摘要：塔河油田石炭系卡拉沙依组埋藏深、砂体厚度薄且纵横向变化剧烈，在砂体展布特征与砂体含油气性判别等方面存在地质认识和研究方法上的瓶颈，严重制约着该层系有利区带的评价。文章通过正态分布法、敏感参数交汇图法、Fisher法对测井资料进行二次解释，形成了流体识别标准与图版，并利用分频属性调谐效应与相控反演技术，实现薄砂体的有效识别，明确控藏断裂、构造、岩性是成藏控制的关键因素，以此确定了潜力区带优选原则，建立了石炭系储层油气潜力预测方法，使储层潜力预测有效率从45%提升至80%，可为超深薄砂层潜力评价提供技术参考。
关键词：石炭系,流体识别,塔河油田,储层评价
0引言
塔河油田石炭系卡拉沙依组砂泥薄互层的沉积类型为三角洲相与潮坪相交互沉积[1]。储层埋藏深(4 800～5 400 m)、有效厚度薄(1～6 m)、展布面积小(0.5～2.0 km2)，岩相、岩性变化大、连续性差，主要为叠置分布的透镜状砂体和一个个独立的油气水系统[2]。储层含灰质、含砾，高地层水矿化度以及高束缚水饱和度等导致高阻水层与低阻油层并存，且声波时差、密度测井曲线对储层敏感性差[3]。之前在储层流体识别的研究主要是利用交汇图技术、曲线重叠法以及地震反演技术等进行储层油气潜力评价[4-5]。而塔河油田石炭系因其单层砂体厚度薄，纵横向变化剧烈，平面上油、气藏交互出现，纵向上油、气、水交互出现等特点，导致常规储层油气潜力评价方法在塔河油田石炭系储层油气潜力预测的准确率仅45%左右，不能满足精细开发的需要。因此，本文通过对测井资料的二次解释以及测井多参数分析，形成了适用于塔河油田石炭系储层的流体识别方法，并结合砂体展布预测、成藏规律等技术，综合利用测录井、地震等资料，建立石炭系储层油气潜力预测方法，由点到面落实砂体含油气性，提高了油气层潜力预测的系统性和有效性。
1石炭系储层油气潜力预测方法
1.1石炭系有利储层流体识别方法
基于敏感参数交会、Fisher判别、正态分布法等多种测井方法、图版及解释标准，建立了研究区流体性质判别方法体系，提高了研究区油气水层测井识别能力。运用以上方法对C1区和C5区共85口井187个潜力层进行了流体重新判别，其中12层差油气层、油水同层升级为油气层，4层未解层升级为油气层，10层油气层、差油气层降级为油水同层、水层，新解释成果有力支撑了石炭系老井潜力层筛选和措施方案制定。
1.1.1正态分布法
正态分布法是利用测井的测量误差服从正态分布规律而设计的一种评价地层含油性的统计方法，利用正态分布法识别复杂油藏的油水层具有较好的适应性[6]。对于油气层而言，正态分布曲线形态宽，均方差σ大，正态转换后的累计频率曲线斜率大；对于水层而言，正态分布曲线形态窄，均方差σ小，正态转换后的累计频率曲线斜率小。最终通过累计频率曲线斜率的变化来判别储层的流体性质。对塔河油田石炭系典型储层进行正态法识别，并绘制累计频率曲线，如图1所示。
1.1.2敏感参数交会法
对塔河油田石炭系试油层段通过定量交会的方法，可优选出对流体测井响应敏感性较高的参数，以期提高流体识别的准确率。绘制塔河油田石炭系声波时差-电阻率交汇图、侵入因子与深测向电阻率交会图、电阻率与自然电位差值交会图、视地层水电阻增大率-声波时差交会图等敏感参数交汇图，并进行综合统计分析，建立了塔河油藏石炭系测井解释标准，如表1所示。
1.1.3 Fisher判别法
