7 000 m以深復(fù)雜斷裂成組氣藏開(kāi)發(fā)早期評(píng)價(jià)技術(shù)
——以川西北雙魚(yú)石構(gòu)造棲霞組氣藏為例

任利明 張連進(jìn) 王俊杰 蘭雪梅 唐青松 溫夢(mèng)晗 文 雯

1.中國(guó)石油西南油氣田公司技術(shù)咨詢中心 2.中國(guó)石油西南油氣田公司勘探開(kāi)發(fā)研究院

3.中國(guó)石油天然氣集團(tuán)有限公司碳酸鹽巖儲(chǔ)層重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 4.中國(guó)石油西南油氣田公司氣田開(kāi)發(fā)管理部

0 引言

中二疊統(tǒng)一直是四川盆地天然氣勘探開(kāi)發(fā)的重要層系，油氣勘探歷史悠久，至今已經(jīng)歷了近50 年的時(shí)間[1-2]。早期地質(zhì)勘探結(jié)果表明，川西北部局部地區(qū)中二疊統(tǒng)棲霞組發(fā)育呈層狀產(chǎn)出的“砂糖狀”白云巖，并在河灣場(chǎng)構(gòu)造鉆獲棲霞組石灰?guī)r縫洞型儲(chǔ)層[3-4]。2010年以來(lái)，中國(guó)石油西南油氣田公司加快推進(jìn)四川盆地西北部（以下簡(jiǎn)稱川西北部）海相碳酸鹽巖勘探進(jìn)程，開(kāi)展綜合地質(zhì)研究和地震老資料處理解釋攻關(guān)。2012年優(yōu)選雙魚(yú)石構(gòu)造部署并實(shí)施了風(fēng)險(xiǎn)探井——ST1井，在棲霞組測(cè)試獲得日產(chǎn)87.6×104m3高產(chǎn)工業(yè)氣流，由此發(fā)現(xiàn)雙魚(yú)石構(gòu)造棲霞組氣藏[5]。2014年后，為加快該氣藏的勘探開(kāi)發(fā)一體化進(jìn)程，部署了多口探井、滾動(dòng)評(píng)價(jià)井，鉆探、測(cè)試結(jié)果相繼證實(shí)氣藏含氣面積大、儲(chǔ)量規(guī)模大，并且試采效果好。同時(shí)，該氣藏也是在四川盆地內(nèi)發(fā)現(xiàn)的首個(gè)在棲霞組具有規(guī)模開(kāi)發(fā)潛力的成組氣藏。

雙魚(yú)石構(gòu)造棲霞組氣藏氣層中部埋深超過(guò)7 000 m，普遍介于7 200～7 500 m。與國(guó)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)的埋深超過(guò)6 000 m超深層氣藏對(duì)比[6-10]，棲霞組氣藏具有復(fù)雜多斷裂、有效儲(chǔ)層厚度薄、基質(zhì)孔隙度低、縱橫向非均質(zhì)性強(qiáng)等特點(diǎn)。同時(shí)，該氣藏棲霞組白云巖儲(chǔ)層發(fā)育有利區(qū)與多排構(gòu)造相重疊，在多個(gè)構(gòu)造高帶陸續(xù)部署探井并且測(cè)試獲氣，證實(shí)為大型構(gòu)造—巖性復(fù)合圈閉氣藏，天然氣勘探開(kāi)發(fā)潛力大[11]。

