穴儲集層的大致形態(tài)及體積，無法定量刻畫洞穴空間大小。

圖5 勘探階段及開發(fā)階段利用動態(tài)綜合數(shù)據(jù)二次反演縱波阻抗剖面對比

滾動開發(fā)階段，鉆井?dāng)?shù)量增加（Well-2、Well-4、Well-5、Well-6），在與洞穴型儲集層發(fā)育鄰近的非強(qiáng)地震反射區(qū)域揭示了裂縫—孔隙型儲集層存在。依據(jù)鉆井揭示的各類型儲集層占比關(guān)系，分別統(tǒng)計(jì)出致密灰?guī)r、裂縫-孔隙灰?guī)r及洞穴儲集層的縱波阻抗分布范圍，致密灰?guī)r與孔隙灰?guī)r的縱波阻抗范圍可以從測井計(jì)算得到，研究區(qū)孔隙型儲集層孔隙度統(tǒng)計(jì)下限值為2%，對應(yīng)波阻抗均值為 1.6×1010g/（m2·s），上限值孔隙度為6%，對應(yīng)波阻抗均值為1.45×1010g/（m2·s）；洞穴型儲集層沒有測井曲線，其波阻抗分布范圍主要從地震確定性反演統(tǒng)計(jì)得到，均值為1.3×1010g/（m2·s）。通過以上方法，在統(tǒng)計(jì)學(xué)反演中增加了孔隙儲集層的比例，使雕刻更加接近儲集層實(shí)際情況（見圖5c）。該階段的儲集體雕刻仍然主要依賴地震、測井、鉆井、錄井等靜態(tài)數(shù)據(jù)，對于孔隙型儲集層的雕刻主要通過建立測井和波阻抗等效關(guān)系計(jì)算出孔隙度及儲集體規(guī)模，而對于洞穴儲集層還是難以進(jìn)行定量雕刻。

隨著研究區(qū)開發(fā)的深入，動態(tài)信息不斷增多，油藏工程師發(fā)現(xiàn)單井生產(chǎn)情況、試井分析結(jié)果與靜態(tài)雕刻的儲集體類型、規(guī)模和連通性都很難匹配。通過試井資料分析及產(chǎn)液量變化、壓力變化分析，認(rèn)為Well-2、Well-4井主要表現(xiàn)為孔洞型儲集層，Well-1、Well-3、Well-5、Well-6井生產(chǎn)前期主要表現(xiàn)為洞穴型及孔洞型儲集層供液，后期主要表現(xiàn)為孔洞型儲集層供液，且根據(jù)動態(tài)計(jì)算的儲量明顯小于初次靜態(tài)雕刻的儲量。因?yàn)橐淮戊o態(tài)雕刻時，受強(qiáng)非均質(zhì)性影響，儲集層段發(fā)生放空漏失，鉆、錄、測井揭示的孔洞儲集層與洞穴儲集層的比例不具有代表性，導(dǎo)致統(tǒng)計(jì)學(xué)參數(shù)不合理，總體表現(xiàn)為孔洞型儲集層比例偏低，洞穴型儲集層與致密層比例偏高。二次雕刻時，依據(jù)動態(tài)描述認(rèn)識結(jié)果，優(yōu)化了儲集層比例、橫向變程、縱向變差等統(tǒng)計(jì)學(xué)參數(shù)，用于約束地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)波阻抗反演。變差函數(shù)描述的是橫向和縱向地質(zhì)特征的結(jié)構(gòu)和特征尺度，不同巖相及其屬性在空間展布形態(tài)和變化尺度的大小，它是一個空間三維的函數(shù)，描述不同巖相的空間變化，主要為縱向Z（ms）和橫向X（m）、Y（m）3個方向的變程，以及擬合函數(shù)的選用。結(jié)合動態(tài)成果后，洞穴層百分比減小、橫向變差縮短；孔洞儲集層百分比增加、橫向變差增大（見表1）。其反演結(jié)果（見圖5d）孔洞儲集層發(fā)育的中低阻抗比勘探階段等反演結(jié)果（見圖5b、圖5c）分布更多，開發(fā)階段鉆探的 Well-2、Well-4井均為孔洞型儲集層，且縫洞系統(tǒng)表現(xiàn)出更好的連通性，Well-4與Well-5井生產(chǎn)動態(tài)表現(xiàn)為連通井組，與生產(chǎn)特征及動態(tài)描述認(rèn)識一致。

