儲層和裂縫預測技術(shù)在油田開發(fā)中的應用

張芳

摘 要 油田開發(fā)過程中，儲層預測技術(shù)及裂縫預測技術(shù)的應用可帶來有效的幫助，由于裂縫分析預測可為油田資源的開發(fā)提供相應的依據(jù)，為了實現(xiàn)開發(fā)目標，應重視對儲層預測及裂縫預測技術(shù)的有效運用。本文通過對儲層預測技術(shù)應用現(xiàn)狀進行分析，明確儲層預測技術(shù)中的主要內(nèi)容，闡述裂縫探測識別方法，分析地質(zhì)成因裂縫預測技術(shù)應用，可為開發(fā)提供有效的支持，進而保證油田開發(fā)工作的效果，控制開發(fā)工作的成本，進一步提高我國的油田開發(fā)水平。

關(guān)鍵詞 油田開發(fā) 儲層預測技術(shù) 裂縫預測技術(shù)

中圖分類號：TE34 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0745（2022）02-0079-03

在石油資源的開發(fā)下，油氣藏儲量逐漸減少，開發(fā)的難度提高，勘探向著深部、特殊油氣藏方向進行。其中，裂縫性儲層作為油田開發(fā)的新內(nèi)容，通過對儲層及裂縫預測技術(shù)的有效應用，可使油氣資源的開發(fā)得到支持。由于當前裂縫性儲層開發(fā)潛力比較大，對相關(guān)技術(shù)的應用提出了要求，為了發(fā)揮出儲層及裂縫預測技術(shù)的作用，應對其進行合理運用，提升開發(fā)水平。因此，應對儲層及裂縫預測技術(shù)的應用進行深入分析。

1 儲層預測技術(shù)應用現(xiàn)狀

大部分油田進入到了開采后期階段，產(chǎn)量都會出現(xiàn)下降的趨勢，原油的含水率有所提升，而我國原油資源的需求比較大，為了滿足實際的需求，需要對儲層進行精準預測，借助有效的技術(shù)手段來提供支持。要想使儲層預測技術(shù)的準確性加強，可以開發(fā)新的預測技術(shù)或者運用已有技術(shù)，在技術(shù)應用中應確保其準確性。結(jié)合實際情況進行分析，已有技術(shù)的成本比較低，可滿足成本控制的需求，但還需要通過對儲層預測技術(shù)的綜合運用來達到相應的效果，使儲層的預測準確性提升。因此，儲層預測技術(shù)的應用及發(fā)展還需進一步完善，通過對現(xiàn)有技術(shù)的有效運用以及創(chuàng)新，可使我國的原油開發(fā)獲得良好的條件，避免在儲層預測過程中受到其他因素的影響，為開發(fā)提供可靠的參考依據(jù)[1]。

2 儲層預測技術(shù)中的主要內(nèi)容

在儲層預測技術(shù)中，精細預測技術(shù)的應用發(fā)揮了有效的作用，可滿足當前油田開發(fā)的需求，其中包括了較多類型的技術(shù)，主要為下述幾類。然而隨著開發(fā)項目不斷發(fā)展，研究更加深入，在油田開發(fā)過程中儲層預測技術(shù)水平將得到進一步提升，加強精度預測的效果。

2.1 精細構(gòu)造解析技術(shù)

運用該技術(shù)可使儲層構(gòu)造的解析精度提升，在應用過程中可借助地質(zhì)信息來進行統(tǒng)籌及分析，可實現(xiàn)對地質(zhì)信息的對比，保證了單一類型數(shù)據(jù)的精度。在儲層預測中，該技術(shù)中包括了多井波阻抗的標定技術(shù)及多井控制變速構(gòu)成技術(shù)等[2]。當然應用該項技術(shù)還能對儲層的整體構(gòu)造和細致部位進行精準預測，并在儲層預測過程中做好相關(guān)信息歸納收集工作，以此保證各項數(shù)據(jù)信息在油田開發(fā)中的作用。從而減少油田開發(fā)對儲層結(jié)構(gòu)和精準效果的影響，確保精細構(gòu)造解析技術(shù)在儲層預測中的作用發(fā)揮到極致。

2.2 微相建模技術(shù)