Fisher判别法是判别分析的方法之一，通过降维将多维数据信息转换为低维数据，以便于开展进一步的研究工作[7]。利用塔河石炭系储层的地质、取心、试油、试采等资料，结合6个测井敏感参数声波时差AC、伽马GR、补偿中子PHIN、深测向电阻率RD、中测向电阻率RM和侵入因子(RD/RM)，按照4类储层(油层、油水同层、气层和水层)分类，以最大限度地将不同流体性质的样品分开为原则，进行矩阵特征值求取，得出塔河油田石炭系储层流体Fisher判别图版，如图2所示。
1.2砂体展布预测
通过分频属性调谐效应识别薄砂体相带边界以及相控约束反演有效刻画三角洲前缘水道薄砂层，对目标层砂体展布范围进行预测。
1.2.1分频属性调谐效应识别薄砂体相带边界
通过匹配追踪算法进行时频分解，在单频剖面上，受频谱调谐影响，石炭系卡拉沙依组薄砂层在高频剖面(50～60 Hz)上能量表现强，而厚砂层在相对低频剖面(10～30 Hz)上能量表现强。由分频属性可以看出，北部辫状河三角洲前缘砂体发育，与低频下振幅谱梯度高值区对应性较好，而南部以潮坪沉积为主，在高频剖面表现为振幅梯度较高值，振幅谱梯度能反映砂体的储集性能好坏。对砂组的沿层属性切片分析，20～30 Hz振幅梯度高值对应三角洲前缘水下分流河道主体厚砂层分布范围，40～50 Hz高值对应三角洲前缘分流河道边缘、分支水道或水道末端沉积，在潮下主要对应砂坪沉积。
1.2.2相控约束反演有效刻画三角洲前缘水道薄砂层
基于原始纵波阻抗对砂泥岩区分较差的情况，曲线重构成为波阻抗反演的必要手段。塔河油田石炭系含有较高的灰质，砂泥岩波阻抗差异较小，声波阻抗不能很好地区分岩性，而SP曲线与储集层有很好的对应性，因此选取SP曲线来重构特征波阻抗曲线，以突出高孔渗的三角洲前缘水道砂体。基于重构曲线获得的波形指示反演结果分析来看，该反演方法横向和纵向分辨率均较高，且参与反演的井点与反演结果吻合度高，砂体识别率达到85%以上，能有效识别井点处5～10 m左右的薄砂层，经计算大于砂泥阻抗门槛值的时间厚度，按时深速度换算成预测砂厚，与实钻砂厚比较，5～10 m薄砂层相对误差多小于10%，且薄砂体空间减薄尖灭特征变化自然，更符合地质规律认识。
1.3成藏判别
塔河石炭系油气分布表现出不均一性，西部以油藏为主、东部发育部分气藏，油气多分布在背斜或鼻状构造等有利聚油构造带上或油气运移路径上，主要集中在走滑断裂带周边；东部油气多集中在石炭系下部，西部油气呈多层式叠合分布，如雁行断裂带附近。断裂性质及活动期次影响油气运移和聚集、控制油气垂向聚集层位，构造演化控制成藏期油气运移指向，主体构造控制油气汇聚，局部高点控制油气富集，断层-砂体耦合配置控制油藏类型及油气分布。分析断裂、构造以及断层-砂体耦合配置等成藏控制因素，确定潜力区带优选原则：一是整体聚油构造背景有利；二是继承性活动张性断裂发育，浅层油气输导通道畅通；三是位于三角洲前缘水道有利砂体发育区，断层-砂体耦合配置利于成藏。
2综合应用
通过多因素Fisher判别为主，油水正态分布、敏感参数交汇为辅的方法，对S6区块45口井154个潜力层进行了流体重新判别。与之前的解释结论相比，升级9层：差油气层、油水同层升级为油气层，占比6.5%；新增4层：新解释油气层，占比2.6%；降级5层：油气层、差油气层降级为油水同层、水层，占比3.2%。
以“流体识别、砂体展布预测、成藏判别”建立石炭系选层选井评价方法，由点到面落实砂体含油气性，研究区实施补孔该层5井次，措施有效率80%，累增油7 387.5 t，累产气556.9万m3。
