安 洁,徐 庆,刘西雷, 梁金萍,牛丽娟, 王玉环

(1.石油化工管理干部学院 综合办公室,北京 100012; 2.中国石化胜利油田分公司 勘探开发研究院，山东 东营 257015)



稠油油藏地质建模的方法应用

安 洁1,徐 庆1,刘西雷2, 梁金萍2,牛丽娟2, 王玉环2

(1.石油化工管理干部学院 综合办公室,北京 100012; 2.中国石化胜利油田分公司 勘探开发研究院，山东 东营 257015)

针对现阶段稠油油藏地质建模中水平井井区顶底面构造难于求取、地层接触关系复杂,水平井测井曲线与直斜井差异较大及河流相储层隔夹层建模困难四个难点进行分析。结果表明:采用地震与砂厚相互约束的方法确定砂体层面构造;结合“先挖后建”和“先建后挖”两种方法,准确建立地层和潜山的接触关系;通过将水平井测井曲线与直斜井或均值进行比对的方法,建立适合水平井井区的属性解释模型;以确定性建模和随机模拟的方法分别对隔层和夹层建立模型,能够较好的满足三维地质建模的精度要求。

稠油油藏;地质建模;整体水平井;披覆不整合;隔层;夹层

三维地质模型为开发设计提供符合实际的储层参数,也是油藏地质特征的综合反映,其精细程度直接决定或影响开发井设计[1]。三维地质建模技术作为储层精细刻画的关键技术[2],在剩余油老区挖潜,和新区油藏精细描述中日益发挥着重要的作用。

1 层面微构造的求取

针对水平井轨迹的特殊性,对储层的构造层面难于求取,采用顶面与厚度相互约束的方法解决这一难题。通过地震解释确定砂体顶面构造趋势,结合地层分层及单井解释,确定砂体顶面构造。由于受地震纵向分辨率的影响,单砂体底面不易在地震中识别,因此主要采取砂体顶面构造与砂体厚度相互约束的方法求取构造底面。

由于大多数水平井整体开发井区都会选在地势相对平缓,砂体发育相对稳定的地区,因此对于钻穿砂体的水平井主要采用钻出目的层与钻入目的层段砂体的海拔深度值之差近似确定砂体厚度。对于未钻穿砂体的水平井,利用目的层砂体的韵律性(标志层)对比邻井估算水平井区砂岩厚度[3- 4]。同时,也可利用深浅感应测井曲线的探测半径的差异,由于探测范围较深的电阻率曲线最先探测到泥岩的存在,比探测范围浅的曲线更早,因此通过钻遇深度与探测半径之和,求取砂体的厚度(图1)。最后通过投影,对底面构造进行了局部的调整,最终确定砂体构造底面。

图1 深浅感应测井曲线法求取砂体厚度

2 披覆不整合地层的处理技术

地层油气藏是指由于地层的横向尖灭或构造削截而形成的油气藏[5]。该类油气藏是近几年稠油开发过程中常见的油藏类型[6]。处理潜山与地层的接触关系,主要采用以下两种方法实现:

2.1 “先建后挖”法

以地震技术为基础,散点作为趋势面,利用单井进行赋值,让各井间的砂体顶面构造数据和潜山顶面构造数据进行构造层面的自动插值,从而确定地层的构造面和潜山的构造面。在完成相模型之后,利用潜山顶面与地层顶面的构造重合处让软件自动识别出超覆区,通过对刺穿部分进行多边形分割,达到挖出潜山部分地层的目的。

这种建模方法的优点在于整个操作过程非常简便,只需要准确判断潜山构造面即可,但缺点在处理地层接触关系的时候,各层与潜山之间表现为突变接触(图2)。

图2 地层与潜山的接触关系与“先建后挖”法的模型对比

2.2 “先挖后建”法

采用地震解释首先确定潜山与各层之间的超覆点。以单井赋值构造约束,确定各层层面构造。然后分别对剥蚀区和地层区进行定义,设定潜山相和地层相,并将各小层之间的接触关系定义为整合接触。以此类推,将各层已经挖掉潜山部分的地层逐层叠加,从而达到地层模型建立的目的。

这类建模方法的整个操作过程较为复杂,需要准确判断各层与潜山之间的接触关系,并逐层进行分相定义,但优点是较为准确的处理地层和潜山的接触关系(图3), 尤其是对于井网较密,精细程度要求较高的区块而言,“先挖后建”法更加适用。

图3 地层与潜山的接触关系与“先挖后建”法的模型对比

3 属性参数的确定

受地层岩性和钻井液影响,水平井测井曲线响应特征与直斜井在相同目的层段存在较大差异,属性参数的确定较为困难,本次研究主要采用以下两种方法完成水平井环境校正。

3.1 利用导眼井测井曲线校正法

由于导眼井对目的层段的响应特征可以近似看做真实反映地层,可以较为准确的校正一定范围内的水平井测井曲线[5]。根据水平井各岩性段测井曲线的特征,寻找与其相对应的导眼井岩性段。对水平井声波时差曲线与导眼井声波时差曲线,进行采样并做重叠图,通过平移声波可以进行测井曲线的校正。如图4所示,校正后的水平井声波曲线峰值与导眼井基本重合。

