安 潔,徐 慶,劉西雷, 梁金萍,牛麗娟, 王玉環(huán)

(1.石油化工管理干部學(xué)院 綜合辦公室,北京 100012; 2.中國石化勝利油田分公司 勘探開發(fā)研究院，山東 東營 257015)

?

稠油油藏地質(zhì)建模的方法應(yīng)用

安 潔1,徐 慶1,劉西雷2, 梁金萍2,牛麗娟2, 王玉環(huán)2

(1.石油化工管理干部學(xué)院 綜合辦公室,北京 100012; 2.中國石化勝利油田分公司 勘探開發(fā)研究院，山東 東營 257015)

針對現(xiàn)階段稠油油藏地質(zhì)建模中水平井井區(qū)頂?shù)酌鏄?gòu)造難于求取、地層接觸關(guān)系復(fù)雜,水平井測井曲線與直斜井差異較大及河流相儲層隔夾層建模困難四個(gè)難點(diǎn)進(jìn)行分析。結(jié)果表明:采用地震與砂厚相互約束的方法確定砂體層面構(gòu)造;結(jié)合“先挖后建”和“先建后挖”兩種方法,準(zhǔn)確建立地層和潛山的接觸關(guān)系;通過將水平井測井曲線與直斜井或均值進(jìn)行比對的方法,建立適合水平井井區(qū)的屬性解釋模型;以確定性建模和隨機(jī)模擬的方法分別對隔層和夾層建立模型,能夠較好的滿足三維地質(zhì)建模的精度要求。

稠油油藏;地質(zhì)建模;整體水平井;披覆不整合;隔層;夾層

三維地質(zhì)模型為開發(fā)設(shè)計(jì)提供符合實(shí)際的儲層參數(shù),也是油藏地質(zhì)特征的綜合反映,其精細(xì)程度直接決定或影響開發(fā)井設(shè)計(jì)[1]。三維地質(zhì)建模技術(shù)作為儲層精細(xì)刻畫的關(guān)鍵技術(shù)[2],在剩余油老區(qū)挖潛,和新區(qū)油藏精細(xì)描述中日益發(fā)揮著重要的作用。

1 層面微構(gòu)造的求取

針對水平井軌跡的特殊性,對儲層的構(gòu)造層面難于求取,采用頂面與厚度相互約束的方法解決這一難題。通過地震解釋確定砂體頂面構(gòu)造趨勢,結(jié)合地層分層及單井解釋,確定砂體頂面構(gòu)造。由于受地震縱向分辨率的影響,單砂體底面不易在地震中識別,因此主要采取砂體頂面構(gòu)造與砂體厚度相互約束的方法求取構(gòu)造底面。

由于大多數(shù)水平井整體開發(fā)井區(qū)都會選在地勢相對平緩,砂體發(fā)育相對穩(wěn)定的地區(qū),因此對于鉆穿砂體的水平井主要采用鉆出目的層與鉆入目的層段砂體的海拔深度值之差近似確定砂體厚度。對于未鉆穿砂體的水平井,利用目的層砂體的韻律性(標(biāo)志層)對比鄰井估算水平井區(qū)砂巖厚度[3- 4]。同時(shí),也可利用深淺感應(yīng)測井曲線的探測半徑的差異,由于探測范圍較深的電阻率曲線最先探測到泥巖的存在,比探測范圍淺的曲線更早,因此通過鉆遇深度與探測半徑之和,求取砂體的厚度(圖1)。最后通過投影,對底面構(gòu)造進(jìn)行了局部的調(diào)整,最終確定砂體構(gòu)造底面。

圖1 深淺感應(yīng)測井曲線法求取砂體厚度

2 披覆不整合地層的處理技術(shù)

地層油氣藏是指由于地層的橫向尖滅或構(gòu)造削截而形成的油氣藏[5]。該類油氣藏是近幾年稠油開發(fā)過程中常見的油藏類型[6]。處理潛山與地層的接觸關(guān)系,主要采用以下兩種方法實(shí)現(xiàn):

2.1 “先建后挖”法

以地震技術(shù)為基礎(chǔ),散點(diǎn)作為趨勢面,利用單井進(jìn)行賦值,讓各井間的砂體頂面構(gòu)造數(shù)據(jù)和潛山頂面構(gòu)造數(shù)據(jù)進(jìn)行構(gòu)造層面的自動插值,從而確定地層的構(gòu)造面和潛山的構(gòu)造面。在完成相模型之后,利用潛山頂面與地層頂面的構(gòu)造重合處讓軟件自動識別出超覆區(qū),通過對刺穿部分進(jìn)行多邊形分割,達(dá)到挖出潛山部分地層的目的。

