“新”技术“召”唤出千亿方新召气区

  华北油气联合石勘院等单位，自主研发强非均质性储层甜点预测技术，实现新召气区的发现与高效建产，助力东胜气田年产气量连续7年快速增长
  [中国石化新闻网2022-10-26]近日，由华北油气联合石油勘探开发研究院承担的“砂砾质辫状河致密储层甜点模式及预测技术”项目，经集团公司专家组鉴定，整体达到国际先进水平。“鄂尔多斯盆地边缘河流相的储层非均质性非常强，这项技术就像地质界的CT，能扫描到储层甜点，提升预测精度，帮助我们发现了东胜气田又一个千亿立方米整装气区，对国内外同类气藏勘探开发有借鉴意义。”华北油气勘探专家张威介绍。
  东胜气田气藏分布横向差异大，东西向200千米长的战线让这个致密、低渗砂岩气藏的气水关系更加复杂。在气田东部独贵加汗区带探明千亿立方米气区后，勘探重点逐渐转到埋藏更深、非均质性更强的西部新召区带。但由于前期对储层类型认识不清，缺乏预测甜点的有效手段，这里始终是有发现无规模、有储量无产量的“尴尬区带”，成了制约东胜气田高效开发的“钉子户”。
  瞄准三大难题，豪华阵容剑指新召
  相比已探明的独贵加汗千亿立方米气区，新召区带面临三大“难”。科研人员常用三句诗调侃这一“气区新贵”：一是“大珠小珠落玉盘”，有效储层更分散；二是“犹抱琵琶半遮面”，河道砂体看不清；三是含气甜点瞄不准，可谓“寻寻觅觅，冷冷清清，凄凄惨惨戚戚”。
  在普遍致密的砂岩中找相对高孔渗的“含气砂”，是高效勘探与精细勘探的高阶命题，必须离开“舒适区”，才能杀出一条血路。“显示恁好咋就是不中？我们所有人都憋着一股不服输的劲儿。”张威说。
  坚决西拓！2016年以来，华北油气联合石勘院华北中心、中国石油凌云工作室及多家高校，依托国家重大专项及中国石化科技攻关项目，组成豪华阵容剑指新召。
  张威和团队盯紧甜点储层形成机理不明、地震资料成像差、含气储层预测精度低这三大难题系统攻关，在优质储层成因及分布、薄储层地震精细处理解释、富集甜点预测等方面取得突破，很快落实了一系列有利目标。科研成果及时转化，在新召区带井位部署中得到成功应用，勘探开发打出了一批高产井，部署的新7、新9、新102等井日产量均超两万立方米。新召区带一跃成为东胜气田增储上产的“流量区”。
  突破传统模式，破解储层成因之谜
  位于盆缘过渡带的砂砾质辫状河储层，比上游冲积扇储层更分散，比下游辫状河储层颗粒组分差异更大，上亿年的时光让后期成岩作用更强烈，将甜点储层主控因素、形成机理藏得严严实实。
  此类型储层在国内外没有成熟模式可借鉴、没有任何资料可比照，因此，砂砾质辫状河储层识别技术是在一张“白纸”上开始演算的。沉积、成岩机理研究经过了无数次迭代、无数次否定自我突破自我，才找到破解甜点储层形成与分布的“密钥”。
  团队设定“甜点储层发育特征、压实成岩模拟、不同类型砂砾质辫状河沉积规律”三个攻关方向，开始沉浸式研究。井位部署是“重头戏”，所有人都得是多面手，一手抓生产一手抓科研，哪头儿也不敢怠慢，科研人员时常带着新的钻后认识和问题，赴府谷、柳林、咸阳、大牛地，开展野外露头地质考察、岩芯观察及专项分析化验研究，从地层岩性、沉积微相特征、砂体构型特征、成岩作用、断层裂缝等一系列地质现象中找规律。
  他们研发的砂砾岩成岩物理模拟实验方法，首次揭示了砂砾质辫状河粗粒相对富石英砂岩“早期抗压保孔、晚期破裂增缝”的甜点储层形成机理。研发团队从阴山采集砂岩颗粒，放在专门研制的设备里开展加压成岩测验，模拟2.5亿年前沉积的不同组分河流砂，在地表逐渐被埋深到地下4000米过程中，在构造沉降作用控制下，由于被压实而造成孔隙度减小，并伴随裂缝产生。
