乐东22－1气田“少井高效”勘探关键技术

李 茂 李绪深 朱绍鹏

1．中国地质大学（武汉）资源学院 2．中海石油（中国）有限公司湛江分公司

海上油气勘探开发具有投资高、风险大的特点，通常钻一口井投资是陆上的10倍，甚至数十倍，因而在海上进行油气勘探所能投入的钻井工作量十分有限。因此在海上要探明一个油气田的储量，既要少井高效［1］，又要符合国家相关规定，在探井的部署、资料录取、新技术的应用等方面有更高的要求。乐东22－1气田［2－3］的成功评价就是海上油气田评价中“少井高效”的典型事例之一。

乐东22－1气田位于莺歌海盆地［2－5］中央泥底辟带，是1996年通过钻探6口探井落实的一个平面分2块、纵向有17层的中型气田，含气面积约160km2，是当时我国海上的第三大气田［6－7］。该气田实现了当年发现、完成气田钻探评价，在当时的地质认识程度和技术手段条件下是非常高效的。之所以能达到如此效果，与合理的评价部署思路和关键新技术的应用是分不开的。

1 少井高效的勘探部署

乐东22－1构造是基于1993年采集的二维地震资料解释发现的，但是由于受模糊区的影响，当时所解释的构造全区呈“U”形，“U”形范围内地震资料有属性异常，如该异常代表含气，则该气田应属岩性圈闭气藏。最终通过6口探井的钻探，同时在评价期间还增加了高分辨率二维地震资料，落实该气田主体是一相对完整的大中型穹隆背斜圈闭（图1）。

图1 乐东22－1气田主力气组构造图

1．1 精细部署井位，首钻获得突破

根据1993年采集的常规二维地震资料，确定乐东22－1构造预探井钻探基本原则为：①地震资料可靠度较高的位置；②有自圈的位置；③纵向可能多层且能控制一定储量的位置。基于此，在圈闭的东南处钻探1井。通过钻探，在第四系乐东组二段、三段和新近系莺歌海组一段共发现6套气藏，测试产能高（无阻流量介于23～238m3／d），气体组分差异大（非烃含量介于15．4%～85．7%），证实了该区的含气性。但要将其经济开发还需继续扩大储量规模。

1．2 合理采集资料，高效评价气田

虽然1井证实了该气田的含气性，但要获得更大的突破，关键取决于对“模糊区”的认识。于是制订了先落实“模糊区”，再探含气边界的整体评价思路。

这一评价思路基于以下几点认识：①“模糊区”的形成可能是由浅层气屏蔽和热流体造成；②“模糊区”在时间剖面上的下凹，很可能是速度陷阱造成的假象，可能是构造的高部位；③从沉积相分析，该区储层可能是连片分布的，也就是说“模糊区”内可能存在储层；④该区域已发现的东方1－1气田和乐东15－1气田的含气范围在地震资料上都有平点或亮点等异常特征，该气田可能也存在这一特征。

为了证实上述认识，1996年1月有针对性地采集了测网密度1km×1km的高分辨率［8］二维地震资料。另外，选取两条地震测线进行叠前深度偏移处理。为后续评价井的部署和地质研究提供了有利的基础资料。

1996年5月在模糊区边缘钻探评价井2井。经钻探，1井发现的气层依然存在，且在第四系乐东组一段发现了5层超浅气藏，各气藏CO2含量低，均属正常压力系统。泥底辟构造带中地震模糊区这个曾经被视为钻探禁区并长期困扰人们的难题得到了满意的答案，为泥底辟构造带开辟了新的勘探领域。

基于新采集的高分辨率地震资料的认识，在构造主体部位的西翼、东翼、北翼相继钻探了评价井3、4、5井，证实了地震亮点和平点是该气田含气范围，气田范围得以控制（图2）。为了进一步落实“模糊区”内的储层变化和构造特征，又在“模糊区”核心部位钻探了评价井6井，达到了钻探目的。这4口评价井的钻探成果证实了2井钻遇气层在北区的稳定分布，又发现了莺歌海一段Ⅰ、Ⅱ气组中低CO2含量的高产气藏。

