川東北地區(qū)須家河組“斷縫體”氣藏有利勘探目標(biāo)和預(yù)測(cè)技術(shù)

王 威，凡 睿，黎承銀，屈大鵬，張臘梅，蘇克露

(1.中國(guó)石化 勘探分公司 物探研究院，四川 成都 610041；2.中國(guó)石化 勘探分公司，四川 成都 610041)

近年來，致密砂巖氣的產(chǎn)量在天然氣總產(chǎn)量中所占的比例越來越大，已成為今后10～20年接替常規(guī)油氣資源的重要來源，具有良好的勘探開發(fā)前景[1-2]。美國(guó)已在23個(gè)盆地中發(fā)現(xiàn)了超過900個(gè)致密砂巖氣田，中國(guó)是繼美國(guó)之后實(shí)現(xiàn)致密砂巖氣較大規(guī)模商業(yè)開發(fā)的國(guó)家之一。中國(guó)未來每年新增探明天然氣儲(chǔ)量中，致密砂巖氣將占40%以上[1-3]。川東北地區(qū)須家河組氣藏屬于典型深層致密砂巖氣藏(地史最大埋深超過6 000 m，孔隙度小于10%，滲透率小于0.1×10-3μm2)，具有“儲(chǔ)層埋藏深度大、基質(zhì)物性差、非均質(zhì)性強(qiáng)，單井自然產(chǎn)能較低”等不利條件，但也具備“資源規(guī)模大、大面積含氣、局部富集高產(chǎn)”等優(yōu)勢(shì)。目前須家河組致密砂巖勘探存在的關(guān)鍵問題是如何尋找到天然氣高產(chǎn)富集的“甜點(diǎn)”區(qū)，實(shí)現(xiàn)須家河組商業(yè)勘探開發(fā)[1-2]。近年來，隨著地質(zhì)認(rèn)識(shí)的深入、勘探技術(shù)的進(jìn)步以及勘探實(shí)踐的推進(jìn)，在川東北地區(qū)須家河組發(fā)現(xiàn)了一種新的致密砂巖氣藏類型——“斷縫體”氣藏?！皵嗫p體”是指儲(chǔ)層以裂縫網(wǎng)絡(luò)為主、基質(zhì)孔隙為輔，二者相輔相成、構(gòu)成裂縫-孔隙“儲(chǔ)滲體”，天然氣在“斷縫體”內(nèi)富集，形成“斷縫體”氣藏[4]。該類氣藏主要分布在通南巴構(gòu)造帶，其不僅可以形成天然氣規(guī)模聚集，還可以實(shí)現(xiàn)單井高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)氣藏商業(yè)勘探開發(fā)。筆者以川東北地區(qū)須家河組近年來的勘探實(shí)踐為基礎(chǔ)，探討“斷縫體”氣藏評(píng)價(jià)關(guān)鍵技術(shù)和“甜點(diǎn)”地球物理預(yù)測(cè)技術(shù)，希望對(duì)類似領(lǐng)域的勘探部署起到推動(dòng)作用。

1 地質(zhì)背景

川東北地區(qū)位于四川盆地川北坳陷，處于蒼溪-巴中低緩構(gòu)造帶以北的盆內(nèi)到盆緣過渡帶(圖1)。印支早幕構(gòu)造擠壓運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致四川盆地由海相盆地逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)殛懴嗯璧?，四川盆地周緣造山帶快速隆升，向盆?nèi)注入大量物源，使得川東北地區(qū)沉積了上三疊統(tǒng)須家河組至侏羅系巨厚的陸相地層[1]。研究區(qū)在構(gòu)造位置上處于大巴山、米倉山和九龍山構(gòu)造帶所夾持部位，中晚燕山期以來，受龍門山、米倉山以及大巴山構(gòu)造帶多期次、多方向逆沖推覆的影響，使得川東北地區(qū)須家河組變形程度較強(qiáng)，深大斷裂和褶皺成排成帶發(fā)育[2-3]。

