顺北科研团队开展塔里木盆地超深断控型储集体精细刻画研究。刘洪光 摄

    技术亮点

    超深层储层立体成像技术和缝洞体精细雕刻技术:

    将断裂识别精度从30米提高至15米，可以对地层进行360度扫描，相当于给地球深部拍“CT”，让8000米以深的油气储集体“看得清、描得精、定得准”，实现了从“摸着打”到“看着打”的转变。

    □张 俊 杨 威 龚 伟

    在埋深超过8000米的“地下珠峰”找油，就好比站在珠穆朗玛峰顶透过层层云雾去看清雅鲁藏布江上的游船。

    “超深层储层立体成像技术和缝洞体精细雕刻技术攻克了深地领域可视化尖端难题，将复杂的地下油气藏变为实况全息影像，为顺北油气田勘探开发立下了汗马功劳。”西北油田科技部经理李柏林说。

    超深层立体成像，看清顺北地下“藏宝图”

    “超深层储层立体成像技术类似单反相机的对焦原理，可以让复杂的地下油藏得以清晰呈现。”西北油田勘探开发研究院地球物理研究所所长杨威介绍。这项技术听起来容易，做起来却难如登天。科研团队潜心攻关多年，持续迭代技术，顺北地下8000米以深储集体的CT图才得以高清成像，断裂识别精度从30米提高为15米。

    2015年，当技术人员将储层立体成像技术应用在顺北油气田时，却发现“水土不服”。不同于塔河油田的戈壁地表，顺北沙漠区地震信号接收的能量仅为激发能量的1/10，储集体成像精度低、描述难度大。

    科研团队夜以继日反复研究、推导、演算，经过无数次试验论证，形成了沙漠区超深层弱信号恢复技术，并构建了以“二叠系火山岩、奥陶系碳酸盐岩、寒武系深层和走滑断裂带”为目标的高精度速度建模技术，获得了用于描述地层构造、岩性和储层的三维数据体，逐步摸清了顺北沙漠区超深层的地下含油气分布，有力支撑了顺北1号带、5号带的相继突破。

    随着顺北油气田快速发展，地震勘探技术也在持续升级。科研团队将传统三维地震数据体拓展至五维数据空间，通过增加与储层相关的方向角和反射角信息，创新形成了大沙漠区超深碳酸盐岩断控型油气藏地震关键技术体系，实现了8000米以深中小尺度储集体的成像表征，断裂识别精度从30米提高为15米，为4号带、8号带的高效勘探开发提供了有力的成像技术支持。

    缝洞体“精雕细刻”，练就寻油“火眼金睛”

    2016年，顺北油气田发现后，科研团队明确了走滑断裂带具有控储、控藏、控富作用，但如何清晰展示前期地震资料发现的地下18条断裂带，成为高效开发急需解决的难题，这就轮到缝洞体雕刻技术大显身手了。

    “缝洞体雕刻技术就像在考古现场剥离地下文物上的附着物。在地震勘探中，我们利用数字化技术来剥离地下背景，用建模数模的方式将储集体在空间以全息影像的形式展示出来，直观获取优质储油气空间影像。”顺北油气研究所副所长龚伟介绍。

    顺北开发初期，科研团队围着一张张地震剖面图仔细分析讨论，在剖面人工解释断裂的基础上，采用空间插值的办法，将解释的断裂线连成一个个断裂面，直观地呈现了走滑断裂带在地下的空间展布形态，给钻井设计指明了方向。“当时的这种简单雕刻虽不太成熟，但经过地质、物探等专业的努力，还是为顺北1号带的突破和开发提供了可靠的影像支持。”龚伟说。

    2018~2020年，顺北油气田处于快速增储上产阶段，但也出现了一些问题，直接按照断裂带钻井并不全是高产。经过研究，科研团队认为断裂带内部之间存在不同程度隔挡的缝洞结构，这就对缝洞体雕刻技术提出了更高的精度要求——除了展示断裂带空间形态，还需要对里面的缝洞分布进行刻画展示。

    经过反复测试，科研团队对原有技术进行了迭代升级，研发了三维体Q补偿和弱反射特征提取重构增强的沙漠区超深层解释性处理技术，将具有一定规模的洞穴、孔洞、裂缝等在三维空间融合显示，直观展示了不同规模储油气空间及与断裂带的关系，推动了顺北4号带、5号带的高效开发。

    2021年起，断控型油气藏内部在钻探过程中多次发生放空、漏失，说明地下断裂带内部存在“间隔分布、形如栅状”的多个破碎带。“栅状结构”储集体内部构造的雕刻描述难度前所未有，不仅需要展示缝洞位置，而且要厘清缝洞之间的连通关系。科研团队认真比对资料，进行实践分析，在方法试验的基础上，引入人工智能手段，提升了“栅状结构”储集体预测模型精度，研发了超深层断控缝洞体相控波阻抗反演技术，创新形成了“三元一体”断控缝洞体与圈闭量化雕刻技术，实现了断控“栅状结构”储集体360度无死角高清全息影像显示。

    顺北42X井是第一口拥有全息影像的油气井。建成实景模型后，技术人员发现其地下空间与假设一样呈“栅状结构”，可以一井多靶，获得更高产量。

    此后，缝洞体雕刻技术在顺北4号、8号、6号、10号等多条断裂带实践应用和持续迭代，规模储集体预测吻合率达88%以上，成为顺北油气田高效勘探开发的“利器”之一。