該技術(shù)是在進行了儲層的精細構(gòu)造分析之后，利用之前的地質(zhì)信息來進行儲層的精細預測，通過對微相建模技術(shù)的應用可使儲層的精度得到保障，而在應用中主要進行測井小層及沉積微相的建模對比。在儲層預測中，需要先對三維地震進行精確解釋，結(jié)合結(jié)果來約束數(shù)據(jù)，之后結(jié)合測井曲線來進一步分析。通過微相建模技術(shù)還能將前期歸納收集而來的各項信息應用到相應模型構(gòu)建當中，從而保證相應模型的準確性和基礎(chǔ)信息的全面性，從而促使有關(guān)部門按照具體模型和相關(guān)參數(shù)信息對油田儲層進行精準預測，借此為油田開發(fā)以及相關(guān)工作順利開展提供有力支持。同時還需要強化相關(guān)信息在模型建立和油田開發(fā)協(xié)調(diào)處理中的作用，使得微相建模技術(shù)可以滿足儲層預測和后期油田開發(fā)工作良性開展的要求。

2.3 測井數(shù)據(jù)的校正和處理技術(shù)

測井數(shù)據(jù)校正及處理可避免數(shù)據(jù)滯后性造成的影響，借助該技術(shù)可使預測的結(jié)果更加可靠，適合用于老油井的儲層預測，將不同時期的測井質(zhì)量及數(shù)據(jù)進行綜合分析，可使測井資料更加標準。在實際應用中，通常對測井的深度數(shù)據(jù)以及環(huán)境數(shù)據(jù)等進行校正及標準化處理。對油田儲層進行測井工作時可能會因為不合理因素干擾而出現(xiàn)數(shù)據(jù)信息混亂和不夠準確的問題，這就需要強化相關(guān)合理技術(shù)在測井數(shù)據(jù)校正和綜合處理中的作用效果，方便相關(guān)人員按照油田開發(fā)要求和儲層實際情況對測井數(shù)據(jù)進行有效調(diào)整，有效發(fā)揮相關(guān)技術(shù)在儲層預測和測井數(shù)據(jù)處理中的作用，繼而為儲層預測提供準確合理的數(shù)據(jù)信息支持。

2.4 儲層建模技術(shù)

在儲層預測過程中，受到預測精度影響會使儲層預測結(jié)果缺少可靠性，這與地質(zhì)條件之間有著緊密的聯(lián)系，為了使儲層的預測精度提高，可借助多種建模方式，使儲層的建模更加精確，通過對多種建模方式的應用，可使建模實現(xiàn)精細化目標，保證了儲層建模的精度，比如儲層構(gòu)造建模以及儲層速度建模等，可使儲層預測的效果加強。通過合理技術(shù)還可以提高儲層預測的精準性和相關(guān)信息歸納收集力度，借此保證相應模型在油田開發(fā)和基礎(chǔ)信息更新中的作用，有效提升相關(guān)技術(shù)效果，使得該項技術(shù)在儲層預測和油田開發(fā)中的作用得以彰顯。

3 油田開發(fā)中裂縫探測識別方法

3.1 鉆井工程方法

鉆井工程方法可提供關(guān)于鉆井液漏失及機械鉆速的資料，鉆井液漏失與天然裂縫、孔洞以及次生裂縫等之間有著一定的聯(lián)系。在鉆遇各種次生孔隙地層的時候，機械鉆速會提高，可將其用于間接裂縫探測之中。同時，井壁崩落、固井質(zhì)量顯示等也可作為判斷的手段[3]。油田開發(fā)過程中出現(xiàn)裂縫問題的原因比較多，這就應根據(jù)裂縫表現(xiàn)情況進行精準探測，借此保證油田開發(fā)中裂縫預測和精準識別流程的合理性和連貫性。將鉆井工程方法應用到裂縫預測當中，可以降低裂縫預測難度，有效保障最終結(jié)果的準確性，嚴防油田開發(fā)在實際開展過程中因為裂縫問題干擾而受到阻礙。推進油田開發(fā)安全合理開展，確保油田開發(fā)水平和整體安全效果有所提升。

