四川盆地中国石化探区须家河组致密砂岩气勘探开发进展与攻关方向

四川盆地须家河组致密砂岩气的勘探取得了丰硕的成果,但是气藏整体表现为“储层致密、大面积含气、局部富集”的特点,开发生产中普遍呈现出储量丰度低、普遍产水和裂缝控产等特征,储量动用难度大。近年来,以有效建产和高效勘探为主要目标,应用地质-工程一体化的思路,开展了四川盆地中国石化探区须家河组的新一轮勘探开发攻关研究,在基础地质理论认识和勘探开发关键技术等方面取得了重要进展。在成藏模式、天然气富集规律和圈闭评价方面,建立了“先成藏后致密、超压驱动、晚期调整”的成藏模式,明确了“早期构造控带、差异致密控储、构造调整控产”的天然气富集规律,建立了基于古今构造及形变的圈闭动态评价方法。关于致密砂岩气藏甜点,划分了2类4型气藏甜点模式,并建立了相应的评价标准。针对致密砂岩裂缝预测,形成了最大似然、构造熵、形态指数和曲度等多属性融合的断褶缝体精细刻画技术。在致密砂岩组分和流体识别上,构建了粒度参数测井连续评价和中子声波包络面含气性识别测井评价技术。针对致密砂岩储层保护和改造,初步形成了氮气钻井提高产量技术,制定了不同甜点类型储层压裂改造技术和对策。当前,须家河组勘探开发工作中的重点是如何实现规模有效开发。通过近几年的攻关研究,认为下步的勘探开发应集中以下几个方面：一是在全盆范围内进一步深化须家河组天然气差异富集规律研究;二是按照不同甜点类型开展精细的地质评价;三是进一步攻关裂缝体内幕精细刻画、优质储层精细预测和流体预测等关键技术,大力发展提高产量工程工艺技术和开发政策优化技术;四是坚持地质-工程一体化,建立分类动用的思想,优先开发动用裂缝型甜点储量,以大幅度提高产量为目标攻关基质储渗型甜点储量,实现须家河组难动用储量的有效建产和高效勘探。     

川西坳陷须家河组气藏与古构造关系

基于川西坳陷须家河组"超深、超压、超致密、超晚期构造"的地质条件,通过中坝、合兴场及平落坝3个已知气藏的生烃史、孔隙演化史、构造演化史等方面的系统分析,从勘探成功与失利两个方面进行分析,明确了古构造在气藏成藏过程中的奠基作用。燕山期古隆起带决定了气藏的展布;早期成藏具有普遍性;古构造-成岩圈闭是区内重要的含油气圈闭类型。川西坳陷须家河组气藏经历了早期常规圈闭、中期冻结、晚期改造等多个演化阶段。马井-德阳地区存在燕山期隆起,且具有相似的演化过程,应是一个前景良好的区带。     

次生致密砂岩气藏甜点综合评价——以四川盆地中江气田侏罗系气藏为例

四川盆地川西坳陷致密砂岩气藏以次生气藏为主,已建成多个大中型气田,随着勘探开发的不断深入,剩余有利天然气勘探目标越发隐蔽。为了实现川西坳陷侏罗系次生致密砂岩气藏的高效开发,同时解决气藏气水关系、断层与砂体配置关系不清等问题,以中江气田中侏罗统沙溪庙组次生气藏为例,通过对该气藏成藏过程、断层期次、源-储配置与成藏效率的分析,总结侏罗系次生致密砂岩气藏甜点地质主控因素,结合地球物理、工程工艺及经济甜点评价结果,建立次生致密砂岩气藏甜点综合评价标准。研究结果表明：①地质甜点区与持续活动断层、优质储层以及古今断层-砂体配置有关,明确了次生致密砂岩气藏基于烃源、储层、源-储配置的甜点地质评价标准。②地质甜点区可划分为3大类4小类,其中Ⅰ类甜点区的烃源断层类型为持续活动型,断距大于150 m,为油气运移的高速通道,该类又可细为ⅠA、ⅠB两类,ⅠA类以Ⅰ类储层为主,ⅠB类区以Ⅱ类储层为主;Ⅱ类甜点区的烃源断层类型为持续活动型及晚期活动型,断距介于50～150 m,为油气运移的中速通道,以Ⅱ类储层为主。③Ⅰ类甜点区为高效甜点,其中ⅠA类甜点区采用直（定向）井工艺即可实现气藏的高效动用,ⅠB类甜点区需采取水平井钻井才能达到高效勘探;Ⅱ类甜点区为有效甜点,需采用水平井钻井才能达到气藏的经济有效开发。结论认为,该研究成果支撑了中江气田目标优选工作,为该区天然气的高效勘探与开发奠定了基础。     

