權(quán)勃，侯亞偉，張東，彭琴，孫恩慧

(中海石油(中國)有限公司天津分公司渤海石油研究院，天津 300450)

謝鵬程，吳波

(武漢時代地智科技股份有限公司，湖北 武漢 430040)

為了精細表征小尺度地質(zhì)界面(如點壩側(cè)積層、心灘落淤層等構(gòu)型界面)對油藏內(nèi)部流體滲流的影響，傳統(tǒng)方法一般采用縱向加密網(wǎng)格的方法，該種方法往往由于模型網(wǎng)格規(guī)模龐大且存在網(wǎng)格尺寸差異容易導致數(shù)據(jù)不收斂，不能直接用于油藏數(shù)值模擬研究。因此首先需進行網(wǎng)格粗化，然而在縱向網(wǎng)格粗化過程中一些較薄的夾層容易被粗化掉，導致小尺度地質(zhì)界面信息丟失，影響油藏數(shù)值模擬的擬合精度和剩余油預(yù)測。因此，亟需尋求一種儲層內(nèi)部小尺度等效表征方法來精細表征不同級次構(gòu)型界面對剩余油分布的影響。筆者以渤海C油田館陶組辮狀河儲層為例，著重開展基于小尺度地質(zhì)體等效表征方法在油藏數(shù)值模擬中的應(yīng)用研究，準確表征館陶組N1gⅢ油組辮狀河儲層內(nèi)部不同構(gòu)型級次、不同規(guī)模夾層對開發(fā)效果的影響，揭示油水運動及剩余油富集規(guī)律，完成了對剩余油的綜合評價，對指導油田下步剩余油挖潛與高效開發(fā)具有重要意義。

1 小尺度等效表征方法

圖1 儲層內(nèi)部小尺度地質(zhì)界面等效表征技術(shù)思路

小尺度等效表征技術(shù)的核心思想是通過網(wǎng)格界面?zhèn)鲗蕦⑿〕叨鹊刭|(zhì)界面對流體滲流的影響表征到油藏數(shù)值模擬模型中去，而不是將其幾何參數(shù)反映到油藏數(shù)值模擬模型中。通過調(diào)整不同構(gòu)型單元界面間網(wǎng)格縱向或側(cè)向傳導率、網(wǎng)格間傳導率的相對大小就實現(xiàn)了等效表征非滲透層或低滲透層對滲流效果的影響，以達到在油藏數(shù)值模擬中設(shè)置滲流屏障的目的[1]，從而避免了因網(wǎng)格加密導致的不收斂和因網(wǎng)格粗化導致的小尺度地質(zhì)信息丟失等問題。具體技術(shù)思路如圖1所示，首先通過識別與追蹤巖相模型界面，將巖相界面追蹤數(shù)據(jù)進行平滑處理，然后與粗化的地質(zhì)模型進行求交計算，得到鋸齒化包絡(luò)面，最后將數(shù)據(jù)輸出到數(shù)值模擬模型中，通過生產(chǎn)動態(tài)歷史擬合及油藏數(shù)值模擬，分析不同級次構(gòu)型界面對流體滲流的影響，并且基于儲層地質(zhì)知識庫與沉積模式指導下不斷調(diào)整優(yōu)化網(wǎng)格傳導率參數(shù)，如此循環(huán)直到模擬結(jié)果與油藏實際開發(fā)特征相符，并將油藏模擬中得到的新認識迭代到精細地質(zhì)模型中，逐步實現(xiàn)雙模耦合，從而提高剩余油預(yù)測的精度。

