塔河油田奥陶系碳酸盐岩油藏勘探技术

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水平井钻井及直井侧钻技术
针对塔河油田奥陶系顶面发育一套岩溶缝洞型
储集体这一特点部署了水平井， 效果明显。已完钻的
第 ’$ 卷
第.期
蒋炳南， 等： 塔河油田奥陶系碳酸盐岩油藏勘探技术
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水平井有 !"#$%& 井， 该井结合储集层预测和油气检 垂直厚度）开始水平钻 测技术在进入奥陶系 $’ ( （ 于 ’%%) 年 $ 月 ) 日裸眼测试 进， 共揭开油层 ))% (， 获高产工业油气流， 初产原油每天 #%#*+ ,* 截止 ’%%) 年 - 月 $) 日共生产原油 .- )$- ,， 平均日产原油 #$+*+ 取得了显著的经济效益。 ,， 在塔河油田对未获油气突破的直井采用侧钻以 直井酸压未获产能， 该 便获得油气发现。如 !"#’/ 井， 井结合储集层预测和油气检测技术在 ’%%) 年 . 月 ’% 日开始侧钻， 钻至斜深 / -$$*#% (（ 相当于垂深 / #$%*0$ 时出现漏失， 至 / -/0*’) (（ 相当于垂深 / #’.*/+ (） (） 完钻。 于 ’%%) 年 + 月 $) 日测试， 0 (( 油嘴日产油 $+# $ $ 气 / %%% ( ， 获高产工业油气流， 取得了显著的经济 (， 效益。 水平井钻井及直井侧钻技术目前已成为开发塔河 油田钻井工程的主要技术之一。
石炭系和奥陶系等主要目的层， 先后完成了相互连接 的 $ 块三维地震施工， 满叠面积达 % &!’()$ *+%(
!""" 年完成了塔河油田主体范围内 # 块三维的 联片精细成像处理， 满覆盖（ 覆盖次数 %& 次） 面积达 % 利用开发和研制的软件与技术方案， 最终 ,&&(%" *+ ，
实现了统一网格、 统一静校正、 统一地震记录（ 极性、 时差、 振幅、 频率、 波形） 、 统一速度模型、 统一叠加和 偏移的联片处理； 通过联片精细成像处理， 地震资料 的品质得到了改善， 并对主要目的层奥陶系的风化面 进行了精细刻画， 使原三维地震资料拼接处的构造得 到了落实， 资料的分辨率、 信噪比、 保真度得到了有效 提高， 为后续的地震资料解释、 储集层预测、 地震反 演、 整体评价塔河油田提供了可靠的基础资料。随着 塔河油田勘探开发的不断发展， 将利用这一技术逐步 完成全区的三维联片处理与解释。 为全面深入研究碳 酸盐岩古岩溶油藏提供了扎实的资料保证。 三维地震 勘探与联片精细成像技术是塔河碳酸盐岩大型油气 田发现与评价的关键技术之一。
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完井技术
针对塔河油田奥陶系碳酸盐岩油藏早期先期裸
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储集层酸压改造配套技术
塔河油田奥陶系碳酸盐岩油藏储集空间以溶蚀
眼完井方式存在的问题， 根据已完钻井钻遇的储集层 储集类型、 裂缝发育状况、 泥浆密度窗口、 钻井液漏失 量、 自然产能、 油组数等四类井况（ 高产单层； 中、 高产 多层； 低产多层； 低产单层） 。 研究总结出“ 三类完井方 式、 七种完井工具组合方式” 的完井技术： !高 产 单 层， 裸眼完井， 直接投产或酸压投产 3 后期酸压改造。 高产多层且无法套管射孔完成的， 选用 456 完 " 中、 井方式完井， 直接投产或酸压投产3后期酸压改造。 该 完井方式是在钻穿油层后，用钻杆下入管外封隔器、 滑套等工具组合， 膨胀封隔器， 通过管外封隔器、 滑套 实施层段的分隔，可以按层段进行作业和生产控制。 低产多层， 射孔完井方式， 酸压投产。 $ 低产单 #中、 酸压投产。 % 水平井完井可 层， 裸眼 射孔方式完井， 分为裸眼、 衬管、 套管固井、 防砂、 456 等几种不同的 类型。 可在塔河油田奥陶系中上部储集层开展水平井 开发先期试验， 初期采用先期裸眼完井。利用老井侧 钻水平井可节省钻井时间及费用。 塔河油田奥陶系碳酸盐岩油气勘探技术的应用， 成功地解决了塔河油田勘探、开发中急需解决的难 题。 基本查明了塔河油田地区古生界碳酸盐岩储集层 的横向展布规律， 不仅对塔河油区的勘探、 开发起到 了重要的指导作用， 同时对其它地区的碳酸盐岩油气 勘探、 开发同样具有重要的指导和借鉴作用。
