應(yīng)用序貫指示模擬方法建立三維地質(zhì)模型
——以靖安油田盤(pán)古梁油藏為例

王佳琦，邢 瑤

（1. 東北石油大學(xué) 石油工程學(xué)院，黑龍江 大慶 163100；2. 中國(guó)石油大慶油田采油四廠一礦聚六隊(duì)，黑龍江 大慶 163100）

儲(chǔ)層三維地質(zhì)建模綜合了儲(chǔ)層地質(zhì)研究的各方面內(nèi)容，是連接地震、測(cè)井、地質(zhì)、油藏等學(xué)科的橋梁和紐帶，是油田開(kāi)發(fā)生產(chǎn)和研究工作的基礎(chǔ)。采用隨機(jī)建模的方法對(duì)儲(chǔ)層物性空間分布的非均質(zhì)性進(jìn)行充分的描述，可以了解已知資料和已知模型能在多大程度上控制儲(chǔ)層，同時(shí)了解還有多少不確定性有待探索，進(jìn)而弄清沉積體系的精細(xì)構(gòu)成，達(dá)到對(duì)儲(chǔ)層進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)的目的。因此，建立靖安油田的儲(chǔ)層屬性參數(shù)模型具有一定的研究?jī)r(jià)值和實(shí)際意義。通過(guò)靖安油田儲(chǔ)層屬性參數(shù)模型可更客觀地描述該油田儲(chǔ)層，可更精確地計(jì)算出其油氣儲(chǔ)量，對(duì)開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略的制定和開(kāi)發(fā)指標(biāo)的預(yù)測(cè)起著十分重要的作用。

1 研究區(qū)概況

本次研究應(yīng)用數(shù)據(jù)來(lái)自于鄂爾多斯盆地西南部某油田某區(qū)塊。該區(qū)塊長(zhǎng)7 長(zhǎng)8 儲(chǔ)層段發(fā)育良好且沒(méi)有斷層，長(zhǎng)7 層段發(fā)育較好，孔隙度主要在10%左右，有效滲透率分布在0～4.7mD 附近，含水飽和度主要在35%～40%；長(zhǎng)81 為一段泥巖隔層，泥巖為主要砂體類(lèi)型，有效滲透率極低；長(zhǎng)82 上段發(fā)育較好，下段為泥巖夾層，孔隙度主要在12～13%，有效滲透率為2～12 mD，含水飽和度分布在35%～40%；長(zhǎng)83 層段只有在中間1～2m 段為有效儲(chǔ)層其他段沒(méi)有油氣顯示。根據(jù)測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析得出：孔隙度分布范圍0～20%；滲透率分布范圍0.001～30mD；含水飽和度集中分布在35%～60%。

2 三維地質(zhì)模型的建立

2.1 構(gòu)造模型

1） 劃分網(wǎng)格

研究區(qū)長(zhǎng)7、長(zhǎng)81、長(zhǎng)82、長(zhǎng)83 儲(chǔ)層的三維地質(zhì)模型經(jīng)過(guò)多次驗(yàn)證分析最終選擇在I×J方向上的網(wǎng)格步長(zhǎng)設(shè)置為20m×20m[1-3]，網(wǎng)格數(shù)目為138×223=30774 個(gè)（I 方向有138 個(gè)網(wǎng)格，J 方向有223 個(gè)網(wǎng)格），K 方向以0.5m 為步長(zhǎng)細(xì)分為52 個(gè)小層，模型的網(wǎng)格總數(shù)為138×223×52=1600248（I×J×K）個(gè)三維空間網(wǎng)格[4-5]（見(jiàn)圖1）。

圖1 研究區(qū)網(wǎng)格剖分圖

2） 建立構(gòu)造面

構(gòu)造模型包括小層的層面模型和斷層模型，其中層面模型即是由構(gòu)造面為約束模擬形成的模型[6]。不同形態(tài)的構(gòu)造面表示不同的形態(tài)沉積相，構(gòu)造面形態(tài)和走勢(shì)對(duì)沉積相建模中有著重要的約束和指引作用，構(gòu)造面的是否準(zhǔn)確直接影響著整個(gè)建模的精度[7-9]。

