塔河油田TP266CH2井完井作业现场。石立斌 摄

西北油田员工在塔河油田TP108CH2井进行施工作业。 石立斌 摄

    □本报记者 庄光伟 王福全

    通讯员 冉天龙

    “2017年，我们就在塔河油田开展碳酸盐岩油藏小缝洞群的开发研究工作，开发实践逐渐取得良好成效。2024年，塔河油田碳酸盐岩小缝洞群油藏新增动用储量1510万吨、新建产能31.2万吨/年。”西北油田油气藏地质高级专家邓光校说。碳酸盐岩油藏小缝洞群开发正在成为塔河油田实现油气产量硬稳定的重要支撑。

    小缝洞群成为老区储量动用新目标

    端牢能源饭碗，未动用储量的规模效益开发是必选项。

    塔河油田目前探明石油地质储量14.7亿吨，其中4.3亿吨储量未被动用。随着塔河油田持续推进奥陶系碳酸盐岩勘探开发进程，油气开发精细化水平日益提升，区块中的大断裂、大缝洞基本被有效识别和控制，老区开发目标逐渐由主干断裂带向次级断裂带、规模缝洞向中小尺度缝洞群转变。

    “中小尺度缝洞群多沿断裂、层理面或低幅风化壳残丘发育，储量规模一般在10万~20万吨，仅为规模缝洞体储量的一半左右。空间体积小、储量规模低，给效益开发和单井稳产带来挑战。”西北油田勘探开发研究院塔河开发研究所副所长张晓说。

    科研人员发现，在塔河油田，常规的单个“串珠状”缝洞体储层就像是一条大鱼，独立性较强，而中小尺度缝洞群储层则喜欢扎堆、连片分布，就像一群“小鱼”。

    “我们还发现，受岩溶或构造作用影响，很多中小尺度缝洞群储层的孔、缝、洞相互连通。”张晓介绍，对多个小缝洞体组合成的“鱼群”进行连片开发，开发收益可能远大于“捕捞”单个大型规模缝洞体。

    开发实践验证了他们的地质认识。塔河油田T443、T740和S48等井均钻遇小缝洞群储层，日产油均超100吨。

    “小缝洞型储层具有较大开发潜力，是继串珠状储集体之后又一种潜力大的勘探开发目标”，逐渐成为大家的共识。

    虽然研究起步较早，但在厘清小缝洞群分布规律及控制因素、刻画及描述技术迭代升级、评价小缝洞群开发潜力，以及制定开发动用对策等方面，近几年研究和实践成果才逐渐显现，部分未动用储量变成了实实在在的油气产量。

    练就识别小缝洞群“火眼金睛”

    “大鱼”好找，“小鱼”难捞。

    小缝洞体储集空间以小尺度的溶洞、孔、缝为主，通常能够识别的尺度在15米左右。小缝洞体岩溶发育深度浅，主要在风化壳内幕或断裂带内组合成“群”，地震响应具有能量弱、信噪比低等特点。此外，地震波场特征多以弱异常、弱串珠及杂乱反射为主，进一步增加了识别刻画的难度。

    要精准找到小缝洞体的储层位置，需要拥有一双高分辨率的“千里眼”。

    西北油田与中国石化石油勘探开发研究院、石油物探技术研究院等单位协力攻坚，持续推动物探技术迭代升级。经过多年联合攻关，他们创新形成了绕射波分离成像、“时窗积分+方位扫描”多尺度处理等多项地震预测技术，有效解决了10~15米小尺度缝洞体的识别难题。

    与常用的地层“反射波”相比，针对风化壳小尺度缝洞体储层的物探作业多采用“绕射波”。

    “绕射波的能量较反射波低一到两个数量级，它能通过压制反射能量提升小尺度缝洞体的识别能力。但是现有的绕射波成像技术存在反射能量压制不干净、损失绕射能量等不足，影响了小缝洞体储层物探作业的质量和效率。”西北油田勘探开发研究院塔河开发研究所副所长王明介绍。

    2020年以来，研究人员创新提出一种基于共偏移距成像道集的绕射波分离成像技术。新技术在尽可能压制干净反射能量的同时，保护绕射能量不受损失，有效提高6000米以深、15米左右小缝洞体的成像精度。

    这一新技术解决了因风化壳掩盖而导致的弱串珠反射掩盖的现象，使杂乱弱反射的内幕更加清晰，中小断裂的断点更加突出，断层位置更容易识别。

    在新技术的指导下，研究人员发现塔河油田12区S94主干断裂北段残丘背景下的TH12124CH井储层，在常规成像剖面中显示杂乱弱反射，而在绕射波成像结果中却显示强串珠。钻井中，该井表层钻遇近10米的未充填浅层洞，自然完井，累计产油已达5.4万吨。这让他们更加坚信绕射波资料对缝洞储层表征的判断更为精准。

