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文章编号:1001-6112(2002)05-0446-04碳酸盐岩裂缝-溶洞型油气藏开发技术探讨黄孝特(中国石化石油勘探开发研究院,北京 100083)摘要:碳酸盐岩裂缝-溶洞型油气藏是中国西部塔里木盆地海相地层中最发育的油气藏类型之一。
其最主要的特征是储集空间以裂缝、溶洞为主,非均质性极强,测井、地震资料又很难识别,并且其开发与中国典型的碎屑岩油气藏又有很大区别。
在新疆塔河油田的开发过程中,直接投产的井只占10%,大部井都是经过酸压以后投产的。
该文利用S70井几次酸压后的生产特点来分析油藏的储层特征,并对裂缝-溶洞型油气藏开发技术进行了探讨。
关键词:裂缝-溶洞型油气藏;储层;碳酸盐岩;塔河油田中图分类号:TE122.3 文献标识码:A1 塔河油田储层特征塔河油田三区奥陶系主要为下奥陶统,并未钻穿。
岩石的颜色主要为灰色,含油丰富的呈褐色,岩溶岩类砂泥质岩和角砾岩多为绿灰色。
岩石的矿物成分主要为方解石,一般为99%,其次为黄铁矿、硅质、白云质和自形半自形石英等。
岩石类型主要为泥微晶灰岩、(含)颗粒泥微晶灰岩、亮晶颗粒灰岩、泥微晶颗粒灰岩、云灰岩类、(含)陆屑灰岩和岩溶岩类。
岩溶岩类是本区下奥陶统中最重要的岩石类型,此类岩石发育的多少能反映岩溶的发育程度。
本区岩溶岩包括风化裂隙角砾岩、洞穴塌陷角砾岩、地下暗河沉积系列(包括钙屑砂砾岩、钙屑砂岩、钙屑粉砂岩和钙泥岩4种)和地表残积物。
依据岩石薄片分析的结果,本区灰岩成岩作用包括压实压溶作用、胶结作用、重结晶作用、充填作用和硅化作用,局部有白云化作用。
影响和改造本区储层的成岩作用为岩溶作用。
岩溶作用是一个复杂的地质作用过程,包括物理风化作用、化学风化作用和生物风化作用,并有溶蚀溶解作用、化学沉淀和机械充填作用。
岩溶作用通常形成溶蚀孔、洞、暗河、洞顶破裂角砾灰岩和暗河砂泥质充填物。
然而,先期形成的构造缝和成岩缝是岩溶作用发育的重要条件,同时岩溶作用也改造裂缝系统。
塔河油田岩溶型碳酸盐岩缝洞结构研究金强;田飞【摘要】塔北隆起奥陶系碳酸盐岩经过上亿年的岩溶作用形成了纵横交错的溶洞和裂缝,成为复杂的储集体,位于该隆起中心部位的塔河油田就是在这样的储集体内发现了上十亿吨的石油储量.针对缝洞成因及其空间展布问题,通过对现代岩溶和古岩溶的地质考察,精细分析研究区地质、测井和地震等资料,提出表层岩溶带、渗流岩溶带和径流岩溶带划分方案,并且定义出每个岩溶带缝洞成因类型及其发育特征,建立缝洞结构模式；同时分析不同岩溶带缝洞充填物性质,为岩溶型碳酸盐岩储集空间描述和预测提供了理论依据.【期刊名称】《中国石油大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2013(037)005【总页数】7页(P15-21)【关键词】碳酸盐岩;岩溶作用分带;缝洞结构;成因模式;塔河油田【作者】金强;田飞【作者单位】中国石油大学地球科学与技术学院,山东青岛266580;中国石油大学地球科学与技术学院,山东青岛266580【正文语种】中文【中图分类】TE122.2塔河油田自1984年发现以来,一直是中国缝洞型碳酸盐岩储层研究的前沿[1-2]。
人们把现代岩溶作为了解古岩溶的钥匙,开展了大规模研究[3-6],对不同地表单元的河流、落水洞、地下河,以及地下河沉积和顶板的垮塌等进行了多种描述和成因解释[7-11]。
美国肯塔基州Mammoth岩溶地质考察表明[12],地表水沿碳酸盐岩裂缝或断层向下渗流和溶蚀,且形成落水洞,到达潜水面附近水流沿岩层或裂缝流动,顺层洞穴或裂缝不断加宽,形成不同规模的地下河道;由于潜水面升降和不渗透泥质隔层的影响,形成了复杂的溶洞系统[13]。
储层的出露区常成为地质考察的热点区,有助于正确认识地下储层。
例如美国同行对中陆盆地下奥陶统碳酸盐岩露头考察,揭示了溶洞、裂隙的成因和空间组合关系,建立了缝洞连通关系及其充填的地质模型,有效地指导了地下储层储集空间的评价和预测[14-16]。
塔里木盆地西北缘出露的奥陶系古岩溶与塔河油田储层经历了相似的岩溶作用,古岩溶考察发现了垂直洞穴、水平洞穴和漏斗状洞穴[17],认为塔河油田地下存在单层式和多层式洞穴[18],提出塔河油田存在地下河系统和溶蚀孔缝等储集空间[2]。
