四川盆地深层致密砂岩气藏资源量大,主要分布在须家河组,但由于埋深大、储层超致密、压裂难度大和气井产能差异大等问题,一直无法规模、有效开发,造成此领域的勘探开发工作基本处于停滞状态。近几年,中国石化石油勘探开发研究院与西南油气分公司联合开展了勘探开发关键理论与技术的综合攻关研究,取得了积极进展。
1)建立了深层致密砂岩气藏成藏模式,阐明了富集规律
识别了成藏事件及其发生时间和埋藏史,搞清了成藏事件的时空序列,建立了“先成藏、后致密、超压充注、晚期调整”的成藏模式,明确了“早期构造控带、差异致密控储、构造调整控产”的富集规律。深层致密储层微小孔隙中赋存了早期成藏并因储层致密化而被封存的天然气,这些致密储层在晚期构造调整过程中局部发育裂缝,形成高渗区,从而成为气藏“甜点”。
2)确定了深层致密砂岩气藏“甜点”的储渗体类型
根据基质储层和有效裂缝的耦合样式,划分出2类5型储渗体,2类为断褶裂缝类和基质储渗类。断褶裂缝类可分为网状裂缝型和单构造缝型;基质储渗类可分为层理缝型、孔隙型和非储层型。其中断褶裂缝类为气藏“甜点”,是由层理缝型、孔隙型基质储层与有效构造裂缝耦合形成,发育微观裂缝、宏观裂缝和断裂破碎带,能够形成良好的渗流体系,并沟通微小孔隙,形成高产“甜点”,是目前经济技术条件下勘探开发的主要对象。
3)提出了断褶裂缝体概念和裂缝发育模式
断层和褶皱的伴生缝为有效裂缝。断层伴生缝主要发育在断层上盘,裂缝发育密度主要受控于断面距离及断裂规模;褶皱伴生缝主要发育在轴部,裂缝发育密度主要受控于褶皱强度和枢纽面距离。断褶裂缝体是指致密砂岩中由断层、褶皱及其伴生缝组成的宏观及微观的破碎空间,可划分为断缝体、褶缝体和断褶缝体3种发育模式。
4)形成了断裂−褶皱构造约束的多属性断褶裂缝体轮廓自动刻画和内幕裂缝参数反演技术
在地震精细处理基础上,首先通过地震检测技术,利用多种敏感地震属性自动解释出与裂缝相关的断层和褶皱;然后在断褶裂缝地质体的宏观层面,利用敏感地震属性检测出断层相关裂缝与褶皱相关裂缝,从而可精细刻画出断褶裂缝体的外形轮廓,描述裂缝体发育范围;再用轮廓体进行约束,通过叠前反演预测出裂缝密度和裂缝角度等参数,从而有效解决了深层致密砂岩储层裂缝的精细预测难题。
5)开发了岩相分级评价及其约束的基质储层参数定量预测技术
岩相是优质基质储层形成的主控因素。首先建立不同岩相的测井和岩石物理识别图版,然后通过已有钻井构建不同岩相的空间分布初始模型,再以岩相为预测目标进行约束定量反演,预测出致密砂岩不同岩相的分布;在此基础上进行孔隙度、含气饱和度等定量参数反演,实现有利岩相及其物理参数的精细定量预测,有效解决深层厚层致密砂岩中相对优质、中−薄厚度的优质基质储层预测难题。
以上技术成果在四川盆地川西坳陷新场地区三叠系须家河组致密砂岩气藏开发评价中进行了应用,取得了良好效果,实施的8口评价井均获成功,气井无阻流量最高达246×104m3/d,平均稳定气产量14×104m3/d。目前技术推广至多个地区,近期计划开展规模产能建设工作。