与立压之间、 负压值与套压之间的数学模型； 研制出 了两套适合塔北地区地层特征的欠平衡钻井液体系， 即低胶聚磺钻井液体系和无固相盐水聚合物钻井液 体系， 并确定了欠平衡钻井在各种不同条件下的泥浆 循环路线方案。测试结果表明， 已实施欠平衡钻井工 艺的 ’ 口井， 其储集层伤害系数为零。发现了常规钻 井不可能发现的低产油层， 取得了显著的经济效益。
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三维地震勘探与联片精细成像处理 技术
自 !""# 年， 西北石油局在塔河地区针对三叠系、
埋藏深， 奥陶系顶部多遭风化剥蚀， 其地震反 + 以下， 射信号较弱且杂乱， 裂缝、 溶洞型储集体非均质性强， 储集层预测十分困难。 为此， 经过几年的攻关， 建立了 一套适合塔北碳酸盐岩储集层预测的物探新技术系 列。 （ !） 地震属性提取技术 塔河油田三维保幅地 震数据体振幅参数的提取及应用， 反映出下奥陶统风 化面附近的振幅普遍较高， 而良好储集层往往位于振 幅相对较弱的区域， 钻井证实， 这种弱振幅区油气产 裂 量也较高， 如 .&$、 /0&’$ 等井。在下奥陶统内部， 缝、 溶洞则表现为强振幅。 为了消除地震反射振幅本身存在的差异对振幅 属性分析的影响， 利用了振幅横向变化率来预测储集 层， 取得了很好的应用效果， 振幅横向变化率较大的 区域与裂缝带或溶洞的发育有关。 该成果的应用有效 地提高了钻井的命中率。 （ %） 三维地震相干体技术 三维地震资料相干 参数的强弱与储集层的发育有关， 塔河油田 , 区和 区处于相干性较强的地区， 而产量和储量丰度较高的 塔河油田 & 区处于相干性较弱的区域。 （ -） 三维可视化解释技术 利用三维可视化技 术和地震数据体层拉平（ 古构造近似恢复） 技术相结 合进行古地貌、 古水系研究取得了重要进展。 （ &） 地震测井联合反演技术 利用塔河油田区
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油气判别技术
（ ,） 模式识别预测含油气性 利用模式识别处
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欠平衡钻井技术
塔河油田奥陶系碳酸盐岩岩溶缝、洞型储集层，
理技术， 对塔河油田区内的 (! 条测线进行了处理。 选 用的地震特征参数为自回归系数、 伯格谱、 自相关系 数等。 综合分析利用模式识别进行碳酸盐岩储集层含 油气性预测在塔河油田钻井的成功率为 ’"!左右。 本 模式识别方法只是二维油气预测， 预测精度受到一定 限制。 （ -） 稳健烃类检测系统 使用稳健烃类检测方 法对塔河油田区下奥陶统已完钻的多口井的地震资 料进行了处理， 处理结果与实钻结果吻合较好。 （ !） 多参数聚类分析技术 利用二维交会的方 式， 将沿层任意两种地球物理参数进行分析， 如平均 相干、 振幅的二维交会图， 或利用三种参数进行交会 分析， 如平均相干、 波阻抗、 振幅的三维交会图， 进行 含油气性预测， 也取得了较好效果。 利用已完钻井的油气成果， 结合模式识别、 烃类 检测和多参数聚类分析及各种地球物理参数预测解 释结果， 综合古地貌、 古水系的研究成果， 对塔河三维 联片地区碳酸盐岩储集层的含油气性进行了预测。
第 %- 卷 第 , 期 %’’% 年 !% 月 文章编号： !’’!3-$)- （ %’’% ） ’,3’#--3’-
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塔河油田奥陶系碳酸盐岩油藏勘探技术
（ 为祝贺新疆油田分公司年产原油一千万吨而作） 蒋炳南， 姜成生， 王士敏
通常， 塔北碳酸盐岩钻井第四次开钻进入奥陶系 顶面附近， 如果钻遇油气显示层段， 则选择套管挂壁 测试工艺。当上面第一段油气层已有产能， 对其下的 第二段油气层选择裸眼支撑式测试工艺或膨胀测试 工艺， 其封隔器宜坐封在第一段油层以下， 紧靠第二 段油层上部的井径规则、 岩石坚硬段。在多层都已打 开需要测试中间油层段时， 选择膨胀跨隔测试工艺。 另外， 对非高压、 高产的套管井已射开的单一油层段 负压 进行测试， 从保护油层考虑， 可选择测试 2 射孔（ 射孔） 联作工艺， 对底部已射开油层以上层位射孔测 试， 则无需打水泥塞， 选择跨隔 2 测试 2 射孔联作新工 艺， 一趟作业可完成 $ 道工序。
