SD油田滚动勘探开发一体化实践

2021-05-06周光哲

油气藏评价与开发 2021年2期

周光哲

（中国石化华东油气分公司勘探开发研究院，江苏南京210000）

溱潼凹陷斜坡带中浅层油藏整体已进入高成熟勘探阶段，勘探开发目标逐步转向隐蔽油气藏。随着勘探程度不断提高，滚动勘探工作面临如何落实优质规模储量目标以及“十四五”期间资源接替的问题。

在当前油气价格低迷的寒冬期，高效增储上产是每个油田面临的直接挑战。许多学者对不同类型油藏的滚动勘探开发一体化工作方法进行了研究，张人玲[1]结合江苏油田高勘探区复杂断块油藏的滚动开发，从三维地震资料精细处理，构造精细解释以及关键井实施与评价等方面，提出了不同阶段的滚动勘探开发策略。杨晓培[2]对泌阳凹陷北部斜坡带中部的复杂断块油藏分布规律、油气成藏主控因素以及构造精细研究等方面进行探讨。

SD 油田属于一个典型的构造—岩性油藏，2010年部署的探井帅1 井的成功钻探发现了SD 含油构造，随后通过部署滚动勘探井以及开发井发现了三垛、戴南、阜宁组多套含油层系，从而取得了SD油田储量规模增加至最初的4.5倍的良好效果，为华东油气田“十二五”至“十三五”期间原油产量翻倍奠定了坚实的物质基础。SD油田滚动勘探开发一体化方法包括：精细构造解释，识别低序级断层；加强基础地质研究，深化油气成藏主控因素认识；部署开发兼评井，提高单井利用率；动静结合，滚动扩大老区含油面积；上下层系立体评价，降低滚动勘探风险。通过此类方法部署实施的井位取得了很好的油气成果，特别是发现了SD油田火成岩油藏，总结了油藏成藏要素及成藏模式。该油田的滚动勘探开发一体化方法，对于寻找中浅层的三垛、戴南以及阜宁组火成岩油藏具有一定的指导借鉴意义。

1 油田概况

SD 油田位于溱潼凹陷西部内斜坡带中部，西北部为MS 油田，西南部为BC 油田XBC 区块、CC 区块、CJB 区块和YD 油田，构造位置有利，是油气运移的指向区。2010年部署的探井SD1 井，在垛一段、戴二段以及戴一段钻遇油层共3 层18 m，常规试油自喷16 t/d，从而发现了SD 油田含油构造。SD 油田整体为一被断层复杂化的背斜构造，区块内主要发育近东西走向的MS 断层，SD、SD1 号、SD2 号、SD3号5 条大断层，将SD 切割成3 个近东西走向的条带状断块，内部发育次级断层，相互交错将SD 油田分割成多个断块。其中断距最大的为北部边界断层茅山断层，断距为40～100 m，内部次级断层断距小则不足10 m。初步统计，在已投入开发的9个断块中，最大含油断块为SD3 井所在断块，面积约1.04 km2，面积最小含油断块为SD1-12 断块，面积为0.04 km2（图1），因此，SD 油田是一个被多条断层切割的构造—岩性油藏。

SD油田含油层系主要发育在浅层的三垛组的垛一段、戴南组的戴一段以及深层阜三段，此外，受火成岩影响在阜四段中也有油气显示（图2、图3）。油藏类型包括垛一段稠油油藏，戴南组构造—岩性油藏、阜四段火成岩油藏以及阜三段断块油藏。主力油藏为戴一段，沉积微相为三角洲前缘沉积，总体上砂体具有由东南向西北减薄直至尖灭的趋势，油藏为砂岩尖灭线和构造共同控制的复合型圈闭。戴一段储层孔隙度平均值为25.8 %，渗透率平均值为633.26×10-3μm2，为中高孔、中高渗储层。整个油田经历了勘探发现、开发建产、扩边完善井网、“帅垛下面找帅垛”以及稳产共5 个阶段，通过滚评建一体化共新增含油层系2个，新增含油断块6个，新增探明储量1.011×107t，成为华东油气田主力原油产建区块。在整个“十二五”至“十三五”期间，SD油田的发现使得整个华东原油从年产油1.8×105t上升至3.5×105t，实现了原油产量翻倍。