表1 測錄井統(tǒng)計(jì)與結(jié)合動態(tài)信息統(tǒng)計(jì)后的關(guān)鍵參數(shù)對比

2.2.2 動靜結(jié)合修正孔隙度與波阻抗關(guān)系

一次雕刻時，由于波阻抗-等效孔隙度模型缺失洞穴發(fā)育段（波阻抗中低值、孔隙度大于8%）的數(shù)據(jù)（見圖2），采用經(jīng)驗(yàn)賦值法預(yù)測結(jié)果的不確定性非常大。對于這類定容洞穴型儲集層，油藏工程方法計(jì)算的動態(tài)儲集體體積可靠性高，因此將洞穴動態(tài)儲量與靜態(tài)雕刻體積相結(jié)合，反推定容洞穴型儲集體的平均孔隙度，從而增加了波阻抗-等效孔隙度模型中洞穴發(fā)育段部分?jǐn)?shù)據(jù)點(diǎn)，彌補(bǔ)了應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)賦值法所得孔隙度不確定性大的短板，進(jìn)而定量計(jì)算洞穴型儲集層孔隙度。

Well-6井底放空3 m完鉆，根據(jù)生產(chǎn)動態(tài)分析為定容型洞穴儲集體，這類生產(chǎn)井生產(chǎn)過程中基本不含水，儲集體受水體影響小，應(yīng)用產(chǎn)量不穩(wěn)定分析法計(jì)算的動態(tài)儲量結(jié)果更為可靠。根據(jù)工程異常情況可以統(tǒng)計(jì)出研究區(qū)鉆井放空位置的縱波阻抗門檻值，確定洞穴型儲集層的波阻抗上限值，再利用三維雕刻技術(shù)刻畫出洞穴型儲集層的空間形態(tài)并求取其體積及平均縱波阻抗值。根據(jù)動態(tài)儲量及流體密度反算出地層狀態(tài)下洞穴儲集空間的容積，最后結(jié)合靜態(tài)雕刻體積可以計(jì)算出該洞穴儲集層的平均孔隙度。

通過動靜結(jié)合分析認(rèn)為研究區(qū)塊有20口井鉆遇定容洞穴儲集體，結(jié)合動態(tài)儲量、地震雕刻出的體積及平均波阻抗值，可建立洞穴段孔隙度與縱波阻抗關(guān)系，進(jìn)一步通過線性轉(zhuǎn)換或者非線性云變換將縱波阻抗體轉(zhuǎn)換為孔隙體。以Well-4為例，動態(tài)計(jì)算該井儲集體體積為 1.03×104m3，靜態(tài)雕刻的洞穴體積為12×104m3，反推該縫洞體平均的孔隙度為8.5%，統(tǒng)計(jì)該井鉆遇縫洞體的平均波阻抗為1.36×1010g/（m2·s）。同樣的方法求取了Well-12、Well-5等洞穴儲集層的孔隙度（見表2），由此完善了孔隙度大于8%的縫洞發(fā)育區(qū)對應(yīng)的波阻抗與孔隙度關(guān)系，并更新了波阻抗與孔隙度樂觀、預(yù)期和悲觀模型（見圖6）。二次雕刻利用了定容洞穴儲集體的動態(tài)儲量進(jìn)行標(biāo)定，使得二次雕刻出的縫洞單元儲量與實(shí)際生產(chǎn)井生產(chǎn)情況更加匹配。

表2 動靜態(tài)結(jié)合計(jì)算洞穴平均孔隙度表

圖6 動靜態(tài)結(jié)合修正后的孔隙度與阻抗圖

2.2.3 儲集層連通性動態(tài)評價

儲集體的連通性評價是油藏動態(tài)分析和動態(tài)描述的重要內(nèi)容，裂縫的分布直接影響著儲集體連通性?，F(xiàn)場一般通過示蹤劑測試、井間微地震、干擾試井等監(jiān)測方法來直接認(rèn)識井間連通關(guān)系，同時也可以通過注采響應(yīng)、壓力響應(yīng)、產(chǎn)量不穩(wěn)定分析等生產(chǎn)動態(tài)分析手段來識別井間連通性。因此，本文采用數(shù)值試井、產(chǎn)量不穩(wěn)定分析等手段綜合得到的動態(tài)連通性認(rèn)識，從而優(yōu)選靜態(tài)雕刻的縫洞體模型。即從考慮不確定性影響及動態(tài)信息參與降低不確定性影響后建立的多個縫洞型油藏雕刻結(jié)果模型中，優(yōu)選出與動態(tài)分析的連通性認(rèn)識一致的模型。