圖1 四川盆地北部通南巴氣田構(gòu)造位置

近年來，四川盆地須家河組勘探開發(fā)取得快速發(fā)展，發(fā)現(xiàn)了川中與川西兩個(gè)大氣區(qū)，探明了廣安、合川、安岳以及新場(chǎng)等多個(gè)千億方級(jí)大氣田。與此同時(shí)，中國(guó)石化集團(tuán)公司在川東北探區(qū)的二疊系和三疊系海相礁灘領(lǐng)域勘探取得重大突破。按照“展開海相，兼探陸相”的思路開展陸相領(lǐng)域的勘探工作，雖然取得一定的發(fā)現(xiàn)，但由于須家河組埋深大，巖石致密，勘探?jīng)]有取得實(shí)質(zhì)性突破[4-5]。通過開展深層致密砂巖氣藏富集規(guī)律和“甜點(diǎn)”地球物理預(yù)測(cè)技術(shù)攻關(guān)及典型高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)井和典型氣藏的精細(xì)解剖，發(fā)現(xiàn)川東北地區(qū)須家河組砂巖在深埋致密、非均質(zhì)性強(qiáng)的背景下發(fā)育“斷縫體”優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)集體。這類儲(chǔ)集體受斷裂及伴生褶皺聯(lián)合控制，發(fā)育在斷裂(帶)附近，是由斷層、褶皺伴生裂縫疊合基質(zhì)孔形成的不沿層狀分布的規(guī)模網(wǎng)狀縫孔儲(chǔ)滲體[4-6](簡(jiǎn)稱斷縫體)，其儲(chǔ)集空間由裂縫網(wǎng)絡(luò)疊加基質(zhì)孔隙為主。加之因川東北地區(qū)構(gòu)造變形程度較強(qiáng)，使得須家河組除了自身烴源巖供烴外，亦有深層二疊系海相優(yōu)質(zhì)烴源巖供烴[6-7]。海陸相烴源巖生成的天然氣運(yùn)移至“斷縫體”成藏富集，形成“斷縫體”氣藏。“斷縫體”優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層發(fā)育和海相、陸相烴源巖“雙源供烴”是川東北地區(qū)須家河組“斷縫體”氣藏富集高產(chǎn)的關(guān)鍵因素。因此，如何準(zhǔn)確預(yù)測(cè)“斷縫體”優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層分布，精確落實(shí)溝通二疊系海相優(yōu)質(zhì)烴源巖的烴源斷層展布，落實(shí)天然氣高產(chǎn)富集的“甜點(diǎn)”區(qū)，是實(shí)現(xiàn)高效勘探開發(fā)的關(guān)鍵。

2 “斷縫體”氣藏評(píng)價(jià)

川東北地區(qū)受龍門山、米倉山以及大巴山等3大造山帶影響，受到多期次、多方向的構(gòu)造改造作用，構(gòu)造特征復(fù)雜，不同區(qū)域構(gòu)造特征差異較大。中生代以來，四川盆地經(jīng)歷了燕山期和喜馬拉雅期兩個(gè)關(guān)鍵演化階段。構(gòu)造改造作用改變了成藏結(jié)構(gòu)和作用過程，對(duì)油氣富集有著關(guān)鍵影響。川東北地區(qū)不同位置受到的構(gòu)造擠壓作用強(qiáng)度差異及構(gòu)造改造變形方式差異使得不同位置斷裂發(fā)育程度不一致，導(dǎo)致了不同位置成藏結(jié)構(gòu)存在差異。川東北地區(qū)從西向東構(gòu)造變形強(qiáng)度逐步增強(qiáng)，斷層規(guī)模、數(shù)量逐漸變大，斷層切割層位逐漸變多。元壩地區(qū)陸相弱變形區(qū)地層相對(duì)平緩，僅在陸相地層內(nèi)部發(fā)育層間小斷層。通南巴地區(qū)海相、陸相疊加強(qiáng)變形區(qū)深大斷裂發(fā)育，部分?jǐn)鄬酉蛳虑写┘瘟杲M膏巖層，斷開吳家坪組，向上斷至白堊系，少量斷層斷至地表[8]。

