大慶杏樹(shù)崗油田杏六中區(qū)儲(chǔ)層四維地質(zhì)建模

么忠文 ，李忠權(quán)

（1.成都理工大學(xué)油氣藏地質(zhì)及開(kāi)發(fā)工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川 成都 610059；2.成都理工大學(xué)國(guó)土資源部構(gòu)造成礦成藏重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川 成都 610059；3.中國(guó)石油大慶油田有限責(zé)任公司第九采油廠，黑龍江 大慶 163853）

隨注水開(kāi)發(fā)的進(jìn)行及油藏開(kāi)發(fā)方式的調(diào)整，地下油水分布發(fā)生變化。準(zhǔn)確分析油水運(yùn)動(dòng)規(guī)律，預(yù)測(cè)剩余油分布對(duì)油藏開(kāi)發(fā)及提高油氣采收率至關(guān)重要［1-8］。大慶杏樹(shù)崗油田杏六中區(qū)已經(jīng)有近50年的開(kāi)發(fā)歷史，經(jīng)歷了基礎(chǔ)井網(wǎng)、一次加密井網(wǎng)、二次加密井網(wǎng)及三次加密井網(wǎng)等生產(chǎn)調(diào)整。不同時(shí)期井網(wǎng)密度下開(kāi)展了水淹測(cè)井解釋，很好地反映了注水開(kāi)發(fā)過(guò)程中油水飽和度的動(dòng)態(tài)變化。以不同時(shí)期的井網(wǎng)及水淹測(cè)井資料為基礎(chǔ)，開(kāi)展了油藏四維地質(zhì)建模，從時(shí)空角度預(yù)測(cè)剩余油分布，以期指導(dǎo)研究區(qū)油氣藏開(kāi)發(fā)，為類似油藏精細(xì)描述提供技術(shù)支持。

1 區(qū)域特征

杏樹(shù)崗構(gòu)造是大慶長(zhǎng)垣中部的一個(gè)三級(jí)構(gòu)造，構(gòu)造比較平緩，兩翼基本對(duì)稱，東、西翼傾角分別為2～3°和 4～5°，構(gòu)造軸向北東 15°，長(zhǎng)軸 20.4 km，短軸 7.33 km。研究區(qū)位于杏樹(shù)崗構(gòu)造北部，含油面積6.4 km2，全區(qū)共有8條斷層，均為具有封閉性質(zhì)的正斷層，斷層走向?yàn)楸蔽骰虮蔽魑?。區(qū)內(nèi)油層均位于油水界面以上，薩爾圖、葡萄花、高臺(tái)子油層具有統(tǒng)一的壓力系統(tǒng)，邊、底水不活躍，無(wú)夾層水。

杏六區(qū)自1968年投產(chǎn)，先后經(jīng)歷了基礎(chǔ)井網(wǎng)排液拉水線、全面投入開(kāi)發(fā)生產(chǎn)、自噴轉(zhuǎn)抽、注水開(kāi)發(fā)，一次加密井網(wǎng)細(xì)分調(diào)整，二次加密井網(wǎng)細(xì)分調(diào)整開(kāi)發(fā)階段。目前區(qū)內(nèi)有基礎(chǔ)井網(wǎng)（66口）、一次加密調(diào)整井網(wǎng)（59口）、二次加密調(diào)整井網(wǎng)（129口）及三次加密調(diào)整井網(wǎng)（417）共4套井網(wǎng)。不同時(shí)期的井網(wǎng)均投入生產(chǎn)，并在檢查井的指導(dǎo)下重新開(kāi)展了水淹測(cè)井解釋。分析不同時(shí)期的油水運(yùn)動(dòng)規(guī)律，建立四維儲(chǔ)層地質(zhì)模型，為預(yù)測(cè)剩余油動(dòng)態(tài)分布提供了基礎(chǔ)資料。

2 四維地質(zhì)模型建立方法

油藏開(kāi)發(fā)過(guò)程中，不僅儲(chǔ)層內(nèi)部流體分布發(fā)生改變，其內(nèi)在屬性也會(huì)改變，如儲(chǔ)層微觀孔隙結(jié)構(gòu)、黏土礦物等。黏土礦物遷移形成的大孔道，導(dǎo)致注入水難以波及物性較差的層段，形成無(wú)效循環(huán)，影響開(kāi)發(fā)。因此，研究?jī)?chǔ)層性質(zhì)及內(nèi)部流體隨開(kāi)發(fā)過(guò)程的變化具有重要意義。不少學(xué)者開(kāi)展了相關(guān)研究，將地質(zhì)建模應(yīng)用于儲(chǔ)層性質(zhì)隨時(shí)間變化的預(yù)測(cè)中［1-2，9-10］，形成了儲(chǔ)層四維地質(zhì)建模方法，基本思路為：1）分別對(duì)開(kāi)發(fā)前后儲(chǔ)層性質(zhì)進(jìn)行解釋；2）以開(kāi)發(fā)前后解釋結(jié)果為基礎(chǔ)，開(kāi)展儲(chǔ)層三維建模。開(kāi)發(fā)前后的儲(chǔ)層模型對(duì)比結(jié)果，可以反映儲(chǔ)層特征隨開(kāi)發(fā)的變化情況。

