厚油層夾層建模方法探討——以A油田Ed2Ⅲ31小層為例

高江博，張 帆，翟明群，丁清如，智 剛，楊德育

（1.中國(guó)石化中原油田分公司勘探開(kāi)發(fā)研究院，河南鄭州450000；2.中國(guó)石化河南油田分公司勘探開(kāi)發(fā)研究院；3.中國(guó)石化河南油田分公司第一采油廠(chǎng)）

老油田進(jìn)入高含水開(kāi)發(fā)階段后，盡管一類(lèi)厚油層含水高、采出程度高、剩余油分布零散，但仍剩余較高的可采儲(chǔ)量，一類(lèi)厚油層仍是高含水開(kāi)發(fā)階段的主要開(kāi)發(fā)對(duì)象。但其層內(nèi)非均質(zhì)性尤其是夾層的存在降低了油層的動(dòng)用程度，使油層水淹狀況和剩余油分布復(fù)雜，因此，深入剖析厚油層內(nèi)部結(jié)構(gòu)，研究夾層及其分布規(guī)律，并有效預(yù)測(cè)井間夾層展布，對(duì)提高油田采收率具有重要意義。眾所周知，地震資料的分辨率無(wú)法識(shí)別夾層，本文應(yīng)用隨機(jī)建模方法，在夾層成因模式及分布規(guī)律研究基礎(chǔ)上對(duì)井間夾層的預(yù)測(cè)進(jìn)行了有益的探索。

1 夾層建模思路

夾層的井間分布預(yù)測(cè)是夾層建模的一個(gè)難點(diǎn)，本次泥質(zhì)夾層建模主要應(yīng)用等時(shí)地質(zhì)約束原則［1－2］，在精細(xì)等時(shí)小層對(duì)比基礎(chǔ)上利用小層頂?shù)變蓚€(gè)等時(shí)界面首先建立等時(shí)地層格架模型。由于小層也是經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的沉積過(guò)程，由多個(gè)更小的等時(shí)沉積體構(gòu)成，因此，在模型中通過(guò)細(xì)分小層網(wǎng)格到足夠細(xì)，則每個(gè)層在該油藏局部范圍內(nèi)可以認(rèn)為是一個(gè)小的等時(shí)單元。以小層為模擬單元，通過(guò)模擬每個(gè)層的沉積微相展布，進(jìn)而展現(xiàn)出整個(gè)小層的各沉積微相變化過(guò)程，包括水下分流河道的側(cè)向遷移過(guò)程和湖平面短暫升降過(guò)程。最后通過(guò)過(guò)濾技術(shù)將含砂巖的微相區(qū)過(guò)濾就得到了泥質(zhì)夾層的空間展布。因此，此種夾層建模方法的關(guān)鍵是精細(xì)等時(shí)小層對(duì)比和小層沉積微相變化過(guò)程的精細(xì)刻畫(huà)。

2 夾層建模流程

2.1 資料準(zhǔn)備

夾層建模使用的基礎(chǔ)資料包括：一是井?dāng)?shù)據(jù)，包括井位、井斜、補(bǔ)心海拔、測(cè)井曲線(xiàn)；二是綜合研究成果，包括單井沉積微相縱向解釋成果、沉積微相平面圖、井分層和斷點(diǎn)數(shù)據(jù)、地震解釋成果［3］。夾層建模流程見(jiàn)圖1。

圖1 夾層建模流程

2.2 建立構(gòu)造模型

應(yīng)用地震解釋成果數(shù)據(jù)及井分層和斷點(diǎn)數(shù)據(jù)，建立構(gòu)造格架模型。

2.3 建立沉積微相模型

應(yīng)用研究區(qū)所有單井沉積微相成果，沿井軌跡將微相信息離散化到模型中，進(jìn)而統(tǒng)計(jì)出小層的各微相垂向概率分布曲線(xiàn)；同時(shí)編制出小層的平面微相圖，進(jìn)而編制出各微相的平面概率分布趨勢(shì)圖。最后在沉積微相平面概率分布趨勢(shì)和小層垂向概率分布曲線(xiàn)的共同約束下，采用序貫指示模擬算法模擬出沉積微相模型。

2.4 建立夾層模型

在細(xì)分小層縱向網(wǎng)格的物質(zhì)基礎(chǔ)上，通過(guò)建立精細(xì)的沉積微相模型后，應(yīng)用過(guò)濾技術(shù)，便可展現(xiàn)出儲(chǔ)層發(fā)育區(qū)夾層的空間展布。