  通过这项实验，团队得到了甜点储层形成认识，提出的盆缘凸起带“坡折控区、沟槽控带”过渡型辫状河沉积模式，为准确寻找新召区带甜点储层打开新思路。
  擦亮地质眼睛，解锁河道成像密码
  地震是地质的眼睛。三维地震是预测地下河道与甜点储层的精准手段，气藏深度越大，地表和地层越复杂，三维地震对气藏的成像难度越大。新召区带主要产气层深度在3500~4000米，地表不是沙漠就是草原，低降速带厚度大且不稳定，造成地震数据一致性差，主频低、频带窄，在这样条件下，如何给本区强非均质致密砂岩画好像，“画像师”们心里没底。
  为把地震数据体的信息吃干榨尽，攻坚团队研发了“叠前波形一致性和叠后双参数补偿”保真处理技术，这就像是在给数据体过筛子，先剔除明显的“阴影”和“坏道”，尽量还原复合河道原来的模样，再通过叠后稀疏层反演宽频处理技术，高清显示河道内部的砂泥结构。
  为消除振幅随频率变化所产生的误差，参数不知优化了多少次，还改进了模型炮的制作方法，采用近地表建模实现低频噪声的精准压制。通过振幅、频率与子波一致性处理，有效消除了能量频率差异，激发能量级差由过去的14倍缩减为1.16倍，地震资料分辨率大幅提升。
  “我们发明的双参数提升低信噪比，区域补偿效果相比国际主流商业软件毫不逊色，复合河道的保真成像分辨率大大提高，终于看清了砂砾质辫状河储层的‘真面目’。”华北油气勘探开发研究院北部天然气所副所长王善明说。
  地质地震结合，突破甜点预测瓶颈
  陆相地层的地震沉积解释中，等时面的拾取是业界公认难题。团队在逐级约束优化地层模型的沉积相带预测技术的基础上，自主研发寻优校正层位追踪技术，实现了井间层位与相位的自动搜索匹配，利用科学参数进行切片检测，用物探技术实现河道的“抱团儿”或“分手”，完成河道的“寻亲之旅”。
  寻优校正层位追踪技术大大提高了三级层序穿相位近等时界面的拾取精度，绝对值平均误差由4.9毫秒降至1.3毫秒。通过对复合辫流带的精细刻画，团队预测出盒1段、山2段宽河道16条、窄河道49条，合计有利面积612平方千米，优选储量1250亿立方米。
  河道预测出来了，团队立马开始筛选高分辨率“波形反演方法”，这是他们手中寻找粗粒、相对富石英砂岩的“放大镜”，这个方法解决了地质统计学反演依赖钻井信息及严重模型化的问题。他们在河道正演模型基础上，重构对岩石粒度、石英含量信息更敏感的岩性指示曲线，其与波阻抗的相关性提高了25%，打牢了粗粒富石英砂岩预测的基础。
  为了识别不同类型砂岩中的含气甜点，团队针对含气甜点隐蔽、分散的难点，研发“流体因子地质统计学直接反演”方法，实现了高产气层的有效预测。2021年，新召区带气层预测吻合率由72.1%提升至87.6%，近两年华北油气共部署探井30口，成功率由20%提高到67%，多口探井日产气超两万立方米，解决了薄互层甜点“瞄不准”难题。
  在项目技术成果的指导下，科研团队在新召区带部署的第一口探井——锦154井试获日产气超3万立方米，证实了新召区带“四号河道”的存在，近年来累计新建年产能10.5亿立方米，推动了东胜气田第二个千亿立方米整装气区——新召气区的发现。
  2021年，在新召区带“四号河道”内，华北油气投产水平井21口，初期平均单井日产气7.2万立方米，14口井日产气超5万立方米，整个新召气区日产量从100万立方米快速升至230万立方米。今年以来，新召气区年累计产气7.5亿立方米，占东胜气田总产量近四成，迅速成为主力建产单元和重要接替阵地。