CN115822563A - 一种超深层断控缝洞型油气藏高产井设计方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超深层断控缝洞型油气藏高产井设计方法，涉及超深层油气勘探技术领域，包括以下步骤：基于走滑构造破裂、体积调整成储机制，构建断控缝洞型储集体栅状结构模型；选择有利靶区；通过空间雕刻，预估有利靶区的地质储量、空间分布与规模；通过离散追踪技术，评价有利靶区储集体的连通性；建立高产井产能预测模型；设计非目的层轨迹；根据不同栅状储层的地质模型，设计酸压沟通模式。本发明通过走滑断裂立体解释、储层预测，解决了目标优选的问题；通过储集体空间雕刻技术，解决断控缝洞型储集体储量估算难的问题。

Description

一种超深层断控缝洞型油气藏高产井设计方法

技术领域

本发明涉及超深层油气勘探技术领域，尤其是涉及一种超深层断控缝洞型油气藏高产井设计方法。

背景技术

塔里木盆地远景资源量229.4亿吨油当量，6000m以深的石油和天然气资源分别占其总量的83.2％和63.9％，是中国陆上深层油气勘探的重要盆地。其中下古生界台盆区广泛分布的海相碳酸盐岩油气藏一直是油气勘探的重要领域之一，致密碳酸盐岩中断控油气藏的发现为深层油气勘探提供了新的思路，加强断控缝洞型油气藏的认识研究，确保生产井的高产率，是保证超深层油气井高效、效益开发的关键。

现有的超深层断控缝洞型油气藏研究中，井位设计以地质统计认识与构造地质力学理论为指导，在实际的操作过程中更多的是基于不同时窗的振幅属性与地震断层敏感属性叠合图、早期不同分段产量统计数据和野外地质模式等方法来辅助布井的，强调的往往是地质研究、地质模型的认识。其中，塔里木盆地远景资源量229.4亿吨油当量，6000m以深的石油和天然气资源分别占其总量的83.2％和63.9％，是中国陆上深层油气勘探的重要盆地。且下古生界台盆区广泛分布的海相碳酸盐岩油气藏一直是油气勘探的重要领域之一，致密碳酸盐岩中断控油气藏的发现为深层油气勘探提供了新的思路，加强断控缝洞型油气藏的认识研究，确保生产井的高产率，是保证超深层油气井高效、效益开发的关键。而现有技术对塔里木盆地“三超两复杂”地质条件下造成的地震成像品质差的问题重视程度不够，断裂带内部储集体规模、连通性研究也常常被忽略，导致在单井地质工程设计中无法精准的设计井轨迹，从而确保单井的多动用与增产能等影响单井实现高产的目的。

近些年来，在塔里木盆地断控缝洞型油气藏的勘探取得了非常好的油气成果，建立了断控缝洞型油气藏“寒武多期供烃、构造破裂控储、原地垂向输导、晚期成藏为主、走滑断裂控富”成藏新模式，阐明了克拉通盆地走滑断裂控制的“储-圈-运-藏-富“五元一体成藏机理，累计提交探明储量石油1.9亿吨，建成年产原油100万吨产能阵地。然而塔里木盆地大沙漠区“三超两复杂”条件给深层地震资料的采集、处理成像带来了很大困难；断裂垂向横向位移小，断裂无法精准识别评价，断控储层成因机制研究困难；断裂带内部储集体连通性研究缺乏有效手段、单井产能预测尚属空白，制约了断控储集体目标优选部署及油气藏高效动用。因此，需要建立一套深层断控缝洞型油气藏高产井设计技术，构建多维度的钻井设计工作流程，实现规模储集体油气藏定量评价，最后基于参数优选增产能对可能的产量进行预测，以达到断控缝洞型油气藏资源评价、目标靶区优选及高产目的的技术。