图2 SD油田油藏综合柱状图Fig.2 Reservoir comprehensive histogram of SD Oilfield

图3 过SD3-1B—SD1-5—SD1-6井三垛组一段、戴南组油藏剖面Fig.3 Reservoir profile of Es1 and Ed1 cross WELL-SD3-1B,WELL-SD1-5 and WELL-SD1-6

2 滚动勘探做法及成效

2.1 形成以经济效益为核心的滚动勘探开发一体化思路

针对整个苏北盆地油藏“碎、小、低、薄、深”的地质特征，随着勘探开发持续深入，勘探程度不断提高,发现新区的难度日益增加[3]。随着“十三五”油价下跌，面对常规原油增储上产的任务目标，工作思路主要围绕已开发高效老油田周边开展滚动勘探工作，寻找在低油价下具有经济效益的产能建设区块，增加探明或者可动用地质储量。SD油田最初通过探井发现戴一段、垛一段含油层系，后续随着三维地震资料的再处理，地质认识的不断加深，在原油区的边缘、区块的结合部开展滚动勘探[4]，降低风险，带动新区块以及新层系的发现，能较好的实现产能区块的接替。

2.2 精细构造解释，识别低序级断层

SD 油田火山发育，火成岩穿刺会导致目的层波组紊乱，地震反射波组难以判断是原始地层还是侵入岩，同时影响该地区断层的识别。针对目的层开展了提高能量横向一致性、压制多次波来改善成像质量，提高目的层地震分辨率。同时采用了叠前去噪以及叠后火成岩岩下能量补偿，从而提高火成岩岩下弱层反射信息[5]。通过以上方法为断层刻画与圈闭的识别提供了可靠的资料基础。

由于SD油田阜三段油层砂体厚度薄，低序级断层就能够对油气聚集起控制作用。精确识别微小断层、提高圈闭的描述精度，是滚动勘探开发要解决的首要问题之一。为了提高圈闭描述精度，在平面上以10×10网格开展小面元解释，通过加密等值线变速成图，刻画每个目的层的构造高点[6]；另一方面采取多手段加强断层识别：首先是在应力分析基础上，利用时间切片识别整体构造格局[7]，用相干体刻画解释技术明确断层展布规律，确保断层解释合理性。针对微小断层波组特征变化小难以识别的情况，通过建立正演模型来落实小断层。针对SD 油田侵入岩发育区构造解释，根据不同侵入模式下辉绿岩的反射特征来识别断层[8]。运用上述方法在SD油田阜三段新识别出次级断层F1、F2 及F3、F4 断层控制形成的2 个新的含油圈闭，随后部署开发兼评井SD5-14及滚动勘探井SD501 在阜三段见到较好油气显示，新增含油面积约2.06 km2,新增可动用地质储量约1.79×106t（图4、图5）。

图4 SD油田阜三段含油面积Fig.4 Oil bearing area of Ef3 of SD Oilfield

图5 SD油田过Yu6—SD5-14井三维地震剖面Fig.5 3D seismic profile of SD Oilfield cross Well-Yu6—SD5-14

2.3 加强基础地质研究，深化油气成藏主控因素认识

SD 油田构造较为复杂,花状断层发育,与之相关的断块或断鼻圈闭较为发育。苏北盆地的三垛组、戴南组烃源岩不发育，油气主要来源于阜三段油藏遭破坏后再次运移聚集，属于次生油藏[9]。阜四段烃源岩热演化程度低，提供油气资源量少，戴南组成藏需要断层沟通阜二段烃源岩。SD油田的原油来自东部时堰次洼阜二段烃源岩，油气由赵家庄等断层垂向运移至阜三段及戴南组、再向西侧向运移至SD油田成藏（图6）。

