裂缝性油藏储层地质建模研究

2011-04-10长江大学地球科学学院湖北荆州434023

长江大学学报(自科版) 2011年31期

(长江大学地球科学学院，湖北荆州434023）

尹诗琪(成都理工大学能源学院，四川成都454320）

徐云恒(吐哈油田勘探开发研究院，新疆哈密632010）

牛东地区位于吐哈油田三塘湖盆地条山油气富集带前缘牛东鼻隆带的中部，主要含油层系为石炭系火山岩储集体，其中孔隙是储层主要储集空间，而裂缝的发育是该油藏最重要的渗滤通道，直接影响储层的产能。因此，充分了解和认识裂缝成因、研究其发育程度及分布规律对于提高油气的勘探开发效能至关重要。

1 构造模型

牛东地区火山岩地层根据不同的旋回和期次划分为5个层位，工区内发育3条断层，根据火山岩的成因模式，模拟了卡拉岗组火山岩喷发旋回界面与断层的配置关系，建立了研究区的构造模型，构造模型主要是反映储层的空间格架，由断层模型和层面模型组成(见图1）。利用井筒地质分层数据、断点数据和地震资料解释的断层和层位数据联合构建起来的用于精细刻画断层与地层配置关系的地层结构模型[1]，它是进一步精细刻画地层构造框架内部储层及其属性参数空间发育特征的物质基础。

图1 牛东地区卡拉岗组构造模型

2 裂缝空间分布

牛东火山岩油藏是被裂缝系统所切割、小裂缝和与其连通的溶蚀孔洞以及含有微细裂缝的基质所组成的孔隙系统，是一个储渗条件差异很大、分布关系复杂的集合体[2]。本次建模利用工区内57口井的成像资料解释了开启裂缝，从解释的结果来看主要以低角度网状缝为主，走向杂乱，各种方向的裂缝相互切割交织成网，这样大大的改善油藏的渗流能力。根据从地震体中提取的相关属性蚂蚁体层面以及从蚂蚁体中提取的断层裂缝来看，研究区内裂缝非常发育，走向杂乱，各种方向的裂缝相互切割交织成网，与成像测井解释的结果比较相符(见图2）。

图2 裂缝的空间分布

3 裂缝单井信息剖面

根据单井统计的倾角和方位角结果可以产生裂缝密度曲线、累积曲线等参数，并为井间预测奠定基础。该工区内一共有57口井的裂缝信息，都是以低角度裂缝为主，以其中一口井为例，其信息剖面如图3所示。密度曲线对于模型密度是重要的元素，是裂缝网格的基本数据，把离散的数据转换成统计的数据来描述裂缝，得到的属性体可以作为基础数据用来产生裂缝网络，密度曲线构造窗的长度对于曲线的光滑度很重要。由图3可以看出，在缝相对发育的区段裂缝密度比较大。

图3 裂缝单井信息剖面

4 裂缝模型

与储层参数模型一样，建立储层裂缝模型的目的是通过对裂缝参数的定量研究，从而界定裂缝的空间位置及其分布范围。利用常规测井数据解释出裂缝发育段，然后参照 “相建模”的方式建立 “裂缝相”——即裂缝有利发育区，然后在此约束下生成裂缝发育强度模型(裂缝密度模型）。由于裂缝是非常复杂的渗流系统，随机性强，比较复杂，在建模的过程中可以根据地质经验，综合应用多学科手段提取相关的属性加以约束。裂缝发育密度通常与断层距离、油藏沉积类型和地层曲率有关，其中一些可以通过建立几何模型得到。另外地震属性也可以提供裂缝发育信息，根据相干性[3]、倾角变化、振幅差异等(叠前）地震属性来研究裂缝分布(即发育强度）；根据横波资料或AVO资料寻找裂缝发育带；外部应力分布图也可以作为趋势约束。该工区利用从地震体中提取地震属性蚂蚁体以及断层距离作为约束条件来建立裂缝强度模型，在断层两侧和曲率比较大的地方，裂缝都比较发育，和实际认识相符(见图4）。

图4 裂缝模型

5 离散裂缝网络模型

离散裂缝模型[4-5]直接用裂缝片组成的裂缝网络来描述裂缝系统，每个裂缝片有位置、方向、形态、厚度、曲率及依附于它的基质块等一系列属性，这些属性的确定要么依据事先已经存在的规定，要么依据一些事先已经存在的统计关系随机地生成。裂缝网络路径分析是进行空间上2点间或井间相连接的裂缝的几何形态，通过寻找用户定义的起始点和结束点在裂缝系统中进行路径分析，通过对连通裂缝的路径长度和传导性的分析，根据用户定义的准则找出最短裂缝路径(见图5）。