发明内容

为了解决现有技术中存在的不能很好地满足构造低洼区超深断控缝洞型油气藏高产井设计要求的技术问题，本发明提供了一种超深层断控缝洞型油气藏高产井设计方法。

为了实现本发明的目的，本发明采用的技术方案如下：

一种超深层断控缝洞型油气藏高产井设计方法，包括以下步骤：

步骤S1:基于走滑构造破裂、体积调整成储机制，构建断控缝洞型储集体栅状结构模型；

步骤S2:通过甜点属性与梯度属性融合描述断控缝洞储集体，并在走滑断裂立体解释及储层预测的基础上，选择有利靶区；

步骤S3:通过空间雕刻，预估有利靶区的地质储量、空间分布与规模；

步骤S4:通过离散追踪技术，评价有利靶区储集体的连通性；

步骤S5:基于波动管渗耦合试井方法，建立高产井产能预测模型；

步骤S6:建立“地质风险四预警、轨迹穿行四避让”非目的层轨迹设计模型，通过强化井筒、分层提速、超深高温定向、控压穿漏、储层保护等技术，实现优快钻进；

步骤S7:根据不同栅状储层的地质模型，设计酸压沟通模式。

基于上述技术方案，更进一步地，步骤S1中，构建断控缝洞型储集体栅状结构模型的过程，包括以下步骤：

步骤S11：通过对高精度三维资料的断裂解析，利用断裂敏感属性识别不同级序的断裂带，确定断裂的几何学特征，且明确不同走滑断裂体系的空间分布特征；

步骤S12：基于走滑断裂垂向结构序列及其在不同构造层差异变形特征，利用敏感属性时间切片，确定断裂带在不同构造层的运动学特征；

步骤S13：结合盆缘造山构造事件、地震剖面不整合及不同构造层差异变形特征，确定不同断裂体系差异演化过程，明确断裂形成的动力学机制；

步骤S14：基于不同断裂体系的几何学、运动学、动力学特征分析，明确有利的断控储集体发育区；

步骤S15：开展碳酸盐岩顶界面断裂带的分段性研究，明确断裂带的分段数与分段规模；

步骤S16：基于野外断裂现象建立概念模型，明确不同断裂带内部断层核与构造破碎带几何参数的差异及其两者空间有序组合特征，结合实钻井精细标定，不断修正概念模型，使修正后的概念模型符合地下钻井的特征，进而构建走滑断裂带内部断控储集体栅状结构模型；

步骤S17：基于不同分段规模储集体栅状结构差异性，构建不同分段的栅状结构地质模型。

基于上述技术方案，更进一步地，步骤S2中，选择有利靶区的过程，包括以下步骤：

步骤S21：利用实钻井VSP资料，完成断控缝洞体目标精细成像；

步骤S22：井震结合，确立栅状储集体地震识别模式；

步骤S23：通过三维立体解释技术，明确断面与缝洞体空间分布特征。

基于上述技术方案，更进一步地，步骤S21中，完成精细成像的过程，包括以下步骤：

在处理的能量补偿、速度分析建模、去噪环节中加入VSP测井获得Tar值、Q因子数据约束；

在成像阶段，利用VSP资料成果，精确标定，建立适合井区的各向异性场，优化速度模型和针对目标指导拓频提频。

基于上述技术方案，更进一步地，步骤S22中，在明确断控规模储集体地质模式为栅状结构的基础上，通过正演模拟和实钻井标定，确定同一断裂平面与垂向上均存在非均质性，则规模断控栅状储集体地震反射特征即为断裂面与串珠的结合。

基于上述技术方案，更进一步地，步骤S23中，在断裂带解析的基础上，确定断裂与强能量异常为规模储层响应特征，以三维立体闭合方式完成断裂带解释和空间展示，明确走滑断裂面与缝洞体的空间结构关系。

基于上述技术方案，更进一步地，步骤S3中，预估有利靶区的地质储量、空间分布与规模的过程，包括以下步骤：

步骤S31：基于完钻井储层标定认识，明确储层有利地震相特征；

步骤S32：选择储层地震相表征的敏感属性；

步骤S33：利用相控波阻抗反演描述储层；

步骤S34：将波阻抗体转换成孔隙度体；

步骤S35：计算断控储集体有效储层体积及储量。

基于上述技术方案，更进一步地，步骤S4中，评价连通性的过程，包括以下步骤：

步骤S41：根据步骤S1断裂解析结果，统计分析不同构造样式下的储层特征及试井压恢半径，定性分析井区储集体的连通性；

步骤S42：检验地震资料品质，对地震数据进行适当的断裂增强处理，求取地震数据方差、曲率属性体，选择识别效果较好的属性体作为蚂蚁追踪基础属性；

步骤S43：在方差属性体或曲率属性体上进行蚂蚁体追踪，调整包括蚂蚁搜索半径、步长参数，以测井识别的真实断裂位置作为标定项，得到满足需求的蚂蚁体，用来表征断裂空间轮廓；

步骤S44：将断裂面填充孔隙度，由测井标定获取孔隙度阈值，将低于阈值处的孔隙度值取为零值，并对断裂面进行网格离散化，获得离散化的孔隙度分布矩阵；

步骤S45：将断裂面上指定点处作为起点向四周搜寻，设置搜索半径，将搜索半径内孔隙度之和最大的方向作为前进方向，循环多次，直至到达断裂面边界或指定终点位置，以此得到所需连通路径。

