渤海復(fù)雜斷塊油田儲(chǔ)量評(píng)價(jià)技術(shù)

劉維永，周 晶，趙春明，王少鵬

（中海石油（中國(guó)）天津分公司，天津塘沽300452）

油、氣儲(chǔ)量是進(jìn)行油氣田勘探開(kāi)發(fā)、確定投資與建設(shè)規(guī)模、評(píng)估油氣田資源性資產(chǎn)的重要依據(jù)。因此，儲(chǔ)量計(jì)算的精確與否至關(guān)重要。近年來(lái)，隨著勘探程度的提高及立體勘探工作的全面展開(kāi)，在渤海海域陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了一大批油氣田。2003年以來(lái)，渤海海域新評(píng)價(jià)的油田有27 個(gè)，新增石油探明儲(chǔ)量約7.3×108m3，天然氣探明儲(chǔ)量約247×108m3，這些油田多以復(fù)雜斷塊型為主。筆者認(rèn)真分析總結(jié)了復(fù)雜斷塊油田儲(chǔ)量評(píng)價(jià)的技術(shù)難點(diǎn)，從提高儲(chǔ)量計(jì)算精度的角度出發(fā)，總結(jié)出一套科學(xué)的儲(chǔ)量評(píng)價(jià)思路、方法和技術(shù)系列，為海上類似油氣田的儲(chǔ)量評(píng)價(jià)工作積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

1 儲(chǔ)量評(píng)價(jià)難點(diǎn)

受渤海油氣藏生、儲(chǔ)、蓋的形成演化以及新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致晚期快速成藏等作用的影響［1］，渤海油田以斷塊型油氣藏為主，油田范圍內(nèi)斷層多、油氣水系統(tǒng)復(fù)雜、儲(chǔ)層橫向變化快。該類油田在用容積法計(jì)算儲(chǔ)量時(shí)，參數(shù)的選取存在一定的困難：

（1）油藏樣本的局限性：油藏樣本是勘探階段所獲取的包括地震、鉆井、測(cè)井、取心和壓力測(cè)試等資料。受海上作業(yè)的影響，海上油田在勘探階段的資料錄取與陸地油田不同，鉆完井成本高，資料錄取昂貴，導(dǎo)致鉆井、測(cè)試、取心資料較少。這給有效厚度下限的研究，以及油藏地質(zhì)特征的認(rèn)識(shí)帶來(lái)一定的困難。

（2）油藏邊界的不確定性：新頒布的油氣儲(chǔ)量規(guī)范［2］明確引入了油藏邊界概念，主要包括油水界面、巖性邊界和斷層邊界等。在渤海海域，斷塊油藏一般具有多油水系統(tǒng)層狀油藏的特點(diǎn)，不僅在不同斷塊之間沒(méi)有統(tǒng)一的油水界面，即使同一砂層組內(nèi)的不同砂體之間也存在沒(méi)有共同油水界面的情況。在評(píng)價(jià)階段，斷塊內(nèi)通常只有一口井控制，且又多位于斷塊的高部位，在油藏剖面上常呈現(xiàn)連續(xù)含油而見(jiàn)不到水的情況。另外，對(duì)于埋藏深度大的復(fù)雜斷塊油田，在地震資料的品質(zhì)難以保證的情況下，構(gòu)造成像和斷層準(zhǔn)確歸位存在多解性。因此，如何科學(xué)合理地確定油藏邊界，對(duì)儲(chǔ)量評(píng)估具有十分重要的意義。

（3）有效厚度的不確定性：有效厚度選取主要受下限標(biāo)準(zhǔn)、單元?jiǎng)澐?、?chǔ)層展布等因素的影響。渤海海域已發(fā)現(xiàn)油田，主要含油層位以明下段、館陶組、東營(yíng)組為主［3］。其中新近系（明化鎮(zhèn)組、館陶組）河流相砂巖油藏，探明石油地質(zhì)儲(chǔ)量占總探明石油地質(zhì)儲(chǔ)量的59.4%。受沉積環(huán)境的影響，砂體在平面上多呈彎曲的長(zhǎng)條狀、帶狀、樹(shù)枝狀等。儲(chǔ)層橫向變化快、縱向上疊置、連通性差，表現(xiàn)為“一砂一藏”的特點(diǎn)，油氣藏類型以斷塊巖性、巖性-構(gòu)造油氣藏為主。因此，如何準(zhǔn)確把握主要含油砂體的空間展布、合理劃分計(jì)算單元，對(duì)圈定含油面積和選取有效厚度意義重大。