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通过对须家河组天然气成藏地质条件、构造形成演化、储层孔隙演化、生排烃史及其相互间的配置关系的综合分析研究，取得了对川西坳陷须家河组非常规致密砂岩气藏的成藏特征和成藏主控因素的初步认识：①印支期、尤其是燕山期形成的古构造控制天然气的早期聚集和分布；②古构造—成岩圈闭是富集油气的主要圈闭类型；③天然有效裂缝系统是高产的关键；④古今复合圈闭是天然气勘探最有利的目标。这些认识和成果在指导勘探实践中取得了较好的效果。     

深层致密砂岩气藏天然气富集规律与勘探关键技术 ——-以四川盆地川西坳陷须家河组天然气勘探为例

深层致密砂岩气藏具有埋藏深、物性差、产量低的特点,但勘探潜力大。有利烃源岩发育区控制天然气的平面分布,深层致密砂岩储层中发育的“有效储渗体”是天然气富集、高产的关键。“有效储渗体”的发育受构造、沉积相和成岩相3种因素控制。有效孔隙控制了天然气的分布,裂缝控制了天然气的高产。四川盆地川西坳陷须家河组气藏具有超深、超高压、超致密等特征,储层和高产富集带预测难度大。利用三维三分量地震勘探技术,可有效解决优质储层预测、裂缝检测、含气性识别等关键问题。该技术在川西坳陷深层致密砂岩气藏勘探中应用取得了显著效果,使须家河组二段钻井成功率从15%提高到89%,高产井命中率从9%提高到67%,探明天然气地质储量1211×10 ⁸ m ³ ,实现了川西致密气田的高效勘探。     

苏20区块河流相砂体刻画方法研究及应用

随着苏里格气田勘探开发不断深入,储量动用程度越来越高,天然气富集区提高采收率成为气藏稳产的重要技术手段。由于剩余气分布零散,特别是在河流相致密砂岩气藏中,储集层具有砂体纵横向变化快、物性差异大、气水关系复杂、非均质性强等特点,原复合砂体研究已不能满足气田开发要求。为此,基于苏里格气田苏20区块特点,综合运用单一河道砂体识别、叠置泛河道砂体定量化解析、主河道方向预测、辫状河心滩空间解析、有效砂体定量表征及密井网区砂体精细解剖等方法,开展苏20区块河道砂体刻画技术研究,夯实精细地质研究基础,确定剩余气分布特征,并实施富集区井网优化,从而实现区块高效开发。     

四川盆地须家河组致密气藏成藏要素及有利区带评价

为明确四川盆地上三叠统须家河组致密气成藏要素及有利区带,在重建等时地层与沉积格架的基础上,分析须家河组成藏组合,结合烃源、储层及构造等因素,探讨须家河组致密气藏控藏及富集要素,综合烃源、储层、构造、保存条件、埋深及区内已获有效井地质特征等因素,新建适用于四川盆地须家河组致密砂岩气藏有利勘探区带精细评价的标准体系。研究表明,持续性生烃凹陷、进积型三角洲分支河道砂体以及继承性构造带是须家河组致密砂岩气富集要素,川中—川西过渡带是现阶段四川盆地须家河组致密砂岩气最有利的增储上产地区之一。研究结果对须家河组下一步深入勘探具有重要的指导意义。     