塔河油田6区、7区岩溶型碳酸盐岩油藏动态连通性及缝洞单元划分杨小峰;康志宏;陈夷;胡佳乐;周磊【摘要】塔河油田6区、7区奥陶系碳酸盐岩是以表生岩溶和构造运动为主形成的非均质性极强的溶洞-裂缝型复杂油藏.溶洞、溶蚀裂缝和溶蚀孔,是主要的油藏储集孔隙系统;裂缝,是其主要的流体通道系统.随着油藏的不断开发,油藏储集体极强的非均质性和孔洞系统的复杂性,严重制约了奥陶系油藏后续的开发效果.针对储集空间分布的复杂性,利用油藏动态资料,分析井间储层的连通性,进而对研究区缝洞单元的划分就十分必要.油藏动态资料包括:井间类干扰、示踪剂注采响应以及流体物性差异等资料.通过应用塔河油田6区、7区的动态资料,对研究区内的井组进行了连通性的确定以及缝洞单元的划分.这对于研究区后续的注水开发及剩余油的挖潜提供了一定的依据.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2015(015)001【总页数】7页(P182-188)【关键词】塔河油田;缝洞型油藏;动态连通;缝洞单元划分【作者】杨小峰;康志宏;陈夷;胡佳乐;周磊【作者单位】中国地质大学(北京)能源学院,北京100083;中国地质大学(北京)能源学院,北京100083;中国地质大学(北京)能源学院,北京100083;中国地质大学(北京)能源学院,北京100083;中国地质大学(北京)能源学院,北京100083【正文语种】中文【中图分类】TE121.1塔河油田6区、7区位于塔里木盆地的北部，处在沙雅隆起中段阿克库勒凸起的轴部。
在早期海西构造运动作用下，研究区岩溶逆断裂较为发育。
岩溶断裂对奥陶系碳酸盐岩裂缝进行储层改造、油气向上运移、局部构造的形成具有一定的控制作用[1]。
研究区油气相对较为富集的区域主要集中在沿构造轴部的北东向大断裂两侧。
研究区奥陶系顶面埋藏深度在5 300～5 600 m，顶面构造整体上表现为北东高南西低的趋势，中部高、向四周变低，呈现为一系列北东走向的残丘。
第28卷第1期油气地质与采收率Vol.28,No.1 2021年1月Petroleum Geology and Recovery Efficiency Jan.2021文章编号：1009-9603（2021）01-0041-06DOI：10.13673/37-1359/te.2021.01.005塔河油田碳酸盐岩小缝洞型储层特征及成因演化杨德彬1,2，杨敏2，李新华2，张娟2，汪彦2，王明2（1.中国地质大学（北京）能源学院，北京100083；2.中国石化西北油田分公司勘探开发研究院，新疆乌鲁木齐830011）摘要：塔河油田碳酸盐岩小缝洞具有巨大的勘探开发潜力，但前期相关资料及研究较少。
为给本类型碳酸盐岩缝洞勘探开发提供借鉴，从小缝洞概念着手，通过对成像资料及岩心特征进行归纳分析，认为小缝洞型储层分为裂缝型、孔洞型（含小型溶洞）、裂缝-孔洞型（含洞间溶道）3大类。
通过对“杂乱弱””和“弱小串珠”2类反射特征进行井震综合标定，认为单井测井解释虽以单个体积小的小缝洞为主，但小缝洞数量多，形成了一个相互连通的小缝洞群，整体规模大。
结合塔河油田碳酸盐岩缝洞系统特征及成因演化过程，将小缝洞演化过程划分为幼年期、青年期、壮年期和老年期。
其中，裂缝、裂缝伴生孔洞主要形成于幼年期；溶洞间的溶道及小型溶洞主要形成于青年期和壮年期。
各种规模溶洞垮塌体残留的小型溶洞、残余洞间溶道主要形成于老年期。
关键词：小缝洞；储层特征；成因演化；碳酸盐岩；塔河油田中图分类号：TE121.3文献标识码：ACharacteristics and genetic evolution of small-scale fracture-cavity carbonate reservoirs in Tahe OilfieldYANG Debin1，2，YANG Min2，LI Xinhua2，ZHANG Juan2，WANG Yan2，WANG Ming2（1.School of Energy Resources，China University of Geosciences（Beijing），Beijing City，100083，China；2.Exploration and Development Research Institute of Northwest Oilfield Company，SINOPEC，Urumqi，Xinjiang，830011，China）Abstract：Small-scale fracture-cavity carbonate reservoirs in Tahe Oilfield have great exploration and development poten⁃tial，but there are few related data and poor research in the early stage.In order to provide a reference for the exploration and development of