2 儲(chǔ)量評(píng)價(jià)思路與對(duì)策

在我國(guó)，油氣藏探明儲(chǔ)量計(jì)算方法多以容積法為主。影響容積法儲(chǔ)量計(jì)算結(jié)果精度的主要參數(shù)是含油面積和有效厚度，其次是含油飽和度和孔隙度［4-8］。顯然，沒(méi)有對(duì)構(gòu)造、儲(chǔ)層及流體系統(tǒng)的正確認(rèn)識(shí)，對(duì)地質(zhì)儲(chǔ)量參數(shù)的合理確定就無(wú)從談起。要提高地質(zhì)儲(chǔ)量的評(píng)估精度，必須加強(qiáng)對(duì)構(gòu)造特征、儲(chǔ)層分布及流體系統(tǒng)三方面的研究。因此，在構(gòu)造解釋工作中，充分利用地震解釋的先進(jìn)手段，采用相干切片、三維可視化等技術(shù)與常規(guī)的地震剖面解釋技術(shù)相結(jié)合，開(kāi)辟了構(gòu)造解釋的新思路；借助高質(zhì)量的三維地震資料，積極創(chuàng)新地球物理技術(shù)和完善分析手段，搞清砂體空間展布規(guī)律，對(duì)主要含油砂體進(jìn)行精細(xì)描述，細(xì)化到以單砂體作為儲(chǔ)量研究和評(píng)價(jià)的對(duì)象；運(yùn)用新的測(cè)井技術(shù)和電纜地層測(cè)試壓力資料為準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)和精確評(píng)價(jià)這些復(fù)雜油氣藏起到了重要的作用，在有效厚度下限、油氣藏類型、流體界面及儲(chǔ)層連通性等方面都起到了很好的應(yīng)用效果。

3 儲(chǔ)量評(píng)價(jià)技術(shù)

3.1 地震資料重新處理、精細(xì)解釋技術(shù)

渤海海域因斷層發(fā)育而形成復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造。以往采用疊后偏移技術(shù)因不能實(shí)現(xiàn)地震共反射點(diǎn)同相疊加，故而對(duì)地震資料的準(zhǔn)確成像產(chǎn)生不利影響。近幾年為使復(fù)雜構(gòu)造能夠成像，采用疊前時(shí)間偏移技術(shù)，針對(duì)目的層段進(jìn)行地震資料重新處理。重新處理后的地震資料與疊后偏移處理資料相比，剖面信噪比高，斷層、斷面歸位準(zhǔn)確，反射層次及各種地質(zhì)現(xiàn)象清晰，易于進(jìn)行層系的劃分和追蹤解釋（圖1）。

圖1 XX26區(qū)塊inline18新老地震剖面對(duì)比

三維地震資料解釋技術(shù)發(fā)展到今天，突出的表現(xiàn)為數(shù)據(jù)體解釋。根據(jù)解釋目的的不同，可將數(shù)據(jù)體分為剖面數(shù)據(jù)體、切片數(shù)據(jù)體；對(duì)這些數(shù)據(jù)體的解釋技術(shù)可分為：三維可視化、剖面解釋、立體解釋、相干（方差）數(shù)據(jù)體分析、地震屬性分析等交互解釋技術(shù)，充分利用整個(gè)圖像數(shù)據(jù)體中的旅行時(shí)和振幅信息。構(gòu)造解釋采取由區(qū)域到區(qū)帶，整體到目標(biāo)的研究思路；結(jié)合區(qū)域地質(zhì)情況，利用三維可視化分析，從整體把握到局部精細(xì)刻畫(huà)。同時(shí)對(duì)于井間地層厚度變化大的油田，為了更好的刻畫(huà)油層頂面的構(gòu)造形態(tài)，采用細(xì)化層位解釋的方法，保證了斷層和層位解釋的合理性。