然而，雙魚(yú)石構(gòu)造棲霞組氣藏處于開(kāi)發(fā)早期介入階段，由于氣藏地質(zhì)條件特殊，動(dòng)靜態(tài)資料缺乏，加上開(kāi)發(fā)技術(shù)儲(chǔ)備不足，要實(shí)現(xiàn)氣藏整體規(guī)模效益開(kāi)發(fā)，需要豐富開(kāi)發(fā)早期評(píng)價(jià)技術(shù)，進(jìn)而深化氣藏開(kāi)發(fā)認(rèn)識(shí)。為此，筆者基于新鉆井及試采資料，采用數(shù)字巖心、灰色關(guān)聯(lián)法、大數(shù)據(jù)分析等技術(shù)，系統(tǒng)評(píng)價(jià)川西北部雙魚(yú)石含氣構(gòu)造棲霞組氣藏地質(zhì)及氣藏工程特點(diǎn)，探討和總結(jié)了棲霞組氣藏高產(chǎn)關(guān)鍵因素，評(píng)估氣藏開(kāi)發(fā)前景。所形成的研究成果以期為同類型碳酸鹽巖氣藏的勘探開(kāi)發(fā)提供借鑒。

1 雙魚(yú)石構(gòu)造棲霞組氣藏開(kāi)發(fā)早期評(píng)價(jià)

1.1 多期次逆沖推覆擠壓，構(gòu)造呈排呈帶

川西北部地區(qū)受龍門(mén)山推覆作用的影響，具有明顯的“分帶分層”特征，以①號(hào)斷層為界，自西向東依次為龍門(mén)山逆沖推覆帶、龍門(mén)山隱伏前緣帶、梓潼－劍閣坳陷帶，而研究區(qū)則位于龍門(mén)山隱伏前緣帶中壩—雙魚(yú)石構(gòu)造高帶（圖1）；受龍門(mén)山造山帶多期次逆沖推覆擠壓作用及嘉陵江組上部膏鹽滑脫層和深部寒武系拆離層控制，在棲霞組發(fā)生復(fù)雜的構(gòu)造變形，發(fā)育大量斷層及褶皺[12-13]。

研究區(qū)內(nèi)發(fā)育80余條北東—南西向近平行分布的斷層，斷層長(zhǎng)度介于2～110 km，垂向斷距介于70～900 m。根據(jù)斷裂性質(zhì)及作用，可劃分為二級(jí)、三級(jí)和四級(jí)共3級(jí)斷裂。其中，二級(jí)斷裂受龍門(mén)山構(gòu)造擠壓形成逆沖斷層，走向?yàn)楸睎|東向，其斷層傾向與控制區(qū)域構(gòu)造單元邊界上屬于一級(jí)斷裂的①號(hào)斷層相同，二級(jí)斷裂控制龍門(mén)山造山帶區(qū)域構(gòu)造展布格局；三級(jí)斷裂為反沖斷層，走向主要為北東東向，其斷層傾向與控制區(qū)域構(gòu)造單元邊界上①號(hào)斷層相反，三級(jí)斷裂控制雙魚(yú)石構(gòu)造局部高點(diǎn)展布格局，褶皺呈排呈帶分布，由北向南，褶皺變形強(qiáng)度逐漸減弱，潛伏變形帶寬度和高度逐漸減?。凰募?jí)斷裂為二、三級(jí)斷裂派生的斷層（圖2）。

根據(jù)地層變形特征及其與斷裂組合關(guān)系，工區(qū)內(nèi)主要發(fā)育斷塊、沖起構(gòu)造、斷背斜和背斜構(gòu)造4種構(gòu)造樣式。斷層控制區(qū)內(nèi)發(fā)育多個(gè)背斜、斷背斜及斷鼻構(gòu)造圈閉。受斷層和構(gòu)造控制，由西向東可劃分出6個(gè)構(gòu)造高帶，其面積合計(jì)為381.3 km2（圖3）。6個(gè)構(gòu)造高帶共發(fā)育局部圈閉14個(gè)，單個(gè)圈閉面積介于1.7～46.1 km2，合計(jì)為246.4 km2。

