薄互層低滲透油藏動(dòng)態(tài)建模技術(shù)研究

李佳

摘要：地質(zhì)建模是利用有限的數(shù)據(jù)，結(jié)合工程師的判斷，選取合理的地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)方法，對(duì)三維地質(zhì)體實(shí)現(xiàn)定量表征。地質(zhì)模型的準(zhǔn)確性取決于地質(zhì)認(rèn)識(shí)的程度，而地質(zhì)體由于埋在地下不能直接可見，較短時(shí)間很難實(shí)現(xiàn)對(duì)地質(zhì)體的全部認(rèn)識(shí)。因此，地質(zhì)認(rèn)識(shí)是一個(gè)長(zhǎng)期漫長(zhǎng)的過(guò)程，隨著油田開發(fā)的不斷進(jìn)行，地質(zhì)體的認(rèn)識(shí)逐步加深。筆者按照地質(zhì)模型建立的特點(diǎn)和應(yīng)用特征，將地質(zhì)建模分為資料分析、地質(zhì)建模、模型檢查、模型驗(yàn)證、模型跟蹤等五個(gè)階段，建模是個(gè)動(dòng)態(tài)耦合的過(guò)程，本文以某油田CL塊為例，詳細(xì)闡述動(dòng)態(tài)建模在薄互層低滲透油藏中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：薄互層;非均質(zhì);動(dòng)態(tài)建模;數(shù)值模擬

薄互層低滲透油藏縱向上層多、層薄，儲(chǔ)層非均質(zhì)嚴(yán)重，建立客觀的地質(zhì)模型難度大。本文以某油田CL塊為例，針對(duì)開發(fā)中后期資料豐富及地質(zhì)特征，提出了動(dòng)態(tài)建模技術(shù)的思路，將建模分為數(shù)據(jù)分析、地質(zhì)建模、模型檢查、模型驗(yàn)證及模型跟蹤等五個(gè)階段，通過(guò)對(duì)地質(zhì)體的反復(fù)認(rèn)識(shí)，不斷修正模型，減少儲(chǔ)層的不確定性，提高模型的精度和質(zhì)量。實(shí)際應(yīng)用表明，該技術(shù)能夠有效的支持薄互層低滲透油藏的地質(zhì)建模，能夠?yàn)樵擃愑筒氐纳疃韧跐撎峁┘夹g(shù)支撐。

1.薄互層低滲透油藏地質(zhì)建模

某油田CL塊是在大型鼻狀構(gòu)造背景上被南北兩條邊界斷層所夾持的地壘，主力含油層系為沙四上，為濱淺湖亞相的灘壩砂沉積。沙四上縱向上分為5個(gè)砂層組、21個(gè)小層，單層厚度一般為1-3米。經(jīng)過(guò)四十多年的注水開發(fā)，剩余油分布極其復(fù)雜，本次研究選取的主力油層沙四上作為研究對(duì)象，在精細(xì)油藏描述的基礎(chǔ)上，建立薄互層低滲透油藏的精細(xì)地質(zhì)模型，為下步調(diào)整方案設(shè)計(jì)提供基礎(chǔ)。

1.1資料分析階段

為了準(zhǔn)確地描述儲(chǔ)層，增加剩余油預(yù)測(cè)的精度，多學(xué)科油藏研究已經(jīng)成為油田開發(fā)中重要的技術(shù)手段。現(xiàn)代的油藏描述將油藏地質(zhì)、地球物理、生產(chǎn)測(cè)井、試井、油藏模擬、經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)和方案設(shè)計(jì)等多學(xué)科、多專業(yè)有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，通過(guò)地質(zhì)建模和油藏?cái)?shù)值模擬，實(shí)現(xiàn)油藏的數(shù)字化、可視化。地質(zhì)模型的準(zhǔn)確程度取決于地球物理、生產(chǎn)測(cè)試等手段所獲得資料的可靠性。

1.2地質(zhì)建模階段

1.2.1儲(chǔ)層格架建模

薄互層低滲透油藏縱向上層多、層薄，常規(guī)的建模方法易造成穿層的現(xiàn)象。為了準(zhǔn)確表征該類油藏層間的關(guān)系，使構(gòu)造具有較強(qiáng)的繼承性、層間保持合理的協(xié)調(diào)關(guān)系，本次利用層次建模的思路建立構(gòu)造模型。層次性是地質(zhì)現(xiàn)象的固有特性，是自然界中的普遍規(guī)律。因此，有必要對(duì)不同規(guī)模、性質(zhì)、形態(tài)及方向的地質(zhì)體開展油藏描述，分層次建立儲(chǔ)層模型，更好地反映儲(chǔ)層的變化規(guī)律。在地層格架建模中，按照由粗到細(xì)、由大到小的沉積序列，依次建立段、油組、小層、砂層的構(gòu)造模型，組成合理的地層格架。首先利用地質(zhì)分層數(shù)據(jù)和地震解釋數(shù)據(jù)建立層沙四上的構(gòu)造模型，其次在沙四段內(nèi)部建立五個(gè)油組的格架模型，然后在油組內(nèi)部建立小層模型，最后，在小層內(nèi)部建立砂層模型。該模型既保證了地質(zhì)構(gòu)造的完整性，又較好地體現(xiàn)了薄互層砂體的空間展布特征。