图2 乐东22－1气田主力气组最小振幅图

2井的成功钻探，揭开了“模糊区”的神秘面纱，但也带来了新的难题：①超浅层、浅层疏松储层的取心和岩心化验分析；②薄层的厚度、低电阻率气层的识别和精细定量解释；③“模糊区”的深度构造成图等。为了解决这些难题，在后续4口评价井的钻探中进行了有针对性的井筒基础资料录取，主要包括：①引进铝合金内筒和冷冻保藏方法进行疏松储层取心；②采用液氮取样和铅套加压封样，同时进行多种实验，确定合理操作程序和实验条件，确保疏松岩心的化验分析成功；③引进核磁共振、陈列感应等多项测井新技术；④每口井均录取VSP资料。这些举措保证了地质油藏研究的深度，符合探明储量研究和后续开发方案研究的要求。整个气田从1996年1月1井开钻至1997年3月完成储量报告，前后不足15个月，共钻6口井，落实了一个含气面积达166km2的中型气田，充分体现了海上石油勘探的“少井高效”的特点。

2 勘探评价的关键技术

2．1 模糊区的认识与解释

乐东22－1构造位于构造中心部位，在地震时间剖面上表现为同向轴下凹，形似向斜，深层出现地震“模糊区”，经2、4井钻探证实和从叠前深度偏移剖面来看，“模糊区”内的深度实际比“模糊区”外要浅，是一典型的背斜构造。如何合理解释该构造的深度构造图呢？通过深入研究，认为建立合理的速度体非常关键。

2．1．1 井点VSP速度分析

气田6口井均录取了VSP资料，经分析，“模糊区”外围的井（1、3、4、5井）的速度均属正常，速度变化不大，但进入“模糊区”后速度明显变低，而且越深入“模糊区”，速度越低。由此说明，地震时间剖面出现的下凹是由于低速造成的，必须建立三维地震速度体，才能得到可靠的深度构造图。

2．1．2 精细速度谱分析

基于上述认识，加强了对全区的地震速度谱的解释分析。分析发现“模糊区”外速度谱能量团集中，质量较好，解释可靠；进入“模糊区”后，速度谱质量明显降低，看不到一次波的能量团，特别是中心部位只有多次波的能量团出现，无法进行速度解释（图3）。分析认为该区浅层气十分发育，浅层气与其围岩的波阻抗差别很大，从而形成很强的反射。浅气层与浅气层之间、浅气层与海底之间就产生了很强的层间多次波，致使在地震速度谱上一次波的能量被掩盖，谱上显示出的全是多次波的能量团。因此压制多次波便成为精细速度分析的首要任务。经过多次试验，f－K滤波［9］对压制本区的多次波效果较好（图3）。经滤波处理后，“模糊区”外正常地层的速度谱能量团更清楚；刚进入“模糊区”的速度谱也出现了较集中的一次波的能量团，能够准确地进行解释；“模糊区”中心的速度谱虽然仍有较强的多次波能量团出现，但一次波的能量团已清楚地出现在速度谱上，完全可以进行可靠的速度解释。

2．1．3 地震速度体的建立

对该区速度谱有了清晰的认识后，分两部分进行速度分析。在“模糊区”外主要解释了高分辨率二维地震速度谱，在“模糊区”内主要用1993年常规二维地震测线的道集和部分1996年高分辨率二维地震资料进行交互速度分析拾取。速度体的建立［6］要经过速度解释、数字化输入等多个环节，难免会出现一些差错，为了解决这一问题，使建立的速度体更加准确可靠，采用“INDEPTH”软件的速度监控功能对速度资料进行了质量控制。较好地从点、线、面上找出野值或不合规律的值，经质量控制后，消除这些野值和奇异点，使地震速度更加准确可靠，对比各井VSP速度与井旁地震速度谱速度发现，两种速度非常接近，虽然仍有一定的误差，但已完全可以满足精度要求。把经质量控制后的速度数据进行格式转换，用“EARTHVISION”软件进行三维网格化（网格间距为250m×250m×20ms），再用6口井的VSP速度进行校正，获得了准确可靠的地震速度体［10］。将该速度体转换的深度构造图与井点实钻进行比较，其绝对误差最大为1．8m，精度较高（表1）。

2．2 应用测井新技术提高储层解释精度

图3 乐东22－1气田不同位置f－K滤波前后速度谱对比图

该气田所揭示的气层有3种特征：①薄气层，最小单层厚度为0．8m；②低电阻气层，岩性为泥质粉砂岩，气藏厚度一般为2～5m，电阻率为1．2～2Ω·m，中子、密度曲线特征不明显，在自然伽马曲线上砂泥岩特征不明显；③高电阻气层，岩性以中细砂岩、粉细砂岩为主，气层厚度一般为5～11m，电阻率为2～65Ω·m，中子、密度曲线呈低密度低中子的典型气层特征，在自然伽马曲线上砂泥岩特征明显。这3种气层，在当时，除高电阻率气层外，薄层的厚度精细解释、低阻气层的识别和储层参数精细解释均需要深入研究［11］。通过引进测井新技术和综合研究，最终提高了对薄层和低阻气层的认识。