基于上述技术方案，更进一步地，步骤S5中，基于波动管渗耦合试井方法，明确高产井的地质条件，包括以下条件：

1、生产井的断控缝洞型储层试井地层系数解释；

2、根据试井地层系数与栅状缝洞体综合因子回归出两者的相关性，建立栅状缝洞体综合因子预测地层系数方法；

3、生产井试井地层系数与动用储量按产量分区；

4、明确高产井的门限；

5、根据高产井门限，优化目的层井轨迹；

6、根据断裂带不同构造样式储量分布特征、连通特征，形成针对栅状结构储集体的轨迹设计方法。

基于上述技术方案，更进一步地，步骤S6中，轨迹设计过程，包括以下步骤：

步骤S61：通过已钻井异常工况统计分析，明确超深断控缝洞型油气藏钻井在非目的层的主要风险；

步骤S62：通过钻井统计以及对岩石物理分析，预测二叠系火成岩的发育层段、厚度及岩性；

步骤S63：通过井震标定分析，预测志留系裂缝发育区带；

步骤S64：基于井震标定，预测奥陶系桑塔木组侵入岩深度、厚度和倾角；

步骤S65：基于溢流层段、构造部位、测井裂缝发育程度分析，预测奥陶系一间房组和鹰山组异常高压发育区；

步骤S66：基于步骤S61-步骤S65，形成井口甄选技术；

步骤S67：根据地质风险预警，明确必封点、确定全井段安全泥浆窗口，形成顺标井身结构系列，进而形成强化井筒、分层提速、超深高温定向、控压穿漏、储层保护的系列技术。

基于上述技术方案，更进一步地，步骤S7中，酸压沟通模式包括单断单栅模式、单断多栅模式和多断多栅模式。

基于上述技术方案，更进一步地，针对单断单栅模式，采用两酸接力远距沟通，180℃多头交联缓速酸，沟通中距离；温控固体自生酸，沟通远距离。

基于上述技术方案，更进一步地，针对单断多栅模式，采用180℃酸性滑溜水/变粘压裂液多功能体系，实现渗透-化学-力学一体化扩缝，构建循缝、扩缝、转缝、溶缝的宽体沟通的模型。其中，循缝为通过低粘强渗透液体，发现并激活井周天然裂缝；扩缝为高粘度压裂液扩展人工主裂缝和天然裂缝；转缝为通过缝内暂堵，迫使裂缝转向延伸；溶缝为酸液溶蚀裂缝，形成高导流通道。

基于上述技术方案，更进一步地，针对多断多栅模式，采用复合分段多级沟通，长胶筒封隔器粗分段、智能暂堵剂细分段、在线监测技术精准布缝的方式。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果具体体现在：

本发明建立了基于地质、油藏、工程、试井等多维度的断控缝洞型油气藏高产井设计工作流程，基于走滑断裂控储机制研究，构建断控缝洞型储集体“栅状结构”模型，为目的层钻井轨迹的设计和完井方式奠定了基础；通过走滑断裂立体解释、储层预测，解决了目标优选的问题；通过储集体空间雕刻技术，解决断控缝洞型储集体储量估算难是问题；通过离散追踪技术，评价有利地质体相互间的连通性，为实现一井多靶、多穿多控奠定基础；基于波动管渗耦合试井方法，明确高产井的地质条件，形成断裂连通与轨迹贯通的井轨迹设计方法；通过建立“地质风险四预警、轨迹穿行四避让”非目的层轨迹设计方法，及强化井筒、分层提速、超高温定向、控压穿漏、储层保护等技术，实现优快钻进。通过设计“双级缓速压得远，暂堵分流压得宽、工具分段压得多”三种酸压沟通模式，分类改造提高油气产能。

附图说明

图1为本发明超深层断控缝洞型油气藏高产井设计方法的流程示意图；

图2为断控缝洞型储集体栅状结构示意图；

图3为精细成像提品质流程图；

图4为高产井参数特征图。

具体实施方式

为使本发明的目的和技术方案更加清楚，下面将结合实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1所示的一种超深层断控缝洞型油气藏高产井设计方法，结合塔里木盆地顺北地区的情况，可进行如下操作，具体包括以下步骤：

步骤S1：基于走滑构造破裂、体积调整成储机制，构建了“差异分段、一体多栅”断控缝洞型储集体栅状结构模型；其中，在地层破裂，断层走滑过程中，一部分地方进行挤压，一部分地方进行拉张，拉张的地方最终形成了储藏空间，该过程即为走滑构造破裂、体积调整成储机制。

具体的，利用地震、钻井、测井、取心等实物资料，构建断控缝洞储集体栅状结构模型，包括以下步骤：

步骤S11：开展高精度三维资料断裂解析工作，利用相干、AFE、likelyhood等断裂敏感属性识别不同级序的断裂带，查明断裂的几何学特征，明确不同走滑断裂体系的空间分布特征；

步骤S12：基于走滑断裂垂向结构序列及其在不同构造层断裂差异变形特征，利用关键层系敏感属性时间切片，查明断裂带在不同构造层的展布特征、活动性质等运动学特征；

步骤S13：结合盆地周缘板块构造俯冲造山事件、地震剖面不整合及不同构造层差异变形特征，查明不同断裂体系差异演化过程，明确断裂形成的动力学机制；

步骤S14：基于不同断裂体系的几何学、运动学、动力学特征分析，明确多期持续递进式演化的北东向断裂体系与现今地应力近平行，将其设为优质断控储集体发育区；

步骤S15：开展碳酸盐岩顶界面断裂带的分段性研究，明确断裂带的分段数与分段规模，提出平移段中部和叠接段内部的叠阶位置是走滑活动强度最大，是优质储集体发育区，在此基础上结合断裂敏感属性与储层敏感属性叠合图，优选规模储集体最发育段和优势断面；