3.2 用直方图/均值法校正目的层段测井曲线

根据相同沉积亚相带的储层骨架具有相似性,认为声波时差的平均值是可以近似代表该研究区内某亚相或微相。如图5所示,研究区内直斜井目的层段声波时差分布直方图平均值为116.51 ms/m,水平井目的层段声波时差分布直方图平均值123.36 ms/m,因此需要将各水平井声波曲线总体平移6.8 ms/m,通过该方法建立的属性模型准确性更高。

可以对研究区内的井进行整理,对于有导眼井附近的水平井进行方法1校正,对于没有导眼井分布的地区采用方法2校正,通过声波时差与物性的拟合公式进一步确定全区的属性模型。

最终属性模型的预测结果与后期完钻的两口水平井的生产情况吻合度较高,证明了这两种校正方法具有较高的准确性。

图4 水平井与导眼井声波时差曲线校正前后对比

图5 目的层段声波时差分布直方图

4 河流相储层的隔夹层建模

河流相储层多以老区为主,其中储层中隔夹层引起的渗流屏障和渗流差异是影响剩余油分布的重要因素[7]。因此对于河流相建模应更侧重于储层单元的精细划分和隔夹层的表征。

4.1 隔层模型的建立

隔层多是由于泛滥平原沉积而成,具有平面上稳定发育的特点,通过测井曲线的响应特征结合岩心分析,对全区隔层进行识别[8-9]。把隔层作为分层来处理,采取确定性建模的方法,完成隔层体的确定[10-11]。在这里可以采用两种方法建立zone。

方法一:把砂体和隔层都作为一个独立的Zone,采用隔层的顶底构造面控制隔层的形态,直接得到隔层的格架模型。

方法二:把砂体和隔层都作为一个独立的Zone,采用隔层的顶面构造和隔层厚度结合控制隔层的形态,得到隔层格架模型。

将实际井资料(图6)与这两种方法做出的隔层图(图7、图8)相比较,发现针对这种井网较密,隔层发育情况较为确定的地区,用方法二做出的隔层分布图与实际井资料吻合,能够较合理地反映地下隔层展布情况。

4.2 夹层模型的建立

夹层主要是由落淤层和侧积层发育而成,平面上发育较不稳定。在研究区通过岩电分析在单井上主要识别出三种夹层类型,即泥质夹层、钙质夹层、物性夹层。

通过对测井曲线的归一化处理,对处理后的测井曲线进行聚类分析,建立出夹层的判别标准,从而确定单井上夹层的发育情况。

对于不稳定夹层,由于其井间连续性非常差,因此在沉积相控的基础上,主要以序贯指示的随机模拟的方法,通过对大量样品点的变差函数分析确定各参数特征,从而实现储层内部较为复杂的夹层空间展布的表征。

图6 工区内某剖面砂体连通图

图7 方法一模型某剖面砂体连通图

图8 方法二模型某剖面砂体连通图

5 结 论

针对稠油油藏现阶段的建模难点,必须坚持多方法相互融合的原则。

(1)在准确把握地质规律的基础上,采用地震与砂厚相互约束的方法确定砂体层面构造;

(2)结合“先挖后建”和“先建后挖”两种方法,准确建立地层和潜山的接触关系;

(3)通过将水平井测井曲线与直斜井或均值进行比对的方法,建立适合水平井井区的属性解释模型;

(4)以确定性建模和随机模拟的方法分别对隔层和夹层建立模型。

[1] 杜玉山.中高渗透砂岩储层地质建模应注意的几个问题[J].油气地质与采收率,2009,16(1):44- 46.

[2] 徐守余.超稠油水平井区三维地质随机建模研究[J].石油大学学报(自然科学版),2000,24(1):57- 63.

[3] 裘怿楠,贾爱林.储层地质模型10年[J].石油学报,2000,21(4):101-104.

[4] 吴胜和,金振奎,黄沧钿,等.储层建模[M].北京:石油工业出版社,1999.

[5] 陈伟.DH油田水平井储层测井解释研究[J].物探化探计算机技术,2010,33(2):195-202.

[6] 杨勇.不整合分类研究进展与新型分类方案[J].地层学杂志,2007,31(3):288-294.

[7] 张国一,侯加根.厚油层内部隔夹层预测建模:以Velaquez油田为例[J].科技导报,2010,28(23):56-59.

[8] 杨辉廷,颜其彬,李敏.油藏描述中的储层建模技术[J].天然气勘探与开发,2004,27(3):45- 49.

[9] 吕晓光,王德发.储层地质模型及随机建模技术[J].大庆石油地质与开发,2000,19(1):10-13.

[10] 刘振峰,郝天珧,杨长春.沉积模型和储层随机建模[J].地球物理学进展,2003,18(3):519-523.

[11] 罗南,罗钰涵,郑红.陈堡油田K2t13油藏隔夹层分布对开发效果的影响[J].石油地质与工程,2008,22(3):53-56.

[责任编辑] 董大伟

2017-03-10

国家科技重大专项(2011ZX05011)

安 洁(1983—)，女，山东东营人，石油化工管理干部学院综合办公室工程师，硕士，主要从事油气田开发管理综合研究。

10.3969/j.issn.1673-5935.2017.02.006

TE121

A

1673-5935(2017)02- 0021- 04