汤扬

【摘 要】本文在对断块油藏沉积微相及储层特征进行分析的基础上，进行了地质建模工作，建立该区精细的静态地质模型，为断块油藏数字模拟提供了基础。在油藏数值模拟时，采用了对垂向传导率进行修正的方式来降低模型中无效网格的数量，将隔层与夹层对地下流体流动的影响进行等效描述；根据历史拟合结果，最终计算出油藏地质储量接近地下实际情况。

【关键词】地质建模；数值模拟；剩余油挖潜

一、引言

储层是油气聚集成藏不可或缺的基本要素之一。储层的层位、类型、发育特征、内部结构、分布范围以及物性变化规律等在很大程度上控制着地下油气的分布状况，与油气的储量、产量及产能密切相关，直接影响到油气勘探与开发。本文阐述了断块油藏储层的特性，简要总结了储层地质建模的常用方法、建模流程以及发展趋势。

二、断块油藏储层地质模型及建模方法步骤

1.油藏模型与储层地质模型。油藏与储层在英文中都是同一词。（Reservoir），我国一些研究者甚至在公开的文献中常常将二者混淆。油藏模型是油气藏类型、几何形态、规模、油藏内部结构、储层参数及流体分布的高度概括。由圈闭结构模型，储层地质模型和流体分布模型三部分组成。

油藏描述的核心为地质模型，储层地质模型是油藏描述的核心，是储层特征及其非均质性在三维空间上变化和分布的表征。不同研究者从不同角度提出了不同类型的地质模型。按不同开发阶段的适用条件可将储层地质模型分为概念模型、静态模型和预测模型。按非均质性尺度划分为宇观、中、宏观和微观不同级次的地质模型。Vande Graafe等则提出了油田规模地质模型、油藏规模非均质模型、油藏到成因砂体规模储层非均质模型、小规模储层非均质模型。按照表征的内容可将地质模型分为结构模型、流动单元模型、储层参数模型和裂缝分布模型等。

储层结构模型是指储层砂体的几何形态及在三维空间分布的主体格架，即骨架模型。Weber等主要针对海相碎屑岩储层砂体的空间展布提出三种基本类型：千层饼式、拼合式和迷宫式。于兴河在以上分类基础上进一步提出了第四种类型的结构模型，即夹心式结构。按照Hearn等的定义：流动单元是一个在垂向上和横向上连续的储集带，影响流体流动的岩石性质相似。流动单元模型是由许多流动单元块组成的三维岩体，是基于油藏数值模拟的目的提出的，建立流动单元模型其意义在于每一流动单元反映了特定的储层流动特征。

2.储层地质模型建模方法。在储层建模中主要有随机性建模和确定性建模两种表达途径。其中确定性建模方法主要从充分利用水平井、地震、密井网和露头类比等方面的已知确定资料的控制点出发，给出确定的、唯一的储层结构和参数分布。此外，传统井间参数插值方法中的克里格方法与反距离方法都属于确定性井间预测方法的范畴。

近年来重返露头引起了国内外的研究学者的普遍关注，建立露头精细地质模型，对砂体的几何形态进行调查、分析砂体内部建筑结构，积累露头调查的定量知识，期待通过对重返露头的研究，将其研究成果应用于地下。目前，我国东部相对较为成熟的老油田相应的露头资料严重缺乏，不得不借助于西部或国外露头研究成果的帮助，然而受沉积环境与沉积条件上存在差异的影响，在东西部油田彼此之间进行类比时存在着较大的局限性。与此同时地下砂体的复杂性，使得即使在同一砂体中，将地面露头调查成果应用于地下也存在一定的不确定性。

三、断块油藏储层地质建模

1.模拟方法的实现。在建立储层属性的空间分布之前，首先进行构造建模来描述构造的几何形态及断层等构造要素空间的展布，反映储层的空间格架。构造模型由断层和层面模型组成，断层模型主要根据地震解释和井资料校正的断层文件来反映三维空间上的断层面特征；层面模型反映的是地层界面的三维分布。