图6 SD油田成藏模式Fig.6 Accumulation mode of SD Oilfield

SD 油田戴一段主要发育扇三角洲前缘沉积，其物源主要来自于东南方向。分析认为SD 油田从东南向西北沉积逐渐由三角洲前缘演变为前三角洲泥沉积，砂体逐渐变薄至尖灭,局部发育河道砂（图7）。同时在西部由于构造抬升，在斜坡带构造上倾方向上尖灭或者在鼻状构造背景下，易于形成岩性或构造—岩性圈闭。因此，针对SD 油田戴一段油藏，利用测录井资料进行精细地层对比，刻画单砂体平面展布规律；开展储层预测方法来落实戴一段砂体尖灭线：根据测井数据进行砂、泥岩统计分析，确定本区储层及非储层的之间速度差异，在地震属性分析的基础上结合波阻抗反演刻画单砂体尖灭线，在前期构造特征研究的基础上落实有利的构造—岩性滚动勘探目标[10]。

图7 SD油田戴一段Ⅱ砂组沉积微相平面Fig.7 Sedimentary microfacies of No.Ⅱsandstone group in Daiyi Formation of SD Oilfield

2.4 部署开发兼评井，提高单井利用率，节约钻井成本

在部署滚动勘探井时，与区块整体开发概念设计相结合，抽稀开发井进行探边评价，有意识加强开发井在录井、取心、测试等方面设计要求，甚至加深兼探等措施[11]，一口井设计2～3个靶区（1～2个滚动扩边靶区+1 个开发井靶区），边滚动评价、边挖潜调整，利用开发井来完成滚动勘探井地质任务，实现一井多用，提高了单井利用率，节省了大量的钻井投资。如SD 油田的SD1 断块，在开发井SD1-4 成功的基础上，向外推3 个井距部署SD1-6 井进行油藏探边，成功后继续外推井距进行探边，钻遇水层则作为注水井纳入开发井网中，大大降低钻遇风险，最终该井落实戴一段II 油组油藏边界。SD 油田的SD2 块，同样利用开发井SD1-17井进行油藏探边，该井在戴一段测井解释油层12.9 m，未钻遇油藏边界，转为开发井纳入开发井网，随后进一步外扩2个井距部署开发井落实油水边界，新增地质储量30×104t。运用开发兼评井开展滚动勘探在SD 油田取得了很好的效果：平均单井节约钻井进尺约500～1 000 m，节约钻井成本约2 488万元。

2.5 动静结合，滚动扩大老区含油面积

SD 油田主体建产后，对整个区块开展生产动态跟踪。一方面是开展老井复查工作:针对录井见显示、测井解释无成果的重点井分析运聚规律，再次进行构造精细解释，寻找有利滚动目标；另一方面是动静态相结合，扩大老区含油面积。对已投产单井生产动态进行跟踪，部分井长期稳产并且不含水，结合储层预测结果分析砂体展布有利区，进一步向外部署滚动勘探井，发现新的含油断块。如SD1-1 井在戴一段录井见4 层油迹，视厚15 m，测井解释为水层，构造上位于低部位，高部位成藏可能性较大，随后追高部署SD1-12 井获得成功，戴一段钻遇油层7.8 m，新增地质储量2×105t。在动态方面，SD1-8井与SD2井为不同断块开发井，两口井生产情况均为高产、稳产不含水，结合储层预测砂体展布特征，分析认为戴一段油藏有继续向东、向北外扩潜力，分别部署SD1-16及SD1-17井，钻遇油层24.3 m和12.9 m，投产产量分别为13 t/d和8.9 t/d，新增地质储量60.0×104t。

2.6 上下层系立体评价，降低滚动勘探风险

SD油田含油层系多，在部署滚动探井时，常常考虑兼顾多套层系。在取得SD油田三垛组、戴南组油藏为次生油藏认识后，针对阜三段油藏部署井位时兼顾三垛、戴南组，从而降低滚动勘探风险。SD油田部署的10 口滚动勘探井中有5 口钻探多套含油层系，取得了预期的效果。最典型的是为完善SD5 井区阜三段油藏注采井网部署的开发兼评井SD5-12井，兼顾评价该块戴南组油藏，从而发现戴南组III砂组油藏；通过各种手段加强火山通道裂缝体系、火成岩及蚀变带的研究，SD1-7 井在完善戴南组开发井网同时兼探阜四段火成岩油藏，该井在阜四段钻遇油层，常规投产稳产5 t/d，取得火成岩油藏的突破。