1.2.2屬性建模

隨機(jī)模擬在表征不確定性和非均質(zhì)方向具有不可替代的優(yōu)勢(shì)，在資料信息相對(duì)較少的開發(fā)早期階段，具有較強(qiáng)的實(shí)用意義。但在資料豐富、成果較多、儲(chǔ)層認(rèn)識(shí)相對(duì)清楚的油田開發(fā)中后期，利用隨機(jī)模擬開展屬性建模，一方面由于信息量大易造成數(shù)據(jù)的冗余，另一方面隨機(jī)建模中不確定性的累加效應(yīng)，都會(huì)導(dǎo)致最終的儲(chǔ)層地質(zhì)模型和實(shí)際地質(zhì)情況出現(xiàn)較大偏差。

1.3模型檢查階段

利用已有地質(zhì)認(rèn)識(shí)對(duì)模型進(jìn)行驗(yàn)證是建模過(guò)程中至關(guān)重要的一步。對(duì)地質(zhì)模型的驗(yàn)證與修正是個(gè)比較復(fù)雜的過(guò)程，修正質(zhì)量與地質(zhì)建模人員的水平、經(jīng)驗(yàn)以及對(duì)工區(qū)的認(rèn)識(shí)等許多因素有關(guān)。所建立的地質(zhì)模型應(yīng)該與靜態(tài)認(rèn)識(shí)基本一致，若存在較大差別，應(yīng)該對(duì)建模的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行逐步檢查。

2.應(yīng)用效果

通過(guò)資料分析階段對(duì)數(shù)據(jù)的篩選與分析、地質(zhì)建模階段選取合理的方法與理念、模型檢查階段的精心分析、模型驗(yàn)證階段反復(fù)修正及后期的長(zhǎng)期跟蹤，建立了某油田CL塊的三維地質(zhì)模型。截至到目前，通過(guò)對(duì)三維地質(zhì)模型的反復(fù)修正，工區(qū)模擬計(jì)算的綜合含水率、油藏日平均產(chǎn)油量、油藏累計(jì)產(chǎn)油量等多項(xiàng)指標(biāo)與實(shí)際油藏開采曲線吻合程度比較高，單井?dāng)M合率達(dá)到82%，說(shuō)明建立的地質(zhì)模型較好地反映了儲(chǔ)層內(nèi)部的結(jié)構(gòu)特征，可用于剩余油預(yù)測(cè)，可作為開發(fā)調(diào)整的指導(dǎo)依據(jù)。

3.結(jié)論與認(rèn)識(shí)

儲(chǔ)層的不確定因素很多、很復(fù)雜，建立的地質(zhì)模型并不是確定的、唯一的，其不能解決油田開發(fā)過(guò)程中遇到的所有問(wèn)題。建立精確的地質(zhì)模型是個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程，隨著地質(zhì)工程師對(duì)儲(chǔ)層認(rèn)識(shí)程度的增加而加深。針對(duì)薄互層低滲透油藏的地質(zhì)特征，本文提出了利用動(dòng)態(tài)建模的思路建立儲(chǔ)層地質(zhì)模型，指出建立高精度的地質(zhì)模型是個(gè)動(dòng)態(tài)的過(guò)程。該技術(shù)圍繞建立客觀精確的地質(zhì)模型，在資料分析階段，通過(guò)對(duì)地質(zhì)體的認(rèn)識(shí)，篩選地質(zhì)和生產(chǎn)數(shù)據(jù);在建模階段，綜合運(yùn)用地質(zhì)、地震、巖心分析、測(cè)井、測(cè)試及生產(chǎn)動(dòng)態(tài)等資料，利用層次建模技術(shù)建立儲(chǔ)層的格架模型，利用相控建模技術(shù)建立屬性模型;在模型檢查階段，從多個(gè)角度、多個(gè)方面，檢查模型的合理性;在模型驗(yàn)證階段，利用數(shù)值模擬技術(shù)，根據(jù)生產(chǎn)井的擬合情況，評(píng)價(jià)模型的可靠性;在模型跟蹤階段，根據(jù)新井地質(zhì)資料、生產(chǎn)情況對(duì)模型進(jìn)一步修正。動(dòng)態(tài)建模技術(shù)是多學(xué)科交叉的方法，反復(fù)對(duì)模型進(jìn)行論證與修正;并隨著開發(fā)的不斷深入，地質(zhì)模型的精度更高、可靠性更強(qiáng)。

參考文獻(xiàn)：

[1]呂曉光，姜彬，李潔.密井網(wǎng)條件下的儲(chǔ)層確定性建模方法[J].大慶石油地質(zhì)與開發(fā)，2001， 20（5）：19-23

[2]孫立春，高博禹，李敬功. 儲(chǔ)層地質(zhì)建模參數(shù)不確定性研究方法探討[J]. 中國(guó)海上油氣，2009， 21（1）：35-38

[3]關(guān)文龍，等.稠油油藏注蒸汽開發(fā)后期轉(zhuǎn)火驅(qū)技術(shù)[J].石油勘探與開發(fā)，2011，38（4）：452～462

[4]黃繼紅，等.注蒸汽后油藏火驅(qū)見效初期生產(chǎn)特征[J].新疆石油地質(zhì)，2010，31（5）：517～520

[5]寧奎，等.火燒油層理論與實(shí)踐[M].中國(guó)石油大學(xué)出版社，2010，59～61.

[6]張方禮，火燒油層技術(shù)綜述[J].特種油氣藏，2011，18（6）：1～5