井在鉆遇大洞穴型儲集體時，往往會出現(xiàn)嚴(yán)重放空和大量漏失現(xiàn)象。在試井曲線上，前期有較長的井筒續(xù)流段，隨后洞穴開始向井筒供液，導(dǎo)數(shù)曲線下凹，當(dāng)壓力到達(dá)溶洞邊界時，儲集層物性變差，導(dǎo)數(shù)曲線上翹。通過動態(tài)分析發(fā)現(xiàn)Well-1、Well-2、Well-3均鉆遇有利縫洞體（見圖7），試井雙對數(shù)曲線均表現(xiàn)出類似Well-3井的曲線特征（見圖8a），流動物質(zhì)平衡曲線均表現(xiàn)為單一直線特征（見圖8d）即為定容儲集體特征。3口油井未反應(yīng)出井間干擾特征，動態(tài)儲量計(jì)算結(jié)果沒有相關(guān)性，其中Well-1動態(tài)儲量為33.05×104t，Well-2動態(tài)儲量為 51.34×104t，Well-3動態(tài)儲量為10.71×104t，從靜態(tài)雕刻模型中也可以看出3口油井距離較遠(yuǎn)，因此判斷油井相互不連通。

圖7 基于儲集層動態(tài)描述對縫洞儲集體連通性的認(rèn)識

圖8 模型數(shù)值試井雙對數(shù)曲線與流動物質(zhì)平衡曲線擬合

縫洞型油藏中存在多個縫洞儲集體，相互之間由滲透性較好的狹窄裂縫通道或孔洞連接。當(dāng)井鉆遇多個連通洞穴儲集體時，雙對數(shù)曲線呈現(xiàn)出復(fù)合型特征。Well-7井鉆遇儲集層后試井雙對數(shù)曲線“下凹”表現(xiàn)出洞穴響應(yīng)，隨即上翹出現(xiàn)為外圍儲集層變差的特征，外圍裂縫連通性及流動能力要弱于洞穴，后期由于通過裂縫到達(dá)連通洞穴，雙對數(shù)曲線再次出現(xiàn)“下凹”洞穴響應(yīng)（見圖8b）。Well-8井鉆遇兩個洞穴儲集體的一側(cè)，雙對數(shù)曲線徑向流段出現(xiàn)兩次明顯“下凹”（見圖8c），同樣的流動物質(zhì)平衡曲線表現(xiàn)出前期為直線特征、中后期為向上翹的第 2個縫洞體的連通特征（見圖8e、圖8f），Well-7 井動態(tài)儲量為 12.02×104t，Well-8井動態(tài)儲量為11.98×104t，兩口油井動態(tài)儲量計(jì)算結(jié)果一致，從而進(jìn)一步驗(yàn)證了Well-7井與Well-8井儲集體連通（見圖7）。

基于上述動態(tài)描述工作可以進(jìn)一步減小二次雕刻中模型的不確定性，并從多個模型中優(yōu)選出儲集層連通性符合動態(tài)認(rèn)識的二次雕刻模型。圖9a為洞穴、溶蝕孔洞、裂縫門限值均較低時的模型實(shí)現(xiàn)，儲集體連片分布連通性好，導(dǎo)致孤立生產(chǎn)的井在模型中處于連通縫洞體中，與實(shí)際情況不符。圖9b為洞穴、溶蝕孔洞、裂縫門限值均較高時雕刻的模型實(shí)現(xiàn)，儲集體孤立分散，導(dǎo)致動態(tài)分析證實(shí)的連通井組卻不連通。圖9c為動靜態(tài)結(jié)合反復(fù)修正門限值后綜合雕刻的結(jié)果，為最終優(yōu)選的與動態(tài)認(rèn)識一致的連通性模型之一。同一個油藏考慮不確定性后，儲集體的連通性差異也較大，研究時需結(jié)合儲集層連通性的動態(tài)評價認(rèn)識修正和優(yōu)化靜態(tài)雕刻模型。