1.2 鑲邊型臺(tái)緣灘沉積，兩類有利儲(chǔ)集巖相

川西北部經(jīng)云南運(yùn)動(dòng)改造，形成了西北一帶為向西傾斜的陡坡，東南一帶為相對(duì)平坦、地貌較高的寬緩帶，為棲霞組大規(guī)模臺(tái)地沉積奠定了基礎(chǔ)。早二疊世時(shí)期，海水大規(guī)模從西南方向侵入，雙魚(yú)石構(gòu)造位于寬緩高帶，總體為臺(tái)地—臺(tái)地邊緣沉積，進(jìn)一步可劃分出灘核、灘緣、灘間海等沉積微相[14-15]。

利用鉆、錄井和測(cè)井等資料，將棲霞組儲(chǔ)集巖相類型劃分為泥晶灰?guī)r相、亮晶生屑灰?guī)r相、泥晶生屑灰?guī)r相、角礫狀白云巖相和砂糖狀白云巖相，其中砂糖狀白云巖相和角礫狀白云巖相為有利儲(chǔ)集巖相（圖4）。對(duì)于砂糖狀白云巖相，巖心顏色為淺灰色、灰白色，為厚層、塊狀構(gòu)造，中—粗晶發(fā)育；縱向上位于棲霞組二段中部和下部，平面上發(fā)育于灘核部位。對(duì)于角礫狀白云巖相，根據(jù)白云巖角礫的顏色可以分為兩類：一類為深灰色角礫，并且被乳白色異形白云巖充填物包裹；另一類為淺灰色角礫，被深灰色基質(zhì)白云巖包裹。角礫邊界大部分較為平直，呈棱角—次棱角狀，具有明顯碎裂化特征；角礫形態(tài)、大小不一，分選性較差，呈零星漂浮狀出現(xiàn)在深灰色白云巖或乳白色縫洞充填物內(nèi)；縱向上發(fā)育于棲霞組二段下部和棲霞組一段頂部，平面上發(fā)育于近斜坡一側(cè)的灘緣微相中。

二疊世時(shí)期開(kāi)始，揚(yáng)子地臺(tái)全面下沉，海水侵入四川盆地大部分地區(qū)，下二疊統(tǒng)地層直接覆蓋于石炭系地層之上。棲霞組—茅口組沉積時(shí)期，研究區(qū)主體處于碳酸鹽巖臺(tái)地環(huán)境，古地貌高部位發(fā)育臺(tái)地邊緣灘，向東發(fā)育開(kāi)闊臺(tái)地，向西發(fā)育盆地—斜坡相（圖5）。在龍門(mén)山山前帶一線臺(tái)地邊緣灘較為發(fā)育，灘核沉積相對(duì)穩(wěn)定，以砂糖狀白云巖為主。臺(tái)地邊緣靠近斜坡區(qū)，由于受風(fēng)暴、重力等因素的作用，原始沉積白云巖發(fā)生垮塌，并近原地沉積，形成角礫狀白云巖。因此，棲霞組碳酸鹽巖儲(chǔ)層沉積相展布由西北至東南依次為盆地—斜坡、臺(tái)地邊緣、開(kāi)闊臺(tái)地。從斜坡到臺(tái)地邊緣，依此發(fā)育角礫狀白云巖、晶粒白云巖。

1.3 儲(chǔ)層薄、特低—低孔隙度、低滲透率，儲(chǔ)集空間多樣

已有研究結(jié)果表明，隨著埋藏深度增大，儲(chǔ)層孔隙度減少，在不同的地質(zhì)條件下減少的幅度也不同，埋深超過(guò)6 000 m油氣藏的儲(chǔ)層孔隙度總體上低于10%[16]。對(duì)雙魚(yú)石構(gòu)造棲霞組氣藏7口井465樣次巖心分析結(jié)果表明，棲霞組氣藏儲(chǔ)層孔隙度介于2.00%～13.38%，平均為3.87%。滲透率介于0.012～53.400 mD，平均為0.511 mD，滲透率級(jí)差大、非均質(zhì)性強(qiáng)。測(cè)井解釋孔隙度介于2.00%～14.20%，平均為4.80%。雙魚(yú)石構(gòu)造棲霞組氣藏儲(chǔ)層屬于特低—低孔隙度、低滲透率儲(chǔ)層。

