海外油田地質(zhì)儲量評價中的不確定性分析法
——以A油田為例

＊張強 張玲 王偉 田同輝

（中國石化勝利油田分公司勘探開發(fā)研究院 山東 257012）

在儲量評價研究中，國內(nèi)一般分為預測、控制、探明三級儲量，側重于對儲量計算參數(shù)確定性的論證。國外多采用美國證券交易委員會（SEC）標準，分為證實、概算、可能三類儲量[1]。采取的是不確定性分析法[2]，將P50儲量作為儲量評估的基礎，最大程度消除計算過程中的主觀因素，降低項目風險。近年來隨著油藏認識難度的增加，不確定性研究方法被用于國內(nèi)部分區(qū)塊儲量的評價中，但整體應用程度不廣，對于不確定參數(shù)的分析不夠全面[1-4]。

本文以海外A油田為例，明確影響儲量的不確定參數(shù)，開展各參數(shù)的定量評價。這種不以確定油藏參數(shù)為目標、側重以降低油藏認識不確定性為核心的研究方法，既考慮油藏地質(zhì)認識的復雜性，又能為后續(xù)決策提供可靠依據(jù)，有很好的借鑒意義。

1.概況

海外A油田目的層為三角洲前緣沉積，發(fā)育分流水道、障沙壩、分流間灣、海相黏土等沉積微相。區(qū)塊發(fā)育高孔、高滲的氣頂?shù)姿當鄩K砂巖油氣藏。

此類油藏儲量計算受影響因素多，為降低開發(fā)風險，需要定量表征不確定因素對儲量的影響，明確主控因素，指導下一步開發(fā)。

2.不確定參數(shù)分析

三維地質(zhì)建模是應用廣泛的定量表征儲層及油氣藏的技術手段，也是后續(xù)數(shù)模及開發(fā)部署的基礎。本次研究以確定性建模與隨機建模相結合，綜合考慮沉積相、巖相、構造、油氣水界面、地震屬性等參數(shù)。

(1)不確定參數(shù)識別

表1 影響模型儲量的不確定性參數(shù)表

容積法是儲層總孔隙體積乘以含油飽和度和油氣密度，除以油氣體積系數(shù)得到地面條件下的油氣地質(zhì)儲量。儲層總孔隙體積與構造形態(tài)、油氣水界面、有效孔隙度等息息相關。模型中的容積法公式中所涉及的參數(shù)包括兩類：一類是通過實驗方式直接得到的體積系數(shù)、地面原油密度；另一類是間接得到有效網(wǎng)格總體積、網(wǎng)格孔隙度和含油飽和度等。影響因素包括測井解釋精度、變差函數(shù)、地震屬性[3-4]、沉積相占比等?？偨Y影響模型儲量的各不確定性參數(shù)見表1。

(2)不確定參數(shù)分級

構造起伏：受地震資料品質(zhì)、氣頂、存在無井控制區(qū)等因素影響，不確定性較大。

油水界面：多口井鉆遇油水界面且深度一致，油水界面深度確定。

油氣界面：無井鉆遇油氣界面，不確定性較大。

測井解釋參數(shù)：與測井儀器、測井解釋模型、解釋人員經(jīng)驗等有關。

變差函數(shù)：結合井點砂體厚度及地震屬性確定，變程長度存在不確定性。

地震屬性：分流水道具有高振幅、低頻率、低有效頻帶及低衰減的特點，分流間灣表現(xiàn)為低振幅、高頻率和高頻帶的特點[5]。受地震信噪比、地震分辨率、砂體厚度等因素影響，建模時將地震屬性網(wǎng)格化后的數(shù)據(jù)場作為趨勢面來約束孔隙度等地質(zhì)屬性場。

沉積相占比：使用變差函數(shù)對屬性的空間變化進行描述，同時采用沉積相百分比控制的方法約束屬性建模。

地面原油密度、體積系數(shù)：實驗及測試資料得到地面原油密度為：0.89～0.91g/cm3，體積系數(shù)為1.15～1.18，參數(shù)取值范圍變化較小。

根據(jù)對A油田儲量影響程度的大小，將不確定性參數(shù)分為主要和次要兩級，其中主要不確定性參數(shù)為：構造起伏、油氣界面、變差函數(shù)、各沉積相所占百分比；其余參數(shù)均為次要不確定性參數(shù)。

3.主要不確定參數(shù)分析

(1)構造起伏

本區(qū)構造不確定性因素較多，主要體現(xiàn)在以下幾方面：

①時深轉換不確定性。目的層為氣頂油藏，且上部也有氣層發(fā)育。氣層較低的速度改變了地層速度變化[6-7]。計算表明，氣層影響時深轉換最大深度誤差為±30m（圖1）。

②無井控制區(qū)構造不確定性。A油田鉆井基本集中在平臺附近，時深轉換只能借用有井控制區(qū)，存在不確定性。

③斷層解釋不確定性。本區(qū)受拉張應力作用形成的走滑斷層尾端相對較脆，易形成分支斷層。由于地震資料品質(zhì)不高，分支斷層垂直斷距較小，在地震剖面上大多僅表現(xiàn)為傾角的細微變化，識別較為困難。