這種建模方法的優(yōu)點(diǎn)在于整個(gè)操作過程非常簡便,只需要準(zhǔn)確判斷潛山構(gòu)造面即可,但缺點(diǎn)在處理地層接觸關(guān)系的時(shí)候,各層與潛山之間表現(xiàn)為突變接觸(圖2)。

圖2 地層與潛山的接觸關(guān)系與“先建后挖”法的模型對比

2.2 “先挖后建”法

采用地震解釋首先確定潛山與各層之間的超覆點(diǎn)。以單井賦值構(gòu)造約束,確定各層層面構(gòu)造。然后分別對剝蝕區(qū)和地層區(qū)進(jìn)行定義,設(shè)定潛山相和地層相,并將各小層之間的接觸關(guān)系定義為整合接觸。以此類推,將各層已經(jīng)挖掉潛山部分的地層逐層疊加,從而達(dá)到地層模型建立的目的。

這類建模方法的整個(gè)操作過程較為復(fù)雜,需要準(zhǔn)確判斷各層與潛山之間的接觸關(guān)系,并逐層進(jìn)行分相定義,但優(yōu)點(diǎn)是較為準(zhǔn)確的處理地層和潛山的接觸關(guān)系(圖3), 尤其是對于井網(wǎng)較密,精細(xì)程度要求較高的區(qū)塊而言,“先挖后建”法更加適用。

圖3 地層與潛山的接觸關(guān)系與“先挖后建”法的模型對比

3 屬性參數(shù)的確定

受地層巖性和鉆井液影響,水平井測井曲線響應(yīng)特征與直斜井在相同目的層段存在較大差異,屬性參數(shù)的確定較為困難,本次研究主要采用以下兩種方法完成水平井環(huán)境校正。

3.1 利用導(dǎo)眼井測井曲線校正法

由于導(dǎo)眼井對目的層段的響應(yīng)特征可以近似看做真實(shí)反映地層,可以較為準(zhǔn)確的校正一定范圍內(nèi)的水平井測井曲線[5]。根據(jù)水平井各巖性段測井曲線的特征,尋找與其相對應(yīng)的導(dǎo)眼井巖性段。對水平井聲波時(shí)差曲線與導(dǎo)眼井聲波時(shí)差曲線,進(jìn)行采樣并做重疊圖,通過平移聲波可以進(jìn)行測井曲線的校正。如圖4所示,校正后的水平井聲波曲線峰值與導(dǎo)眼井基本重合。

3.2 用直方圖/均值法校正目的層段測井曲線

根據(jù)相同沉積亞相帶的儲層骨架具有相似性,認(rèn)為聲波時(shí)差的平均值是可以近似代表該研究區(qū)內(nèi)某亞相或微相。如圖5所示,研究區(qū)內(nèi)直斜井目的層段聲波時(shí)差分布直方圖平均值為116.51 ms/m,水平井目的層段聲波時(shí)差分布直方圖平均值123.36 ms/m,因此需要將各水平井聲波曲線總體平移6.8 ms/m,通過該方法建立的屬性模型準(zhǔn)確性更高。

可以對研究區(qū)內(nèi)的井進(jìn)行整理,對于有導(dǎo)眼井附近的水平井進(jìn)行方法1校正,對于沒有導(dǎo)眼井分布的地區(qū)采用方法2校正,通過聲波時(shí)差與物性的擬合公式進(jìn)一步確定全區(qū)的屬性模型。

最終屬性模型的預(yù)測結(jié)果與后期完鉆的兩口水平井的生產(chǎn)情況吻合度較高,證明了這兩種校正方法具有較高的準(zhǔn)確性。

圖4 水平井與導(dǎo)眼井聲波時(shí)差曲線校正前后對比

圖5 目的層段聲波時(shí)差分布直方圖

4 河流相儲層的隔夾層建模

河流相儲層多以老區(qū)為主,其中儲層中隔夾層引起的滲流屏障和滲流差異是影響剩余油分布的重要因素[7]。因此對于河流相建模應(yīng)更側(cè)重于儲層單元的精細(xì)劃分和隔夾層的表征。

4.1 隔層模型的建立

隔層多是由于泛濫平原沉積而成,具有平面上穩(wěn)定發(fā)育的特點(diǎn),通過測井曲線的響應(yīng)特征結(jié)合巖心分析,對全區(qū)隔層進(jìn)行識別[8-9]。把隔層作為分層來處理,采取確定性建模的方法,完成隔層體的確定[10-11]。在這里可以采用兩種方法建立zone。

