碳酸盐岩缝洞型油藏缝洞单元储量精细分类评价

刘 遥，荣元帅，杨 敏

(1.中国石化 西北油田分公司 勘探开发研究院，乌鲁木齐 830011；2.中国石油 西南油气田分公司 天然气研究院，成都 610213)

储量评价是油气田开发设计的基础，其结果直接关系到油气田开发规模、各项开发指标预测的可靠性及整体效益，是开发决策的重要依据。目前国内关于储量评价研究方面，碎屑岩油藏开展较多[1-3]，主要把探明储量分为落实储量和不落实储量或开发储量与未开发储量，并形成了各类储量的评价方法[1-5]；但在碳酸盐岩缝洞型油藏研究方面，由于油藏具有很强的非均质性[6-7]，储量评价方法存在较大的难度。前期杨敏等[8-9]将碳酸盐缝洞型油藏的探明储量划分为 “两大类、五小类”：按开发状态分为已开发、未开发两大类，未开发储量进一步分为落实储量、待评价储量和待核销(减)储量。前期储量控制及动用程度较高的区块(如塔河东部2～8区)和区块内的缝洞单元基本整体标定为已开发，即已动用。该储量分类评价方法能在一定程度上展示探明储量的宏观动用状况，有效指导前期产能建设时期储量动用。但随着塔河油田碳酸盐岩缝洞型油藏不断深入推进以缝洞单元为基本开发单元[10]的精细开发及提高采收率工作，通过开发实践逐渐认识到，受缝洞发育非均质性及连通状况的影响，已笼统标定为已开发(已动用)储量的缝洞单元内,其实不同程度存在未有效控制及动用的缝洞。前期探明储量的分类评价方法，已无法满足缝洞型油藏开发中后期开发的需要。因此，笔者探索并提出了碳酸盐岩缝洞型油藏缝洞单元储量精细分类评价方法，为碳酸盐岩缝洞型油藏中后期精细开发和提高采收率奠定基础。

1 储量分类方法

缝洞单元的精细分类方法，主要是从缝洞单元内储量的有效控制及动用状况出发，把缝洞单元储量分为未控制储量、井控未连通储量、连通难采出储量和连通易采出储量，为剩余油的分布分析及开发调整提供重要依据(表1)。未控制储量是指未钻井控制的相对独立缝洞体，或者与已钻井控制的缝洞体静态连通(动态不连通)且井距较大(初步定为大于缝洞型油藏直井可侧钻控制范围的平均井距500 m)的缝洞中的储量；井控未连通储量是指目前井网已控制且与生产井静态连通，但由于充填、分段等缝洞分隔[11]原因导致动态不连通的缝洞中无法采出的储量；连通难采出储量是指与生产井动态连通的缝洞中、以目前井网和生产方式无法直接采出的储量，如底部连通U型缝洞中的储量、水驱通道以外水驱无法波及缝洞中的储量；连通易采出储量是指与生产井动态连通的缝洞中、以目前井网和生产方式(天然能量开发和注水等)能直接采出的储量。

2 储量精细分类评价步骤

缝洞单元储量精细分类评价的具体方法是在缝洞精细识别与表征[12-14]的基础上，进行缝洞关联关系划分及连通状况评价，根据各类分类储量的定义进一步开展缝洞单元内平面及纵向上各类储量判别，明确缝洞单元储量的有效控制及动用状况。下面以塔河油田S74单元为例，进行阐述。

2.1 缝洞识别与预测

以地球物理手段，利用“三分”思想，开展缝洞识别预测，明确缝洞的空间宏观分布轮廓和内部结构。一是分型识别，分不同储集体类型开展缝洞识别与预测，储集体类型包括溶洞—孔洞型及断裂—裂缝型，对前者主要以能量类属性识别，而对后者主要以非相关性属性识别；二是分维表征，即分不同维度(地震属性、方法及参数、数据体、方位)开展不同级别的缝洞体表征，大规模溶洞主要以低频能量体识别，而对于中小尺度的溶洞及孔溶主要以高频能量体识别，大尺度断裂以相干预测，小尺度断裂以AFE蚂蚁体等属性预测；三是分段刻画，即纵向上根据单井测井解释标定储层分段，利用地震剖面进行井间追踪储层分段界面，再对不同储层段识别及刻画缝洞储集体，最后根据各类地震预测缝洞轮廓，叠合绘制储集体综合预测分布图。例如S74单元单井解释纵向上分为2段储层，上段为目的层顶面以下0～60 m、中—下段为60 m以下，分段、分储集体类型、分尺度预测储集体，其中上段预测溶洞(图1)及裂缝(图2)叠合成图，最终纵向分2段绘制储集体综合预测分布图(图3)。