    他们利用新认识研究塔河主体区500平方千米的绕射波资料，划出异常发育区48块，结合常规深度域成像与绕射波资料部署多口井，均钻遇缝洞型储层。

    其他领域也在取得新突破。在次级断控区，由于低级序断裂断距小、地震信号弱、成像精度低，需要针对低级序断裂开展适应性的方法攻关。近年来，研究人员通过“时窗积分+方位扫描”多尺度处理方法有效解决了这一难题。

    经过新方法处理后，研究人员可以清晰地看到，剖面上的地层形变处同相轴错断明显，非断裂发育处同相轴连续性增强，高阶相干检测结果变清晰，断裂识别效果较好。

    他们利用该技术在塔河油田AD3井区识别出6条隐性断裂。2024年，评价井TH12584投产后，初期日产油达到30吨，不含水。目前，该技术正在塔河油田西部的托甫台区块、12区等区域推广应用，收效显著。

    特色方法为小缝洞群精准画像

    2024年，研究人员运用风化壳表层相控反演和AFE断裂检测属性等技术，判断塔河油田西部AD6单元北剥蚀区的次级断裂带小缝洞群具备开发潜力。当年5月，部署的TH123160H井投产，目前日产油仍稳定在20吨以上，累计产量4300多吨。

    这是研究人员运用特色方法为小缝洞群精准画像，并顺利获得油气突破的又一成功案例。

    在塔河油田西部的次级断裂带、风化壳弱溶蚀区广泛发育小缝洞群。针对大溶洞刻画的传统方法并不能很好地适用于小缝洞群表征刻画，主要表现为对小缝洞群的预测率低，存在区域建产率低、单井累计产量低和递减快等问题。

    研究人员通过深入研究发现，无论是在风化壳岩溶还是在断控岩溶背景下，岩溶强度与断裂、低幅残丘地貌均控制了该区域小缝洞体的发育。

    基于新认识，小缝洞群储层空间描述刻画技术攻关工作全面展开。

    在地质研究基础上，他们优选小缝洞群敏感属性，建立小缝洞群轮廓识别及内幕刻画地震优势属性系列技术。

    在轮廓识别上，他们提出杂乱度几何属性预测小缝洞体外形轮廓及平面分布的思路，并基于门槛值标定预测断控小缝洞群的分布范围。

    在内部刻画上，他们分别应用“去强轴+绕射波分离”“杂乱度+相控阻抗反演”表征方法等，形成了风化壳区和次级断裂地震-地质耦合的小缝洞群内幕结构刻画技术。

    一系列为小缝洞群量身定制的特色方法实现了储层空间的精准画像。“十四五”时期，塔河油田西部小缝洞群预测吻合率由52%提高至73%，直接钻遇率由58%提高至68%。

    打造小缝洞群空间动用“十八般武器”

    从最初的一片“空白”，到实现规模效益开发，西北油田在生产实践中不断调整开发策略和技术方法，有力推动小缝洞群规模开发的步伐不断前进。

    小缝洞群由多个小缝洞体组成，单个小缝洞体地质储量小、动用经济性较差。为了实现效益开发，西北油田前期多采用长水平井钻井、大规模分段分簇酸压改造等方法，以实现动用多个小缝洞体的目标。

    在生产实践中，他们发现小缝洞群内部具有一定的分隔性。一旦钻遇无放空漏失，因受应力约束，储层改造只能以“线性沟通” 为主，导致储量动用不充分。

    找得到、刻画得准，但实现效益开发才是“关键一脚”。探索小缝洞群资源的科学有效动用，成为实现规模效益开发面临的现实而又迫切的问题。

    近几年，研究人员打造了小缝洞群空间动用的“十八般武器”。

    他们针对由多个小缝洞体组成的小缝洞群，结合应力方位开展断裂-裂缝开启性评价，有效支撑优势连通路径的判别，攻关形成“一井多靶”高效动用技术，推动钻井轨迹实现从“擦洞边”到“擦核心洞”再到“全进核心洞”的多次迭代，目前成井率达到88%；在钻井配套工艺方面，形成了超低密度钻井液、清水强钻技术；在储改配套技术方面，形成了硬、软分段酸压改造等多项技术。

    研究表明，塔河油田残丘弱反射似层状风化壳岩溶储集体、主断裂两翼破碎带弱反射裂缝型储集体等均具有大幅提高未动用储量的潜力。“十四五”期间，西北油田投产弱反射特征井19口，累计产原油59万吨。

    “小缝洞群开发在地震识别精度、地质成因控制研究、一体化整体效益动用等方面，仍然还有很多难题需要攻关解决。我们有信心通过持续推进技术进步和管理创新，在塔河未动用储量的有效动用上再上水平、再创佳绩。”邓光校说。