惠州凹陷儲層地質數據模型設計

王 林,湯 軍

(長江大學 地球科學學院，湖北 武漢 430000)

數據是用來描述事物符號的記錄，而模型確實是現(xiàn)實世界的抽象。那數據模型就是從抽象層次描述某個系統(tǒng)靜動態(tài)的特征、行為及約束條件，為該系統(tǒng)的信息表達與操作流程提供一個抽象的框架。數據模型隨著目的需求在不斷變化，從而使數據庫、應用軟件等在不斷的修改、升級，甚至是重新研發(fā)；在基于基礎理論上，不斷實踐創(chuàng)新，設計出對不同需求的數據模型，使它能夠更好地滿足客戶要求，并盡可能的減少因未來業(yè)務發(fā)展而對信息系統(tǒng)的影響，以期能夠盡可能得延長信息系統(tǒng)使用的周期[1-2]。在油氣開發(fā)的初期，獲得的數據信息較多。面對如此龐大的數據量，如果僅僅由地質研究員手工處理的話，那么不僅工作量大、效率低下，而且處理結果也不盡如人意。但儲層作為油氣藏勘探的主要研究對象，在實際地質勘查中獲得的這些數據都是有相應地理坐標的函數，能轉化成具有準確空間定位的客觀實體，即我們可以用地理信息系統(tǒng)(GIS)把得到的數據按圖層方式進行管理和分析，這樣就能對儲層進行詳細的分類及評價，所以建立儲層地質數據模型研究是儲層類型及評價的基礎。通過儲層地質模型，找出有利的儲集層段；并結合勘探區(qū)地質資料，就可以有效的預測平面上有利勘探區(qū)[3-4]。

1 地質概況

惠州凹陷作為珠江口盆地的一個富生烴凹陷，其淺層新近系勘探已取得很好的經濟效益，但對于深層古近系的勘探，由于古近系地層的埋深和儲層的風險，目前尚未取得突破性進展[5-6]。而隨著社會的發(fā)展，對原油的需求也會越來越大大，向深層勘查是油氣勘探的必然之路[7]。

惠州凹陷HZ21-HZ23工區(qū)自西向東存在3個構造高帶，即西部的HZ25-4～HZ19-2～HZ19-9～HZ14-1構造帶；中部的HZ26-3～HZ21-1～HZ21-7～HZ22-9構造帶；東部的HZ22-1～HZ22-8～HZ23-1～HZ23-2構造帶。西部構造帶上發(fā)育的斷層以南傾為主，與地層的北傾相反，階梯狀南傾斷層和北傾的地層構成反向屋脊狀斷鼻、斷塊；中部構造帶上發(fā)育的斷層以北傾為主，與地層的南傾相反；東部構造帶上發(fā)育的斷層也以北傾為主，與地層的南傾相反，HZ23-1構造部分斷層南傾。3大構造帶之間呈調節(jié)帶過渡特征。

圖1 珠江口盆地東部油田及含油構造分布

通過對儲層微觀和宏觀上的特征研究，獲取各種相關數據，建立各類型數據模型表。

1.1 微觀上研究

微觀上，先根據巖芯描述，得到研究區(qū)儲集巖的巖石類型，根據化驗分析得到巖石成分，根據數據建立粒度分析模型表(見表1)，并按碎屑成分三角圖劃分砂巖(見圖2)。

表1 研究區(qū)珠海組粒度分析

圖2 研究區(qū)珠海組砂巖碎屑成分三角圖

再從成巖作用入手，通過常規(guī)薄片及鑄體薄片、掃面電鏡、X衍射及電子探針分析，對成巖作用類型和特征較系統(tǒng)的研究[8-12]。研究表明，該區(qū)對儲層影響較大的成巖作用主要包括具有破壞性作用的壓實和膠結以及具有建設性成巖作用的溶蝕等。其次從儲集空間入手，分析孔隙類型，認為惠州地區(qū)珠海組及恩平組砂巖中的孔隙類型按成因可劃分為：原生粒間孔、剩余原生粒間孔、粒間溶孔、粒內溶孔、鑄模孔、粘土礦物微孔、裂縫等幾類。其孔隙含量及分布情況可建成各種數據模型表(表2～5)。

表2 珠海組孔隙類型及分布狀況平均值 %

表3 恩平組孔隙類型及分布狀況平均值 %

表4 惠州凹陷孔隙類型及百分比模型

表5 部分鉆井砂巖儲層鑄體薄片孔隙發(fā)育模型

1.2 宏觀研究

宏觀上主要通過沉積相研究儲層，通過測井曲線劃分沉積類型，利用測井曲線并結合區(qū)域地質資料進行綜合研究，由單井相到相剖面，再到沉積微相的平面展布，對不同微相特征進行統(tǒng)計分析，得出哪個相帶物性好，劃分有利相帶(見表6)。