就“斷縫體”氣藏而言，其油氣系統(tǒng)的標(biāo)志性特征主要體現(xiàn)在優(yōu)質(zhì)烴源巖、輸導(dǎo)體系和優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)集體分布3個(gè)方面。首先，川東北地區(qū)須家河組烴源巖發(fā)育最有利的地區(qū)是元壩地區(qū)，其他地區(qū)相對(duì)較差，不具備形成大型氣田的資源基礎(chǔ)。通南巴構(gòu)造帶海相二疊系烴源巖條件優(yōu)越，由于受到米倉山和大巴山的聯(lián)合構(gòu)造擠壓作用，通南巴構(gòu)造帶構(gòu)造變形強(qiáng)，深大烴源斷裂發(fā)育，優(yōu)質(zhì)海相烴源巖生成的天然氣通過深大斷裂運(yùn)移至陸相地層聚集成藏，彌補(bǔ)了陸相烴源巖的相對(duì)不足，明確了通南巴構(gòu)造帶是“斷縫體”氣藏勘探的最有利區(qū)帶。其次，根據(jù)深大烴源斷裂的發(fā)育區(qū)域，有利的保存條件，確定了“斷縫體”氣藏勘探的最有利地區(qū)為通江-馬路背地區(qū)。最后，通過對(duì)沉積相、巖相和儲(chǔ)層評(píng)價(jià)，優(yōu)選具有儲(chǔ)集優(yōu)勢(shì)的巖性巖相，優(yōu)選最有利的勘探目標(biāo)。

2.1 “斷縫體”氣藏勘探的最有利區(qū)帶

川東北地區(qū)須家河組烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度較高，暗色泥巖樣品有機(jī)碳含量(TOC)為0.50%～5.00%，平均值達(dá)到2.51%，符合很好的烴源巖標(biāo)準(zhǔn)；但是四川盆地須家河組沉積中心和生烴中心位于川西坳陷[9]，受沉積期古地形的控制，川東北地區(qū)須家河組泥質(zhì)烴源巖厚度相對(duì)較薄，其生氣強(qiáng)度為(8～22)×108m3/km2[1]，元壩地區(qū)的烴源巖條件最好，往東烴源巖條件變差。按照戴金星院士在1996年提出的烴源巖生烴強(qiáng)度大于20×108m3/km2是形成大中型氣田的主控因素之一[10]，研究區(qū)須家河組僅僅依靠自身烴源巖很難形成大規(guī)模油氣聚集?？上驳氖牵习偷貐^(qū)上二疊統(tǒng)吳家坪組優(yōu)質(zhì)烴源巖廣泛分布，研究區(qū)生氣強(qiáng)度為(40～70)×108m3/km2(圖2)，生烴潛力巨大。但是吳家坪組烴源巖層與須家河組儲(chǔ)層之間存在雷口坡組、嘉陵江組、飛仙關(guān)組以及長(zhǎng)興組等碳酸鹽巖和膏鹽巖等眾多隔層[11-13]，如何實(shí)現(xiàn)兩者有效溝通是關(guān)鍵。通南巴地區(qū)位于米倉山和大巴山的構(gòu)造疊合區(qū)，構(gòu)造擠壓作用強(qiáng)，變形強(qiáng)度大，部分?jǐn)鄬酉蛳虑写┘瘟杲M膏鹽巖，斷至海相二疊系吳家坪組，向上斷至陸相地層，實(shí)現(xiàn)源儲(chǔ)有效溝通?？傮w來看，通南巴地區(qū)具有海相與陸相兩套烴源巖“雙源供烴”的資源優(yōu)勢(shì)，為須家河組天然氣富集高產(chǎn)奠定了堅(jiān)實(shí)的物質(zhì)基礎(chǔ)，這種特征決定了川東北通南巴構(gòu)造帶是“斷縫體”氣藏勘探的有利區(qū)帶。