2 小尺度等效表征技術(shù)的應(yīng)用

2.1 油藏地質(zhì)概況

C油田位于渤海西部海域，構(gòu)造上位于渤海灣盆地埕寧隆起區(qū)沙壘田凸起東塊東部，是渤海海域首次全部采用大規(guī)模水平井開發(fā)且以單個油藏作為開發(fā)層系的油田。油田主力含油層段為明化鎮(zhèn)組上段、下段和館陶組，主要為曲流河和辮狀河沉積，油氣藏埋深-640～-1380m。其中館陶組N1gⅢ油組砂體屬于典型遠源砂質(zhì)辮狀河沉積，為大套厚層底水油藏，儲層內(nèi)部發(fā)育多期因河道沖刷充填形成的滯留泥礫夾層，厚度分布范圍為0.3～2.2m。此外由于河道的頻繁遷移、疊置導致洪泛沉積形成的泥質(zhì)夾層遭受不同程度的沖刷侵蝕，泛濫平原泥質(zhì)夾層或廢棄河道(溝道)夾層橫向分布不穩(wěn)定，且厚度不均一，厚度分布范圍為0.5～2.0m。目前N1gⅢ油組砂體已進入高含水開發(fā)期，儲層內(nèi)部結(jié)構(gòu)影響下的剩余油逐漸成為油田開發(fā)的主要挖潛目標。通過多年的開發(fā)實踐表明儲層內(nèi)部發(fā)育的泥礫夾層是重要的滲流屏障，對含水上升、供液能力及地層壓力均具有重要的影響[2～5]。為了明確厚層辮狀河儲層內(nèi)部夾層對剩余油分布特征的影響，亟需對N1gⅢ油組隔夾層進行精細表征，并將其地質(zhì)信息準確地反映到油藏模型中，定量化辮狀河儲層中隔夾層厚度、延伸范圍、滲透性等因素對開發(fā)效果的影響，提高剩余油預(yù)測的精度，為下步油田挖潛提供可靠依據(jù)。

2.2 精細儲層表征

為了更有效地弄清儲層內(nèi)部夾層的分布特征，首先采用高分辨率三維地震開展地質(zhì)統(tǒng)計學反演，特別是對砂體內(nèi)部相對穩(wěn)定泥礫夾層進行精細雕刻，且通過盲井檢驗符合率較高，結(jié)果表明反演成果可靠程度較高，可以用來約束巖相建模及屬性建模[6]。通過基于地震反演約束及序貫指示隨機模擬方法建立巖相模型，屬性模型采用相控屬性約束及序貫高斯隨機模擬方法[7]，從而得到一個精細、可靠的地質(zhì)模型。該次精細三維地質(zhì)建模將N1gⅢ油組辮狀河厚層砂體分為礫巖層上、礫巖層及礫巖層下3個小層，平面網(wǎng)格步長設(shè)置為25m×25m，礫巖層上、下垂向網(wǎng)格厚度控制1.0m左右，礫巖層控制在0.2m左右，確保能將較薄的礫巖層精確表征[8]，如圖2所示。

2.3 小尺度地質(zhì)界面等效表征

為了解決模型粗化小尺度地質(zhì)信息丟失的問題，筆者采用小尺度等效表征方法對N1gⅢ油組層內(nèi)相對穩(wěn)定泥礫夾層進行精細表征，具體工作流程如下：

1)對建立的精細地質(zhì)模型進行巖相模型追蹤，得到儲層內(nèi)部礫巖相包絡(luò)面，包絡(luò)面中包含的垂向網(wǎng)格數(shù)是大于或等于1(圖3(a))。

2)將追蹤得到的礫巖相包絡(luò)面進行平滑處理，得到平滑包絡(luò)面(圖3(b))。

3)平滑包絡(luò)面與粗化模型求交計算(圖3(c))，按照設(shè)定規(guī)則計算得到鋸齒化包絡(luò)面(圖3(d))。

4)輸出鋸齒化包絡(luò)面結(jié)果(圖4)。

2.4 油藏數(shù)值模擬研究

為了明確N1gⅢ油組砂體礫巖夾層影響下的剩余油分布特征，需在精細儲層表征的基礎(chǔ)上對N1gⅢ油組砂體開展油藏數(shù)值模擬研究，同時為了對比分析小尺度構(gòu)型界面對開發(fā)效果及剩余油分布的影響，該次研究建立2套油藏模型進行對比分析。