各井儲(chǔ)層分類評(píng)價(jià)結(jié)果表明，雙魚(yú)石構(gòu)造棲霞組臺(tái)緣灘相儲(chǔ)層縱橫向上非均質(zhì)性較強(qiáng)，各類儲(chǔ)層縱橫向上交錯(cuò)分布。研究區(qū)內(nèi)單井儲(chǔ)層厚度介于9.70～38.00 m，平均為24.37 m?？傮w上縱向發(fā)育4套儲(chǔ)層，其中①、④套儲(chǔ)層厚度薄、橫向連續(xù)性差，僅在局部區(qū)域發(fā)育；②、③套儲(chǔ)層厚度大，橫向分布較穩(wěn)定（圖6，圖中表示孔隙度）。

由于碳酸鹽巖儲(chǔ)層次生改造作用存在差異，使得儲(chǔ)集空間類型多樣。雙魚(yú)石構(gòu)造棲霞組儲(chǔ)層儲(chǔ)集空間包括孔隙、溶洞及裂縫。綜合巖心、測(cè)井等資料，棲霞組儲(chǔ)層溶蝕孔洞較為發(fā)育，并且以小洞、中洞為主。根據(jù)巖心資料統(tǒng)計(jì)，溶洞中以直徑介于2～5 mm的小洞最為發(fā)育，占比為76.19%，直徑介于5～20 mm的中洞數(shù)量次之，占比為14.36%，直徑大于20 mm的大洞數(shù)量最少，占比僅為9.45%。儲(chǔ)層裂縫總體上以構(gòu)造縫為主，見(jiàn)少量成巖縫，以斜交縫為主、低角度縫次之。裂縫密度平均為2.0條/m，在局部井段可達(dá)8.2條/m，有效裂縫非均勻分布，裂縫面孔率平均為0.047%。

針對(duì)雙魚(yú)石構(gòu)造棲霞組儲(chǔ)層全直徑巖心，利用高分辨率三維X射線顯微鏡進(jìn)行掃描，并且進(jìn)行數(shù)字巖心重構(gòu)（圖7）。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)《天然氣藏分類：GB/T 26979—2011》[17]，將棲霞組氣藏儲(chǔ)滲空間類型劃分為裂縫—孔洞型、裂縫—孔隙型、孔洞型和孔隙型4種類型[18]。根據(jù)測(cè)井資料，裂縫—孔洞型和裂縫—孔隙型是該氣藏產(chǎn)層儲(chǔ)滲空間的主要類型，其中裂縫—孔洞型儲(chǔ)層厚度占總儲(chǔ)層厚度的28.32%，裂縫—孔隙型儲(chǔ)層厚度占比為32.31%。分析雙魚(yú)石構(gòu)造棲霞組儲(chǔ)層儲(chǔ)滲空間類型與巖性的關(guān)系，認(rèn)為后者對(duì)前者具有控制作用，砂糖狀白云巖主要發(fā)育裂縫—孔洞型和裂縫—孔隙型儲(chǔ)層，角礫狀白云巖則主要發(fā)育孔洞型儲(chǔ)層。

1.4 超深、絕對(duì)高溫高壓、連續(xù)大型構(gòu)造—巖性復(fù)合圈閉氣藏

雙魚(yú)石構(gòu)造棲霞組氣藏產(chǎn)層中部溫度介于154.25～169.64 ℃，平均地溫梯度為2.09 ℃/100 m，氣層中部實(shí)測(cè)地層壓力介于91.05～96.33 MPa（圖8），壓力系數(shù)在1.3左右，屬于高溫高壓氣藏。除SY132井、SYX131井壓力略低以外，其他氣井原始產(chǎn)層中部壓力較接近，目前認(rèn)為這2口井壓力低的原因是由于鄰井試采引起的先期壓降所致；而ST10井由于鉆遇水層，測(cè)試壓力偏低。另外，根據(jù)研究區(qū)內(nèi)獲氣井天然氣組分分析結(jié)果，CH4含量介于93.65%～97.66%，H2S含量介于0.22%～1.69%，CO2含量介于1.42%～4.85%，天然氣組分具有相似性。因此，認(rèn)為雙魚(yú)石構(gòu)造棲霞組氣藏整體上是連通的。