中石油国内外致密砂岩气储层特征对比及发展趋势

为加强中国石油天然气集团公司海外致密砂岩气藏有序、有效开发,以加拿大白桦地致密砂岩项目为依托,充分对比苏里格气田、须家河组气藏等国内典型致密砂岩储层特征差异,发现在成藏规律、沉积环境、砂体结构、孔隙结构、物性及吸附气含量6个方面差异显著。加拿大白桦地致密砂岩为一套厚层块状前积叠置海相极致密砂岩,"自生自储"特征明显,储层本身TOC含量高、吸附气含量较高。以特征对比为基础,归纳并展望致密砂岩气研究发展趋势,表现为5个"更加":地质成藏理论更加"丰富"、储层描述刻画更加"精细"、储层评价更加"全面"、产能预测及井网部署更加"合理"、单井增产技术更加"时效"。     

东营凹陷永安地区地震反演及储层预测

东营凹陷永安地区的油气勘探主要目的层是古近系沙河街组二段和三段,沉积环境为三角洲相和滨浅湖相,其中砂岩储层具有较好的成藏条件。但是,复杂的断裂系统造成的强烈改造增加了井间地层对比和储层预测的难度。针对东营凹陷永安地区目的层的地质情况,在准确层位标定的基础上,通过精细构造解释、构造地质建模、多井约束反演和储层预测等工作,结合钻井资料,建立了储层厚度与反演阻抗之间的关系模型,预测了储层分布范围。根据地震反演预测的沙河街组三段中亚段浊积砂体经钻探获得了油气发现,扩大了研究区油气滚动勘探开发的范围,对整个东营北带的油气勘探具有参考意义。     

四川盆地上三叠统须家河组储层评价及天然气成藏机理

四川盆地上三叠统须家河组已进入大面积岩性气藏勘探的新阶段,为了给该区勘探部署以及储量评价提供地质依据,开展了砂体分布、储层展布及成因和成藏机理研究工作。具体工作和认识包括:①以层序地层学原理为指导,四位一体(测井、野外露头、岩心资料和地震资料分析),"井震"结合,建立了全盆地须家河组层序地层格架,认为6大物源体系形成6大三角洲砂体;②在格架范围内以体系域为单元研究地层、砂体的展布特征,预测有利储集砂体的分布,并分析不同类型砂体、相同砂体不同部位的储层特征及其发育的主控因素;③分析储层非均质性特征和优质储层的形成机理,划分储层类型,对研究区内储层进行综合评价,对优质储层发育的有利区带进行预测——加积式砂组中的高能河道为最高效的储层;④通过对广安、合川等典型气藏的解剖,针对须家河组低渗透砂岩气藏气水关系复杂、成藏机理复杂的特点,设计相应的地质模型和实验装置,开展了气水置换的成藏模拟试验,认为致密砂岩圈闭的充注为脉冲式充注,充注完成后在致密砂体和高孔渗砂体之间,存在多个含水滞留区带,而储层物性的相对差异是能否聚气的关键。该成果对于扩大四川盆地天然气勘探领域、寻找新的勘探接替区具有重大意义。     

基于likelihood地震属性的致密气藏断裂预测——以四川盆地川西坳陷新场地区须二段为例

传统地震断裂预测属性难以满足致密砂岩气藏勘探开发中对不同尺度断裂精细刻画的需求。将likelihood属性引入四川盆地须家河组致密砂岩气藏断裂识别,建立了基于likelihood属性及其衍生属性的地震断裂预测方法体系,提出基于Otsu阈值分割方法和成像测井约束下的断层发育区、裂缝带发育区和断裂欠发育区的空间分类,实现了对新场地区须家河组二段断裂精细预测。研究表明：经细化处理的likelihood属性可以体现最可能发育断裂的位置及其概率,断裂密度属性则有效反映了断裂发育强度特征,该属性对产量具有一定预测性。基于likelihood地震属性的断裂预测方法有效提升了新场地区须二段致密气藏断裂地震预测效果,对于其他裂缝型储层断裂预测具有一定借鉴意义。     