表1缝洞型油藏缝洞单元储量分类及判别方法

Table1Classificationanddistinguishingmethodsforreservesinfracture-cavityunitsincarbonatefracture-cavityreservoirs

2.2 关联关系划分及连通状况分析

动静结合，细化连通井组，明确连通关系及路径，为储量动用状况分析提供重要依据。首先，以缝洞体综合预测为基础，先从静态上把与连通脉络(断裂)相互连接的缝洞划分为具有关联关系的关联井组。然后，利用油、水井动态信息，分析各关联井组内各油井及注水井之间的连通关系，并寻找连通路径。可利用示踪剂产出浓度曲线判别法[15]加以识别，总体上，示踪剂产出浓度曲线上分开的波峰个数反映通道的条数，波峰的面积大小定性反映连通通道的体积大小，波峰高而尖则多为裂缝，波峰缓而宽则多为溶洞。基于示踪剂曲线特征研究成果，结合断裂及裂缝静态刻画，识别可能的连通路径(图4)。

图2 塔河油田S74单元上段断裂、裂缝预测分布Fig.2 Distribution of predicted fault and fracture, upper S74 unit, Tahe Oil Field

图3 塔河油田S74单元缝洞储集体综合预测分布Fig.3 Distribution of predicted fracture and cavity, S74 unit, Tahe Oil Field

2.3 缝洞单元储量类型分类判别

根据油水井分布，可以明确各关联井组缝洞的总体控制状况。根据井间连通路径识别及缝洞高低关系，可以分析各缝洞的有效控制及动用状况。按以上方法，在静态缝洞识别及连通状况分析的基础之上，判断并绘制了缝洞单元的储量精细分类评价结果(图5)。

2.4 各类储量计算

2.4.1 储量计算方法优选

(1)改进容积法。针对原油地质储量计算的常规方法为静态容积法。而对于非均质性强的缝洞型碳酸盐岩油藏，按照静态容积法计算地质储量时储量计算参数的不确定性较大。利用静态容积法计算地质储量时，在对碳酸盐岩油藏储层非均质性研究基础之上，结合物探、钻井、测井等综合分析，利用碳酸盐岩油藏储层发育规律和地震响应特征，建立不同类型储集体门槛值对储集体含油面积进行平面雕刻，大大提高了储量计算精度，这一改进的静态容积法称之为“改进容积法”[16]，储量计算公式和参数同静态容积法相同。但该方法整体上还是基于平面的面积进行加权计算，针对缝洞型油藏这一空间结构，具有一定的不适应性。

图4 塔河油田S74单元连通路径识别预测Fig.4 Prediction of communication paths, S74 unit, Tahe Oil Field

图5 塔河油田S74单元储量分类评价Fig.5 Classification and evaluation of reserves in S74 unit, Tahe Oil Field

(2)体积雕刻法。根据《石油天然气储量计算规范：DZ/T 0217—2005》及碳酸盐岩缝洞型油气藏缝洞雕刻及储量计算方法(试行)规范，针对非均质性的碳酸盐岩缝洞型油藏，采用体积雕刻法计算地质储量。计算公式如下：

N=VoSoiρo/Boi

式中：N为原油地质储量；Vo为有效孔隙体积；ρo为原油密度；Soi为原始含油饱和度；Boi为原始原油体积系数。

具体方法：依据钻井、岩心、测井及生产测试资料，通过对储集空间类型及储层类型的划分，研究不同储层类型的测井响应特征，综合应用测井解释成果及生产测试数据确定有效储层孔隙度及饱和度下限；根据地震叠后数据体，通过对不同异常反射地震敏感属性优选及其门槛值的确定，得到异常反射几何体，即刻画储层发育边界；综合应用测井数据、地震数据及地质信息，根据缝洞型油藏非均质性强的特点，采用低频趋势约束下的分形分维井—震联合反演，得到波阻抗反演体，再通过参数反演得到孔隙度体；应用异常反射几何体和孔隙度反演体，在孔隙度下限研究基础上，通过属性融合技术，分别刻画计算底界以上有效储层空间展布，应用缝洞体的体积雕刻结果计算地质储量。雕刻体积法实现了地质储量计算从平面到三维空间、从碾平到立体刻画不同储集体类型的储量规模，更精细、更直观、更落实。

(3)视体积动态类比法。对井区或单元内产量接近采完的井的可采储量进行预测，包括水驱曲线法、压降法、物质平衡法等。再利用未知缝洞的视体积与该缝洞的视体积进行储量类比，计算缝洞的储量。

2.4.2 储量计算

优选体积雕刻法和视体积动态类比法，对S74单元储量精细分类的各类储量进行计算。计算结果表明，S74单元地质储量590.1×104t，已动用的连通难采出储量占47.6%(也是最主要的剩余储量)，连通易采出储量仅占32.3%(表2)。