圖2 川東北地區(qū)吳家坪組烴源巖生氣強(qiáng)度

2.2 烴源斷裂是“斷縫體”氣藏成藏的關(guān)鍵

前文述及，上二疊統(tǒng)吳家坪組烴源巖在川東北地區(qū)須家河組氣藏富集高產(chǎn)中扮演了重要角色，貫穿海相二疊系的深大烴源斷裂有效溝通了吳家坪組優(yōu)質(zhì)烴源巖與陸相儲(chǔ)集體[14-16]。通過對(duì)構(gòu)造特征的再梳理和地震資料的再解釋，攻關(guān)烴源斷裂識(shí)別技術(shù)，落實(shí)通南巴構(gòu)造帶南翼和母家梁斷裂帶以北是烴源斷裂最為發(fā)育地區(qū)?？拷鼰N源斷層的高產(chǎn)井——M3井在須家河組巖心中可見高溫?zé)嵋旱V物(圖3)，進(jìn)一步證實(shí)了由于研究區(qū)溝通下伏二疊系海相烴源巖的深大烴源斷層的存在，使得深部熱液沿?cái)鄬舆\(yùn)移至須家河組，異常高溫為下部海相油型氣的充注[17-18]。

圖3 川東北地區(qū)須家河組高溫?zé)嵋禾卣?/p>

通南巴構(gòu)造帶下侏羅統(tǒng)自流井組、中侏羅統(tǒng)千佛崖組及上、下沙溪廟組等4套泥頁巖平面上相對(duì)連續(xù)，構(gòu)成了良好的區(qū)域蓋層和直接蓋層，累計(jì)厚度達(dá)近千米，整體保存條件較好，但母加梁斷裂帶以及黑池梁等地區(qū)部分深大斷裂向上斷至近地表，保存條件被破壞，評(píng)價(jià)通南巴構(gòu)造帶通江-馬路背地區(qū)是烴源斷裂發(fā)育、保存條件好的有利地區(qū)[19](圖4)。

圖4 川東北通江地區(qū)構(gòu)造地震解釋剖面(剖面位置見圖1A—A′)

2.3 “斷縫體”氣藏有利勘探目標(biāo)

通江-馬路背地區(qū)須家河組縱向上發(fā)育須二段、須三段和須四段3套有利儲(chǔ)集體，主要為辮狀河三角洲-湖泊沉積。勘探實(shí)踐表明，中-粗粒砂巖巖相次生溶蝕孔隙發(fā)育，裂縫發(fā)育，是最有利的巖相類型。辮狀河三角洲前緣水下分流河道砂巖基質(zhì)孔隙發(fā)育，物性相對(duì)較好，裂縫發(fā)育，水下分流河道是研究區(qū)最有利沉積微相。巖心實(shí)測(cè)物性顯示，通江-馬路背地區(qū)須家河組砂巖孔隙度平均僅為2.2%，滲透率平均僅為0.08×10-3μm2，為典型致密砂巖儲(chǔ)層。但是在整體致密背景下仍發(fā)育孔隙度大于4%，滲透率較高的相對(duì)優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層，勘探實(shí)踐也得到了證實(shí)。M101須家河組二段常規(guī)測(cè)試日產(chǎn)天然氣60.11×104m3，至今累產(chǎn)天然氣超3×108m3；M103井須二段常規(guī)測(cè)試日產(chǎn)氣13.11×104m3，至今累產(chǎn)天然氣也超過2×108m3，兩口井累產(chǎn)氣近6×108m3。從巖心、薄片和電鏡下可以觀察到大量原生粒間孔與次生溶蝕孔隙發(fā)育，構(gòu)成了良好的儲(chǔ)集空間。巖心和成像測(cè)井資料顯示，須家河組規(guī)模網(wǎng)狀裂縫發(fā)育，掃描電鏡下也可以觀察到剛性碎屑顆粒破裂縫的密集發(fā)育，微裂縫極其發(fā)育，構(gòu)造裂縫和微裂縫等多尺度裂縫溝通了大量基質(zhì)孔隙，耦合疊加構(gòu)成了規(guī)模網(wǎng)狀縫孔體系[20](圖5)。大面積分布的致密砂巖，受斷裂及褶皺聯(lián)合控制，發(fā)育斷層、褶皺伴生縫與基質(zhì)孔隙耦合疊加，形成“斷縫體”優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層，規(guī)模網(wǎng)狀裂縫提高了孔滲連通性，是“斷縫體”優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層形成的關(guān)鍵。