this type of fracture-cavity carbonate reservoirs，this paper begins with the concept of small-scale frac⁃ture-cave and analyzes imaging data and core characteristics.It is considered that small-scale fracture-cavity reservoirs can be divided into three types：fractured type，vuggy type（including small-scale caves）and fractured-vuggy type（includ⁃ing karst channels between caves）.The comprehensive well seismic calibration of two kinds of reflection characteristics of “disorderly weak”and“weak small string beads”is conducted，and it is considered that although the single well logging in⁃terpretation mainly focuses on a single small-scale fracture-cave，there are a large number of small-scale fracture-caves，forming a group of interconnected small-scale fracture-caves，and the overall scale is large.Based on the fracture-cavity system characteristics and genetic evolution process of carbonate reservoirs in Tahe Oilfield，the evolution process of small-scale fracture-caves is divided into topographic infancy，adolescence，maturity and topographic old age.Among them，the fractures and the vugs associated with fractures are mainly formed in the topographic infancy stage.The karst channels and small-scale caves are mainly formed in the adolescence and maturity aged.The small-scale residual caves of cave collaps⁃es of various scales and residual karst channels between caves are mainly formed in the topographic old age.Key words：small-scale fracture-cave；reservoir characteristics；genetic evolution；carbonate rock；Tahe Oilfield自塔里木盆地“串珠状”地震反射理论提出以来［1-4］，由大型溶洞及其复合体在地震剖面上形成的串珠状地震反射，已经成为塔河油田奥陶系碳酸盐岩勘探开发的主要对象。
碳酸盐岩缝洞型油藏描述与储量计算窦之林【摘要】碳酸盐岩缝洞型油藏的描述难度极大。
以塔里木盆地塔河油田为例，应用系统层次化的研究方法，将多种缝洞组合、多种油水关系、多套压力系统的复杂油藏，分解成缝洞成因相似、压力系统相同的若干缝洞单元，形成了动、静相结合的缝洞单元综合评价方法以及“平面分单元、分储集类型、纵向分段”的体积法储量计算和储量分类评价方法。
目前该方法在塔河油田开发实践中应用效果较好，已推广应用到整个塔里木盆地的碳酸盐岩油气开发和缝洞型油藏描述中。
该方法对非常规油藏也具有一定的指导意义，主要是依托高精度三维地震、钻井和动态资料，进一步提高非常规油藏的描述精度。