表6 研究區(qū)HZ23-2-1井恩平組宏觀儲層數據模型

2 建立儲層地質數據模型

在地質勘探行業(yè)，獲取的地質數據不僅極端的復雜，還面臨著財力資源的局限性，地質專業(yè)人員需要對勘探得到的海量數據進行管理和分析，這些特征是地質數據模型設計必須考慮的[13-14]。GIS技術很好地解決了這些問題。下面對上述研究區(qū)的數據模型表進行處理。

2.1 數據加工和數據模型

數據的加工是一個逐步轉化的過程，經歷了現(xiàn)實世界、信息世界和計算機世界，經歷了兩級抽象和轉換，如圖3所示。

GIS支持下的儲層特征評價就是利用GIS工具，以圖層信息為基礎，以地質模型為根據，以數學模型為橋梁，以圖層操作為形式，進行油氣儲層的評價與預測(見圖4)[3]。

圖3 數據轉換過程

2.2 儲層平面展布圖

應用GIS方法對研究區(qū)儲層進行了綜合評價。

圖4 基于GIS技術的儲層地質特征

圖5是應用地理信息系統(tǒng)的原理和控件將數據帶入系統(tǒng)使之形成相關圖形，再根據研究區(qū)的地質構造和沉積特征，把得到的各圖層進行疊加分析，即可得出相應層段的儲層綜合評價圖(圖6)。GIS完美的將數據和圖形有機地聯(lián)系在一起，使之形成了一套由圖形可查到數據，由數據可生成圖形的系統(tǒng)[3]。最后結合儲層的分類標準，對該區(qū)儲層進行了劃分及評價(見表7)[3]。

圖5 研究區(qū)儲層孔隙度分布與沉積相展布二維疊加圖 圖6 研究區(qū)儲層評價綜合圖

3 結 論

研究區(qū)砂巖孔隙演化影響較大的是壓實作用、膠結作用、晚期溶蝕等，前兩者減少或破壞孔隙；后者增加或保護孔隙；孔隙大多數為粒間溶孔，且孔隙大小不受深度影響的特點。

沉積微相控制著儲層物性的原始差異，根據微觀及宏觀上獲取地儲層參數建立儲層數據模型和數據庫，研究區(qū)水下分流河道砂體物性最好，有利于尋

表7 研究區(qū)深層砂巖儲層分類

找有利勘探區(qū)。

[1] 鄭昊. 儲層地質構造模型的三維可視化[J]. 內蒙古石油化工,2010,36(1):130-133.

[2] 陳婷婷,田文軍,殷安會,劉朝紅. 數據模型設計模式及應用[J]. 內江科技,2012,33(10):152-153+111.

[3] 施冬,陳軍,朱慶. 基于GIS的油氣儲層綜合評價方法研究[J]. 武漢大學學報(信息科學版),2004(7):592-596.

[4] 施冬,張春生. 油氣儲層GIS評價的數據庫模型[J]. 地理空間信息,2007(6):14-16.

[5] 陳長民. 試論珠江口盆地(東部)三角洲—濱岸沉積體系油氣藏形成條件及儲量增長方向[C]//西部大開發(fā) 科教先行與可持續(xù)發(fā)展——中國科協(xié)2000年學術年會文集，中國科學技術協(xié)會,2000.

[6] 陳長民. 珠江口盆地東部石油地質及油氣藏形成條件初探[J]. 中國海上油氣.地質,2000(2):2-12.

[7] 吳富強,鮮學福. 深部儲層勘探、研究現(xiàn)狀及對策[J]. 沉積與特提斯地質,2006(2):68-71.

[8] 龍更生,施和生,鄭榮才,等. 珠江口盆地惠州凹陷深部儲層成巖作用與孔隙演化[J]. 巖石礦物學雜志,2011,30(04):665-673.

[9] 葛家旺,秦成崗,朱筱敏,陳淑慧,劉英輝,張昕. 惠州凹陷HZ25-7構造帶文昌組低孔低滲砂巖儲層特征和成因機理[J]. 巖性油氣藏,2014,26(4):36-43.

[10] 葛家旺,朱筱敏,潘榮,等. 珠江口盆地惠州凹陷文昌組砂巖孔隙定量演化模式——以HZ-A地區(qū)辮狀河三角洲儲層為例[J]. 沉積學報,2015,33(1):183-193.

[11] 耿威,鄭榮才,魏欽廉,等. 白云凹陷珠海組儲層沉積學特征[J]. 巖性油氣藏,2008,20(4):98-104.

[12] 黃葉秋,宋光永,王波,等. 柴達木盆地英東油田N22和N21砂巖儲層特征[J]. 巖性油氣藏,2013,25(2):19-25.

[13] 邢光林，魏文剛.基于數據模型的編程應用[J].中南民族大學學報(自然科學版)，2012，31(4):114-131.

[14] 任小麗,陳川. 空間數據庫數據模型的研究與應用——以巴爾喀什—準噶爾地區(qū)為例[J]. 金屬礦山,2009(4):98-101.