根據(jù)鉆井、測(cè)井解釋及試氣成果，研究區(qū)氣層底界海拔位于－6 865 m（圖9）。ST10井雖然測(cè)試氣水同產(chǎn)，測(cè)井解釋結(jié)果顯示水層頂界海拔位于－6 824 m，但通過(guò)目前的資料判斷該井鉆遇水體僅為局部水體。

根據(jù)試氣、測(cè)井、流體等分析，初步表明雙魚(yú)石棲霞組氣藏整體具有統(tǒng)一的壓力系統(tǒng)和流體性質(zhì)?；谀壳暗牡刭|(zhì)認(rèn)識(shí)，結(jié)合二維、三維儲(chǔ)層地震預(yù)測(cè)結(jié)果，雙魚(yú)石構(gòu)造棲霞組儲(chǔ)層大面積分布，整體上發(fā)育大型構(gòu)造—巖性復(fù)合圈閉，為超深復(fù)雜斷裂成組氣藏。

2 天然氣儲(chǔ)量計(jì)算

2.1 容積法儲(chǔ)量估算

鉆井資料表明，研究區(qū)內(nèi)棲霞組縱橫向高能灘相白云巖儲(chǔ)層連片疊置發(fā)育。基于研究區(qū)內(nèi)宏觀、微觀分析結(jié)果表明，儲(chǔ)層巖性為灘相白云巖，橫向上井間儲(chǔ)層分布穩(wěn)定，可以連續(xù)追蹤對(duì)比。根據(jù)《石油天然氣儲(chǔ)量計(jì)算規(guī)范：DZ/T 0217—2020》[19]中縱向計(jì)算單元?jiǎng)澐值脑瓌t，可以將研究區(qū)含氣層作為一個(gè)儲(chǔ)量計(jì)算單元。根據(jù)靜、動(dòng)態(tài)資料分析成果，選取氣層底界海拔－6 865 m作為棲霞組氣藏儲(chǔ)量計(jì)算邊界；同時(shí)，研究區(qū)西北部受到大斷層控制，將該大斷層作為西北部邊界。依據(jù)前述儲(chǔ)量計(jì)算邊界，得到雙魚(yú)石構(gòu)造棲霞組氣藏含氣面積約400 km2。

以單井測(cè)井解釋有效儲(chǔ)層厚度為數(shù)據(jù)點(diǎn)，結(jié)合地震預(yù)測(cè)有效儲(chǔ)層厚度分布圖，得到雙魚(yú)石構(gòu)造棲霞組氣藏有效厚度等值線圖，依據(jù)面積加權(quán)平均法，計(jì)算雙魚(yú)石構(gòu)造棲霞組氣藏有效儲(chǔ)層厚度。以測(cè)井解釋單井孔隙度、含氣飽和度為約束，采用算術(shù)平均、等值線面積權(quán)衡等方法，綜合選值確定區(qū)內(nèi)平均孔隙度、平均含氣飽和度。根據(jù)雙魚(yú)石構(gòu)造棲霞組氣藏2口井的天然氣高溫高壓物性分析結(jié)果，求得天然氣體積系數(shù)為0.002 52。采用容積法估算雙魚(yú)石構(gòu)造棲霞組氣藏地質(zhì)儲(chǔ)量超過(guò)1 000×108m3。

2.2 動(dòng)態(tài)儲(chǔ)量評(píng)價(jià)