3 滚动勘探开发部署重点

3.1 外围戴一段隐蔽油藏

SD 油田戴一段位于三角洲前缘末端，发育水下分流河道和河口坝等有利的沉积相带，受控于砂体尖灭线、地层产状和断层的组合关系，形成三类油藏：一是砂体尖灭线与断层走向相交形成的构造-岩性油藏；二是砂体尖灭线微转折带形成的岩性油藏；三是断层控制的断块油藏[12]（图8）。通过开展沉积微相研究及储层预测分析砂体展布特征，结合岩性尖灭带成藏模式，识别出SD5 和SD8 戴一段有利滚动潜力区。在SD8井区，开发兼评井SD5-16井新发现II 砂组含油层，储层预测显示戴一段II 砂组砂体逐渐向西部尖灭，向西部构造高部位部署滚动勘探井SD8-6，该井在戴一段II砂组解释油层2层视厚3.8 m，试获8 t/d 稳定产量，随后相继实施的开发井均钻遇戴一段油藏，至此整个SD 戴南组新发现SD5-12、SD8-6 井区两个含油区块（图1），新增探明储量1.26×106t。帅垛外围通过开展外围隐蔽性油藏研究，发现此类圈闭面积4.59 km2，圈闭资源量约343.9×104t。

图8 SD油田戴一段油气成藏模式示意图（平面）Fig.8 Hydrocarbon accumulation mode of Daiyi Formation in SD Oilfield（Flat-plane）

3.2 火成岩相关油藏

国内于1957年首次在准格尔盆地西北缘发现火成岩油气藏[13]。近年来，我国多个油田发现火成岩相关接触变质带油气藏，包括华北油田冀中廊固凹陷，胜利油田沾化凹陷罗家地区罗151 块、江苏油田高邮凹陷北斜坡等。苏北盆地火成岩分布广泛，主要形成于渐新世三垛运动期，原位保持性好[14-16]。其中溱潼凹陷主要发育火山通道相和溢流相两类火成岩相，已发现隐爆角砾岩型、接触蚀变带型、侧向遮挡型3种类型油藏（图6），主要分布在阜宁组三段和四段[17]。

由于岩浆隐爆作用形成的油藏称为隐爆角砾岩油藏。在火山通道附近的震碎带可形成网状裂缝，提高储层渗流能力，下部阜二段烃源岩生成的油气沿火山通道或者是断层运移到火成岩裂隙以及上部的三垛、戴南组成藏[18-19]。火成岩岩性以火山角砾岩为主，岩心薄片可以观察到黑色硫化铁质岩，孔隙度17.2%，渗透率93.6×10-3μm2[20]。储集空间主要为裂隙-孔隙型，原生孔隙包括原生气孔、晶间孔、杏仁体、内孔等；原生裂缝包括冷凝收缩缝、收缩节理和砾间裂缝等。次生储集空间往往叠加在原生储集空间上，改善储层物性，按存在方式分：裂缝、熔孔（洞）、气孔、斑晶裂纹和晶间孔等[21]。

火山遮挡型油藏是由于火山通道穿刺或者侵入岩体穿层侵入，造成地层局部隆起和隔断，使砂岩储层上拱，在侵入岩体或者火山通道储层致密的条件下形成。同时由于火成岩上拱牵引使得砂岩储层形成伴生裂缝，改善了砂岩储集性能，从而形成局部高产[22]。SD5 井以及SD8 井在阜三段钻遇火山遮挡型油藏，其中SD5井阜三段试油24.8 t/d、SD8井阜三段试油6 t/d，取得了阜三段遮挡型火成岩油藏的成功。在溱潼凹陷阜四段—阜二段侵入岩面积达118 km2，初步估算火成岩圈闭总资源量1.3×107t，是寻找接触蚀变带和火山遮挡型油藏的有利目标区。