2.数据分析和模拟计算。由于采用的序贯高斯方法进行模拟，因此进行模拟之前必须将孔隙度、渗透率、含油饱和度数据进行正态转化，并根据地质认识及測井数据的分析，确定了测井曲线在平面和垂向上的变差函数。然后将井数据作为硬数据，采用序贯高斯模拟方法，对一、二、三号砂体进行孔隙度、渗透率和含油饱和度进行模拟，并分别进行10个实现，从中选取最优的模拟结果。

3.模拟结果分析。由于地质统计模拟是从地质构造模型出发在等时地层框架约束下的模拟，同时地质统计方法与测井资料紧密接合，既提高了储层预测的精度又能对模拟结果进行分析。模拟结果显示地质统计特征与原始数据的统计特征相符，说明模拟结果具有较高的可信度。

四、油藏数值模拟研究与挖潜建议

1.数模模型的建立。在建立的地质模型中，充分考虑了夹层的影响，数值模拟网格的划分采用的是直角网格系统，平面上X方向划分为57个单元；Y方向划分为39个单元，基本网格步长均为25米；纵向上设置9个小层，总计模拟网格总数达到57×39×9=20007；最终建成的断块数模模型。

三维非均质物性模型是以数据体的形式反映储层内孔隙度、渗透率等物性参数场的空间分布特征。在静态建模中通常是利用测井资料进行井间内插来获得。以克里金为主力的内插方法建立物性数据体雏形，在对岩性和物性夹层与隔层的处理中，为了降低模型中无效网格的数量，采用了对垂向传导率进行修正的方式，将隔层与夹层对地下流体流动的影响进行等效描述。同时，对构造断层的描述也使用了方向传导率修正因子模拟断层的遮挡作用，以避免在计算中使用过多的无效网格。

2.历史拟合。历史拟合是正确认识剩余油分布的基础和制定开发调整方案的前提，可以加深对油藏的认识并对油藏的各种开采方式进行预测，对开发过程的各项开发指标进行对比，优化开采过程，为开发决策提供可靠的依据。

3.拟合原则。历史拟合通过动静态资料的结合及验证，修正地质模型，不断提高对油藏的认识，揭示剩余油的分布，并为油田区块的开发调整提供依据和参考。

在断块油藏组的模拟计算过程中，采用了地质模型建立与数值模拟整体协作的方式进行工作，通过在历史拟合过程中发现的矛盾和地质模型的问题，对地质模型进行再次修改，然后再次进行历史拟合，以此循环反复，使得地质模型与油藏地质情况更加接近，模拟计算结果与实际情况更加一致，从而保证了在这个基础上进行的方案预测更加可靠。

4.剩余油挖潜建议。通过储层沉积微相及微构造特征研究，结合动态监测资料分析和油藏数值模拟研究表明剩余油主要分布在以下区域：①由于断块单井含水主要受边底水的影响，纵向上剩余油在位于上部的一号层砂体较富集；②由于断层的遮挡，断层附近或边角剩余油富集，剩余油饱和度在60%以上；③由于井况问题或注采层位不对应造成的注采井网不完善的井区剩余油比较富集。保持现有生产状况下，注水量远小于产液量，近乎衰竭式开发，地层压力下降幅度较大；今后产量将递减较快；综合含水保持目前的上升趋势。

五、结语

地质建模技术精细预测优质储层，油藏数值模拟技术预测剩余油的分布：采用序贯高斯模拟的方法并忠实于井数据可以建立该区精细的地质模型并能准确的刻画了储层的空间展布；经油藏数值模拟研究，该断块油气藏石油地质储量为114×104t左右，目前油田已进入高含水期，在增加注水的同时大幅度提高油井产液量，对提高油井产量、累计产量有较明显效果，可有效增加采收率。

【参考文献】

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