2.5 剩余油(剩余储量)分布

利用各分类储量减去已采出的储量，即为剩余油(剩余储量的分布)(图6)。通过计算，S74单元剩余储量分布在中部井区，与地质储量分布呈正相关。在此基础之上，可对剩余油储量按动用情况进行分类。

表2 塔河油田S74单元储量分类计算结果Table 2 Calculation results of classification and evaluation of reserves in S74 unit, Tahe Oil Field

3 储量精细分类评价应用

缝洞单元储量分类评价结果，能较好揭示单元内储量有效的控制和动用以及宏观剩余油分布状况。因此，可利用缝洞单元储量精细分类评价结果，以增加经济可采储量为目标，有针对性地开展单元综合调整工作，从而整体上提高缝洞单元采收率。具体对策为：对于单元内未控制储量，可以部署加密完善井，提高储量控制程度；对于井控未连通储量，可以通过侧钻、储层改造或高压注水，提高储量动用程度；对于连通难采出储量，可以通过部署注采完善井、开展注采井及其层位调整、水驱流道调整、氮气驱等工作，从而扩大水驱或气驱波及体积，改善水驱及气驱效果，提高储量的动用效率及采收率。如S74单元在储量精细分类描述及评价的基础之上，对东部未控制储量部署调整井TK6104X，日产达25 t；对中部连通难采出的储量部署注采完善井[17-18]TK6100，在产油1×104t后，转注水，邻近两口油井受效，增加了水驱动用储量；对前期注水水窜的TK651CH井进行流道调整，注水受效井含水下降，同时增加了新的受效井，扩大了水驱波及，把井间连通难采出的储量转变为水驱可采出储量，井组已累积增油8 100 t。该单元通过综合调整，增加可采54.3×104t，提高采收率0.92%，开发效果整体改善。

4 结论

(1)以缝洞识别为基础，动静结合，从缝洞单元内储量的有效控制及动用状况出发，把缝洞单元储量分为未控制储量、井控未连通储量、连通难采出储量和连通易采出储量，为缝洞单元精细开发提供重要依据。

(2)根据缝洞单元内储量分类评价结果，可有针对性地开展完善井部署、注采调整及流道调整等综合调整工作，能从空间上最大程度地提高储量动用效率及采收率，改善开发效果。

(3)缝洞单元储量精细分类评价是一项油藏综合描述技术，描述结果与油藏实际的符合程度不但依赖于各类静、动态资料的丰富程度，还取决于各类技术的研究精度。鉴于碳酸盐岩缝洞型油藏的复杂性以及缝洞刻画的精度和连通状况分析的难度，目前该方法处于定性到半定量研究阶段，具体划分方法还需不断完善。

参考文献:

[1] 宋立新,陈超,赵庆辉.已探明未动用储量评价方法研究[J].特种油气藏,2001,8(2):46-50.

SONG Lixin,CHEN Chao,ZHAO Qinghui.Evaluation methods for proven but untapped reserve[J].Special Oil and Gas Reservoirs,2001,8(2):46-50.

[2] 王东旭,王鸿章,李跃刚.长庆气田难采储量动用程度评价[J].天然气工业,2000,20(5):64-66.

WANG Dongxu,WANG Hongzhang,LI Yuegang.Evaluation of producing percent of difficult-to-recover reserves in Changqing gas field[J].Natural Gas Industry,2000,20(5):64-66.

[3] 梁爽,刘义坤,曾博,等.一种计算砂体储量动用程度的新方法[J].数学的实践与认识,2016,46(4):102-108.

LIANG Shuang,LIU Yikun,ZENG Bo,et al.A new method of calculating sand reservoir producing degree[J].Mathematics in Practice and Theory,2016,46(4):102-108.

[4] 张为民,薛培华.探明未开发储量的灰色评价方法[J].石油学报,1999,20(4):29-33.

ZHANG Weimin,XUE Peihua.Gray estimate method for the proved non-predicting reserve evaluation[J].Acta Petrolei Sinica,1999,20(4):29-33.

[5] 牛彦良,吴畏.未动用储量优选评价分析方法[J].石油学报,2006,27(S1):115-118.

NIU Yanliang,WU Wei.Optimized selection and evaluation method for nonproducing reserves[J].Acta Petrolei Sinica,2006,27(S1):115-118.

[6] 鲁新便.岩溶缝洞型碳酸盐岩储集层的非均质性[J].新疆石油地质,2003,24(4):360-362.

LU Xinbian.Heterogeneity of karst-vuggy carbonate reservoir rocks[J].Xinjiang Petroleum Geology,2003,24(4):360-362.