3.2 示蹤劑法

示蹤劑法隨著發(fā)展得到了有效的應用，作為油藏工程中的重要技術(shù)，由于其能夠提供井間儲層的非均質(zhì)性與井間流體的流動特點，采取示蹤試驗來獲得裂縫的延伸方向及寬度等參量，可預測裂縫的存在。導致油田基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫問題的原因比較多，而強化示蹤劑技術(shù)在其中的應用力度，可以在找準油田裂縫位置的同時精準分析相關(guān)原因，并在保證實際原因綜合分析效果和實際管理力度的條件下對油田現(xiàn)存裂縫問題進行有效處理，并根據(jù)示蹤劑技術(shù)以及相關(guān)參數(shù)信息調(diào)整油田開發(fā)過程中出現(xiàn)的裂縫問題，借此保證各項裂縫預測技術(shù)在油田開發(fā)和油田安全管控中的作用效果。

3.3 測井方法

使用測井資料來探測裂縫及其分布特點的時候，主要是結(jié)合裂縫及基質(zhì)巖塊不同的地質(zhì)、地球物理特點來進行分析，可通過測井曲線來明確裂縫的情況。在當前的裂縫識別中，使用的方法包括電測井、核測井、聲波測井等，可實現(xiàn)對裂縫的識別判斷。但是由于裂縫發(fā)育具有隨機性特點，受到了其層理及巖性因素的影響，會使測井結(jié)果產(chǎn)生多解性特點，無法保證測井資料探測的效果，因此需要使用多種測井方式來綜合探測，使探測得到的結(jié)果更具有參考性。對油田開發(fā)過程中的裂縫進行測井、預測和基礎(chǔ)信息歸納收集時必須保證各項現(xiàn)代化手段的應用力度，保證裂縫預測技術(shù)與儲層預測技術(shù)的結(jié)合力度，之后通過標準合理信息和相關(guān)技術(shù)推進油田開發(fā)以及具體工作高質(zhì)量地有效開展。

4 地質(zhì)成因裂縫預測技術(shù)應用

4.1 地質(zhì)成因法應用條件

地質(zhì)成因法中包括了一種構(gòu)造正反裂變預測法，通過對地層的分析獲取到每期的構(gòu)造特點以及應變力，經(jīng)過對相關(guān)標準的對比，結(jié)合應變量趨勢來詳細分析主控參數(shù)，并且考慮到地層的厚度、巖體等情況，為裂縫發(fā)育富集以及發(fā)育方向提供勘探的條件。在應用過程中適用條件如下：一是變形期間的巖石體積不變;二是構(gòu)造壓實及壓溶導致體積受損;三是主導變形方式為對脆性斷層;四是褶皺與斷層有關(guān);五是巖石體積被侵蝕或者沉積壓實情況改變[4]。

4.2 構(gòu)造解釋及模型建立

在預測過程中，需要建立構(gòu)造模型，進行構(gòu)造的詳細解析，由于使用3DMove，裂縫預測的結(jié)果應借助構(gòu)造形體確定。通過對油田地質(zhì)情況的精細解釋，可實現(xiàn)對斷層的分析，通過對斷層特點的進一步判斷，可掌握精細化的三維構(gòu)造裂縫模型的形態(tài)。由于斷塊的解釋與斷層之間相接，可使用3DMove軟件將后續(xù)斷層部分剔除，使層位及斷層能夠緊密接觸，以滿足預測的需求。因此，應對構(gòu)造解釋進行明確，使預測的結(jié)果更加準確。

4.3 模型非運動學構(gòu)造反演

在裂縫預測中，通過3DMove軟件可將反演中的三維平衡遇到的問題消除，比如消除距非運動學構(gòu)造反演方法中不合理的部分，可使穩(wěn)定性得到恢復，可采取彎曲去褶皺算法來使各基準面恢復。同時，可運用平移及旋轉(zhuǎn)拼接方式進行拼接，來對地質(zhì)斷塊中的數(shù)目進行明確地分析，判斷是否超出了額定基數(shù)或者沒有達到標準值。當斷塊中有著空隙的時候，可表明解釋不符合要求。需要對模型進行拼版恢復，之后建立具有穩(wěn)定性的地質(zhì)模型，使預測的可靠性得到保障。

