趙凹油田A區(qū)B層儲(chǔ)層三維地質(zhì)建模研究

鄧騰飛 李漢陽(yáng)

【摘要】本文針對(duì)趙凹油田高含水開(kāi)發(fā)后期難度大儲(chǔ)層非均質(zhì)性嚴(yán)重的特點(diǎn)，研究了如何對(duì)趙凹油田A區(qū)B層進(jìn)行確定性相建模和相控條件下的對(duì)儲(chǔ)層物理參數(shù)進(jìn)行隨機(jī)建模。以確定性建模和隨機(jī)建模相結(jié)合的方法，將單砂層與隔層分開(kāi)，采用petrel建模軟件，對(duì)其地質(zhì)研究和油藏描述成果進(jìn)行了定量化轉(zhuǎn)變，形成了包括構(gòu)造模型、相模型和物性模型的三維可視化模型，為油藏?cái)?shù)值模擬提供了精確的數(shù)據(jù)體，為油藏的開(kāi)發(fā)調(diào)整、剩余油挖潛提供了依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】趙凹油田 petrel 相控建模 隨機(jī)建模

隨著油氣勘探開(kāi)發(fā)的不斷深入，為了能更好地進(jìn)行油田精細(xì)油藏描術(shù)的研究，利用三維地質(zhì)建模軟件建立油田三維可視化地質(zhì)模型，應(yīng)用微相模型控制儲(chǔ)層物性參數(shù)建模，可以實(shí)現(xiàn)油田開(kāi)發(fā)地質(zhì)研究工作中，沉積微相研究成果量化應(yīng)用及與儲(chǔ)層參數(shù)分布有效結(jié)合，為油藏?cái)?shù)值模擬打下基礎(chǔ)[1，2]。

一般來(lái)說(shuō)，油藏地質(zhì)模型的建立主要有兩種方法：一是確定性建模，二是隨機(jī)建模。前者是對(duì)井間未知區(qū)給出確定性預(yù)測(cè)結(jié)果，后者是對(duì)未知區(qū)應(yīng)用隨機(jī)模擬方法，給出多種可能的等概率的預(yù)測(cè)結(jié)果[3]。趙凹油田A區(qū)塊已進(jìn)入開(kāi)發(fā)后期，地質(zhì)資料豐富，沉積微相研究深入，而井間物性參數(shù)存在不確定性，因此采用確定性方法建立微相模型，隨機(jī)建模的方法建立儲(chǔ)層物性參數(shù)模型。

1 地質(zhì)概況

趙凹油田A區(qū)B層位于南襄盆地泌陽(yáng)凹陷南部陡坡帶前姚莊鼻狀構(gòu)造帶上，西與雙河鎮(zhèn)鼻狀構(gòu)造相連，南面緊鄰唐河-栗園邊界大斷層，東臨深凹陷，含油面積3.30km2，石油地質(zhì)儲(chǔ)量324.31×104t，截止2010年累積采油84.7×104t，采出程度22.62%，綜合含水97.21%；已進(jìn)入特高含水開(kāi)發(fā)期。

1.1 構(gòu)造特征

該油田構(gòu)造簡(jiǎn)單，構(gòu)造軸向?yàn)楸蔽鳌蠔|向，自上而下軸向按順時(shí)針偏轉(zhuǎn)，軸線走向130°，傾角3～6°，是一個(gè)貫穿凹陷中心區(qū)并由西北向東南傾沒(méi)的繼承性鼻狀構(gòu)造。隆起幅度100～150m，下大上小，兩翼不對(duì)稱(chēng)，西南翼略陡（9°30′）東北翼稍緩（5°54′）。構(gòu)造長(zhǎng)7km，寬2.5km，面積約17.5km2。（圖1）

1.2 沉積相特征

泌陽(yáng)凹陷沉積類(lèi)型復(fù)雜，但扇三角洲-湖相是南部陡坡帶地區(qū)的主要類(lèi)型，且總體以扇三角洲前緣為主。

不同的沉積微相具有不同的測(cè)井響應(yīng)，測(cè)井相分析包括測(cè)井響應(yīng)序列的選擇、測(cè)井響應(yīng)曲線特征分析和測(cè)井相分析。本區(qū)主要沉積體系為扇三角洲前緣-淺湖相環(huán)境，對(duì)工區(qū)內(nèi)78口完整資料井，選擇自然伽馬曲線、微電極曲線、深電阻率曲線和聲波時(shí)差曲線進(jìn)行測(cè)井相分析效果較好。