步骤S16：基于野外断裂现象建立概念模型，具体的概念模型指的是断裂带内部断层核与构造破碎带二元结构概念模型，结合实钻井精细标定，开展断裂面与储集体响应特征如放空、漏失、油气显示及测井相关性分析，修正符合实际的概念模型，提出走滑断裂的多期递进式演化会在断面附近形成多个近平行的多组缝洞储集体，构建走滑断裂带内部断控储集体栅状结构模型；其中修正符合实际的概念模型的修正结果，早期的二元核带结构和目前的栅状结构。

步骤S17：基于不同分段规模储集体栅状结构差异性，构建了不同分段的栅状结构地质模型，为轨迹设计与优选提供支撑。

步骤S2:通过甜点属性与梯度属性融合描述断控缝洞储集体，并在走滑断裂立体解释和储层预测的基础上，选择有利靶区；

其中，在选择有利靶区之前，需要先对地震资料进行处理，具体是通过断裂检测边界保护滤波技术的断裂增强技术提高地震资料的信噪比，增强断裂边界的清晰度；通过基于机器学习的断裂及缝洞体检测技术，提高次级断裂裂缝的识别能力；

具体的，结合地质模型，对地震资料进行高精度成像处理，确定规模储集体地震识别模式，优选出有利靶区，主要包括以下三个步骤：

步骤S21：结合断控储集体地质特点与资料处理面临的难题，充分利用实钻井VSP资料，完成断控缝洞体目标精细成像。

而完成精细成像的过程，主要包括：物理模拟证实断点与断控缝洞体倾角道集具有明显的方位各向异性特征，随倾角变大振幅和频率衰减明显。在常规地震资料处理流程基础上，充分利用VSP测井资料，建立多井约束的各向异性精细成像技术流程。在处理的能量补偿、速度分析建模、去噪等环节充分加入VSP测井获得的Tar值、Q因子、速度等数据约束，提高补偿、去噪精准性和速度分析的精确性，其中，Tar值是指地震数据的振幅随时间变化的指数衰减因子；Q因子是指地层的品质因子，Q因子是描述岩石弹性的重要参数,也是指示地层含油气性的重要标志之一，常用品质因子及其倒数Q-1来度量衰减，Q值是储能与耗散能的比率，它作为岩石的一个内禀特性，品质因子Q表征了地球作为传输地震波介质的品质，称为地球介质的品质因子，能描述介质对地震能量的吸收和散射。而在成像阶段，利用VSP资料成果，精确标定，建立适合井区的各向异性场，优化速度模型，在各向异性深度偏移基础上，适当针对目标指导拓频提频，实现小尺度缝洞体、断裂体系特征增强，大幅度提高走滑断裂带及缝洞体成像精度，获得高品质地震数据体。

步骤S22：井震结合确立栅状储集体地震识别模式。在明确顺北断控规模储集体地质模式为栅状结构的基础上，通过正演模拟和实钻井标定，确定同一断裂平面与垂向上均存在非均质性，断裂面与串珠的组合特征是规模断控栅状储集体地震反射特征。此处的顺北指的是塔里木盆地顺北地区。其中，顺北断控缝洞型储集体是一种全新的储层类型，是由构造活动形成的裂缝带和洞穴带组成。发育的部位在断裂带内，若储层发育规模大，地震成像表现为串珠反射特征。因此说规模断控缝洞型储集体的地震响应特征为断裂面与串珠的组合特征。

步骤S23：通过三维立体解释技术，明确断面与缝洞体空间结构特征。在断裂带解析的基础上，确定断裂和强能量异常为规模储层响应特征，以三维立体闭合方式完成断裂带解释和空间展示，明确走滑断裂面与缝洞体的空间结构关系，沿断裂带方向，优选储层规模较大发育段作为靶区。

步骤S3:通过空间雕刻，预估有利靶区的地质储量、空间分布与规模；

具体的，在规模储集体描述和有利靶区确定的基础上，通过空间雕刻，估算有利靶区的地质储量、空间分布与规模。包括以下步骤：

步骤S31：基于完钻井储层标定认识，明确储层有利地震相特征，主要包括钻、录、测、试资料地震标定以及高产井储层地震相总结；

步骤S32：储层地震相表征敏感属性优选，主要包括基于模型正演结果开展多属性分析、优选敏感属性表征；

步骤S33：相控阻抗反演描述储层，主要包括钻井储层标定确定属性门槛值、属性嵌套构建相控低频模型、相控约束下的波阻抗反演；

步骤S34：将波阻抗体转换为孔隙度体，主要包括岩石物理分析、基于测井结果约束的阻抗-孔隙度量版、将阻抗体转换为孔隙度体；具体的，基于储量计算规范里的通用公式。

具体的，步骤S3记载的方案关键在于采用雕刻法来实现储量计算，这是和顺北地区储层包含洞穴、孔洞、裂缝三种不同类型以及油藏发育特征相匹配的，步骤S31-步骤S34是说明如何雕刻的，不同类型储层孔隙度值不同，通过测井分析研究可以得到每一种储层的孔隙度下限值，用来约束孔隙度体并雕刻获得不同类型储层的有效体积，进而可以将其转换成含油气面积、有效厚度、有效孔隙度等3个储量计算参数，其他含气饱和度、原油密度、汽油比等储量计算参数可以通过计算区的实钻井分析化验获得。