2019年12月27日劍閣凈化廠投運(yùn)，雙魚(yú)石構(gòu)造棲霞組氣藏由單井輪換試采轉(zhuǎn)為氣藏整體試采。截至2021年1月，該氣藏試采已超過(guò)1年，總體穩(wěn)定，共有7口生產(chǎn)井（SY001-1井、ST8井、ST3井、ST12井、SY132井、SYX131井、SYX133井），日產(chǎn)氣量為192×104m3，日產(chǎn)水量為100 m3。

試井解釋結(jié)果顯示，SY001-1井、SY132井、SYX131井井間存在干擾現(xiàn)象，這3口井相互連通。采用物質(zhì)平衡法、現(xiàn)代產(chǎn)量遞減分析法——Blasingame方法、流動(dòng)物質(zhì)平衡方法等方法對(duì)生產(chǎn)井（井組）動(dòng)態(tài)儲(chǔ)量進(jìn)行評(píng)價(jià)。其數(shù)值介于3.8×108～96.35×108m3，氣藏動(dòng)態(tài)儲(chǔ)量介于154.89×108～167.47×108m3（表1）。隨著新完鉆井逐漸投入試采，氣藏動(dòng)態(tài)儲(chǔ)量將進(jìn)一步增大。

表1 氣井單井動(dòng)態(tài)儲(chǔ)量評(píng)價(jià)結(jié)果統(tǒng)計(jì)表

3 氣井產(chǎn)能主控因素

3.1 氣井產(chǎn)能評(píng)價(jià)

研究區(qū)獲工業(yè)氣井11口，測(cè)試產(chǎn)氣量合計(jì)為664.37×104m3/d。針對(duì)已完成產(chǎn)能試井氣井，建立其二項(xiàng)式產(chǎn)能方程，進(jìn)而計(jì)算其無(wú)阻流量，其余氣井的產(chǎn)能評(píng)價(jià)則基于試油成果，采用陳元千“一點(diǎn)法”計(jì)算氣井無(wú)阻流量。然后，結(jié)合靜態(tài)資料對(duì)氣井產(chǎn)能控制因素進(jìn)行分析。

氣井無(wú)阻流量計(jì)算結(jié)果表明，雙魚(yú)石構(gòu)造棲霞組氣藏單井產(chǎn)能差異較大。依據(jù)《石油天然氣儲(chǔ)量計(jì)算規(guī)范：DZ/T 0217—2020》[19]對(duì)氣井產(chǎn)能進(jìn)行劃分，其中高產(chǎn)井占比為18.18%，中產(chǎn)井占比為36.36%，低產(chǎn)井占比為27.27%，特低產(chǎn)井占比為18.18%。目前，已投產(chǎn)氣井主要分布在Ⅲ號(hào)條帶，在儲(chǔ)層物性較接近的情況下，兩口水平井（SYX131井、SYX133井）產(chǎn)能較直井高3～4倍，說(shuō)明水平井（大斜度井）井型對(duì)氣井產(chǎn)能提高具有顯著的效果。

3.2 氣井產(chǎn)能地質(zhì)主控因素

從構(gòu)造位置、沉積相、儲(chǔ)滲空間類型3個(gè)方面，分析影響雙魚(yú)石構(gòu)造棲霞組氣藏氣井產(chǎn)能的地質(zhì)主控因素。筆者此次采用灰色關(guān)聯(lián)法，針對(duì)已完鉆井，分析其構(gòu)造位置、與斷層的距離、沉積微相厚度、測(cè)井孔隙度、裂縫密度、不同類型儲(chǔ)層厚度等參數(shù)與氣井無(wú)阻流量的相關(guān)性。通過(guò)參考數(shù)據(jù)列（氣井無(wú)阻流量）和若干個(gè)比較數(shù)據(jù)列（已完鉆井地質(zhì)參數(shù)）的幾何形狀相似程度來(lái)判斷其相關(guān)性強(qiáng)弱，進(jìn)而明確影響氣井產(chǎn)能的主控因素[20-21]。