杏六中區(qū)僅有不同時(shí)期井網(wǎng)的儲(chǔ)層解釋成果，沒(méi)有此時(shí)期“開(kāi)發(fā)之前”的儲(chǔ)層特征。從另一個(gè)角度講，可將此時(shí)期儲(chǔ)層特征作為后續(xù)加密井網(wǎng)“開(kāi)發(fā)之前”的儲(chǔ)層特征。不同時(shí)期儲(chǔ)層性質(zhì)的差異體現(xiàn)了注水開(kāi)發(fā)對(duì)儲(chǔ)層的改造作用，而不同時(shí)期的剩余油分布則體現(xiàn)了水驅(qū)油方向及油水重新分布過(guò)程。

根據(jù)杏六中區(qū)資料特點(diǎn)，本次四維地質(zhì)建模在傳統(tǒng)方法的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了一些地質(zhì)約束，主要體現(xiàn)在2個(gè)方面：1）在進(jìn)行屬性模擬之前，保持構(gòu)造與砂體骨架模型不變，這是因?yàn)榈叵聵?gòu)造與砂體不會(huì)因開(kāi)發(fā)發(fā)生改變，為準(zhǔn)確建立構(gòu)造和砂體模型，研究區(qū)所有時(shí)期的井資料都得到充分應(yīng)用；2）通過(guò)油藏動(dòng)態(tài)分析，推測(cè)前一時(shí)期井網(wǎng)在當(dāng)前時(shí)期狀態(tài)，從而體現(xiàn)注水開(kāi)發(fā)過(guò)程中的油水運(yùn)動(dòng)規(guī)律，同時(shí)將動(dòng)態(tài)分析成果應(yīng)用于儲(chǔ)層建模，約束和指導(dǎo)模型建立，從而更準(zhǔn)確地反映油藏時(shí)空變化特征，揭示剩余油分布。

3 杏六中區(qū)四維地質(zhì)模型建立

3.1 油藏動(dòng)態(tài)分析

根據(jù)不同時(shí)期水淹測(cè)井解釋成果，在研究區(qū)開(kāi)展了油藏水淹動(dòng)態(tài)分析，確定了不同時(shí)期各井水淹狀態(tài)，以及平面、剖面水淹規(guī)律，為四維地質(zhì)模型建立提供輸入?yún)?shù)?；A(chǔ)井網(wǎng)時(shí)期的研究區(qū)油氣屬于原始狀態(tài)，因此分別對(duì)一次加密、二次加密、三次加密時(shí)期油藏動(dòng)態(tài)進(jìn)行分析。

首先，以基礎(chǔ)井網(wǎng)、一次加密井網(wǎng)為對(duì)象，根據(jù)一次加密井水淹測(cè)井解釋成果，結(jié)合開(kāi)發(fā)井井史、生產(chǎn)動(dòng)態(tài)資料及砂體分布及接觸樣式，確定注水流動(dòng)方向，編制一次加密時(shí)期水淹圖，對(duì)初始井網(wǎng)水淹結(jié)果重新解釋。其次，以基礎(chǔ)井網(wǎng)、一次、二次加密井網(wǎng)為對(duì)象，根據(jù)二次加密井水淹測(cè)井解釋成果，編制二次加密時(shí)期水淹圖，并根據(jù)水淹圖完成對(duì)一次加密井網(wǎng)水淹結(jié)果的重新解釋。最后，以基礎(chǔ)井網(wǎng)、一次、二次、三次加密井網(wǎng)為對(duì)象，根據(jù)三次加密井水淹測(cè)井解釋成果，編制三次加密時(shí)期水淹圖，并根據(jù)水淹圖完成對(duì)基礎(chǔ)井網(wǎng)、一次、二次加密井網(wǎng)水淹結(jié)果的重新解釋，從而動(dòng)態(tài)表征不同時(shí)期油藏水淹特征。研究區(qū)局部水淹平面分析結(jié)果見(jiàn)圖1。

由圖1可以看出，隨著時(shí)間的推移，研究區(qū)逐漸由弱水淹變化為中、強(qiáng)水淹，但在局部區(qū)域，受砂體連通關(guān)系、注采系統(tǒng)等因素的影響，仍然存在弱水淹甚至未水淹區(qū)，可以作為后期調(diào)整挖潛對(duì)象。將不同時(shí)期水淹測(cè)井解釋結(jié)果整理歸類，為不同時(shí)期水淹地質(zhì)模型建立提供輸入?yún)?shù)。