步骤S35：计算断控缝洞储集体的有效储层体积及储量。首先，通过测井孔隙度与试油气结果分析，分类(洞穴、孔洞和裂缝)确定有效储层的测井孔隙度下限；其次，在步骤S34所雕刻形成的孔隙度体中筛选大于储层下限的有效储层部分，分类获取洞穴、孔隙、裂缝的面积、厚度和孔隙度等3个参数；最后计算断控缝洞储集体的储量大小。

步骤S4:通过离散追踪技术，评价有利靶区储集体的连通性；

具体的，在断裂解析、有利靶区储量估算的基础上，通过离散追踪技术，评价有利地质体相互间的连通性，为轨迹优选奠定基础。包括以下步骤：

步骤S41：根据步骤S1断裂解析结果，统计分析不同构造样式下的储层特征及试井压恢半径，定性分析井区储集体的连通性；

步骤S42：检验地震资料品质，对地震数据进行适当的断裂增强处理，求取地震数据方差、曲率属性体，选择识别效果较好的属性体作为蚂蚁追踪基础属性；

步骤S43：在方差属性体或曲率属性体上进行蚂蚁追踪，在软件计算窗口里通过调整蚂蚁搜索半径、步长参数，以测井识别的真实断裂位置作为约束，追踪出的断裂与测井识别的断裂位置吻合度最高的时候，得到效果最为理想的蚂蚁体，用来表征断裂空间轮廓；

步骤S44：将断裂面填充孔隙度，由测井标定获取合适的孔隙度阈值，将低于阈值处的孔隙度值取为零值，并对断裂面进行网格离散化，得到离散化的孔隙度分布矩阵。

步骤S45：将断裂面上指定点(模拟注水点)处作为起点向四周搜寻，设置合理搜索半径，将搜索半径内孔隙度之和最大的方向作为前进方向，循环多次，直至到达断裂面边界或指定终点位置，以此得到断裂面上孔隙空间最大的连通路径，或求取两连通井间最优的连通路径。原始地震剖面无法判断异常体之间的连通关系，通过属性表征转化为异常体与断面之间的关系，再通过断面自动寻优得到连通路径，连通识别的基础上，划分缝洞单元。

步骤S5:建立高产井产能预测模型，形成断裂连通与轨迹贯通的奥陶系目的层井轨迹设计方法；

具体的，基于波动管渗耦合试井方法，明确高产井的地质条件，包括以下条件：

1、生产井的断控缝洞型储层试井地层系数解释；

2、试井地层系数与栅状缝洞体综合因子回归出两者的相关性，建立栅状缝洞体综合因子预测地层系数方法；

3、生产井试井地层系数与动用储量按产量分区；

4、明确高产井的门限：地层系数为大于5100md.m和动用储量大于300万吨。

5、根据高产井门限，优化目的层井轨迹：或直接钻穿地层系数>5100md.m、动用储量>300万吨的连通地质体，或采用井轨迹钻穿多个地质体，使得地层系数>5100md.m、动用储量>300。

6、根据断裂带不同构造样式储量分布特征、连通特征，形成针对“栅状结构”储集体的轨迹设计方法。对于单断单栅储集体，采用0-30°小夹角斜穿断裂带，采用井轨迹贯通的方法，沟通多个地质体，以提高产能；对于单断多栅储集体，采用30°-60°中大夹角斜穿断裂带，井轨迹贯穿多个地质体，提高产能。对于多断多栅储集体，采用60°-90°大角度横穿断裂带，直接钻穿连通的地质体。

步骤S6:建立非目的层轨迹设计；即是建立“地质风险四预警、轨迹穿行四避让”非目的层轨迹设计方法；通过强化井筒、分层提速、超深高温定向、控压穿漏、储层保护系列技术，实现优快钻进。其中，目的层指钻井靶点所在的地层，本发明特指奥陶系一间房组和鹰山组；非目的层指目的层之上，钻井钻达目的层所必须钻穿的地层。

具体的，奥陶系目的层靶点及轨迹确定后，地质需要预测上覆地层的钻探风险，轨迹设计主动避让风险区域，工程基于风险预警，优化井身结构，攻关复杂地层钻探技术，实现优快钻井，包括以下步骤：

步骤S61：通过已钻井异常工况统计分析，明确顺北超深断控缝洞型油气藏钻井在非目的层的主要风险为：二叠系火成岩漏失、垮塌风险、志留系雁列断裂带漏失风险；奥陶系桑塔木组侵入岩垮塌、井斜风险。奥陶系一间房组和鹰山组内幕异常高压，溢流、井喷风险。