圖5 川東北通江-馬路背地區(qū)須家河組儲(chǔ)集空間類型

沉積相研究表明，須二段沉積時(shí)期，通江-馬路背地區(qū)整體為辮狀河三角洲前緣沉積，水下分流河道砂巖大面積連片分布。須三段為辮狀河三角洲前緣-濱淺湖沉積，辮狀河三角洲前緣主要發(fā)育在M3井以東地區(qū)。須四段沉積時(shí)期，馬路背地區(qū)為辮狀河三角洲平原沉積，主要發(fā)育礫巖相，通江地區(qū)為辮狀河三角洲前緣沉積，發(fā)育中-粗粒砂巖巖相。通過對(duì)沉積微相、巖相、儲(chǔ)層的精細(xì)刻畫與評(píng)價(jià)，明確了各層系有利勘探目標(biāo)。

3 斷縫體“甜點(diǎn)”預(yù)測(cè)技術(shù)

川東北地區(qū)須家河組發(fā)育多類型孔隙與多尺度裂縫耦合疊加形成的“斷縫體”優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層。強(qiáng)烈的構(gòu)造改造作用下形成的烴源斷層溝通了深層二疊系海相優(yōu)質(zhì)烴源和須家河組“斷縫體”優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層，深層海相天然氣沿著斷裂向上運(yùn)移，與須家河組烴源巖生成的天然氣一起在須家河組“斷縫體”中成藏富集，稱之為“斷縫體”甜點(diǎn)。

“斷縫體”甜點(diǎn)預(yù)測(cè)包括烴源斷層識(shí)別評(píng)價(jià)、相對(duì)優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層預(yù)測(cè)和裂縫綜合預(yù)測(cè)3個(gè)方面。攻關(guān)形成了3項(xiàng)創(chuàng)新性技術(shù)：①形成了基于動(dòng)態(tài)構(gòu)造恢復(fù)的烴源斷層識(shí)別評(píng)價(jià)技術(shù)，落實(shí)烴源斷層分布；②形成了非線性巖性及物性反演預(yù)測(cè)技術(shù)，落實(shí)了相對(duì)優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層展布；③形成了疊前疊后裂縫綜合預(yù)測(cè)技術(shù)，明確了規(guī)模裂縫發(fā)育帶。

3.1 地震資料解釋性處理

地震資料的質(zhì)量，如信噪比、連續(xù)性以及成像精度等，直接影響相干、方差和曲率等地震屬性的質(zhì)量。為了獲取更加精確的地震屬性體，往往會(huì)先對(duì)原始地震數(shù)據(jù)進(jìn)行解釋性優(yōu)化處理，消除隨機(jī)噪音、去除各類處理假象、還原振幅/相位偏差，提高地震資料信噪比、連續(xù)性及成像精度。