地震資料重新處理使地震資料的成像和斷層的歸位更加精確，同時(shí)地震資料精細(xì)解釋技術(shù)，大大提高了識(shí)別小斷層、古河道和透鏡體砂巖等小型儲(chǔ)集巖體的空間展布能力。這一技術(shù)已在開(kāi)發(fā)油田中得到充分驗(yàn)證，為提高儲(chǔ)量計(jì)算的精度和指導(dǎo)油田的勘探開(kāi)發(fā)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3.2 儲(chǔ)層精細(xì)描述技術(shù)

截止2007年底，渤海已有22個(gè)河流相砂巖油田在儲(chǔ)量評(píng)價(jià)過(guò)程中應(yīng)用了油藏描述技術(shù)，已開(kāi)發(fā)油田證實(shí)效果較好。儲(chǔ)層預(yù)測(cè)精度依賴于地震資料品質(zhì)，海上地震資料品質(zhì)較好，尤其在淺層明化鎮(zhèn)組，地震資料的主頻基本在40 Hz以上，具有可提供無(wú)井區(qū)以及井間地質(zhì)信息的優(yōu)勢(shì)。在勘探評(píng)價(jià)階段，把縱向分辨率高的鉆井資料和橫向覆蓋廣的地震資料相結(jié)合，利用地震資料的振幅、頻率、波阻抗等屬性和速度、密度等測(cè)井資料預(yù)測(cè)儲(chǔ)層的空間變化，應(yīng)用比較多的是擬波阻抗反演技術(shù)。

在渤海地區(qū)明下段因?yàn)槁暡y(cè)井曲線區(qū)分砂、泥巖沒(méi)有密度測(cè)井曲線效果好，因此我們以密度為主進(jìn)行擬波阻抗反演，可以得到代表儲(chǔ)層（砂體）的地震屬性數(shù)據(jù)體。儲(chǔ)層橫向追蹤首先要了解河流相沉積的地質(zhì)規(guī)律，在獲得工區(qū)內(nèi)砂體的發(fā)育特征和巖性組合特征與相對(duì)波阻抗關(guān)系的認(rèn)識(shí)后，以相對(duì)波阻抗資料為主，絕對(duì)波阻抗資料為輔，對(duì)砂體（組）進(jìn)行追蹤解釋。解釋工作在工作站上進(jìn)行，根據(jù)反射強(qiáng)度調(diào)出漸變顏色，使代表儲(chǔ)層（砂體）的地震相符合或接近井點(diǎn)儲(chǔ)層厚度，這樣追蹤的砂體比較可靠。對(duì)比追蹤砂體的砂體頂面形態(tài)，進(jìn)而獲得各砂體頂面、底面幾何形態(tài)，為儲(chǔ)量計(jì)算提供可靠的依據(jù)。采用此方法對(duì)可以描述的油氣層進(jìn)行追蹤解釋，為圈定含油面積和選取有效厚度提供了可靠的依據(jù)，同時(shí)也為ODP方案編制和實(shí)施奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，保證了油田的經(jīng)濟(jì)效益。

3.3 流體系統(tǒng)精細(xì)分析技術(shù)

（1）隨著測(cè)井技術(shù)的發(fā)展，一些新的測(cè)井技術(shù)在儲(chǔ)層評(píng)價(jià)及流體識(shí)別方面具有明顯的優(yōu)勢(shì)，也取得了很好的應(yīng)用效果，這為合理確定油藏模式，提高儲(chǔ)量計(jì)算精度奠定了基礎(chǔ)。例如，XX26-3-1井1-NmⅡ-1551砂體，儲(chǔ)層自下而上為粒度逐漸變細(xì)的正韻律沉積特征，頂部巖性細(xì)、泥質(zhì)含量高、電阻率低，中子-密度交會(huì)氣層特征不明顯。利用多極子陣列聲波測(cè)井提取了地層的縱波及橫波時(shí)差，結(jié)合密度測(cè)井進(jìn)行了地層巖石彈性力學(xué)參數(shù)的解釋，發(fā)現(xiàn)該層頂部縱橫波速度比低、泊松比低、體積壓縮系數(shù)高（圖2），為氣層特征。后該層經(jīng)DST 測(cè)試為油氣層，證實(shí)頂部為一低電阻率氣層，從而正確認(rèn)識(shí)了該油藏的模式，也為開(kāi)發(fā)井的合理部署奠定了基礎(chǔ)。