步骤S62：通过钻井统计，二叠系火成岩主要岩性有凝灰岩、英安岩和玄武岩，其中凝灰岩和英安岩漏失风险大，玄武岩漏失风险小。根据岩石物理分析：凝灰岩波阻抗相对较低，为杂乱反射特征；英安岩波阻抗较低，为杂乱反射特征；玄武岩的自然伽马为低值，波阻抗较高，为板状连续强反射特征，据此形成“波形分类、波阻抗反演、地质统计学模拟”的二叠系火成岩预测技术，预测二叠系火成岩的发育层段、厚度及岩性。

步骤S63：通过井震标定分析，志留系漏失的频次和漏失量与雁列断裂带的距离成正比关系，建立“保幅保真处理、多尺度断裂裂缝检测”为核心的志留系次级断裂识别技术，预测裂缝发育区带。

步骤S64：基于井-震标定，明确奥陶系桑塔木组侵入岩的岩性主要为辉绿岩，具有高陡、强振幅反射特征，建立基于“甜点属性”的侵入岩量化描述与空间雕刻技术，准确预测侵入岩深度、厚度和倾角。

步骤S65：基于溢流层段、构造部位、测井裂缝发育程度分析，认为目的层奥陶系一间房组和鹰山组异常高压为构造挤压和生烃作用，据此形成以“T0趋势差、T74去强轴和应力分析”为主的定性预测技术，预测异常高压发育区。

步骤S66：根据步骤S61-步骤S65，形成“紧贴目的层断裂带、避二叠系火成岩杂乱区、避志留系裂缝带密集区、避桑塔木组侵入岩陡厚区”的井口甄选技术。

步骤S67：工程根据地质风险预警，明确必封点、确定全井段安全泥浆窗口，形成“顺标”井身结构系列，形成强化井筒、分层提速、超深高温定向、控压穿漏、储层保护系列技术。其中，顺标井深结构系列是顺北标准井深结构系列的简称，因为地质条件不同，所采用的井身结构不同。根据顺北的实际地质条件，形成顺北标准井身结构系列。

其中，针对漏失风险，形成系列强化井筒技术：二叠系使用10％-20％细颗粒随钻防漏，封缝即堵；志留系使用2％占比的1200目粒径的超细碳酸钙、1％占比的2500目粒径的超细碳酸钙、粉剂沥青、乳化沥青封堵提承压，其中目数是粒径单位，目数越大，则粒径越小；灰绿岩侵入体使用“物理支撑、随钻封堵、精细施工”防塌。

分层提速技术：二叠系及浅层，抗冲击PDC和超大扭矩螺杆提速结合的技术；二叠系火成岩异性齿PDC和大扭矩螺杆高效破岩结合的技术；石炭系-志留系异型齿等应力螺杆破岩技术；桑塔木组及深层混合钻头和抗高温大扭矩螺杆高效破岩结合的技术。

超高温定向技术：造斜段采用混合钻头和大扭矩螺杆结合的结构，提高造斜效率；地温＜200℃，采用PDC、大扭矩螺杆、200℃MWD仪器结合的技术进行高效定向；地温>200℃，采用双扶稳斜钻具，优化钻压控制井斜，确保中靶。

控压穿漏技术：根据储层压力预测结果，合理选择钻井液密度，配套可酸溶暂堵钻井液体系，减少高密度钻井液污染储层。根据理想充填以及SAN-2工程分布理论，优选多粒级刚性颗粒、变形材料，构建随钻暂堵体系和不同裂缝宽度的高效桥接堵漏体系。

储层保护技术：使用控压与降密度结合的钻井工艺，配合旋转控制头、节流管汇、液动式节控箱、压井管汇、液气分离器等主要控压设备，通过调节节流管汇液动节流阀阀位开度，以立压、套压、液面为依据，进行控压钻井，其中，套压<5MPa，实现微过平衡钻进，控制漏速小于2m³/h，实现减少漏失量，多穿有效储层的目的。

步骤S7:根据不同栅状储层的地质模型，设计酸压沟通模式。即是，根据不同栅状储层地质模型，设计“双级缓速压得远、暂堵分流压得宽、工具分段压得多”三种酸压沟通模式，分类改造提高产能。

具体的，根据不同储层体栅状结构特征，确定差异化酸压设计模式。单断单栅，远端分隔沟通，双级缓速压得远；单断多栅，横向段内沟通，暂堵分流压得宽；多断多栅，横向多段沟通，工具分段压得多；

其中，双级缓速远距沟通，180℃多头交联缓速酸，沟通中距离；温控固体自生酸，沟通远距离。多向循缝宽体沟通，耐温、抗酸、抗盐、速溶长链四元聚合物，180℃酸性滑溜水/变粘压裂液多功能体系，实现渗透、化学、力学一体化扩缝，构建循缝、扩缝、转缝、溶缝宽体沟通新方法。复合分段多级沟通，采用工具和暂堵结合的精准分段技术。长胶筒封隔器工具分段，智能暂堵剂智能暂堵和精准布缝。