通江-馬路背地區(qū)受米倉大巴和龍門山等多期構(gòu)造應(yīng)力擠壓，造成該區(qū)斷裂極其發(fā)育，導(dǎo)致三維地震資料信噪比較低、連續(xù)性較差、斷裂成像精度降低(圖6a)，為了更好地開展后續(xù)斷縫體預(yù)測(cè)及描述，對(duì)原始地震數(shù)據(jù)進(jìn)行了必要的解釋性優(yōu)化處理：①基于傾角導(dǎo)向?yàn)V波的去噪處理[21-22](圖6b)，顯著提高了資料的信噪比及連續(xù)性，保留微斷層的振幅變化特征；②基于斷裂增強(qiáng)的聚焦成像處理[23-24](圖6c)，提高斷裂成像精度，為后續(xù)斷裂裂縫預(yù)測(cè)提供高質(zhì)量地震數(shù)據(jù)。

圖6 川東北通江-馬路背地區(qū)須家河組原始地震資料與傾角導(dǎo)向?yàn)V波、斷裂聚焦成像剖面對(duì)比

3.2 基于動(dòng)態(tài)構(gòu)造恢復(fù)的烴源斷層識(shí)別評(píng)價(jià)技術(shù)

通南巴地區(qū)海相和陸相地層受膏鹽巖發(fā)育及多期構(gòu)造變形的影響，斷裂縱橫交錯(cuò)，縱向展布不一，烴源斷層識(shí)別難度大，常規(guī)平衡剖面對(duì)復(fù)雜斷裂恢復(fù)耗時(shí)長(zhǎng)，且不能基于地震剖面直接進(jìn)行恢復(fù)?；谄胶馄拭婊謴?fù)的原理，巖石在變形前后體積一致、層長(zhǎng)一致、位移一致和縮短量一致的“4個(gè)原則”，根據(jù)斜剪切地層形變?cè)黹_展斷裂恢復(fù)。在恢復(fù)的基礎(chǔ)上，構(gòu)建演化時(shí)序，揭示縱橫向斷層和褶皺的演化時(shí)序。

選取以構(gòu)造運(yùn)動(dòng)方向大體一致的地震剖面，即選取垂直區(qū)域構(gòu)造走向的地震剖面。利用鉆井開展速度擬合分析，建立平均速度模型，開展速度驗(yàn)算，統(tǒng)一到線性表達(dá)(即V=V0+Kt)，把時(shí)間域剖面轉(zhuǎn)換到深度域。根據(jù)層位標(biāo)定的結(jié)果，按照構(gòu)造解釋原則，選取主要目的層段開展層位和斷層解釋，構(gòu)建合理的構(gòu)造模型。在構(gòu)造分析的基礎(chǔ)上，選擇合理的釘線，利用“4個(gè)原則”對(duì)每條斷層進(jìn)行恢復(fù)。在恢復(fù)的基礎(chǔ)上，構(gòu)建演化時(shí)序，揭示縱橫向斷層和褶皺的演化時(shí)序。通過開展動(dòng)態(tài)恢復(fù)的烴源斷層識(shí)別(圖7)，燕山中晚期，研究區(qū)受大巴山擠壓作用，形成以志留系為滑脫底界，地層由北東向南西縮短變形，發(fā)育北東傾向，向上貫穿二疊系-三疊系的烴源斷層。喜馬拉雅期，以嘉四段-嘉五段膏鹽巖為滑脫面，受構(gòu)造擠壓影響及剛性地層阻擋回彈，陸相變形程度更強(qiáng)，主要發(fā)育南西傾向、縱向貫穿侏羅系的大斷裂，受地層由南西向北東縮短的影響，早期的烴源斷層發(fā)生局部錯(cuò)斷和復(fù)雜化，通過該技術(shù)可以消除膏巖滑脫層影響，有效識(shí)別出烴源斷層的分布(圖8)。