圖9 同一個油藏融合裂縫和溶洞儲集體的連通性體圖（不同顏色代表不同連通體）

2.2.4 基于動態(tài)儲量對縫洞雕刻結(jié)果優(yōu)選

縫洞型碳酸鹽巖儲集層雕刻過程中的不確定性是客觀存在的，通過動態(tài)數(shù)據(jù)約束地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)反演、定容儲集體動態(tài)儲量修正波阻抗-孔隙度關(guān)系、動態(tài)連通性優(yōu)選縫洞模型等方法進(jìn)行動態(tài)約束與校正后，雕刻過程關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的不確定性得到降低，也促使雕刻結(jié)果的不確定性大大降低。為了進(jìn)一步減小縫洞雕刻中的不確定性，考慮采用動態(tài)儲量評價結(jié)果對縫洞儲集體模型進(jìn)行最終優(yōu)選，與評價的動態(tài)儲量吻合率越高的縫洞靜態(tài)雕刻模型越可靠。對于定容型洞穴縫洞體，孤立生產(chǎn)受水體影響較小，計(jì)算的動態(tài)儲量較可靠，可以作為可靠井硬數(shù)據(jù)來優(yōu)選靜態(tài)縫洞雕刻結(jié)果；對于受水體影響較大的裂縫型、裂縫-洞穴型、裂縫-孔洞型儲集層，計(jì)算的動態(tài)儲量結(jié)果可靠性略低，作為參考井軟數(shù)據(jù)來優(yōu)選縫洞雕刻結(jié)果。通過對比縫洞雕刻計(jì)算的儲集體的靜態(tài)地質(zhì)儲量與油藏工程方法計(jì)算的動態(tài)儲量，優(yōu)選出與動態(tài)儲量接近的縫洞雕刻模型作為后期地質(zhì)模型及數(shù)值模擬的基礎(chǔ)模型，從而進(jìn)一步指導(dǎo)油田開發(fā)生產(chǎn)與實(shí)踐。

3 動靜結(jié)合縫洞“二次雕刻”應(yīng)用效果

將動靜結(jié)合縫洞“二次雕刻”技術(shù)應(yīng)用于塔里木盆地H區(qū)塊，證實(shí)縫洞二次雕刻較一次雕刻的結(jié)果精度明顯提高，與生產(chǎn)揭示的儲集層特征符合率更高。應(yīng)用“二次雕刻”結(jié)果及動態(tài)儲量評價結(jié)果反推油水界面，最終實(shí)現(xiàn)了縫洞體油水界面關(guān)鍵參數(shù)的定量準(zhǔn)確雕刻。

3.1 “二次雕刻”與“一次雕刻”結(jié)果對比

以塔里木盆地H區(qū)塊為例，對比模型中可靠井和參考井的縫洞雕刻模型中井控儲量與產(chǎn)量不穩(wěn)定分析計(jì)算的動態(tài)儲量，優(yōu)選動靜態(tài)儲量接近的模型作為二次定量雕刻的最終模型（見圖10a）。對比該區(qū)一次定量雕刻（見圖10b）和二次雕刻模型（見圖10c），一次雕刻主要應(yīng)用靜態(tài)地震信息而對動態(tài)信息應(yīng)用較少，雕刻的儲集體以洞穴儲集層為主，孔洞儲集層較少，分布相對孤立，連通性差，洞穴儲集層雕刻儲量比動態(tài)證實(shí)儲量大，而雕刻的孔洞儲集層比動態(tài)證實(shí)儲量小，這說明一次雕刻存在對有效儲集體識別不夠和與生產(chǎn)動方法態(tài)不符的問題。二次雕刻通過將動態(tài)認(rèn)識應(yīng)用到縫洞雕刻的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)處（儲集層類型比例、孤立洞穴儲集層定量、完善等效孔隙模型、連通性評價等），減小不確定性影響，提高雕刻結(jié)果的精度。相比一次雕刻模型（見圖10b），二次雕刻模型顯示儲集體以洞穴、裂縫、溶蝕孔洞為主（見圖10c），裂縫孔洞型儲集體明顯增加，井控儲集體規(guī)模與生產(chǎn)證實(shí)的儲量更符合。井間連通性評價證實(shí)Well-7與Well-8為連通井組，其余為孤立井，一次雕刻結(jié)果未能較好描述H區(qū)塊連通關(guān)系，而二次雕刻結(jié)果明顯更符合動態(tài)證實(shí)的認(rèn)識。

