薄層稠油油藏三維地質(zhì)建模研究：以孤島油田渤89塊館上段3-4砂組為例

姬光(勝利油田分公司開發(fā)處，山東 東營(yíng) 257000)

薄層稠油屬于稠油熱采邊際油藏，儲(chǔ)量規(guī)模大，動(dòng)用程度低，針對(duì)該類油藏的開發(fā)配套技術(shù)正在不斷發(fā)展。其中薄層稠油油藏三維地質(zhì)建模，通過對(duì)儲(chǔ)層展布及微構(gòu)造、隔夾層分布等各種地質(zhì)特征的三維空間的精細(xì)直觀的刻畫，為數(shù)值模擬研究和油藏工程研究提供扎實(shí)可靠的基礎(chǔ)資料和地質(zhì)依據(jù)。本文以孤島油田渤89塊館上段3-4砂組為例探討了薄層稠油油藏三維地質(zhì)建模的方法，具有一定的推廣意義。

1 油藏地質(zhì)概況

勝利油田薄層稠油[1]儲(chǔ)量為1.63×108t，占稠油探明儲(chǔ)量的31%，主要分布在9個(gè)油田31個(gè)區(qū)塊。渤89塊位于孤島油田西南部，主要含油層系為館上段3-4砂組。渤89塊館上段3-4砂組具有層多、層薄、儲(chǔ)層變化大、儲(chǔ)層非均質(zhì)性強(qiáng)、原油粘度較高等特點(diǎn)，目前開發(fā)面臨水驅(qū)效果差，熱采效果好，采出程度低，單控儲(chǔ)量大，水淹程度低，剩余油飽和度高的現(xiàn)狀，有較大的調(diào)整潛力。

通過精細(xì)地層對(duì)比，將館上段3-4砂組縱向上劃分為9個(gè)小層，其中3砂組劃分為5個(gè)小層，4砂組劃分為4個(gè)小層。區(qū)內(nèi)發(fā)育2條斷層，均呈北東走向；總體構(gòu)造形態(tài)為東高西低，中部構(gòu)造相對(duì)平緩，埋深1160-1300m。

渤89塊館上段3-4砂組屬河流相沉積，除了少數(shù)小層砂體連片分布，多數(shù)小層砂體呈現(xiàn)出明顯的條帶狀特點(diǎn)，河道砂體展布方向主要為北東-南西。各小層砂體厚度一般2-6m。

渤89塊館上段3砂組為泥巖夾砂巖，4砂組為砂泥巖間互。各小層間有較穩(wěn)定的隔層分布。儲(chǔ)層埋藏較淺，成巖作用弱，膠結(jié)疏松，孔隙度平均32%，滲透率平均1333×10-3μm2，為高孔、高滲儲(chǔ)層，平面非均質(zhì)性和層內(nèi)非均質(zhì)性較強(qiáng)。

渤89塊館上段3-4砂組地面原油密度0.9698-0.9921g/cm3，50℃脫氣地面原油粘度1128-5165MPa·s。

2 三維地質(zhì)建模

三維地質(zhì)模型是對(duì)油藏的各種地質(zhì)特征在三維空間的分布及變化的定量描述和預(yù)測(cè)，通常由構(gòu)造模型和屬性模型兩個(gè)部分組成[2]。對(duì)于薄層稠油油藏，儲(chǔ)層展布及微構(gòu)造、隔夾層分布是三維地質(zhì)建?？坍嫷闹攸c(diǎn)。

對(duì)于網(wǎng)格劃分，平面上，充分考慮井網(wǎng)井距及微構(gòu)造等因素設(shè)計(jì)平面步長(zhǎng)；縱向上，根據(jù)儲(chǔ)層厚度、非均質(zhì)性及過渡帶分布，對(duì)每個(gè)小層進(jìn)一步細(xì)分。對(duì)于小層間分布穩(wěn)定、認(rèn)識(shí)清楚的隔層，縱向網(wǎng)格劃分時(shí)單獨(dú)作為一個(gè)層，也就是把隔層的頂?shù)酌孀鳛榈貙訉用嫣幚怼?/p>