1.3 儲(chǔ)層特征

（1）儲(chǔ)層物性特征。儲(chǔ)層物性反映儲(chǔ)層的儲(chǔ)集性能和流體在其中的滲流能力，主要表現(xiàn)為儲(chǔ)層的孔隙度和滲透率。

根據(jù)七口取心井巖心物性資料統(tǒng)計(jì)，研究區(qū)塊目的層儲(chǔ)層總體，研究區(qū)塊目的層儲(chǔ)層孔隙度平均為14%，滲透率平均為307×10-3μm2，說(shuō)明A區(qū)B層儲(chǔ)層以低孔、中滲為主。（圖2）

（2）儲(chǔ)層非均質(zhì)性特征。

①層間非均質(zhì)性：趙凹油田A區(qū)B層夾層較少，且大多分布在水下河道分岔處或河道邊部、末梢以及河口砂壩、席狀砂、淺湖砂壩中，Ⅳ24（1）-Ⅳ24（2）、Ⅳ23-Ⅳ24間隔層發(fā)育最好且連片性好，Ⅳ23（1）-Ⅳ23（2）、Ⅳ22-Ⅳ23間隔層次之，Ⅳ21-Ⅳ22間隔層較好，Ⅳ22（1）-Ⅳ22（2）、Ⅳ21（1）-Ⅳ21（2）間隔層不發(fā)育；

②平面非均質(zhì)性：Ⅳ21（2）中等偏弱，Ⅳ22（1）中強(qiáng)，Ⅳ22（2）弱，Ⅳ22（2）層對(duì)開(kāi)發(fā)最為有利；

③層內(nèi)非均質(zhì)性：Ⅳ21（1）～Ⅳ24（1）的層內(nèi)非均質(zhì)性較強(qiáng)，Ⅳ24（2）的層內(nèi)非均質(zhì)性為中等。

2 地質(zhì)建模

針對(duì)趙凹油田高含水開(kāi)發(fā)后期難度大、儲(chǔ)層非均質(zhì)性強(qiáng)的特點(diǎn)，以A區(qū)B層為例，建立了研究區(qū)儲(chǔ)層構(gòu)造模型、微相模型和物性參數(shù)模型。為油藏?cái)?shù)值模擬提供了3D gird數(shù)據(jù)體，為油藏的開(kāi)發(fā)調(diào)整、挖潛剩余油提供了依據(jù)。

2.1 建模單元的尺度

為了后續(xù)數(shù)模更精確，將研究區(qū)單砂層和隔層分開(kāi)，劃分了6個(gè)單砂層和5個(gè)隔層共11個(gè)小層，儲(chǔ)層建模單元為小層級(jí)別。依據(jù)工區(qū)平面井網(wǎng)間距和砂體厚度分布頻率，根據(jù)開(kāi)題報(bào)告要求平面上步長(zhǎng)為5米—15米，而且縱向上能識(shí)別的夾層最小厚0.4米，為盡量減少模型網(wǎng)格數(shù)量又能滿足項(xiàng)目研究要求，網(wǎng)格的幾何尺寸定義為10×10×0.4m。2.2 數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備

在建模前需要準(zhǔn)備的資料包括：①井筒資料；

②地震解釋資料；③測(cè)井解釋資料；④地質(zhì)圖件。

2.3 構(gòu)造建模

構(gòu)造建模包括建立斷層模型（Fault Modeling）、三維網(wǎng)格化（Pillar G r i d d i n g）、地層格架建模（M a k e Horizon）、地層結(jié)構(gòu)建模（Make Zone）、層細(xì)化（Layering）等。

（1）導(dǎo)入地震層面解釋數(shù)據(jù)文件，實(shí)施質(zhì)量控制，為構(gòu)造建模提供可靠依據(jù)。

（2）據(jù)三維地震解釋結(jié)果，本工區(qū)目的層沒(méi)有斷層，本次研究用測(cè)井分層數(shù)據(jù)對(duì)地震解釋層面進(jìn)行了校正，使解釋層面與測(cè)井分層相吻合（圖3）。