圖2 XX26-3油田運(yùn)用陣列聲波測(cè)井技術(shù)確定油藏模式綜合圖

（2）目前，試油法、測(cè)井解釋法是確定油水界面的主要方法［9］，而對(duì)于探井位于斷塊的高部位，井點(diǎn)連續(xù)含油見(jiàn)不到水的情況，合理利用FMT／MDT測(cè)壓資料制作壓力梯度剖面，是快速、直觀確定流體界面的重要手段。例如，XX34-1油田7-1528砂體在儲(chǔ)量評(píng)價(jià)階段探井處于油藏高部位，沒(méi)有鉆遇油水界面，揭示油層底為-1 518.1 m，利用壓力資料回歸得到地層原油密度0.790 g／cm3，實(shí)測(cè)的地層原油密度為0.785 g／cm3，結(jié)果相近，壓力資料預(yù)測(cè)油水界面為-1 542.3 m，在其砂層頂面形態(tài)圖上，根據(jù)預(yù)測(cè)油水界面圈定含油面積1.2 km2。在開(kāi)發(fā)階段低部位鉆探開(kāi)發(fā)井B4 井，揭示油水界面為-1 542.0m，與預(yù)測(cè)結(jié)果一致（圖3）。需要注意的是對(duì)于稠油油藏利用壓力資料預(yù)測(cè)流體界面應(yīng)謹(jǐn)慎，稠油油藏地下油水密度差小，利用壓力資料確定的油水界面往往誤差較大，但這并不妨礙我們利用測(cè)壓資料研究流體系統(tǒng)。例如，在XX1-1油田6井區(qū)的東三段，JX1-1-6井位于構(gòu)造偏高部位，井點(diǎn)連續(xù)含油，油柱高度86.7 m，中間沒(méi)有水層，通過(guò)油層的測(cè)壓資料回歸，可以明顯判斷出東三段為具多套油水系統(tǒng)的層狀構(gòu)造油藏（圖4），為此劃分了三個(gè)儲(chǔ)量計(jì)算單元，避免了把油層集中段作為一個(gè)油水系統(tǒng)圈定含油面積帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)。

圖3 XX34-1油田7-1528砂體壓力回歸圖

4 結(jié)論

（1）渤海油田以斷塊型油氣藏為主，油田范圍內(nèi)斷層多、油氣水系統(tǒng)復(fù)雜、儲(chǔ)層橫向變化快。因此，加強(qiáng)對(duì)構(gòu)造特征、儲(chǔ)層分布及流體系統(tǒng)三方面的研究，對(duì)提高地質(zhì)儲(chǔ)量的評(píng)估精度具有十分重要的意義。

（2）地震資料重新處理、精細(xì)解釋技術(shù)，使構(gòu)造成像、斷層歸位更加精確，大大提高了斷層的識(shí)別能力，另外充分利用海上高品質(zhì)的地震資料，通過(guò)儲(chǔ)層描述工作，明確了主力含油砂體的空間展布情況，為圈定含油面積、選取有效厚度奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

圖4 JX1-1-6井東三段壓力分析圖

（3）海上油田鉆完井成本高，資料錄取昂貴，導(dǎo)致鉆井、測(cè)試、取心資料較少。在流體系統(tǒng)的研究過(guò)程中，系統(tǒng)的FMT／MDT 測(cè)壓資料是快速、直觀確定流體界面的重要手段，能較準(zhǔn)確地確定含油面積，也解決了海上油田井控程度低的問(wèn)題。在應(yīng)用壓力資料確定流體界面時(shí)不同的區(qū)塊、不同的油藏類型應(yīng)區(qū)別對(duì)待，另外油田水線的確定和油線的合理性要進(jìn)行分析，這直接影響著油水界面的確定精度，從而影響含油面積。

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