建立構(gòu)造模型的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)主要包括儲(chǔ)層的生產(chǎn)井分層數(shù)據(jù)、砂體厚度等值線(xiàn)以及工區(qū)邊界等[10]。在建立構(gòu)造模型時(shí)選取的方法是以分層點(diǎn)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，工區(qū)邊界進(jìn)行約束，通過(guò)內(nèi)斂差值算法建立個(gè)各分層構(gòu)造面[11]（見(jiàn)圖2）。

3） 測(cè)井曲線(xiàn)粗化

本次應(yīng)用測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)為以井測(cè)量深度為縱向坐標(biāo)記錄各系測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)的連續(xù)變化曲線(xiàn)，但是由于在本次建立的三維網(wǎng)格體中需要對(duì)每一個(gè)網(wǎng)格進(jìn)行賦值，然而三維網(wǎng)格在垂向上步長(zhǎng)與測(cè)井曲線(xiàn)垂向單位長(zhǎng)度并不一致，所以就必須先對(duì)測(cè)井曲線(xiàn)按照三維網(wǎng)格垂向步長(zhǎng)為單位，進(jìn)行離散化即測(cè)井曲線(xiàn)粗化[12]。測(cè)井曲線(xiàn)粗化后數(shù)據(jù)與原始測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)分布直方圖見(jiàn)圖3、圖4、圖5。

2.2 沉積相模型的建立

圖2 各個(gè)儲(chǔ)層構(gòu)造面圖

圖3 孔隙度測(cè)井曲線(xiàn)粗化示意圖

圖4 滲透率測(cè)井曲線(xiàn)粗化示意圖

圖5 相數(shù)據(jù)測(cè)井曲線(xiàn)粗化示意圖

目前在各油田、設(shè)計(jì)單位、石油院校都已認(rèn)同隨機(jī)建模方法的可行性，通過(guò)對(duì)隨機(jī)模擬算法進(jìn)行優(yōu)選，選用序貫指示模擬方法來(lái)建立儲(chǔ)層地質(zhì)模型[13]。采用成熟的序貫指示模擬技術(shù)對(duì)區(qū)塊建立沉積相三維地質(zhì)模型，見(jiàn)圖6。

2.3 屬性參數(shù)模型的建立

在采取序貫指示法建立沉積相模型的基礎(chǔ)上，應(yīng)用相控建模方法建立孔隙度、滲透率、含水飽和度的三維模型。圖7 為采用序貫指示模擬建立沉積相模型為相控建立的屬性參數(shù)模型[14-15]。

圖6 序貫指示模擬建立沉積相圖

圖7 序貫指示建立沉積相相控建立的屬相參數(shù)模型

3 結(jié)論

本設(shè)計(jì)針對(duì)研究區(qū)塊，采用序貫指示模擬方法分別建立了研究工區(qū)三維地質(zhì)模型，將建立的三維地質(zhì)模型分析得出以下結(jié)論：

1） 從建模結(jié)果可以很直觀的看出，區(qū)塊孔滲飽具有較好的相關(guān)性。

2） 將地質(zhì)建模結(jié)果與生產(chǎn)動(dòng)態(tài)資料對(duì)比，得出本次研究所建立的模型與生產(chǎn)實(shí)際情況相符，結(jié)果具有真實(shí)性、可靠性。為合理、高效、有效地評(píng)價(jià)油藏奠定了理論基礎(chǔ)。

3） 三維地質(zhì)模型更形象、更直觀地展示了孔滲飽等參數(shù)在空間的展布，讓人們對(duì)地質(zhì)特征的了解由定性變?yōu)槎?，從而更加客觀的認(rèn)識(shí)了儲(chǔ)層內(nèi)部結(jié)構(gòu)、各個(gè)屬性參數(shù)的分布特征。