而与现有的单一维度井位部署方法和技术思路相比，本发明充分重视过去通常被忽略断控储集体地震资料品质、储集体规模评价、连通性分析、井轨迹设计与油藏高效动用内容，提出了大沙漠区条件下超深断控缝洞型油气藏“七要素”高产井设计技术，通过一整套方法技术流程的具体运用，使高产井的井位部署更加合理，有效的指导复杂断控储集体的油气资源评价、目标靶区优选与油藏高效动用。

实施例1

以塔里木盆地的情况为例，使用本发明的一种超深层断控缝洞型油气藏高产井设计方法后，塔里木盆地顺托果勒地区顺北1号带和5号带勘探开发一体化部署井58口井，其中累产超10万吨的高产井12口，占比20.7％；在顺北4号、8号断裂带22口探井应用了该超深断控缝洞型油气藏高产井设计技术，16口井试获千吨高产油气流，占比72.7％。与之前的1号带和5号带的钻井结构相比，钻井轨迹符合率提高22％；平均单井日产油气当量提高35％。

其成果在塔里木盆地顺托果勒低隆及邻区的超深断控碳酸盐岩油气藏井位设计中得到广泛应用，推动了超深层油气勘探的发现及技术进步，在国内四川、鄂尔多斯等具备相似地质条件的其他克拉通盆地的勘探开发中也具备推广应用前景。

以上仅为本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些均属于本发明的保护范围。

Claims (14)

1.一种超深层断控缝洞型油气藏高产井设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1:基于走滑构造破裂、体积调整成储机制，构建断控缝洞型储集体栅状结构模型；

步骤S2:通过甜点属性与梯度属性融合描述断控缝洞储集体，并在走滑断裂立体解释和储层预测的基础上，选择有利靶区；

步骤S3:通过空间雕刻，预估有利靶区的地质储量、空间分布与规模；

步骤S4:通过离散追踪技术，评价有利靶区储集体的连通性；

步骤S5:基于波动管渗耦合试井方法，建立高产井产能预测模型；

步骤S6:建立非目的层轨迹设计模型；

步骤S7:根据不同栅状储层的地质模型，设计酸压沟通模式。

2.根据权利要求1所述的一种超深层断控缝洞型油气藏高产井设计方法，其特征在于，步骤S1中，构建断控缝洞型储集体栅状结构模型的过程，包括以下步骤：

步骤S11：通过对三维地震资料的断裂解析，利用断裂敏感属性识别不同级序的断裂带，确定断裂的几何学特征，且明确不同走滑断裂体系的空间分布特征；

步骤S12：基于走滑断裂垂向结构序列及其在不同构造层断裂差异变形特征，利用关键层系敏感属性时间切片，确定断裂带在不同构造层的运动学特征；

步骤S13：结合盆缘造山构造事件、地震剖面不整合及不同构造层差异变形特征，确定不同断裂体系差异演化过程，明确断裂形成的动力学机制；

步骤S14：基于不同断裂体系的几何学、运动学、动力学特征分析，明确有利断控储集体发育区；

步骤S15：开展碳酸盐岩顶界面断裂带的分段性研究，明确断裂带的分段数与分段规模；

步骤S16：基于野外断裂现象建立概念模型，明确不同断裂带内部断层核与构造破碎带几何参数的差异及其两者空间有序组合特征，结合实钻井精细标定，不断修正概念模型，使修正后的概念模型符合地下钻井的特征，进而构建走滑断裂带内部断控储集体栅状结构模型；

步骤S17：基于不同分段规模储集体栅状结构差异性，构建不同分段的栅状结构地质模型。

3.根据权利要求1所述的一种超深层断控缝洞型油气藏高产井设计方法，其特征在于，步骤S2中，选择有利靶区的过程，包括以下步骤：

步骤S21：利用实钻井VSP资料，完成断控缝洞体目标精细成像；

步骤S22：井震结合，确立栅状储集体地震识别模式；

步骤S23：通过三维立体解释技术，明确断面与缝洞体空间分布特征，进而选择有利靶区。

4.根据权利要求3所述的一种超深层断控缝洞型油气藏高产井设计方法，其特征在于，步骤S21中，完成精细成像的过程，包括以下步骤：

在处理的能量补偿、速度分析建模、去噪环节中加入VSP测井获得Tar值、Q因子数据约束；

在成像阶段，利用VSP资料成果，精确标定，建立适合井区的各向异性场，优化速度模型和针对目标指导拓频提频。

5.根据权利要求3所述的一种超深层断控缝洞型油气藏高产井设计方法，其特征在于，步骤S22中，在明确地区断控规模储集体栅状结构模型的基础上，通过正演模拟和实钻井标定，确定同一断裂平面与垂向上均存在非均质性，规模断控缝洞储集体的地震反射特征为断裂面和串珠组合的特征。