如表2所示，雙魚(yú)石構(gòu)造棲霞組氣藏鉆獲高產(chǎn)氣井的主要沉積相為灘核沉積微相，主要構(gòu)造位置是Ⅲ、Ⅳ號(hào)構(gòu)造高帶，主要儲(chǔ)滲空間類型是裂縫—孔洞型。上述因素之間又存在著關(guān)聯(lián)，灘核沉積微相主要發(fā)育于Ⅲ、Ⅳ號(hào)構(gòu)造高帶，砂糖狀白云巖又主要發(fā)育于灘核沉積微相，而砂糖狀白云巖控制了裂縫—孔洞型儲(chǔ)層的發(fā)育。由此可見(jiàn)，控制雙魚(yú)石構(gòu)造棲霞組氣藏高產(chǎn)井分布的主要地質(zhì)因素是沉積相。

表2 基于灰色關(guān)聯(lián)法的高產(chǎn)氣井主控因素分析結(jié)果統(tǒng)計(jì)表

4 采用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)預(yù)測(cè)氣藏開(kāi)發(fā)前景

雙魚(yú)石構(gòu)造棲霞組氣藏含氣面積大、儲(chǔ)層厚度薄，由于構(gòu)造復(fù)雜、斷層發(fā)育、埋藏深，在構(gòu)造展布和氣水分布預(yù)測(cè)上存在一定的不確定性。為了規(guī)避上述不確定性帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)，筆者采用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)來(lái)預(yù)測(cè)雙魚(yú)石構(gòu)造棲霞組氣藏的開(kāi)發(fā)前景。該技術(shù)把一個(gè)非常困難的預(yù)測(cè)問(wèn)題，轉(zhuǎn)化為一個(gè)相對(duì)簡(jiǎn)單的描述問(wèn)題，并且其預(yù)測(cè)結(jié)果簡(jiǎn)單、客觀，進(jìn)而能夠幫助企業(yè)生產(chǎn)管理人員進(jìn)行經(jīng)營(yíng)和決策[22-24]。筆者收集了探明儲(chǔ)量超過(guò)300×108m3左右的30個(gè)已開(kāi)發(fā)大中型氣田（藏）的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。這些氣田基本涵蓋了中國(guó)石油目前投入開(kāi)發(fā)的所有氣田，分布在塔里木盆地、四川盆地、柴達(dá)木盆地、鄂爾多斯盆地等，利用這30個(gè)氣田（藏）的19個(gè)地質(zhì)工程參數(shù)建立開(kāi)發(fā)數(shù)據(jù)體（主要包括探明儲(chǔ)量、采收率、壓力、壓力系數(shù)、含氣面積、采氣速度、開(kāi)發(fā)井?dāng)?shù)、井網(wǎng)密度、單井產(chǎn)量、單井靜態(tài)儲(chǔ)量、單井動(dòng)態(tài)儲(chǔ)量、靜態(tài)儲(chǔ)量/動(dòng)態(tài)儲(chǔ)量、基質(zhì)滲透率、動(dòng)態(tài)滲透率和單井無(wú)阻流量）。

首先，基于建立的開(kāi)發(fā)數(shù)據(jù)體，計(jì)算預(yù)測(cè)變量與其他變量的相關(guān)系數(shù)，該系數(shù)能夠反映變量之間的線性相關(guān)程度，一般用r來(lái)表示，其數(shù)值介于－1～1，若r＞0為正相關(guān)，r＜0為負(fù)相關(guān)，r＝0表示不相關(guān)，并且r絕對(duì)值越大，變量之間的線性相關(guān)程度越高；然后，通過(guò)分析，找到與預(yù)測(cè)變量相關(guān)程度最大的變量。筆者將單井日產(chǎn)氣量、采氣速度、穩(wěn)產(chǎn)年限及采收率4個(gè)參數(shù)設(shè)置為預(yù)測(cè)變量，前述19個(gè)地質(zhì)工程參數(shù)作為相關(guān)變量，進(jìn)行相關(guān)性分析，優(yōu)選出r＞0.4的相關(guān)變量。

