丁 芳 段冬平 宋刚祥 刘英辉 陈 晨

(中海石油(中国)有限公司上海分公司 上海 200335)

东海盆地西湖凹陷花港组发育河流相和河流—三角洲相，其中河流相储层是油气聚集最多的储层，因此开展河流相储层精细研究，准确预测河流形态及其在三维空间的分布，建立精细的储层地质模型，具有重要的现实意义[1-2]。基于象元和基于目标建模方法是现在比较流行的储层表征方法。基于象元的序贯指示建模方法主要是利用两点间变差函数来反映储层结构的变异性，由于海上油田开发井数少，井距大，存在变差函数求不准问题，特别是对于几何形态特征复杂的河道砂体，基于象元的随机建模方法无法很好地表征出砂体的接触关系。而基于目标建模方法可以回避统计学空间关系特征，利用一些先验地质认识作为条件信息加入到模型中去，这样可最大限度地综合地质家的认识[3-4]，因此，基于目标建模方法得到了广泛应用。

目前关于河道物性的建模方法较少，主要有局部变化均值方法、多点地质统计学方法，这些方法可实现河道物性中心比边部好的地质效果，在一定程度上提高了建模结果的合理性，但是实现过程较繁杂且仅针对单个方向进行了约束，在井距小的陆上油田实现效果可能较好，但对于井数少的海上油田，这些方法效果不理想[5-6]。在前人研究的基础上，本文首先通过单井河道期次精细划分，采用分级和基于目标建模方法建立河道相，然后在相控建模的基础上，考虑多方向约束，基于平面分布趋势、垂向沉积韵律趋势对物性进行模拟，同时发挥地震资料平面分辨率高的特点，融合了泊松阻尼因子属性的趋势，实现了河道相特殊的地质效果。

1 研究区概况

D油田位于东海陆架盆地浙东坳陷西湖凹陷中央背斜带南部，经历过多次大的构造运动，为断陷—断坳结构基础上的反转背斜构造，D油田渐新统花港组上段(E3h1)3层分为3a、3b和3c共3小层，其中3b和3c以辫状河道沉积为主，砂体的连续性和物性总体较好，孔隙度为15%～30%，渗透率为50～1 000 mD，属中孔中渗储层。2014年9月该油田进入投产阶段3b层是重点开发层位，目前该层有4口水平井同时生产，2015年6月水平井D2H井快速见水，2016年2月达到水淹状态，2015年10月水平井D1H井也开始产水。目前该油田已钻井11口(含4口水平井)，随着开发的不断深入，生产矛盾越来越突出，储层局部非均质性差异对开发的影响也日益明显。

2 多期河道叠置的厚砂体刻画

2.1 井点河道期次划分

通过上述4种方法，把D油田花上段3层3b和3c小层的河道划分出7期河道(图1)，复合砂体内部夹层发育不均匀，连井剖面反映出研究区井顺河道分布的特点，单河道砂体厚度均匀，无法反映河道边界信息。由于3c层储层为油水同层或水层，本文不作重点阐述。

2.2 河道砂体表征

由于研究区钻井少，且顺河道方向，河道边界刻画存在很大的不确定性，加之受地震资料分辨率的影响，单砂体无法在地震资料上很好地刻画出来，因此本次研究中河道参数参考了相似条件下的露头资料——山西柳林地区辫状河露头[16]，同时参考岩心和地震资料等多种数据，确定河道宽度范围为200～1 000 m。根据现代沉积和经验值给定振幅和波长，振幅范围为500～800 m，波长范围为1 000～2 500 m。

本次相模型采用分级和基于目标建模方法，首先根据地震解释的砂泥分布，建立岩相模型，再在砂岩中根据井上单期河道的划分结果，在模型中建立3b小层砂体的连通关系和垂向上河道的概率曲线，设置河道的参数，通过反复调整河道参数与人机交互，最终得到与研究区相符的沉积相模型，如图2所示。从模拟结果来看，基于目标建模方法能完全忠实于沉积来源，并且保证了模拟的单河道沿河道带的延伸方向展布。

表1东海D油田单一期次河道识别的4个标志
Table1FourmarksofidentificationofasinglechannelinDoilfield,theEastChinaSea