(2)油氣界面

本區(qū)未有井鉆遇油氣界面，參考油頂深度及地震屬性，油氣界面取值范圍為3245～3255ft。

(3)變差函數(shù)

本區(qū)物源來自陸上，主變程方向為北偏西10°。由于海上鉆井數(shù)量較少且平面分布不均，平面地質(zhì)統(tǒng)計特征的分析較為困難?？紤]到A油田為建產(chǎn)三十多年的老油田，除了利用地質(zhì)統(tǒng)計學的數(shù)學分析法，還結合地層對比的砂體連續(xù)性[8]，考慮注水開發(fā)見效及水淹情況的數(shù)模擬合調(diào)整結果，對變程長度進行綜合判定（圖2）。

圖1 A5井附近最高構造面、基礎構造面、最低構造面

圖2 利用三種方法綜合判定變程長度不確定性圖版

通過上述三種方法，分別對儲層比較發(fā)育的障壁沙壩微相和分流水道微相的主、次變程方向變程長度不確定性進行分析，取三種方法得到最大和最小變程長度作為取值范圍。

(4)沉積相占比

本區(qū)發(fā)育分流水道、障壁沙壩、分流間灣、海相黏土四類沉積微相，分流水道、障壁沙壩微相發(fā)育，沉積穩(wěn)定，井間對比性強，采用序貫指示法進行相建模。沉積微相所占百分比數(shù)由井數(shù)據(jù)得到，采用地震數(shù)據(jù)彌補井數(shù)據(jù)的不足[9-10]。

圖3 地震屬性體聚類分析圖

將地震體數(shù)據(jù)沿目的層提取均方根振幅、原始振幅等能夠反映巖性的屬性進行神經(jīng)網(wǎng)絡聚類分析，得到四種離散數(shù)值的聚類結果。通過分析分別與四類沉積微相對應（圖3），得到各類沉積微相的分布百分數(shù)。

A油田地震屬性聚類結果與井數(shù)據(jù)分析的四種沉積微相分布百分數(shù)相比，海相黏土相、分流間灣相百分數(shù)相仿，障壁沙壩相井數(shù)據(jù)分析值低于地震屬性分析、分流水道相井數(shù)據(jù)分析值高于地震屬性分析；考慮地震屬性與地質(zhì)屬性的誤差容忍區(qū)間，井數(shù)據(jù)分析值均落入了地震屬性誤差容忍區(qū)間。將地震屬性分析各沉積微相分布百分數(shù)作為基礎值，不確定性分析時可在誤差區(qū)間內(nèi)上下浮動。

4.模型儲量不確定分析

(1)儲量概率分布

根據(jù)對A油田可能存在的構造誤差的分析，加入控制點以控制誤差變化趨勢；對控制點采取高斯隨機模擬的方法生成-1到1區(qū)間的隨機誤差面；通過調(diào)節(jié)高斯隨機模擬種子點可得到隨機誤差面的不同實現(xiàn)。

在進行不確定性分析時，隨機構造面Sr可根據(jù)公式：得到。式中，S0為基礎構造面；系數(shù)a取上文分析的A油田構造最大誤差絕對值30m；Sg為隨機誤差面。

對構造賦予基于基礎構造面的隨機構造面、其它各不確定性參數(shù)賦予其最大、最小值框定的取值范圍之后，進行設定次數(shù)的運算，輸出所有可能的結果。最后用Monte-Carlo方法計算得到儲量的概率分布圖（圖4）。

圖4 A油田儲量概率分布圖

(2)敏感性分析

從儲量概率分布圖可以看出A油田地質(zhì)儲量不確定性較大，需要對主要不確定性參數(shù)進行敏感性分析，定量評價不確定性參數(shù)對地質(zhì)儲量的影響程度[11-12]，得到各參數(shù)對儲量影響程度敏感性（圖5）。

圖5 地質(zhì)儲量不確定性參數(shù)敏感性分析風暴圖

結果表明，A油田儲量受構造、油氣界面影響最大。由于油氣界面也受構造起伏的影響，所以構造不確定性成為首要影響因素。為降低投資風險及輔助決策，建議在構造不確定性較大的部位部署導眼井，落實目的層深度和氣油界面，以降低不確定性風險，為后續(xù)決策提供支持。

5.結論

針對A油田地質(zhì)特點，識別出影響地質(zhì)儲量的主要不確定性參數(shù)，確定不同級別地質(zhì)儲量，為下一步開發(fā)決策進行了有效指導。

（1）影響儲量計算的不確定參數(shù)有構造起伏、油水界面、油氣界面、測井解釋儲層參數(shù)精確度、變差函數(shù)、地震屬性與地質(zhì)屬性的相關性、各沉積相所占百分比、地面原油密度、體積系數(shù)等，主要不確定性參數(shù)是構造起伏、油氣界面、變差函數(shù)、各沉積相所占百分比。

（2）A油田P90、P50、P10儲量數(shù)值差值較大，分析認為構造因素是影響A油田儲量不確定性的最大因素，并提出在構造不確定性較大部位部署導眼井的建議，以降低不確定性影響。