3.2 儲(chǔ)層四維地質(zhì)模型建立

獲得了不同時(shí)期水淹測(cè)井解釋資料后，就可以進(jìn)行不同時(shí)期的儲(chǔ)層地質(zhì)建模，這些模型的組合即構(gòu)成了儲(chǔ)層四維地質(zhì)模型。

建模過(guò)程遵循常規(guī)儲(chǔ)層建模步驟，首先建立儲(chǔ)層構(gòu)造模型，然后建立儲(chǔ)層相模型，最后在沉積相控制下進(jìn)行不同時(shí)期屬性模型的建立。需要注意的是，在進(jìn)行不同時(shí)期屬性模型建立時(shí)，都在同一個(gè)構(gòu)造和沉積相控制下，也就是說(shuō)，構(gòu)造和沉積相不會(huì)隨開(kāi)發(fā)時(shí)間的延續(xù)而變化。

圖1 不同時(shí)期研究區(qū)水淹特征平面分布

為了更準(zhǔn)確地描述構(gòu)造和砂體分布，以開(kāi)發(fā)以來(lái)所有鉆井資料為基礎(chǔ)，運(yùn)用序貫指示建模方法［11-17］，建立了沉積相模型（見(jiàn)圖2）。

圖2 研究區(qū)沉積相地質(zhì)模型

在沉積相模型基礎(chǔ)上，建立不同時(shí)期的水淹地質(zhì)模型。首先，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，將水淹測(cè)井解釋離散化，分為未水淹、低水淹、中水淹和高水淹4種狀態(tài)。其次，按照開(kāi)發(fā)階段，選擇合適的井?dāng)?shù)據(jù)建立水淹地質(zhì)模型（見(jiàn)圖 3）。

一次加密開(kāi)發(fā)井網(wǎng)時(shí)期，以基礎(chǔ)井、一次加密井水淹測(cè)井解釋成果為條件輸入?yún)?shù)，以平面水淹結(jié)果為約束，利用序貫指示建模方法建立了一次加密井時(shí)期水淹地質(zhì)模型（見(jiàn)圖3a）。二次加密開(kāi)發(fā)井網(wǎng)時(shí)期，以重新解釋的一次、二次加密井水淹測(cè)井解釋成果為條件輸入?yún)?shù)，以平面水淹結(jié)果為約束，建立了二次加密井時(shí)期水淹地質(zhì)模型（見(jiàn)圖3b）。三次加密開(kāi)發(fā)井網(wǎng)時(shí)期，以重新解釋的一次、二次及三次加密井水淹測(cè)井解釋成果為條件輸入?yún)?shù)，以平面水淹結(jié)果為約束，建立了三次加密井時(shí)期水淹地質(zhì)模型（見(jiàn)圖3c）。

圖3 不同時(shí)期水淹地質(zhì)模型

由圖3可以看出，不同時(shí)期研究區(qū)水淹特征有明顯差異。總體上，隨開(kāi)發(fā)的進(jìn)行，研究區(qū)逐漸由未水淹向中、高水淹方向發(fā)展，但不同區(qū)域水淹時(shí)期及程度均有差異，反映了注水水線推進(jìn)方向和速度上的差別，從而導(dǎo)致局部剩余油氣分布的差異。水淹地質(zhì)模型直觀揭示了注入水流動(dòng)規(guī)律及油藏水淹狀態(tài)，定量預(yù)測(cè)了剩余油空間分布，為后續(xù)油藏開(kāi)發(fā)調(diào)整、剩余油挖潛奠定了基礎(chǔ)。

4 結(jié)論

1）通過(guò)將不同時(shí)期測(cè)井解釋成果進(jìn)行歸類，以不同時(shí)期資料為基礎(chǔ)，以水淹動(dòng)態(tài)分析為指導(dǎo)，分別建立了不同時(shí)期油藏水淹地質(zhì)模型。該模型刻畫(huà)了儲(chǔ)層流體隨開(kāi)發(fā)進(jìn)行的動(dòng)態(tài)變化過(guò)程，揭示了油水運(yùn)動(dòng)規(guī)律和剩余油分布狀況。

2）在大慶杏樹(shù)崗油田杏六中區(qū)不同時(shí)期水淹資料動(dòng)態(tài)分析基礎(chǔ)上，建立了該區(qū)四維儲(chǔ)層地質(zhì)模型。模型較好地反映了不同時(shí)期油藏水淹特征，準(zhǔn)確揭示了剩余油時(shí)空演化和分布特征，為油藏開(kāi)發(fā)調(diào)整和剩余油挖潛奠定了基礎(chǔ)。

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