%It is extremely difficult to describe fractured-vuggy carbonate reservoirs. Taking the Tahe Oil Field as an example and using hierarchy system research, the complicated petroleum reservoirs, which have multi-fracture-vug complex, multi-water-oil relationship and multi-pressure system, have been divided into many fracture-vug units that have similar causes of formation and mutual pressure system. The comprehensive evaluation method using dynamic and quiescent data and the reserve volume classification and evaluation methods have been formed. And the typical reserves calculation method, named cubic capacity method, subdivides planar fracture-vug units, reservoir types and vertical sections. These methods have acquired good effects in development practices in the Tahe Oil Field, and have been introduced and applied to the whole carbonate development of the Tarim Basin. They also have fine guidance to other non-conventional reservoirs.Nevertheless it is necessary to enhance the fineness of reservoir description depending on fine 3D seismic data, well drilling and dynamic data.【期刊名称】《石油实验地质》【年(卷),期】2014(000)001【总页数】7页(P9-15)【关键词】缝洞单元;体积法;储量计算;油藏描述;塔河油田【作者】窦之林【作者单位】中国石油化工股份有限公司西北油田分公司，乌鲁木齐 830011【正文语种】中文【中图分类】TE3281 油藏概况塔河油田奥陶系碳酸盐岩缝洞型油藏发育于塔里木盆地沙雅隆起阿克库勒凸起的西南部，储集空间主要为溶蚀孔洞、大型洞穴和溶蚀裂缝，储集体类型为裂缝—溶洞型、裂缝—孔洞型、裂缝型和部分中奥陶统一间房组微裂隙。
缝洞型油藏连通性综合评价方法研究摘要：塔河油田属于非均质极强的多缝洞系统、多压力系统、多个渗流单元的复杂油气藏。
油井的单井产能和含水变化在生产过程中呈现出多种多样的变化，这也给这类油藏的连通性判断带来一定不确定性。
针对这种情况，本文以塔河油田S48井区为例，利用模糊综合评判法来进行连通性评价。
研究表明，该方法将井间连通性这种定性问题定量化，使得评价结果更加全面可靠。
关键词：缝洞型油藏连通性模糊综合评判Abstract：Tahe Oilfield are highly inhomogeneous multi-fractured systems，multi-pressure systems，complex reservoirs multiple flow units. Well productivity and water wells can exhibit changes in a variety of changes in the production process，which also determine the kind of reservoir connectivity bring some uncertainty. To address this situation，the paper well area Tahe Oilfield S48，for example，to evaluate the use of connectivity fuzzy comprehensive evaluation method. Studies have shown that the method of this connectivity between wells quantitative qualitative issues，making the results more comprehensive and reliable evaluation.Keyword：karst reservoir connectivity fuzzy mathematics塔河油田属于奥陶系碳酸盐岩缝洞型油藏。