川西坳陷须五段页岩气藏地震各向异性

川西坳陷须（须家河组）五段天然气资源量巨大,具有良好的勘探开发远景;但地质认识程度低,尤其针对气藏各向异性的研究极少。为了提高储层预测精度和井位部署成功率,针对须五段开展各向异性研究,有利于进一步认识须五段储层特征并深入分析天然气聚集规律。通过早期研究发现,受四川盆地须五时期的沉积环境控制,川西坳陷须五段形成了以厚泥页岩和薄致密砂岩为主体的岩性组合,页岩层横向变化大,加之页岩矿物成分、碎屑颗粒定向排列、周期性薄层沉积及其他非均质特性,导致了地层展现出各向异性特征。目前,分析预测地层空间各向异性的有效方法并不多,且大多数方法仍然以地震数据为基础：通过分析地震反射及分方位地震属性对岩石类型、物理性质及构造形态等特征的直观响应,实现岩层各向异性指示信息的准确提取。相比较而言,如果不采用分方位地震数据,而仅基于全方位叠加地震数据的各向同性分析方法,则忽视了页岩的各向异性本质,不利于地质问题的准确认识。文中采用上述方法思路,基于分方位与全方位叠加地震数据,对比分析了这两类数据的地震反射响应特征、曲率体属性、相干体属性和储层阻抗等参数,并在地震各向异性信息的指示下捕捉岩层空间变化特征,成功地实现了川西须五段气藏沉积相、岩性、裂缝的精细解释和“甜点”储层的高精度预测。     

川西须家河组二段超致密储层有效性测井综合评价

四川盆地西部上三叠统须家河组二段低孔低渗储层非均质性极强,传统的储层有效性测井评价技术方法的适用性受到制约,寻找一套切实有效的测井解释评价技术对解决该区面临的储层综合评价、天然气增储上产等问题有着重要的意义。为此,采用了常规与特殊测井资料相结合,以宏观与微观地质特征研究成果为切入点,寻找测井信息能描述二者具有统一关系的解释模式,建立了一套储层参数确定、流体性质判别、裂缝识别等表征储层储集特征的定性分析与定量计算的评价方法,并在此基础上结合钻井、录井信息,对单井储层进行综合解释,从而达到准确识别储层有效的目的。采用该方法,对川西新场地区须二段储层进行了单井测井精细解释评价,符合率大大提高,地质效果明显。验证了该方法的适用性和有效性。     

四川盆地川西坳陷新场气田须家河组储层工程地质特征及增产实践

储层增产技术是川西深层致密砂岩气藏开发的关键技术。川西坳陷新场气田须家河组二段为典型的深层致密砂岩气藏,具有储层致密、最小主应力与垂向应力接近的走滑断层应力状态以及储层裂缝发育等特点,前期储层改造效果不明显。针对须家河组储层开展了工程地质特征评价和前期压裂效果分析,在储层岩相、岩石学、物性和裂缝等特征研究基础上,将储层分为3大类地质工程双甜点类型。其中断缝体型甜点可通过氮气钻井、小规模试破和酸化建产,层理缝型甜点可通过近井深度解堵及复合改造工艺建产,孔隙型甜点需要通过超高压大规模体积压裂工艺实现建产。X8-2井主要钻遇断缝体型储层,通过氮气钻井测试获得稳定无阻流量达53×10⁴ m³/d,而钻遇孔隙型甜点储层的XS101井可通过大规模体积压裂获得稳定产量（15×10⁴ m³/d）。这些井的实践成功为川西坳陷须家河组天然气资源的有效动用提供了经济可行的增产技术对策。     