4.4 正演計算底層應變量

應對地質(zhì)模型進行運動學構(gòu)造反演，先將新出現(xiàn)的斷層恢復，之后再恢復老斷層。在選擇算法的時候，應以斜剪切的形式來進行，之后結(jié)合恢復模型來進行正演。還可采取因變量計算來得到各個斷塊的應變量分布情況，由于應變量會受到地層部位的影響，當應變量比較大的時候，表明地層的變形比較嚴重，進而使裂縫的產(chǎn)生變大，可結(jié)合該規(guī)律來進行裂縫的預測分析[5]。

4.4.1 應變計算

在裂縫預測中，參數(shù)地層應變量包括了擴張應變量及有限應變量，使用3DMove軟件來進行分析，各個計算單元中定義的應變量擴張量存在著一定的差異。在構(gòu)造產(chǎn)生變化前，可借助三種形式的應變量計算方式來進行比較，使應變計算的準確性符合實際要求。當應變量擴長或者累加應變量增加的時候，均方根也會增加。前期進行擴張應變量是為了應對物理受到應力影響產(chǎn)生的體積或面積變化而采取的措施，而不將物體受重情況考慮在內(nèi)，總應變量此時為正值。其中均方根應變量是應用幾何學理論來獲得的，也為正值。有限應變量可在應用體本身使用，有限應變量與擴張應變量是從不同角度出發(fā)來統(tǒng)計的，可體現(xiàn)出地層受力之后的應變程度。由于采取的模式不同，而最終的結(jié)果是同一方向設(shè)置的。通常情況下，有限應變量參數(shù)比較多，但是運算速率達不到相應的要求。因此，在實際的分析過程中，一般使用面應變量來代表地層的應變程度，可預測出裂縫的發(fā)育程度，完成對應變的計算后進行接下來的分析。

4.4.2 曲率計算

在曲率計算中，包括了簡單曲率及高斯曲率。簡單曲率針對預測的層面傾斜角的度量及變化情況，首先需要對定立的基點周圍的三角網(wǎng)格劃線，并且統(tǒng)計三角網(wǎng)格對接線的平均值。當面積越大，權(quán)值越高。該點可表示為三角網(wǎng)格的法線相對標準值。高斯曲率指的是對三維空間對層面曲率的度量方式，任何一種高斯曲率都需要通過兩個主曲率來確定。兩個主曲率可在三維空間條件下相互垂直，而高斯曲率在計算中不存在圓柱型層面[6]。

4.4.3 以屬性為基礎(chǔ)的預測

走向及傾向指的是構(gòu)成層面信息的每相鄰三點組成的三角網(wǎng)格的走向及傾向。在裂縫預測中，結(jié)合計算層面的特征，以屬性為基礎(chǔ)來預測，應結(jié)合工作區(qū)間的實際分析來獲取相應的結(jié)果。對簡單曲率、應變控制裂縫發(fā)育密度，采取山頂界定走向來對裂縫發(fā)育方向進行調(diào)節(jié)。通常將裂縫的最小間距、地層厚度、裂縫長度作為參數(shù)，并且概括給定的隨機模擬區(qū)種子點。在實際應用中，可通過對該方式進行頂界裂縫分布的預測，并且借助多次試驗來明確該區(qū)域中的裂縫預測參數(shù)，實現(xiàn)對裂縫預測結(jié)果的詳細化呈現(xiàn)。比如，裂縫間最小間距為50m，平均每步的種子模擬點數(shù)為250，裂縫每步模擬延長可達到30m。經(jīng)過兩次模擬之后，可預測數(shù)裂縫走向及傾向發(fā)育情況。通過對曲率及應變屬性的分析，可獲取到斷裂的詳細情況信息，并且對裂縫發(fā)育密度控制有一定的了解。

5 結(jié)論

當前，儲層預測技術(shù)對于油田開發(fā)而言十分重要，為了加強預測結(jié)果的準確性，提高油田開發(fā)水平，降低開采的成本，并且避免發(fā)生各種開采事故，應對儲層預測技術(shù)及裂縫預測技術(shù)進行有效應用，使預測的結(jié)果更加可靠。應在實際應用中結(jié)合實際情況來選擇適合的預測技術(shù)，可根據(jù)地質(zhì)成因法來進行構(gòu)造解釋及模型建立，開展模型非運動學構(gòu)造反演，并且正演計算底層應變量，保證預測結(jié)果的準確性，為開發(fā)提供相應的依據(jù)，從而實現(xiàn)開發(fā)的目標。

參考文獻：

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