[7] 林忠民.塔河油田奥陶系碳酸盐岩储层特征及成藏条件[J].石油学报,2002,23(3):23-26.

LIN Zhongmin.Carbonate rock reservoir features and oil-gas accumulating conditions in the Ordovician of Tahe oilfield in northern Tarim Basin[J].Acta Petrolei Sinica,2002,23(3):23-26.

[8] 杨敏,靳佩.塔河油田奥陶系缝洞型油藏储量分类评价技术[J].石油与天然气地质,2011,32(4):625-630.

YANG Min,JIN Pei.Reserve classification and evaluation of the Ordovician fractured-vuggy reservoirs in Tahe oilfield[J].Oil & Gas Geology,2011,32(4):625-630.

[9] 龙喜彬.塔河油田缝洞型油藏未动用储量评价及开发对策探讨[J].内蒙古石油化工,2009(13):124-127.

LONG Xibin.Discussion for evaluation and development policies of non-producing reserves of the crack and hole reservoir of Tahe oil-field[J].Inner Mongolia Petrochemical Industry,2009(13):124-127.

[10] 陈志海,马旭杰,黄广涛.缝洞型碳酸盐岩油藏缝洞单元划分方法研究:以塔河油田奥陶系油藏主力开发区为例[J].石油与天然气地质,2007,28(6):847-855.

CHEN Zhihai,MA Xujie,HUANG Guangtao.Research on the fracture-vug unit division of fractured-vuggy carbonate rock oil pools:An example from the Ordovician oil pools in the principle producing area of Tahe oilfield[J].Oil & Gas Geology,2007,28(6):847-855.

[11] 荣元帅,胡文革,蒲万芬,等.塔河油田碳酸盐岩油藏缝洞分隔性研究[J].石油实验地质,2015,37(5):599-605.

RONG Yuanshuai,HU Wenge,PU Wangfen,et al.Separation of fractures and cavities in carbonate reservoirs in the Tahe oil field[J].Petroleum Geology & Experiment,2015,37(5):599-605.

[12] 王士敏,鲁新便.塔河油田碳酸盐岩储层预测技术[J].石油物探,2004,43(2):153-158.

WANG Shimin,LU Xinbian.Prediction techniques for deep carbonate reservoirs in Tahe oilfield[J].Geophysical Prospecting for Petroleum,2004,43(2):153-158.

[13] 王者顺,王尚旭,唐文榜.塔河碳酸盐岩溶洞油藏的地震响应及频率差异分析[J].石油与天然气地质,2004,25(1):93-96.

WANG Zheshun,WANG Shangxu,TANG Wenbang.Seismic response and frequency difference analysis of cavern-type reservoirs in carbonates in Tahe oilfield[J].Oil & Gas Geology,2004,25(1):93-96.

[14] 刘春园,魏修成,徐胜峰,等.地球物理方法在碳酸盐岩储层预测中的应用综述[J].地球物理学进展,2007,22(6):1815-1822.

LIU Chunyuan,WEI Xiucheng,XU Shengfeng,et al.The overview of geophysical techniques in prediction of carbonate rock reservoir[J].Progress in Geophysics,2007,22(6):1815-1822.

[15] 周丽梅,郭平,刘洁,等.利用示踪剂资料讨论塔河缝洞性油藏井间连通方式[J].成都理工大学学报(自然科学版),2015,42(2):212-217.

ZHOU Limei,GUO Ping,LIU Jie,et al.Study on inter well connectivity of carbonate rock reservoir with fractures and caves by tracer in Tahe oilfield,Xinjiang,China[J].Journal of Chengdu University of Technology (Science & Technology Edition),2015,42(2):212-217.

[16] 窦之林.碳酸盐岩缝洞型油藏描述与储量计算[J].石油实验地质,2014,36(1):9-15.

DOU Zhilin.Description and reserves calculation of fractured-vuggy carbonate reservoirs[J].Petroleum Geology & Experiment,2014,36(1):9-15.

[17] 荣元帅,刘学利,杨敏.塔河油田碳酸盐岩缝洞型油藏多井缝洞单元注水开发方式[J].石油天然气与地质,2010,31(1):28-32.

RONG Yuanshuai,LIU Xueli,YANG Min.A discussion on water flooding in the multi-well fractured-vuggy units of carbonate reservoirs in Tahe oilfield[J].Oil & Gas Geology,2010,31(1):28-32.

[18] 李新华,荣元帅.塔河油田缝洞型碳酸盐岩油藏合理注采井网优化研究[J].钻采工艺,2013,36(5):47-51.

LI Xinhua,RONG Yuanshuai.Optimization research on reasonable injection-production pattern in Tahe oilfield fractured carbonate reservoir[J].Drilling & Production Technology,2013,36(5):47-51.