進(jìn)一步，將優(yōu)選出的相關(guān)變量進(jìn)行分組，采用決策樹(shù)、線性回歸、鄰近算法等10種回歸模型來(lái)建立預(yù)測(cè)變量與相關(guān)變量的關(guān)系。然后，輸入雙魚(yú)石構(gòu)造棲霞組氣藏的已知相關(guān)變量，計(jì)算預(yù)測(cè)變量。

針對(duì)已知相關(guān)變量數(shù)據(jù)點(diǎn)少，預(yù)測(cè)結(jié)果具有較強(qiáng)的隨機(jī)性和偶然性。每次訓(xùn)練時(shí)，隨機(jī)打亂數(shù)據(jù)，將80%的數(shù)據(jù)作為訓(xùn)練集，20%的數(shù)據(jù)作為測(cè)試集。同時(shí)，對(duì)每組數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測(cè)時(shí)，每個(gè)模型均進(jìn)行2 000次試驗(yàn)，共進(jìn)行260 000次試驗(yàn)。通過(guò)判定系數(shù)（R2）定量描述回歸函數(shù)的擬合效果，R2越大則說(shuō)明擬合效果越好。

預(yù)測(cè)結(jié)果表明，雙魚(yú)石構(gòu)造棲霞組氣藏單井產(chǎn)氣量介于27.94×104～30.24×104m3/d，平均為29.09×104m3/d；采氣速度介于2.20%～2.80%，平均為2.61%；采收率介于57.0%～63.0%，平均為60.5%；穩(wěn)產(chǎn)年限為11.34年。針對(duì)處于試采階段、地質(zhì)特征復(fù)雜的氣藏，可以采用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)來(lái)預(yù)測(cè)氣藏的開(kāi)發(fā)前景。

5 結(jié)論

1）氣藏構(gòu)造具有“分帶分層”特征，由西至東可以劃分為6個(gè)構(gòu)造高帶，共發(fā)育局部圈閉14個(gè)，圈閉面積共246.4 km2；研究區(qū)總體為臺(tái)地—臺(tái)地邊緣沉積，灘核、灘緣分別發(fā)育砂糖狀白云巖和角礫狀白云巖兩類有利儲(chǔ)集巖相。

2）儲(chǔ)層具有特低—低孔隙度、低滲透率特征，裂縫—孔洞型和裂縫—孔隙型是該研究區(qū)產(chǎn)層的主要儲(chǔ)滲空間類型。

3）氣藏具有統(tǒng)一的壓力系統(tǒng)和天然氣性質(zhì)，整體發(fā)育大型構(gòu)造－巖性復(fù)合圈閉，為超深復(fù)雜斷裂成組氣藏。

4）容積法估算氣藏地質(zhì)儲(chǔ)量超過(guò)1 000×108m3，6口試采井總動(dòng)態(tài)儲(chǔ)量超過(guò)150×108m3；獲氣井11口，測(cè)試產(chǎn)氣量合計(jì)為664.37×104m3/d，采用水平井（大斜度井）井型的提產(chǎn)效果顯著；基于灰色關(guān)聯(lián)法，高產(chǎn)井主控因素為沉積相。

5）基于大數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)，雙魚(yú)石構(gòu)造棲霞組氣藏單井日產(chǎn)氣量為29.09×104m3，采氣速度為2.61%，采收率為60.50%，穩(wěn)產(chǎn)年限為11.34年。

衷心地感謝中國(guó)石油西南油氣田公司冉隆輝正高級(jí)工程師給予項(xiàng)目組的悉心指導(dǎo)和解惑；以及，四川盆地研究中心對(duì)氣井產(chǎn)能評(píng)價(jià)、大數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)等成果提供的支撐。相關(guān)研究獲得了眾多專家、學(xué)者的指導(dǎo)和幫助，在此表示誠(chéng)摯的謝意！