張旭博,黃珊珊
(1.西安石油大學(xué)石油工程學(xué)院,陜西西安 710065;2.江西師范大學(xué)江西經(jīng)濟(jì)發(fā)展研究院,江西南昌 330022)
隨著常規(guī)構(gòu)造油田的開發(fā),越來越多的斷塊油藏被勘探發(fā)現(xiàn),并且大多為高產(chǎn)油藏,故對斷塊油藏進(jìn)行三維精細(xì)地質(zhì)建模會(huì)對油田開發(fā),特別是井網(wǎng)的布置以及延長油井進(jìn)入高含水期的時(shí)間具有重要意義。相比于無斷層構(gòu)造的油藏,有斷層構(gòu)造的油藏需要更高的精度去確定斷層位置及斷層展布,因此準(zhǔn)確的斷層模型是斷塊油藏三維地質(zhì)模型建立的關(guān)鍵。
該斷塊油藏目標(biāo)區(qū)塊為一三角形的單斜斷塊構(gòu)造。斷塊地層傾向SSW,傾角約16°,受兩條反向正斷層控制,屬于控油邊界斷層,內(nèi)部發(fā)育有小斷層,阜三段油藏高點(diǎn)埋深2 000 m,其中III 油組油水底界埋深2 109 m,油藏含油長度1.5 km,含油寬度只有0.2 km,含油面積約0.3 km2,埋藏深度2 000 m~2 230 m,含油層系跨度80 m,為此次建模目標(biāo)層位。根據(jù)III 油層組的地層組合特征進(jìn)行了小層的劃分對比,縱向上,III油組含油層2~4 個(gè)小層,平均有效厚度4 m~8 m,之間都有一定厚度的泥巖隔層,在橫向上,小層具有可比性。III 油組頂面構(gòu)造圖(見圖1)。F1 斷層:走向北東,傾向北西,傾角40°~45°,延伸長度超過10 km,斷距200 m;F2 斷層:走向北東轉(zhuǎn)向東,傾向北,傾角35°~40°,延伸長度超過6 km,斷距90 m;f1 斷層:傾向近南,傾角45°~50°,長度3 km,斷距30 m。
斷層模型的建立對整個(gè)斷塊油藏地質(zhì)模型的建立有著決定性作用。在明確本次目標(biāo)區(qū)塊三條斷層的走向、傾向、傾角等參數(shù)的情況下,首先由地質(zhì)數(shù)據(jù)中的斷層線建立斷層的大概走向,再根據(jù)地質(zhì)資料以及III油組頂面構(gòu)造圖對斷層進(jìn)行調(diào)整,通過多次微調(diào)斷層的傾向、斷層與井的位置關(guān)系以及斷層的形態(tài)[1],并對三條主斷層進(jìn)行了合理的連接之后,在尊重地質(zhì)資料的基礎(chǔ)上建立了正確的斷層模型[2](見圖2)。
根據(jù)目標(biāo)區(qū)塊實(shí)際面積大小和以往經(jīng)驗(yàn),以及建立精細(xì)地質(zhì)模型的期望要求,在工區(qū)邊界內(nèi)劃分為10 m×10 m 的平面網(wǎng)格,縱向步長初步確定為1 m,設(shè)置f1斷層為I 方向,利用PETREL 自動(dòng)確定J 方向。
圖1 III 油組頂面構(gòu)造圖
圖2 斷層模型
構(gòu)造面的起伏變化代表了該地區(qū)風(fēng)化剝蝕沉積后最終形成的地層,由于目標(biāo)區(qū)塊各小層之間有一定厚度泥巖隔層,通過檢查分層數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)各個(gè)小層都有不同程度地層缺失,這也一定程度上證明了泥巖易被風(fēng)化剝蝕。構(gòu)造面的建立有多種方法,常用的有兩種:(1)根據(jù)分層數(shù)據(jù)建立各小層構(gòu)造面;(2)先建立頂構(gòu)造面和底構(gòu)造面,再通過計(jì)算各小層厚度數(shù)據(jù)來插入中間構(gòu)造面。此次選擇前一種方法來直接建立各小層構(gòu)造面,共7 個(gè)構(gòu)造面,6 個(gè)小層,建立構(gòu)造面的平面插值方法為最小曲率插值[3]。以Yang1-8 井處為例,下盤III-1 油層組高程接近-2 130 m,上盤III-1 油層組高程為-2 100 m,與地質(zhì)資料中f1 斷層距30 m 一致。
通過井的地質(zhì)分層數(shù)據(jù)計(jì)算出小層厚度,由于各小層有不同程度的巖性尖滅,故此處取小層內(nèi)第二厚處為基準(zhǔn)劃分各個(gè)小層,將6 個(gè)小層分別細(xì)分為10、7、10、9、6、6,縱向步長并不是固定的1 m。
通過對已有測井?dāng)?shù)據(jù)中的GR、AC、孔隙度、滲透率等這四種測井曲線進(jìn)行聚類分析[4],得到兩種巖相-砂巖和泥巖,并分別對巖相數(shù)據(jù)、孔隙度和滲透率進(jìn)行數(shù)據(jù)離散化,借助PETREL 得到孔隙度數(shù)據(jù)的變差函數(shù)等值線圖[5],從而確定出大概的主物源方向,然后對這三種數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析(垂向概率體分析和變差分析),選擇序貫指示模擬方法建立巖相模型后,在相控條件下建立孔滲屬性參數(shù)模型,孔滲屬性參數(shù)模型選擇序貫高斯模擬方法[6],在對模擬出的多次結(jié)果進(jìn)行比對之后選出最符合地質(zhì)認(rèn)識的模型(見圖3~圖5)。
圖3 巖相模型
圖4 孔隙度模型
圖5 滲透率模型
在建立完整斷塊油藏三維地質(zhì)模型的過程中,通過多次調(diào)整和比對模型后得出以下幾點(diǎn)結(jié)論:
(1)斷層模型建立過程中,井與斷層位置關(guān)系對斷層模型的正確性有極大的決定意義;(2)在無巖相數(shù)據(jù)的情況下,通過對其他與巖性有較大聯(lián)系的測井?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行聚類分析可以得到較準(zhǔn)確的巖相數(shù)據(jù);(3)在地質(zhì)資料不全的情況下,使用地層的某特征參數(shù)的變差函數(shù)等值線圖可以更有效率的進(jìn)行變差函數(shù)分析,從而建立屬性參數(shù)模型。