以典型井S7井为例，应用石炭系储层评价方法分析。(1)流体识别：该井测井解释5 229～5 233 m小层，声波77，电阻1.6～2.1，测井解释油水同层；录井显示为浅灰色，含细粒、中粒石英砂岩，物性好，槽面气泡10%，对比系数43.51，录井显示级别为油迹；运用Fisher判别落在油层区域，正态分布斜率0.38，均指示油层特征。(2)砂体展布预测：S7井位于走滑断裂带北侧背斜构造腰部位，连井对比显示邻井井均钻遇该砂体。平面上，通过RMS属性切片，提取均方根振幅属性，反映三角洲前缘朵叶体和水下分流河道主体的侧向迁移特征；通过分频振幅切片，低频振幅反映水下分流河道主体厚砂层，高频振幅反映河道边缘及末端特征，S7井处于属性有利区域，位于砂体中央。纵向上，通过波形指示反演结合最大振幅属性，S7井砂层在反演剖面上可清楚识别，砂层具有一定展布范围，砂体呈现南高北低，以S7为中心，向南北、东西逐渐减薄。(3)成藏判别：S7钻遇砂体表现为北东低、南西高的特征，在砂体南部发育贯穿奥陶系走滑断裂，具备成藏充注条件，为“断裂+构造高”成藏模式，S7位于油水界面附近，在正南方向发育砂体的构造高点。(4)评价效果：S7井射孔石炭系后，初期油压17.5 MPa，日产油35 t，进一步落实石炭系该小层圈闭地质储量50万t，在西部部署新井初期日产油40 t。
3结果与讨论
(1)针对研究区流体测井响应特征特点，建立了敏感参数交会、正态分布曲线变化特征、Fisher判别等多种测井识别方法和解释标准，形成了适用于塔河油田石炭系流体性质的识别方法，提高了石炭系油气水层测井的识别能力。受砂泥薄互层的影响，单一的测井识别方法和解释标准无法实现流体的精准识别，采用以Fisher判别为主，敏感参数交会、正态分布曲线变化特征分析法为辅的交互式验证法，可大大提升油气水层测井识别能力。
(2)针对石炭系地质特征，形成了分频属性调谐效应识别薄砂体相带边界以及相控约束反演有效刻画三角洲前缘水道薄砂层的策略。前期依靠“振幅找砂”，对局部井区有效，但方法较为单一；局部井区运用叠后反演技术，效果较差，吻合度较低；应用地震多属性分析、地层切片、分频识别等技术分析沉积微相及砂体展布特征的方法，能有效提高实钻砂体吻合度。
(3)断裂性质及活动期次影响油气运移和聚集，控制油气垂向聚集层位；构造升降演化控制成藏期油气运移指向，主体构造控制油气汇聚，局部高点控制油气富集。塔河油田石炭系储层受断裂与构造两方面因素的影响，成藏判别中主要考虑断层-砂体耦合配置控制下的油藏类型及油气分布。
(4)提出一套基于流体识别、砂体展布预测、成藏判别相结合的石炭系储层油气潜力预测方法，实现塔河油田石炭系储层油气潜力由定性向定量化的转变。
综合测录井资料及多种测井解释方法对石炭系储层进行二次解释，井震结合的同时开展多属性描述以及属性反演，更有利于砂体的精准识别、分析构造和断裂的演化与特征、明确砂体成藏规律，综合以上三方面因素可大幅度提升石炭系储层油气潜力预测的准确率。
(5)现场实践取得较好的效果，对研究区45口井154个潜力层进行了测井二次解释，选取其中5口潜力井进行评价，累增油7 387.5 t，累产气556.9万m3，塔河油田石炭系储层油气潜力预测有效率从45%提升至80%。
4结语
本文提出了适用于塔河石炭系深层复杂碎屑岩储层潜力预测的方法，提高了薄砂层的识别精度以及储层流体识别的准确性，从而提升了该类储层的有效评价率。深化石炭系构造带的油气富集规律研究，明确成藏主控因素，为后续实现石炭系新区油气突破奠定基础。
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