渤89塊館上段3-4砂組斷裂系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單，只發(fā)育西界斷層和東界斷層2個(gè)斷層，斷層模型建立相對(duì)簡(jiǎn)單。本次建模利用斷層多邊形數(shù)據(jù)建立斷層模型，將二維斷層多邊形數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為三維斷面數(shù)據(jù)，進(jìn)而生成斷層模型。

常規(guī)的微構(gòu)造建模方法是在沒有地震資料約束的情況下，應(yīng)用井點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行微構(gòu)造的建模。在這種情況下，利用收斂插值法、余弦外推法和克里金法三種算法進(jìn)行微構(gòu)造建模[3]，以余弦外推法的誤差最小，但是仍然無法達(dá)到薄層油藏三維地質(zhì)建模對(duì)微構(gòu)造描述精度的要求。為了提高微構(gòu)造模型的精度，以沉積補(bǔ)償原理為理論依據(jù)，考慮構(gòu)造的繼承性，綜合利用地震解釋層面數(shù)據(jù)和測(cè)井解釋井點(diǎn)數(shù)據(jù)，建立微構(gòu)造模型，明顯地提高了微構(gòu)造描述的精度。在砂層組內(nèi)部，以等厚圖為約束，結(jié)合單井分層數(shù)據(jù)，插值生成小層構(gòu)造面。這樣既保證了各構(gòu)造面與單井分層數(shù)據(jù)一致，又避免了由于小層厚度薄而出現(xiàn)的鄰層“打架”的問題。利用地震資料解釋成果約束下的收斂插值法、余弦外推法和克里金法三種算法進(jìn)行微構(gòu)造建模[3]，收斂插值法和克里金方法都能滿足薄層油藏三維地質(zhì)建模對(duì)微構(gòu)造描述精度的要求，本次建模采用了最佳的克里金插值方法（圖1）。

圖1 孤島油田渤89塊館上段3-4砂組構(gòu)造模型示意圖

對(duì)渤89塊所有井進(jìn)行測(cè)井二次解釋，生成單井儲(chǔ)層參數(shù)曲線，參考沉積模式分析變差函數(shù)的各項(xiàng)參數(shù)[4]，建立儲(chǔ)層參數(shù)三維模型。

對(duì)于小層內(nèi)分布不穩(wěn)定的夾層，采用物性下限的方法來識(shí)別。

3 應(yīng)用效果

利用工作站對(duì)建立的三維地質(zhì)模型進(jìn)行了可視化研究，從而直觀精確地了解了儲(chǔ)層的縱、橫變化情況及儲(chǔ)層參數(shù)的空間分布規(guī)律，進(jìn)一步加深了對(duì)該油藏地質(zhì)特征的認(rèn)識(shí)。同時(shí)以三維地質(zhì)模型為基礎(chǔ)和依據(jù)，開展數(shù)值模擬研究和油藏工程研究，指導(dǎo)開發(fā)方案調(diào)整和新井部署設(shè)計(jì)，取得了較好的生產(chǎn)效果，驗(yàn)證了三維地質(zhì)模型的準(zhǔn)確性。

[1]霍廣榮.李獻(xiàn)民.張廣卿.勝利油田稠油油藏?zé)崃﹂_采技術(shù)[M].北京:石油工業(yè)出版社,1999.

[2]吳勝和.儲(chǔ)層表征與建模[M].北京:石油工業(yè)出版社,2010.

[3]孫煥泉.水平井開發(fā)技術(shù)[M].北京:石油工業(yè)出版社,2012.

[4]ClaytonVD.Geostatisticalreservoirmodeling[M].London:Ox?fordUniversityPress,2002.