圖10 縫洞二次雕刻與一次雕刻結(jié)果對比圖

3.2 基于二次定量雕刻結(jié)果反推油水界面

目前，地震烴類檢測技術(shù)在塔里木縫洞型碳酸鹽巖油藏流體識別中廣泛應(yīng)用。疊前地震 AVO屬性分析、頻變AVO反演、流體因子等方法，可以得到縫洞體流體識別較高的符合率，實(shí)現(xiàn)半定量表征[19,22-25]。然而，現(xiàn)今烴類檢測技術(shù)僅能識別流體性質(zhì)，難以獲取定量油水界面信息，對油水區(qū)分識別的可靠性較低。通過試油資料或生產(chǎn)動態(tài)分析可以獲取油水界面的相關(guān)信息，更為重要的是利用縫洞型有水油藏產(chǎn)量不穩(wěn)定分析方法實(shí)現(xiàn)對動態(tài)儲量及水體大小定量評價[26]，可以獲得縫洞儲集體的油體積和水體積。通過前一階段縫洞二次雕刻，實(shí)現(xiàn)了縫洞體體積、連通性的雕刻和優(yōu)選，使得動態(tài)特征與靜態(tài)雕刻結(jié)果匹配較好，從而可以通過逐步調(diào)整井上油水界面使模型井控的油體積與動態(tài)評價的油儲量一致，進(jìn)一步動靜結(jié)合確定儲集體的油水界面?；诰嫌退缑嫖恢眉皾撋絽^(qū)油水界面分布地質(zhì)規(guī)律，可以對井間油水界面趨勢進(jìn)行識別（見圖11）。如 H區(qū)塊測錄井信息均顯示井未鉆遇油水界面，而二次雕刻顯示 Well-7、Well-8同處一個連通縫洞體，通過反推明確了統(tǒng)一的油水界面海拔（-5 548 m）。同理，Well-1、Well-2等井為孤立井，反推油水界面分別為-5 550 m和-5 560 m，具有“一井一油水界面”的特點(diǎn)。通過鉆錄井測試、生產(chǎn)動態(tài)分析等方法只能確定油水界面可能的范圍，而通過結(jié)合二次定量雕刻反推油水界面方法能夠確定油水界面值。該方法對于鉆井出現(xiàn)放空漏失無法測試的井也具有可實(shí)施性，甚至對于無井鉆遇的未知縫洞體，也可根據(jù)油水界面分布趨勢預(yù)測井間油水界面分布情況，在拓展鉆錄井和生產(chǎn)動態(tài)識別油水界面方法的同時提高了識別精度。

圖11 二次定量雕刻油水界面

4 結(jié)論

提出縫洞“二次定量雕刻”理念和方法，即在靜態(tài)雕刻基礎(chǔ)上，通過大量動態(tài)資料的補(bǔ)充及認(rèn)識、新手段、新技術(shù)對雕刻體再次進(jìn)行校正，應(yīng)用動態(tài)數(shù)據(jù)彌補(bǔ)靜態(tài)資料缺失、分辨率低或多解性的不足，動靜結(jié)合降低靜態(tài)雕刻的不確定性。

開發(fā)出“二次雕刻”相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)系列，包括動態(tài)數(shù)據(jù)約束地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)波阻抗反演、動靜結(jié)合修正孔隙度與波阻抗關(guān)系、動態(tài)評價儲集層連通性、基于動態(tài)儲量對縫洞雕刻模型結(jié)果進(jìn)行優(yōu)選，以及基于“二次雕刻”結(jié)果及動態(tài)儲量評價結(jié)果反推油水界面，最終實(shí)現(xiàn)了縫洞體孔隙度、形態(tài)、體積、連通性、油水界面等關(guān)鍵參數(shù)的定量準(zhǔn)確雕刻。

致謝：本文在研究撰寫過程中，極遨公司王超、中國石油勘探開發(fā)研究院張晶等專家提供了大量的指導(dǎo)與幫助，在此一并深致謝忱！