（下转第112页）1 注采受效初期注采初期的油井，井间剩余油较多，注入水在注采井间尚未形成窜流通道。
此时采用水井控注或油井控液的方式，使注入水缓慢均匀地推进有助于扩大波及体积，避免水窜。
采用注水井控注如TH10328-TH10332CH井组，TH10328井大排量注水时含水率迅速上升至高点，而对TH10328井控制注水量，其注采比控制在0.8-1，含水率下降并维持在一个平稳的水平，防止了含水率的快速上升，见图1-1。
对生产井采用控液的方式，如TH12206-TH12202井组，以日产液40t/d的工作制度下含水率陡升，当控制工作制度在较低水平时，含水率显著下降，并长时间维持在较低水平，见图1、图2。
图1 TH10328-TH10332CH注采曲线图2 TH12206-TH12202注采曲线2 注采受效中后期此阶段注采井间可动用的剩余油逐渐被采出，注水达到一定程度，一方面已有的注采模式效率越来越低；另一方面含水率存在上升的风险。
此时进行注采关系、注水方式等的优化，实现均衡注水，提高注水波及效率，改善水驱效果。
1）实行双向、多向注水。
改变“一注一采”单向注水格局，调整注采关系，实行双向注水、多向注水、低注高采、洞注缝采以及低产、低效井适时转注等手段，进一步扩大波及体积，实现均衡注水，防止水窜。
如T403/TK420CH/TK446CH-TK469井组,平面上TK469井存在多条联通通道，早期TK446CH井注水，TK469井明显受效，油井含水率保持一个稳定的值，在后期，油井含水率从50%迅速上升到80%；后期T403井、TK420CH井相继专注，TK469井含水率从50%下降到20%，并保持长期的稳定状态，见图3。
图3 T403-TK420CH-TK446CH-TK469注采曲线2）注水方式优化。
因储集体类型不同而阶段采取的注水方式而有所不同。
在注水受效的中后期，采取周期注水方式对井组控水是非常有效的。
塔里木盆地奥陶系有利区块评价塔河油田位于塔里木盆地北部沙雅隆起阿克库勒凸起的中南部，油气资源丰富，其主要储层为碳酸盐岩缝洞型储层，由于该套储层在纵横向具有很强的非均质性、埋藏深等特点，还没有建立一套成熟有效的储层预测技术方法系列。
本文研究了碳酸盐岩储层的测井响应特征和缝洞系统中的地震传播特征，总结出适用于缝洞型储层的预测技术，对有利区块评价有很大的帮助。
标签：碳酸盐岩缝洞型测井响应特征地震传播特征1工区构造背景工区位于新疆维吾尔自治区塔里木盆地北部戈壁荒漠，南接塔里木河北岸洪泛河沼胡杨林区。
工区构造位置属沙雅隆起中段南翼的阿克库勒凸起的南部。
阿克库勒凸起位于新疆塔里木盆地沙雅隆起中段南翼，西邻哈拉哈塘凹陷，东靠草湖凹陷，南接满加尔坳陷，是以寒武-奥陶系为主体的长期发育的大型古凸起。
阿克库勒凸起于加里东中-晚期形成皱形海西早期受区域性挤压抬升形成向西南倾伏的北东向展布的大型鼻凸，在长期抬升暴露风化剥蚀过程中，凸起大部分地区普遍缺失志留-泥盆系及中-上奥陶统，它们仅呈裙边状分布在凸起围斜地区，下奥陶统也遭受了不同程度的剥蚀。
大部分地区仅保留石炭系下统，缺失上统及二叠系，局部地区奥陶系碳酸盐岩暴露。
2工区的地震波场特征2.1奥陶系碳酸盐岩储层是塔里木盆地北部油气勘探的主要目的层之一，储层有两个显著的特点：一是目的层埋藏深，约在5000m，地震反射信号弱；二是储集空间为构造裂缝及溶蚀孔、洞、缝系统、纵向和横向非均质性强。
2.2储集层类型（1）裂缝型：其特征是基岩孔隙度及渗透率极低，裂缝发育，裂缝既是主要渗滤通道，又是主要储集空间。
构成裂缝型灰岩储层的孔隙度一般小于2%，主要在0.5～1.5%之间，渗透率大多小于0.01×10-3μm2。
储层的储渗性能受裂缝发育程度的控制。
（2）孔洞-裂缝型：其特点是孔洞和裂缝均较发育，两者对油气的储集和渗滤都起到相当贡献。
（3）裂缝-孔洞型：储集空间主要为次生的溶蚀孔洞，以大型洞穴为特征，裂缝起渗滤通道和通连孔洞的作用。
中国碳酸盐岩溶缝洞储集体类型和塔河油田性质张抗摘要：我国海相油气田都经历了多期成藏和后期改造。
不规则储集体分纳溪型、塔河型、任丘型三大类，岩溶缝洞的发育程度和孤立储集体间的连通程度依次加强，其中的流动性质、油气水界面和压力的统一性也随之增强。
塔河油藏既不是层状、块状，也不是地层不整合、风化壳型油藏，而是网络状油藏。