图1 东海D油田小层河道期次划分结果Fig.1 Classification results of channel identification of layers of D oilfield,the East China Sea

图2 东海D油田小层河道模拟结果Fig.2 Simulation results of channel of layer of D oilfield，the East China Sea

3 多源趋势融合建模方法

河道砂体地下情况复杂，采用单一趋势约束建模不能完全体现复杂的非均质性，本文应用多源趋势融合的方法建模。

1) 平面趋势变换。平面趋势是覆盖建模工区范围的趋势面，趋势面的每个网格值即为当前位置处的趋势值。根据河道特殊的地质现象，河道中心比两侧物性好，趋势面产生的方式主要是根据河道中心轴线向两侧，随距离变大，趋势面值变小。图3是建立平面趋势的变化过程，首先建立地质体的中心线，该处值为0，越远离该处，距离越大，趋势值越小，通过数学变换，得到了河道平面的物性分布趋势图。

2) 垂向趋势变换。考虑到河流特殊的地质现象，物性受沉积作用影响大，物性的变化是沿垂向等时地层单位，而非垂直深度[17]。因此，在趋势分析过程中从地层顶面起始网格开始，往下分析深度与物性的关系。以第6期河道孔隙度模拟为例说明，将7口井的孔隙度数据与垂向网格层序号散点作图，如图4所示，可以看出随着垂向深度变大，孔隙度有变大的趋势，这与河道底部物性好于顶部物性的规律相符；利用图4中拟合公式Y=1.859 54X+3.089 19，得到了孔隙度垂向趋势(图4)。

图3 平面趋势变换过程Fig.3 Plane trend transformation process

3) 多趋势融合。为避免建模软件算法的不足，在相控物性建模过程中融合多种趋势的控制作用，在没有井点约束的位置也能很好地体现地质上对工区的认识，如整合基于平面位置分布趋势和垂向沉积韵律趋势获取河道物性的特殊地质意义。泊松阻尼因子，它是基于纵波阻抗和横波阻抗的数学运算得到的，本区泊松阻尼因子与孔隙度相关性较好，能较好地识别相对高孔砂岩区，因此在模拟过程中，也将泊松阻尼因子反演趋势加入到模型中。首先将得到的平面趋势和垂向趋势做归一化处理；然后2个趋势体相乘得到了平面和垂向趋势的合体；最后通过建模软件Petrel的trend modeling功能，将平面和垂向趋势的合体与地震孔隙度反演融合，设置2个属性体的权重即可得到整合3个趋势的约束体。这样的多趋势融合体使模型满足地质意义的前提下，与实际情况相符，地震属性中孔隙度高值的区域在模型中也表现为高值(图5)。图6为过D5、D6、D1和D4井河道和孔隙度模拟图，在单河道内部，每一期河道孔隙度的分布基本都符合河道底部比顶部好，中心比边部好的特殊物性分布规律。

图4 垂向趋势变换过程Fig.4 Vertical trend transformation process

图5 东海D油田小层第6期河道孔隙度模拟过程图Fig.5 Porosity simulation process of the sixth channel of layer of D oilfield，the East China Sea

图6 东海D油田小层河道期次与孔隙度模拟过井剖面图Fig.6 Channel periods and porosity simulation diagram through-well profile of layer of D oilfield，the East China Sea

4 模型验证

验证模型的可靠性非常重要[18]。 从以下2个方面来验证。

二是从油田和油水井生产动态拟合精度方面。利用模型对单井的生产效果和气油比进行了拟合(图7)，从拟合效果来看，准确率较高，符合生产要求，模型预测结果可以为现今生产提供参考。

图7 东海D油田开发效果拟合图Fig.7 History matching of development effect of D oilfield， the East China Sea

5 结论

1) 在东海盆地西湖凹陷D油田花港组河流相储层物性建模过程中，应用基于平面位置分布趋势、垂向沉积韵律趋势和孔隙度敏感参数泊松阻尼因子反演属性趋势等多个级次融合，有效地刻画了河道物性底部比顶部好，中部比边部好的特殊地质效果，降低了少井条件下随机模拟方法的不确定性。

2) 模型验证结果表明，本文方法储量拟合误差在10%以内，D油田4口水平井生产动态模拟结果和实际较为吻合，本文方法可在海上油田井少、井距大区域进行推广应用。

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