3 實(shí)例分析

3.1 研究區(qū)概況

A油田構(gòu)造背景為一寬緩斷鼻構(gòu)造，地層傾向北北東向，地層傾角3～5°。東二段3砂組整體為一套三角洲前緣水下沉積，主要沉積微相有水下分流河道、席狀砂、遠(yuǎn)砂和泥坪微相。該區(qū)夾層以泥質(zhì)夾層為主，本次建模主要表征Ed2Ⅲ31小層。

3.2 夾層分布特征及成因

泥質(zhì)夾層平面分布特征主要有席狀連續(xù)分布和片狀不穩(wěn)定分布兩種：①席狀連續(xù)分布夾層，多沿河道兩側(cè)展布，為湖侵相泥巖，厚度穩(wěn)定，連續(xù)性好，該類(lèi)夾層是暫時(shí)性湖侵大面積沉積的一套薄的泥質(zhì)沉積物［4－5］。②片狀不穩(wěn)分布夾層，一般規(guī)模不大，小范圍內(nèi)零星分布，多呈孤立的小片狀、土豆?fàn)罨蛘瓧l帶狀。該類(lèi)夾層是由水下分流河道橫向遷移造成，多為間灣泥巖。

總之，湖面的升降和物源的擺動(dòng)是工區(qū)泥質(zhì)夾層的主要成因。

3.3 構(gòu)造模型

構(gòu)造模型是沉積微相模型及夾層模型的基礎(chǔ)和載體，A油田構(gòu)造模型總網(wǎng)格數(shù)為160×96×40＝614400，縱向上劃分為19個(gè)小層。

3.4 沉積微相模型

本次沉積微相模擬過(guò)程中，應(yīng)用前期建立的地質(zhì)模式和地質(zhì)參數(shù)知識(shí)庫(kù)［6］，在確定性信息的控制下［7］，應(yīng)用隨機(jī)模擬算法進(jìn)行預(yù)測(cè)。31小層縱向上共劃分為12個(gè)網(wǎng)格，網(wǎng)格編號(hào)從23－34（從上到下），多個(gè)小層的微相變化展現(xiàn)了該層沉積微相演化過(guò)程（圖2）。

圖2 31小層沉積微相模擬流程

3.5 夾層模型

將31小層中的砂巖過(guò)濾掉，可展現(xiàn)出31小層中夾層的空間分布形態(tài)（圖3）。

3.6 模型檢驗(yàn)

通過(guò)夾層分布預(yù)測(cè)，主河道夾層不發(fā)育，在河道兩邊的側(cè)緣形成層層疊置的發(fā)育較為穩(wěn)定的夾層，而在河道與湖泊交匯處，由于河道側(cè)向遷移，形成分布不穩(wěn)定的條帶狀?yuàn)A層。同時(shí)編制了31小層的砂巖等厚圖，從圖中可以看出河道發(fā)育區(qū)砂巖較厚，夾層發(fā)育區(qū)砂巖較?。▓D4），這與夾層分布是吻合的。

圖3 31小層夾層空間分布

為了驗(yàn)證模型的可靠性，根據(jù)夾層分布預(yù)測(cè)結(jié)果分析認(rèn)為31小層目前河道發(fā)育區(qū)水淹較為嚴(yán)重，夾層發(fā)育區(qū)剩余油較為富集，針對(duì)剩余油富集狀況，對(duì)油藏內(nèi)部的注采關(guān)系進(jìn)行調(diào)整。將河道發(fā)育區(qū)的P626、P613、P621和P611井轉(zhuǎn)注，后期對(duì)夾層發(fā)育區(qū)的P610、P614、P612和P620井壓裂，與注水井溝通，措施實(shí)施后，單井平均日增油3 t。

4 結(jié)論

（1）小層精細(xì)等時(shí)對(duì)比與小層沉積微相變化過(guò)程精細(xì)刻畫(huà)是進(jìn)行夾層建模的關(guān)鍵；

圖4 31小層砂巖厚度分布

（2）A油田Ed2Ⅲ31小層在河道兩邊的側(cè)緣形成層層疊置的發(fā)育較為穩(wěn)定的夾層，而在河道與湖泊交匯處，由于河道側(cè)向遷移，形成分布不穩(wěn)定的條帶狀?yuàn)A層。

（3）在預(yù)測(cè)成果指導(dǎo)下，通過(guò)轉(zhuǎn)注和壓裂，提高了單井日產(chǎn)，較好地指導(dǎo)了后期開(kāi)發(fā)。

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