圖2 N1gⅢ油組砂體精細地質(zhì)模型

圖3 礫巖夾層模型等效表征剖面示意圖

圖4 鋸齒化包絡(luò)面輸出結(jié)果圖

2.4.1油藏模型的建立

油藏模型Ⅰ：首先對精細地質(zhì)模型進行粗化，將礫巖層上、下垂向網(wǎng)格厚度粗化成2.0m左右、礫巖層垂向網(wǎng)格厚度粗化成1.0m左右，即平面網(wǎng)格不變，垂向網(wǎng)格減少55%。粗化后對比精細模型和粗化模型，發(fā)現(xiàn)部分較薄的夾層在粗化后無法保留原地質(zhì)信息，經(jīng)過模型粗化，A43H井底部的礫巖夾層信息缺失，如圖5。然后在ECLIPSE軟件中導入粗化模型數(shù)據(jù)、高壓物性PVT數(shù)據(jù)、巖石物理數(shù)據(jù)、分區(qū)數(shù)據(jù)及動態(tài)數(shù)據(jù)等建立油藏數(shù)值模擬模型。

油藏模型Ⅱ：在油藏數(shù)值模擬模型Ⅰ中導入泥礫夾層等效表征數(shù)據(jù)，建立油藏數(shù)值模擬模型Ⅱ。

圖5 精細模型與粗化模型剖面圖

2.4.2生產(chǎn)動態(tài)歷史擬合分析

在生產(chǎn)動態(tài)歷史擬合過程中，結(jié)合地質(zhì)油藏特征不斷優(yōu)化靜態(tài)參數(shù)場，在靜態(tài)參數(shù)優(yōu)化過程中2套油藏模型的參數(shù)調(diào)整保持一致，最后得到2套模型的生產(chǎn)歷史擬合結(jié)果，模型擬合生產(chǎn)井共33口，其中模型Ⅰ擬合較好的井有25口，占總井數(shù)的75.8%；模型Ⅱ擬合較好的井有31口，占總井數(shù)的93.9%,模型Ⅱ的生產(chǎn)井歷史擬合符合率相對較高。

2.5 應(yīng)用效果分析

通過對比分析2套油藏模型的生產(chǎn)歷史擬合情況，發(fā)現(xiàn)模型Ⅰ擬合效果較差，由于礫巖夾層較薄，模型粗化后礫巖夾層信息丟失，滲流屏障缺失后直接導致底水錐進速度加快，逐漸水淹，與實際生產(chǎn)特征(含水上升規(guī)律比較緩慢)不符(圖6、圖7)。

由于油藏模型Ⅱ輸入了礫巖夾層等效表征數(shù)據(jù)，粗化丟失的礫巖夾層信息重新被表征到油藏模型中，滲流屏障的補充使得底水上升速度變緩，因此部分井的含水上升較緩慢，與實際生產(chǎn)規(guī)律相符(圖8、圖9)。

通過應(yīng)用效果可以看出，基于該技術(shù)建立的油藏模型開展油藏數(shù)值模擬研究，在一定程度上提高了歷史擬合符合率及剩余油預(yù)測精度，有效地解決了N1gⅢ油組砂體精細儲層表征的難點。

圖6 模型Ⅰ剩余油分布及單井含水率擬合曲線圖(A43H井)

圖7 模型Ⅰ單井含水率擬合曲線圖(A62H井)

圖8 模型Ⅱ剩余油分布及單井含水率擬合曲線圖(A43H井)

圖9 模型Ⅱ單井含水率擬合曲線圖(A62H井)

3 結(jié)論與認識

小尺度等效表征技術(shù)有效地解決了儲層內(nèi)部小尺度構(gòu)型界面難以表征的問題，有效提高了生產(chǎn)歷史擬合及剩余油分布的預(yù)測精度，為油田后期進行剩余油挖潛奠定了良好的基礎(chǔ)。該技術(shù)在渤海C油田辮狀河儲層中取得了較好應(yīng)用效果，單井擬合符合率高達93.9%，與模型Ⅰ相比提高了18.1%，歷史擬合符合率顯著提高。同時通過數(shù)值模擬，定量化了辮狀河儲層中隔夾層厚度、延伸范圍、滲透性等因素對開發(fā)效果的影響，提高了剩余油預(yù)測的精度，為下步油田挖潛提供了可靠依據(jù)。該技術(shù)對于開發(fā)中后期高含水油田開展儲層構(gòu)型精細表征與剩余油挖潛具有一定借鑒意義，具有良好的推廣前景。