圖7 川東北地區(qū)烴源斷層構(gòu)造演化剖面示意圖

圖8 川東北地區(qū)烴源斷層平面分布

須家河組天然氣富集高產(chǎn)與烴源斷層分布具有明顯的對(duì)應(yīng)關(guān)系，M101須二段常規(guī)測(cè)試日產(chǎn)氣量為60.11×104m3，M103井須二段常規(guī)測(cè)試日產(chǎn)氣量為13.11×104m3，M3井須四段常規(guī)射孔測(cè)試日產(chǎn)氣量為10.11×104m3，這3口高產(chǎn)井均發(fā)育通源斷層，而M2井、M201井和M1井等井由于缺乏通源斷層，須家河組測(cè)試均只獲得低產(chǎn)氣流。

3.3 非線性巖性及物性反演預(yù)測(cè)技術(shù)

川東北地區(qū)須家河組在致密背景下依然發(fā)育孔隙度大于4%，滲透率較高的相對(duì)優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層。由于儲(chǔ)層埋藏深度大，基質(zhì)物性較差，加之地震分辨能力不足以及地震識(shí)別能力減弱等不利因素制約，普遍致密背景下的相對(duì)優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層識(shí)別預(yù)測(cè)難度極大。通過開展技術(shù)方法攻關(guān)，研究不同地層厚度下的振幅與頻率之間的關(guān)系(AVF)，將非線性的AVF作為獨(dú)立信息引入反演，合理利用地震的低、中、高頻帶信息，減少薄層反演的不確定性，以適應(yīng)沉積變化快、基質(zhì)物性差的致密砂巖儲(chǔ)層。該方法基于非線性關(guān)系建立起測(cè)井目標(biāo)曲線(GR，Por等)與地震波形間的非線性映射，反演得到復(fù)雜巖性及基質(zhì)物性數(shù)據(jù)[25]。反演結(jié)果整體上能夠識(shí)別刻畫須家河組儲(chǔ)層與非儲(chǔ)層，預(yù)測(cè)儲(chǔ)層厚度符合率超過90%(圖9)。

圖9 川東北地區(qū)須家河組非線性分頻反演儲(chǔ)層預(yù)測(cè)

3.4 裂縫綜合預(yù)測(cè)技術(shù)

1)多尺度融合裂縫預(yù)測(cè)技術(shù)

由于斷裂系統(tǒng)內(nèi)斷裂規(guī)模及尺度不同，如斷裂核心處規(guī)模最大，而斷裂帶邊緣規(guī)模及尺度相對(duì)小一些。從地震屬性表征上分析，大尺度相干屬性能夠反映規(guī)模較大的斷裂，突出了斷裂核心處的響應(yīng)，中尺度方差屬性、小尺度曲率屬性結(jié)果可以反映較小規(guī)模的斷裂及微斷裂，突出斷裂帶邊緣的響應(yīng)。借鑒常規(guī)混頻思路，將反映不同尺度斷裂、微斷裂及裂縫的地震幾何屬性進(jìn)行顏色融合，選用表征小尺度裂縫的曲率屬性為紅色(R)，表征中尺度微斷裂的方差屬性為綠色(G)，表征大尺度斷裂的相干屬性為藍(lán)色(B)。通過利用顏色混合技術(shù)，可以采用大、中、小不同尺度的信息來綜合反映斷裂系統(tǒng)的全貌，融合后的信息較單一尺度結(jié)果要更加豐富，斷裂系統(tǒng)的邊界及內(nèi)幕信息得到突出和加強(qiáng)，較好的實(shí)現(xiàn)了斷裂及裂縫精細(xì)預(yù)測(cè)與描述[26]。

2)OVT域疊前裂縫預(yù)測(cè)技術(shù)