2．2．1 薄层的精细解释

为了提高薄气层厚度的解释精度，引进阵列感应测井［12］（Array Induction Tool，简称 AIT）、方位电阻率测井［13］（Azimuthal Resistivity Imager，简称 ARI）、综合孔隙度测井（Integration Porosity Log，简称IPL）提高了薄层厚度的解释精度。如图4中在519．7～521．4m，气层段由于侵入影响AO90电阻率值明显高于常规感应电阻率值6Ω·m左右；而在580．0～591．0m气层段为砂泥岩交互层段AO90电阻率曲线明显显示了砂泥岩薄互层的特性，薄砂层电阻率明显高于常规感应电阻率值，而常规感应电阻率曲线只反映了薄互层的平均电阻率值，同时，AST、IPL等曲线也显示了与之对应的砂泥岩薄互层的特性。

2．2．2 低阻气层的识别和解释

低阻气层［14－16］面临的主要问题是如何识别和提高单井储层参数解释的可靠性（主要是含水饱和度）。在低阻气层的识别方面除了参考气测录井、综合应用重复地层电缆测试的压力、测试等资料外，还应用了阵列声波测井（Array Sonic Tool，简称 AST），虽然低阻气层在常规测井系列上无明显的响应，但在阵列声波测井上有明显的衰减特征［17］，为测井资料识别气层提供了依据。另外，首次引进了核磁共振测井 （Combinable Magnetic Resonance，简称CMR），通过核磁资料的应用，较好地解释了该气田气层含水饱和度高，结果是可靠的。特别是低阻气层，由测井资料解释的含水饱和度为75%～80%，但测试和MDT取样均未见水，其结果与常规认识不符。经CMR资料证实，地层是高含束缚水的，主要原因是由岩性偏细所导致的。

图4 乐东22－1气田AIT、AST、IPL测井综合解释图

2．3 含气范围的综合确定

本气田共有26个储量计算单元，实钻的界面只有6个单元，其他各单元均是采用多参数综合分析确定，大大减少了评价井的数量。

由于含气砂岩明显的低速特征，在模糊区之外气层的亮点或极性反转等都非常清楚（图5）。在南区可以看到气层的平点特征，而薄层一般可见明显的极性反转现象。实钻资料和压力推算证实，这一地震信息是可以确定各气藏的含气范围的。如Ql1Ⅴ上气组的气水界面，压力推测为－573m，亮点为－575m，实钻为－570．8m，基本一致（表2）；另外，利用试井分析结果明确断层位置，确定合理含气范围。如N2y1Ⅰ气组6井区和3、5井区两个单元经井证实气水界面和气体组分均有差异，但由于模糊区的存在，两个井区之间疑似有一条走向近南北的断层，通过2、6井的试井解释，均显示有不渗透边界的存在，证实了“模糊区”内F4断层的存在，为合理确定这两个计算单元的含气范围提供了依据。

图5 乐东22－1气田地震信息确定含气范围图

表2 乐东22－1气田主力气层各单元气水界面取值表 m

3 结论及认识

1）合理的整体勘探部署和适时优化调整是实现海上“少井高效”评价的基本保障。乐东22－1气田从发现到储量评价结束，仅用了15个月的时间，储量研究和评价工作同步进行，相辅相成。初探井以保证发现为主，评价井则基于区域地质特征，解决制约气田评价和储量研究的关键问题为目的，并考虑后续储量评价和开发的需求制订整体评价方案，根据评价井钻探成果和最新研究认识，及时优化调整评价井井位和取资料要求，多学科紧密配合，相互渗透，最终实现了在充分应用高分辨率地震资料和测井新技术的基础上，用6口井探明了约160km2含气范围的海上中型气田的目的，是海上勘探“少井高效”评价策略典型事例之一。

2）广泛采用新技术、新方法，及时解决了制约评价和储量研究的关键问题：①在测井方面采用CMR、AIT等多项新技术，提高了对薄层气层和低电阻气层的识别和解释精度，同时保证了结果的可靠性；②在地球物理研究方面，全面应用高分辨率地震资料，采用先进的计算机软件，攻克了气田中心部位地震“模糊区”的成像、速度等技术难关，同时综合实钻和压力资料证实地震平点和亮点等信息代表了气藏的含气范围。这些新技术新方法的应用为乐东22－1气田的评价提供了有力的技术保障，同时也为以后油气田的评价类似技术的合理使用提供了技术借鉴。

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