其内部的油气水性质、界面位置、压力均有较大差别，生产中流体的动态也异于一般的层、块状油气田。
阿克库勒凸起和塔河油区都是多类型储集体的组合。
该隆起具有整体含油性和巨大的含油不均一性。
测试和试采是评价该类储层的主要手段，酸压改造是勘探开发中的重要环节。
塔里木盆地塔北隆起区南坡阿克库勒（轮南）凸起上的塔河油田，2001年底仅在奥陶系碳酸盐岩中已探明储量 1.58×108t。
它不仅是塔里木第一个大型油田，而且是中国第一个海相大油田。
它的发现引起了国内外的瞩目，已有一系列的论著讨论了它的性质和特点以及对今后勘探的启示[1～5]，但其中也有许多分歧。
在大量的实践基础上，作者提出“网络状油藏”的概念并论证塔河油气藏的性质与类型。
1、碳酸盐岩储集体的分类塔河油田和阿克库勒凸起奥陶系油气藏全部赋存于碳酸盐岩中。
要讨论它的成藏条件，就必须分析其储集体的形成和类型。
我国碳酸盐岩储层绝大多数时代老，原生孔隙基本消失而难以形成有经济价值的油气储集。
其储集空间由裂缝或岩溶孔洞（更常见的是二者迭加发育）组成。
因而用储集体的术语代替储层就更贴切。
强调储集体，除了意欲表述其不规则的几何形状外，还表示储集体与其外的封堵体可以属同一岩层，具同样的岩性。
显然，基本上无渗透性的碳酸盐岩基质就成为直接封盖储集体的封堵体。
11.1纳溪型笔者在研究塔里木和四川盆地碳酸盐岩油气藏时按岩溶发育程度将不规则的岩溶缝洞储集体分为三类，其“孤立的裂缝—孔洞储集体”称纳溪[6]。
纳溪型气田的性质可见表1，它的主要特点都源于储集体的分割孤立。
ＭＡＲＩＮＥＯＲＩＧＩＮＰＥＴＲＯＬＥＵＭＧＥＯＬＯＧＹ海相油气地质油气藏张希明摘要塔河油田奥陶系碳酸盐岩缝洞型油气藏的主要特征表现为油气藏高度远大于残丘圈闭幅度，油气分布受储集体发育程度控制，纵向上不连续，储集体主要为岩溶－构造作用所形成的缝洞，单个缝洞储集体为独立的油水系统等。
运用油藏压力降落法、类干扰试井法和流体性质变化法等方法将塔河油田主体开发区划分出１０个连通储渗单元和２０个孤立或相对定容封闭体，对这些缝洞单元的特点作了描述。
塔河油田整体上不具统一的底水；各油气藏流体性质变化较大。
关键词奥陶纪；碳酸盐岩油气藏；缝洞型油气藏；油气藏特征；塔河油田塔河油田碳酸盐岩缝洞型油气藏的特征及缝洞单元划分张希明１９５８年生，２００３年获吉林大学理学博士学位，高级工程师。
长期从事油气藏描述研究工作。
通讯地址：８３００１１新疆乌鲁木齐市北京北路２９号；电话：（０９９１）３６００６４６文章编号：１６７２－９８５４（２００７）－０１－００２１－０４中图分类号：ＴＥ１１２．３３文献标识码：Ａ收稿日期：２００５－０７－０１；改回日期：２００６－０７－２６１塔河油田概况塔河油田发现于１９９７年，其主体位于塔里木盆地北部沙雅隆起中段南翼阿克库勒凸起，包括哈拉哈塘凹陷东部及草湖凹陷西部［１］。
塔河油田是在阿克库勒凸起的背景上，北以轮台断裂为界，东、南、西以中奥陶统顶面６５００ｍ构造等深线所圈定的范围内，具有大致相似成藏特点和在现有经济技术条件下具有勘探价值的油气藏的统称（图１）。
油田主要产层为奥陶系碳酸盐岩岩溶缝洞储集层，具有大面积连片整体含油、不均匀富集的特点；其上叠加成带分布的志留系—泥盆系、石炭系及三叠系低幅度背斜圈闭、岩性圈闭及复合型圈闭，早期（加里东期—海西早期）形成的油藏由于复合期构造运动的影响产生破坏调整，并由断裂、不整合等沟通形成次生油藏，纵向上具有“复式”成藏组合特征。
图１塔河油田范围及不同油区分布自发现以来，塔河油田的储、产量连年大幅增长。
塔河油田岩溶型碳酸盐岩缝洞单元综合评价金强;田飞;张宏方【摘要】岩溶型碳酸盐岩缝洞储集空间非常复杂,如何识别和评价相互连通具有一个油藏特征的缝洞单元,是该类油藏基础性储层地质工作的难题.通过岩溶地质分带、不同岩溶带缝洞成因结构和岩溶缝洞充填物成因规律研究,提出了四步法识别缝洞单元的方法,即确定缝洞成因结构及缝洞单元边界、查明缝洞充填物类型和分布、静态分析缝洞充填物和洞缘储集物性、动态分析缝洞单元内井间连通性.这个四步法识别缝洞单元本身就是对其进行的综合评价,然后还要对缝洞单元进行产油潜力等方面的评价.通过对塔河油田主体区若干缝洞单元的应用,取得了重新认识缝洞形成和充填过程、动静态相结合的综合评价结果.【期刊名称】《石油实验地质》【年(卷),期】2015(037)003【总页数】8页(P272-279)【关键词】缝洞成因结构;缝洞连通性;充填物成因类型;储集性能;岩溶储层;塔河油田;塔里木盆地【作者】金强;田飞;张宏方【作者单位】中国石油大学(华东)地球科学与技术学院,山东青岛266580;中国科学院地质与地球物理研究所,北京100029;中国石化石油勘探开发研究院,北京100083【正文语种】中文【中图分类】TE122.2塔河油田是我国投入开发的储量最大、产量最高的海相碳酸盐岩油藏[1-4]，其储层是经过强烈岩溶作用形成大量缝洞储集空间的奥陶系灰岩[5-9]。