四川盆地川中地区须家河组气藏地震检测

四川盆地上三叠统须家河组蕴藏着巨大的天然气资源,是四川盆地重要的勘探开发层系。但勘探开发实践表明,须家河组储层厚度纵横向变化大、非均质性较强,气水分布关系非常复杂,严重影响了须家河气藏的勘探开发效益。准确进行气水识别,提高含气富集区预测精度,对须家河气藏规模效益开发至关重要。以岩石物理分析和模型正演为基础,分析了含不同流体储层的地震响应特征,建立了气、水层的AVO近、远道剖面识别模式,形成以AVO主振幅主频率为核心的地震气层检测技术系列,在川中地区安岳_高石梯等多个区块进行气水检测及含气富集区预测,预测成果的可靠性得到了大批新钻井的证实。     

建南地区须六段致密砂岩优质储层预测技术

建南地区须家河组须六段为典型的致密砂岩气藏,具有全区富砂、整体含气及局部富集的特征,是岩性气藏勘探的有利地区。 该区须六段致密砂岩物性差、厚度薄,砂岩与泥岩波阻抗值接近,应用叠后波阻抗反演等技术难以识别储层。通过技术攻关,建立了致密砂岩优质储层预测技术。 该技术主要包括 3 个步骤：①从井出发,总结典型地质体的地震相模式,利用地震属性分析技术对致密砂岩储层有利发育区进行宏观预测;②利用岩石物理建模及分析技术,分析不同岩石的物理性质,如纵波阻抗与泊松比等的变化,确定识别岩性的敏感参数和方法;③综合运用多参数反演与叠前反演技术,有效识别优质储层。研究结果表明：该技术在建南地区须六段致密砂岩优质储层预测中取得了较好的效果,具有一定的推广应用价值。     

川东北元坝东部须四段裂缝型致密砂岩储层预测

裂缝型致密砂岩储层是四川盆地三叠系须家河组重要的储层类型,由于该类储层具有低孔、低渗、强非均质性特征,其储层的预测是川东北油气勘探开发的重点和难点。为准确预测该类储层的分布,提出了“相控找砂,砂中找缝”的“两步法”技术思路,针对目标靶区,综合地质地震资料开展砂体展布及裂缝预测。该方法利用地震多属性综合与相控地震反演技术,定性和定量预测有利砂体分布区;结合叠前叠后裂缝检测技术、基于断-缝联系法和储-盖差异法的断裂-裂缝有效性评价技术,评价断裂-裂缝发育带;最终综合有利砂体和裂缝分布区圈定优质储层发育带。预测结果经后期钻井证实可靠性较高,表明该技术思路对裂缝型致密储层预测具有借鉴意义。     

川东北元坝地区须家河组三段基于相控的相对优质储层预测

川东北元坝地区须家河组三级储量规模大,但储量探明率低、试采效果差。其主要原因是致密砂岩储层非均质性强,相对优质储层分布不明。因而采用了先精准预测砂砾岩,然后在砂砾岩中寻找相对优质储层的思路开展研究。在单井沉积微相划分基础上,通过岩性逐级识别,实现岩性准确解释;进而分析须家河组三段各砂组顶、底界面处岩性组合及其地震响应特征,明确地震剖面上波峰和波谷的地质含义,同时考虑井-震分层的差异,多方法确定提取地震属性时的合理时窗,进而提取相应范围内、不受上、下地层影响的多种地震属性,以钻井结果为比照,优选对砂砾岩最为敏感的地震属性,井-震结合,刻画须三段砂砾岩的展布。为了进一步搞清楚砂砾岩中相对优质储层段,应用岩心资料,对砂砾岩细分岩石相,明确了须三段发育中-粗粒钙屑砂岩和砂质细砾岩两类相对优质储层,建立其测井解释标准,在砂砾岩展布的约束下,精细刻画了两类相对优质储层的分布,为须三段气藏下一步规模有效开发奠定了坚实基础。