方法一:把砂體和隔層都作為一個(gè)獨(dú)立的Zone,采用隔層的頂?shù)讟?gòu)造面控制隔層的形態(tài),直接得到隔層的格架模型。

方法二:把砂體和隔層都作為一個(gè)獨(dú)立的Zone,采用隔層的頂面構(gòu)造和隔層厚度結(jié)合控制隔層的形態(tài),得到隔層格架模型。

將實(shí)際井資料(圖6)與這兩種方法做出的隔層圖(圖7、圖8)相比較,發(fā)現(xiàn)針對這種井網(wǎng)較密,隔層發(fā)育情況較為確定的地區(qū),用方法二做出的隔層分布圖與實(shí)際井資料吻合,能夠較合理地反映地下隔層展布情況。

4.2 夾層模型的建立

夾層主要是由落淤層和側(cè)積層發(fā)育而成,平面上發(fā)育較不穩(wěn)定。在研究區(qū)通過巖電分析在單井上主要識別出三種夾層類型,即泥質(zhì)夾層、鈣質(zhì)夾層、物性夾層。

通過對測井曲線的歸一化處理,對處理后的測井曲線進(jìn)行聚類分析,建立出夾層的判別標(biāo)準(zhǔn),從而確定單井上夾層的發(fā)育情況。

對于不穩(wěn)定夾層,由于其井間連續(xù)性非常差,因此在沉積相控的基礎(chǔ)上,主要以序貫指示的隨機(jī)模擬的方法,通過對大量樣品點(diǎn)的變差函數(shù)分析確定各參數(shù)特征,從而實(shí)現(xiàn)儲層內(nèi)部較為復(fù)雜的夾層空間展布的表征。

圖6 工區(qū)內(nèi)某剖面砂體連通圖

圖7 方法一模型某剖面砂體連通圖

圖8 方法二模型某剖面砂體連通圖

5 結(jié) 論

針對稠油油藏現(xiàn)階段的建模難點(diǎn),必須堅(jiān)持多方法相互融合的原則。

(1)在準(zhǔn)確把握地質(zhì)規(guī)律的基礎(chǔ)上,采用地震與砂厚相互約束的方法確定砂體層面構(gòu)造;

(2)結(jié)合“先挖后建”和“先建后挖”兩種方法,準(zhǔn)確建立地層和潛山的接觸關(guān)系;

(3)通過將水平井測井曲線與直斜井或均值進(jìn)行比對的方法,建立適合水平井井區(qū)的屬性解釋模型;

(4)以確定性建模和隨機(jī)模擬的方法分別對隔層和夾層建立模型。

[1] 杜玉山.中高滲透砂巖儲層地質(zhì)建模應(yīng)注意的幾個(gè)問題[J].油氣地質(zhì)與采收率,2009,16(1):44- 46.

[2] 徐守余.超稠油水平井區(qū)三維地質(zhì)隨機(jī)建模研究[J].石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2000,24(1):57- 63.

[3] 裘懌楠,賈愛林.儲層地質(zhì)模型10年[J].石油學(xué)報(bào),2000,21(4):101-104.

[4] 吳勝和,金振奎,黃滄鈿,等.儲層建模[M].北京:石油工業(yè)出版社,1999.

[5] 陳偉.DH油田水平井儲層測井解釋研究[J].物探化探計(jì)算機(jī)技術(shù),2010,33(2):195-202.

[6] 楊勇.不整合分類研究進(jìn)展與新型分類方案[J].地層學(xué)雜志,2007,31(3):288-294.

[7] 張國一,侯加根.厚油層內(nèi)部隔夾層預(yù)測建模:以Velaquez油田為例[J].科技導(dǎo)報(bào),2010,28(23):56-59.

[8] 楊輝廷,顏其彬,李敏.油藏描述中的儲層建模技術(shù)[J].天然氣勘探與開發(fā),2004,27(3):45- 49.

[9] 呂曉光,王德發(fā).儲層地質(zhì)模型及隨機(jī)建模技術(shù)[J].大慶石油地質(zhì)與開發(fā),2000,19(1):10-13.

[10] 劉振峰,郝天珧,楊長春.沉積模型和儲層隨機(jī)建模[J].地球物理學(xué)進(jìn)展,2003,18(3):519-523.

[11] 羅南,羅鈺涵,鄭紅.陳堡油田K2t13油藏隔夾層分布對開發(fā)效果的影響[J].石油地質(zhì)與工程,2008,22(3):53-56.

[責(zé)任編輯] 董大偉

2017-03-10

國家科技重大專項(xiàng)(2011ZX05011)

安 潔(1983—)，女，山東東營人，石油化工管理干部學(xué)院綜合辦公室工程師，碩士，主要從事油氣田開發(fā)管理綜合研究。

10.3969/j.issn.1673-5935.2017.02.006

TE121

A

1673-5935(2017)02- 0021- 04