岩溶缝洞规模可以很大(如溶洞高度可达数十米或上百米、洞长数千米或数十千米，形状变化多端)，也可以小到用显微镜才能够观察到[10-11]。
就目前的原油开发情况来看，除了溶蚀缝洞，未受溶蚀的奥陶系灰岩孔渗性很低，基本上不是油气储层[5-6]。
从岩溶地质学来看，碳酸盐岩岩溶分带、溶蚀缝洞结构和充填物分布有一定规律[12-14]。
可是塔河油田奥陶系岩溶层段现今埋藏深度超过5 400 m，经历了多期断裂构造和热液改造作用，同时受地震分辨率和钻井数量限制，岩溶缝洞形态如何、在什么位置、充填情况、以及连通和油气分布等很难予以准确预测，那么如何有效地设计油藏开发方案则更加困难，因此，塔河油田经历了20多年的开发，多数区块原油采收率还不足20%[8]。
许多油气专家指出，塔河油田可能是世界上开发难度最大的碳酸盐岩油田[1]。
碳酸盐岩岩溶缝洞型油藏在美国、北非和东欧等地均有分布[15-17]，有关专家进行了将今论古和多种手段的研究[18-20]，对其成因提出了模式[21-23]，解决了许多难题。
我国对塔河油田缝洞型油藏也进行了大量研究[24-28]，还设立了“973”项目专门攻克岩溶地质和油藏开发技术难题。
作者通过973项目及其他相关课题的研究，在塔河油田不同岩溶带的缝洞结构模式、不同缝洞充填物类型识别和分布规律取得了进展[29]，还对塔河主体区的典型缝洞单元进行了解剖和分析，提出了缝洞单元综合评价方法，并以T615缝洞单元为例，阐述相关思路和成果。
岩溶型碳酸盐岩油藏的缝洞单元概念大概几年前就有人提出[30]，但是在应用上还是困难重重，因为塔河油田岩溶储层太复杂，缝洞单元的认识和划分一直存在争议[8,14]。
总体上认为，缝洞单元是由一个或若干个裂缝网络沟通的溶洞为主的、其中流体具有统一压力系统的、相互连通的缝洞储集体，其边界由相对致密或渗透性较差的奥陶系灰岩、缝洞充填物或者封闭断裂组成，其内部流体不易与外界交换的最小油藏开发单元。
实际上，塔河油田对缝洞单元已经进行了多次的划分，多数是强调缝洞的连通性，主要根据生产动态进行划分，并且根据油水井压力升降和产量变化不断进行调整。
缝洞发育及其结构、缝洞充填等静态情况研究较少，例如2口井分别打到同一个溶洞系统，但是井间溶洞被充填物所充填，可能油田开发初期这2口井互不连通，后来采取酸化或压裂等措施、或者2口井压力差变大，2口井又连通了，从而造成原来2个缝洞单元、现今变成1个缝洞单元的情况。
因此，本文强调岩溶储层缝洞结构和充填的静态地质分析，采用静态和动态地质相结合的方法对缝洞单元进行认识和划分。
基于上述思路，本文尝试缝洞单元的研究及划分方案，并且对塔河油田主体区的缝洞单元进行了重新划分和综合评价。
1.1 确定缝洞结构及其边界首先在纵向上划分岩溶带，明确研究区不同岩溶带缝洞发育和结构特征，分析不同岩溶带的缝洞连通情况，再考察溶洞周围溶蚀裂缝和断层分布，确定溶洞周围不渗透层的性状，并且以适当的图件表达出来。
通过研究，作者认为塔河油田主体区发育表层岩溶带、渗流岩溶带、径流岩溶带和潜流岩溶带[10,29]，并且发现塔河油田原油主要储集在前3个带的缝洞中，而且原油产量主要来自径流岩溶带缝洞，其次来自表层岩溶带和渗流岩溶带的储集体。
其中径流岩溶带的溶洞最为发育，由厅堂洞、干流洞、支流洞和末梢洞组成，溶洞周围还发育大量缝洞复合体；渗流岩溶带位于表层岩溶带和径流岩溶带之间，起着沟通地表水和地下河的作用，主要发育驻水洞和渗流井等缝洞结构；表层岩溶带由地表河、落水洞、裸露原岩和坡积物组成。
因此，要求确定研究区油气分布在什么岩溶带的什么类型的溶洞中，再分析溶洞周围岩石的溶蚀缝洞发育与否，确定缝洞单元的边界。
1.2 查明充填类型及其分布在明确缝洞的结构和边界之后，就需要明确岩溶缝洞的充填特征。
研究发现，岩溶期会有大量的沉积砂泥和垮塌角砾充填刚刚形成的溶洞，岩溶碳酸盐岩埋藏期和深埋期还会有方解石等化学充填物充填缝洞[20-21]。
所以要求在研究的溶洞中识别充填物的类型，考察它们的分布特征，再分析它们是否堵塞缝洞、造成缝洞的不连通性。
油田生产实践表明，即使是同一个地下河溶洞，由于内部充填物的不同，在单井生产上仍然有很大的差异[30-31]，所以明确溶洞充填物的类型以及其在溶洞内部的分布特征尤为重要。
1.3 缝洞充填物及原岩储集物性分析在明确了缝洞充填特征之后，针对不同充填物类型，利用岩心和测井资料，分别对沉积砂质岩性、垮塌角砾岩的孔隙度、渗透率等储集性能进行评价[32]，还能够定量评价油气饱和度等。