（ 中国石化 新星石油公司 西北石油局， 新疆 乌鲁木齐 $-’’!! ） 摘 要： 针对塔河油田古生界碳酸盐岩超深层缝洞型油藏的勘探开发这一世界 级 的 难 题 ， 中石化新星石油公司西北
石油局近几年来开展了深入、 不懈的科技攻关， 逐步形成了一套从三维地震成像处理到精细解释， 碳酸盐岩储集层预 测与评价、 油气判别到储集层酸压改造、 测试、 完井技术以及欠平衡钻井技术、 水平井、 直井侧钻技术等一套适合于塔 河油田古生界碳酸盐岩缝洞型油藏勘探的方法技术系列， 取得了很好的效果。这套技术系列对其他地区碳酸盐岩的 油气勘探与开发也有着重要的指导和借鉴意义。 关键词： 塔里木油田； 塔河油田； 奥陶纪； 裂缝； 溶洞； 碳酸盐岩油气藏； 勘探； 技术 中图分类号： /1!%%(!文献标识码： 2
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碳酸盐岩储集层预测技术
塔河油田奥陶系碳酸盐岩储集层大都位于 # -’’
收稿日期： %’’%3’,3%’ 作者简介： 蒋炳南（ ， 男， 江苏武进人， 教授级高级工程师， 油气勘探。 !"&’3）
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已完钻的 !" 余口钻井资料和该区联片三维地震保幅 数据体针对奥陶系碳酸盐岩储集层进行反演处理研 究。在波阻抗剖面图上清楚的反映出： 奥陶系储集层 由浅到深可以分为三个带。 第一个带相当于地表岩溶 带与上部渗流岩溶带，风化面以下 #"$%" & 左右， 低 波阻抗较连续分布， 在平面上分布较广， 有连通的低 波阻抗体， 也有互不连通的低波阻抗体， 这与奥陶系 风化面的储集层横向非均质性有关； 第二个带相当于 下部垂直渗流岩溶带，为横向连续性差的低波阻抗 带， 有时与地表岩溶带的低阻抗体相连通； 第三个带 相当于潜流岩溶带， 为横向连通性差。延伸较短的低 波阻抗体， 与上部波阻抗体连通性差。主要储集体和 油气产层多发育在下奥陶统顶面以下 ’"$(" &， 与钻 井录井、 岩心、 测井综合解释的认识基本一致。 （ #） 裂缝及溶洞发育带的综合预测技术 包括 检测裂缝及溶洞 )*+ 技术；多方位地震资料各向异 性处理技术； 构造应力场分析技术； 频率差异分析溶 洞识别技术。 通过上述各种地球物理参数的分析评价， 综合录 井技术， 对塔河油田区碳酸盐岩裂缝及溶洞型储集层 的有利发育区带进行了预测和分类，结合钻井放空、 泥浆漏失等特征与岩溶带的关系建立了储集层发育 模式。
， 对泥浆密度很敏感， 安全窗口很小（ "/"-$"/".0 1&!） 钻井多发生井漏， 如 *.% 井奥陶系才揭开 ’/# &， 漏失 泥浆就达 , """ &! 以上， 被迫提前完钻。 根据塔河油田钻探目的层的性质和地质要求， 确 定了欠平衡四开钻井程序，在四开欠平衡钻井之前，
,22/% && 尾管下至风化壳之上 -$. &/ 建立了负压值
通过对已完钻井油气成果与古地貌、 古水系的对 比研究认为， 古地貌的相对较低的部位是古水系的主 干河道， 储集层孔隙遭充填严重， 储集空间不发育， 含 油气性稍差， 油气产量较低。
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储集层识别与评价的测井技术
应用声波电视成像测井技术， 更清晰、 更直观地
显 示 了 塔 河 油 田 # !"" & 深 处 的 碳 酸 盐 岩 储 集 层 裂 缝溶洞特征， 较准确地计算出裂缝的产状， 根据从声 波电视图像上提取的各井裂缝倾向、 倾角信息， 应用 多元线性回归方法建立了裂缝发育程度与常规测井 曲线裂缝段响应的关系， 指出有利缝洞发育段， 为研 究和预测裂缝性储集层提供了较准确的资料。 综合利用动态阈值法、 瞬时频谱法、 长短时方差 比值法、 相关对比法等技术提取长源距声波全波测井 的纵横波信息，利用纵横波时差计算裂缝发育指标， 为准确识别裂缝性储集层提供可靠信息。 计算了岩石 泊松比等参数， 为破裂压力梯度和实施酸化压裂作业 提供了基础数据。 声波电视成像测井和长源距声波全波测井资料 的应用， 为常规测井解释提供了补充和标定， 改进了 综合概率模型， 建立了新的综合裂缝概率模型， 并对 裂缝发育实现了初步分级， 进一步提高测井解释精度 和评价裂缝性储集层的准确性。