當(dāng)?shù)貙又辛芽p發(fā)育時(shí)，特別是高角度裂縫發(fā)育時(shí)，地震波表現(xiàn)出明顯的各向異性特征，即不同方位入射的地震波在振幅、頻率、相位與衰減等方面具有差異，疊前裂縫預(yù)測(cè)技術(shù)正是基于地震波的這一各向異性特征。由于常規(guī)CMP道集在開展疊前裂縫預(yù)測(cè)時(shí)，為了滿足各個(gè)方位覆蓋均勻，往往對(duì)裂縫更為敏感的遠(yuǎn)偏數(shù)據(jù)進(jìn)行切除，嚴(yán)重影響裂縫預(yù)測(cè)的精度，而OVT域地震道集，不但可以消除道集能量差異，保持真實(shí)的AVO特征，而且各個(gè)方位道集覆蓋次數(shù)相對(duì)均勻，保留較多的裂縫敏感數(shù)據(jù)，提高了疊前裂縫預(yù)測(cè)的精度[27-31]。預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)鉆井成像資料匹配性較高(圖10)，M3井須家河組成像資料顯示北北西向裂縫發(fā)育，預(yù)測(cè)裂縫方向近北北西向；M5井須家河組成像資料顯示北西及北東向裂縫發(fā)育，預(yù)測(cè)裂縫多為北西向，少量北東向裂縫。

圖10 川東北地區(qū)須家河組疊前裂縫預(yù)測(cè)

綜合烴源斷層識(shí)別、優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層預(yù)測(cè)與規(guī)模有效裂縫預(yù)測(cè)結(jié)果來圈定斷縫體“甜點(diǎn)”發(fā)育區(qū)，落實(shí)高產(chǎn)富集帶，在川東北地區(qū)探井部署的應(yīng)用中見到較好的效果。如M5井須三段常規(guī)射孔測(cè)試獲16.5×104m3/d工業(yè)氣流，須四段常規(guī)射孔測(cè)試獲21.17×104m3/d工業(yè)氣流，實(shí)現(xiàn)了“斷縫體”氣藏多層系立體勘探?！笆濉逼陂g，根據(jù)斷縫體“甜點(diǎn)”預(yù)測(cè)結(jié)果在川東北地區(qū)通江-馬路背地區(qū)勘探部署取得了積極成效，落實(shí)了千億方資源規(guī)模，基本實(shí)現(xiàn)了川東北地區(qū)通江-馬路背區(qū)塊的高效勘探。

4 結(jié)論

1)烴源巖、烴源斷裂和“斷縫體”優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層是須家河組“斷縫體”氣藏3個(gè)關(guān)鍵成藏要素。川東北地區(qū)通南巴構(gòu)造帶構(gòu)造變形強(qiáng)，深大烴源斷裂發(fā)育，烴源條件優(yōu)越，“斷縫體”優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層發(fā)育，是“斷縫體”氣藏勘探的最有利區(qū)帶。

2)基于動(dòng)態(tài)構(gòu)造恢復(fù)烴源斷層識(shí)別技術(shù)，非線性巖性及物性反演預(yù)測(cè)技術(shù)，多尺度融合及OVT域五維疊前裂縫預(yù)測(cè)等綜合預(yù)測(cè)技術(shù)，能有效解決“斷縫體”氣藏輸導(dǎo)體系、優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層、有效裂縫預(yù)測(cè)等關(guān)鍵問題，從而實(shí)現(xiàn)“甜點(diǎn)”的精細(xì)預(yù)測(cè)，為須家河組“斷縫體”氣藏的高效勘探提供技術(shù)支撐。

3)經(jīng)過多年的勘探實(shí)踐，形成的川東北地區(qū)須家河組致密砂巖“斷縫體”氣藏評(píng)價(jià)、斷縫體“甜點(diǎn)”預(yù)測(cè)等勘探技術(shù)，促進(jìn)了“斷縫體”氣藏勘探獲得突破。通南巴地區(qū)須家河組“斷縫體”氣藏多口井常規(guī)測(cè)試獲得高產(chǎn)工業(yè)氣流，實(shí)現(xiàn)了“斷縫體”氣藏高效勘探開發(fā)。目前已提交探明儲(chǔ)量192×108m3，控制儲(chǔ)量368×108m3，落實(shí)了千億方資源陣地。