与此同时，利用测井资料对溶洞周围奥陶系灰岩进行物性分析，明确缝洞单元储集空间大小和分布范围。
塔河油田开发实践证实，未充填的溶洞或半充填溶洞的未充填部分是油气最佳储集空间，在缝洞单元评价中，溶洞未充填率是一个重要参数，因此需要正确识别溶洞未充填部分的高度和体积。
1.4 生产动态资料验明缝洞连通关系由于缝洞储层内部的溶洞和裂缝相互配合形成了复杂的储集空间系统，钻井位置的缝洞结构、充填特征和物性参数可以准确求得，井间缝洞结构有时候可以用地震等资料预测，但充填物类型和分布等还不能得到定量预测，所以需要利用油田生产井的产量、压力等动态信息考察缝洞的连通关系，才能完整地说明缝洞储层的连通性。
实际资料表明，有些缝洞是以含有胶结物的裂缝为连接通道的，还有一些是以充填物的孔隙所连接的，在油田生产初期可能不连通，油田生产过程中压力下降(压力差增大)、注水、或者酸化压裂等，导致这些通道开启，缝洞连通，所以生产动态的验证必不可少。
井间示踪剂测试资料是最常见的动态考察连通性的方法。
上述缝洞结构特征、充填物类型和分布特征、储集性能和动态连通性的分析，就是从缝洞储集体的静态、动态2个方面对缝洞单元进行综合评价。
下面以T615缝洞单元为例，讨论缝洞单元的划分和评价。
T615缝洞单元位于塔河油田7区中部、S67单元东南延伸的岩溶斜坡上，面积1.97 km2。
该区域内断层和裂缝不太发育，只见到2条NNW走向小断裂，5口井钻遇10个溶洞，其中完全充填、半充填、未充填洞分别为7个、2个、1个，最深溶洞距奥陶系风化壳98 m，油气主要储集在径流岩溶带的溶洞中。
径流带发育2层溶洞，已经被沉积砂泥和垮塌角砾所充填(平均充填率在75%左右)。
只有T615井钻井时遇到放空漏失，5口井揭示的溶洞平均洞高为22.8 m。
该单元投产初期平均单井产油能力49.13 t/d，示踪剂平均扩散速度116.26 m/d，资料证实这是一典型的高充填率径流带缝洞单元。
2.1 缝洞单元结构和边界特征通过单井解释和井间缝洞的综合预测，发现T615井区径流带发育2组深度距离很近的(不超过30 m)、延伸方向和位置不在一起的地下河溶洞(图1)。
这2组洞在TK602井附近有连通，但是这个连通是结构上的连通，还是1个缝洞单元，需要进行缝洞充填作用分析和生产动态的验证。
在径流岩溶带缝洞结构分析中发现，第一组溶洞在深度约5 750 m存在一个古潜水面，后期受到构造运动的影响，古潜水面上升到5 608 m附近，因此存在砂质到泥质2个沉积旋回，并且夹有垮塌角砾充填。
通过断层、裂缝的连通，从T602井钻遇的厅堂洞内部的流水可以流到深部的TK625井区附近，从而形成了现今的缝洞发育特征(图1a)。
第二组溶洞的TK730井附近在地震剖面上为典型的厅堂洞特征，其上部还发育2个支流洞。
TK734井在邻近奥陶系风化壳发育一个典型的驻水洞，它主要接受从地表河流入的水，但是现今与径流带不连通。
TK730井和TK734井钻遇的溶洞通过干流洞相连，TK632井也是一个厅堂洞的特征，它和TK730井的厅堂洞也是通过干流洞相连的(图1b)。
利用地震反演资料分别对第一组和第二组洞进行追踪识别，得到了它们结构组成平面分布图(图2)。
图2a和图2b比例尺一样，可以明显看出，第一组溶洞分布广、规模大(图2a)，其古地下河走向有2个：NE-SW向(TK643井-TK625井方向)和NW-SE向(TK602井-TK734井方向)；第二组溶洞规模小，仅相当于第一组洞的NW-SE向的分支(图2b)。
2组洞均由厅堂洞、干流洞、支流洞和末梢洞组成，厅堂洞—干流洞是T615缝洞单元的主体，支流洞—末梢洞与它们相连，再配合断层—裂缝和缝洞复合体，形成了复杂的溶洞系统。
通过测井和地震资料解释，除2条断层附近，T615单元溶洞以外10～30 m的奥陶系灰岩均为致密岩性，所以将径流带2套溶洞和断层—裂缝发育带叠加到一起，得到了整个T615井区缝洞单元的边界特征(图3)。
从整个T615单元的边界范围来看，其具有非常强的不规则性。
整体上缝洞单元呈NW向发育，在北部有2个较大的NW向分岔，这是由于在径流带的西北部存在一个干流洞，在东北部存在一个较大的支流洞。
在TK734井附近则是落水洞密集的发育区，这是由于TK734井的位置较低，地表水和径流带的水都向这个地方汇集。
在缝洞单元的西南部的TK637H井附近发育较多的支流洞，也是较好的汇水区域。
2.2 溶洞充填充填特征TK730井钻遇第二组溶洞的厅堂洞，其底部为沉积细碎屑充填物，之上充填了垮塌角砾岩和沉积粗碎屑充填物。
而在TK734井情况则完全不同，洞底为垮塌角砾岩，之上为一层厚达7.2 m沉积砂质岩性，在TK632井内发现的溶洞充填物均为颗粒比较细的沉积砂泥岩性，没有识别出垮塌角砾岩。