6.根据权利要求3所述的一种超深层断控缝洞型油气藏高产井设计方法，其特征在于，步骤S23中，在断裂带解析的基础上，确定断裂与强能量异常为规模储层响应特征，以三维立体闭合方式完成断裂带解释和空间展示，明确走滑断裂面与缝洞体的空间结构关系。

7.根据权利要求1所述的一种超深层断控缝洞型油气藏高产井设计方法，其特征在于，步骤S3中，预估有利靶区的地质储量、空间分布与规模的过程，包括以下步骤：

步骤S31：基于完钻井储层标定认识，明确储层有利地震相特征；

步骤S32：选择储层地震相表征敏感属性；

步骤S33：利用相控阻抗反演描述储层；

步骤S34：将波阻抗体转化为孔隙度体；

步骤S35：通过雕刻法计算断控储集体有效储层体积及储量。

8.根据权利要求1所述的一种超深层断控缝洞型油气藏高产井设计方法，其特征在于，步骤S4中，评价连通性的过程，包括以下步骤：

步骤S41：根据步骤S1断裂解析结果，统计分析不同构造样式下的储层特征及试井压恢半径，定性分析井区储集体的连通性；

步骤S42：对地震数据进行适当的断裂增强处理，求取地震数据方差、曲率属性体，选择识别效果较好的属性体作为蚂蚁追踪基础属性；

步骤S43：在方差属性体或曲率属性体上进行蚂蚁体追踪，调整包括蚂蚁搜索半径、步长参数，以测井识别的真实断裂位置作为标定项，得到满足需求的蚂蚁体，用来表征断裂空间轮廓；

步骤S44：将断裂面填充孔隙度，由测井标定获取孔隙度阈值，将低于阈值处的孔隙度值取为零值，并对断裂面进行网格离散化，获得离散化的孔隙度分布矩阵；

步骤S45：将断裂面上指定点处作为起点向四周搜寻，设置搜索半径，将搜索半径内孔隙度之和最大的方向作为前进方向，循环多次，直至到达断裂面边界或指定终点位置，以此得到所需连通路径。

9.根据权利要求1所述的一种超深层断控缝洞型油气藏高产井设计方法，其特征在于，步骤S5中，基于波动管渗耦合试井方法，明确高产井的地质条件，包括以下条件：

1、生产井的断控缝洞型储层试井地层系数解释；

2、根据试井地层系数与栅状缝洞体综合因子回归出两者的相关性，建立栅状缝洞体综合因子预测地层系数方法；

3、生产井试井地层系数与动用储量按产量分区；

4、明确高产井的门限；

5、根据高产井门限，优化目的层井轨迹；

6、根据断裂带不同构造样式储量分布特征、连通特征，形成针对栅状结构储集体的轨迹设计方法。

10.根据权利要求1所述的一种超深层断控缝洞型油气藏高产井设计方法，其特征在于，步骤S6中，轨迹设计过程，包括以下步骤：

步骤S61：通过已钻井异常工况统计分析，明确超深断控缝洞型油气藏钻井在非目的层的主要风险；

步骤S62：通过钻井统计以及对岩石物理分析，预测二叠系火成岩的发育层段、厚度及岩性；

步骤S63：通过井震标定分析，预测志留系裂缝发育区带；

步骤S64：基于井震标定，预测奥陶系桑塔木组侵入岩深度、厚度和倾角；

步骤S65：基于溢流层段、构造部位、测井裂缝发育程度分析，预测奥陶系一间房组和鹰山组异常高压发育区；

步骤S66：基于步骤S61-步骤S65，形成井口甄选技术；

步骤S67：根据地质风险预警，明确必封点、确定全井段安全泥浆窗口，形成井身结构系列，进而形成强化井筒、分层提速、超深高温定向、控压穿漏、储层保护的系列技术。

11.根据权利要求1所述的一种超深层断控缝洞型油气藏高产井设计方法，其特征在于，步骤S7中，酸压沟通模式包括单断单栅模式、单断多栅模式和多断多栅模式。

12.根据权利要求11所述的一种超深层断控缝洞型油气藏高产井设计方法，其特征在于，针对单断单栅模式，采用两酸接力远距沟通，180℃多头交联缓速酸，沟通中距离；温控固体自生酸，沟通远距离。

13.根据权利要求11所述的一种超深层断控缝洞型油气藏高产井设计方法，其特征在于，针对单断多栅模式，采用180℃酸性滑溜水/变粘压裂液多功能体系，实现渗透、化学、力学一体化扩缝，构建循缝、扩缝、转缝、溶缝的宽体沟通的模型。

14.根据权利要求11所述的一种超深层断控缝洞型油气藏高产井设计方法，其特征在于，针对多断多栅模式，采用复合分段多级沟通，长胶筒封隔器粗分段、智能暂堵剂细分段、在线监测技术精准布缝的方式。

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