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大庆长垣油田特高含水期精细油藏描述技术

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地质 储层 沉积 地化 层序地层
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2009年128卷第5期 大庆石油地质与开发 2009 8 0.3969/J.000—3754.2009.05.016 大庆长垣油田特高含水期精细油藏描述技术 李 洁 郝兰英 马利民 (大庆油田有限责任公司勘探开发研究院,黑龙江大庆163712) 摘要:针对特高含水期剩余油高度零散、复杂的问题,大庆油田开展了高含水后期精细油藏描述技术研究与现 场应用试验,形成了以储层沉积微相为基础的相控地质建模和大规模并行数值模拟为主要内容、具有大庆特色 的精细油藏描述技术。实践表明,大庆油田精细油藏描述研究充分定量应用了精细地质研究成果,细化、量化 了剩余油分布,优化了综合调整挖潜,措施可以落实到单井、单层,对控制油田产量递减和含水上升起到了很 好的作用,必将成为现代化油藏管理的有效模式。从理论和实践两个方面系统论述了大庆油田精细油藏描述技 术的发展历程、思路、要点、成果和认识,并指出了今后的发展方向。 关键词:注水开发;特高含水;三维地质建模;储层精细描述 中图分类号:献标识码:A 文章编号:1000009)05N I an—A Li— 637 1 2,to of in is is by on of is in is is in a on of of s a a 3 in i— of in D 稿日期:20098 作者简介:李洁,女,1961年生,高级工程师,博士,从事石油地质研究。 E—84· 大庆石油地质与开发 2009正 大庆长垣具有“构造简单、储层复杂、层数 众多、相变剧烈、黏度较大、含蜡较高”的地质 特征,大庆长垣油田投人开发以来,一直重视油藏 描述工作,每一项重大开发调整举措都是在大规模 深入细致的精细油藏描述基础上完成的。从1994 年开始,开展全面的储层构造再认识,以河流.三 角洲储层描述技术为代表,形成符合大庆长垣实际 沉积特点、又具有可操作可推广的大庆特有的技术 系列,仅2000年7月至2001年10月产生直接和 间接经济效益70 255×10 元,为“九五”一“十 一五”期问的开发调整奠定了坚实的地质基础。 近几年,随着科学技术的进步,配套开展了三维地 质建模和精细数值模拟工作,形成具有大庆特色的 相控建模技术和具有独立知识产权的并行机群数值 模拟技术,极大地提高现代油藏研究工作水平,有 力推进了油田三次采油和二次开发的进程,截至 2008年底,大庆长垣精细数值模拟覆盖面积比例 达36%。5年来,大庆油田开展精细油藏描述课题 研究351项,其中国家级4项(国家973项目“剩 余油分布数字化定量描述及精细模拟方法研究” 子课题等)、研究成果获集团公司和股份公司级科 技创新奖7项、油田公司级科技创新奖45项;撰 写并发表论文612篇,编写文集5部,2000年编辑 出版的《大庆油田河流一三角洲储层研究》对全油 田范围内开展第一轮次的精细地质研究起到了极大 的技术指导作用;举办“大庆长垣油田开发地震 技术”国际研讨会、承办中国石油学会地质学组 的“不同类型河道砂体内部构型及剩余油研究” 学术讨论会及内蒙古岱海、陕西延长、青海湖、云 南等野外考察活动共计30余次。制定和修订标准 9项,累计培养了专业技术人才400余人次。建立 庞大丰富的成果数据库,提升了精细油藏描述成果 的品质,标志着大庆油田精细油藏描述三维、四维 定量化成果已经升值为企业的数据资产,为数字化 油藏的实现奠定了基础。 大庆油田经过5萨杏等主体油 田的含水已超过90%,以精细量化描述剩余油为 核心、提高采收率为目的,以多学科集成量化剩余 油描述为标志,大庆油田广泛而深入的展开全面的 精细油藏描述技术攻关。曲流河道点坝内部构型、 顺直河道、大型复合砂体单一河道描述、利用密闭 取心井建立储层地质知识库等储层研究,方兴未 艾;构造建模、属性建模、井控非井控相建模方 法,层出不穷;剩余油分布一体化研究模式、水平 井导向设计方式,百花齐放。创新发展了密井网条 件下的精细构造研究、储层层内非均质研究、三维 精细地质建模、精细数值模拟建模、精细剩余油描 述等5项关键技术,使构造研究由平面二维组合发 展到单砂层顶面三维可视化表征,储层描述技术由 “模式绘图法”发展到层内结构界面刻画,地质建 模技术由传统确定和随机建模发展成独创的相控配 套技术,数值模拟技术由宏观多层工作站发展到单 层具有自主知识产权的并行机群来实现,剩余油分 析技术由定性半定量化发展到细化定量化综合表 述,通过创造性地工作,促进了精细油藏描述技术 的继续深化和成果应用转化,探索出一条油田特高 含水期精细开发调整的有效技术途径¨ 。 1特高含水期精细油藏描述5项关键 技术 1.1精细到单砂层的精细构造研究技术 大庆油田对长垣的构造研究始于20世纪70年 代,由于大庆长垣短轴背斜的构造相对简单,构造 研究的重点是断层分布,当时采用的是二维模拟地 震资料,对中等偏大规模的断层分布基本认识清楚 了,以后各个时期,随着井网的不断加密,逐步完 善了中等以上断层的认识。1999年起,利用丰富 的井点信息,绘制间距小于5 的等深图,显示微构造形态,提出了正向、负向 和斜面3种微构造,并制订了《储层微型构造编 制技术规范》标准。近5年来,随着二维空间领 域对断层构造认识的不断发展完善,尤其是在全长 垣砂岩组顶面构造断层基本认识清楚的基础上,重 点利用建模软件建立三维可视化的构造模型,总结 出断层面的7种模拟方式,小断距断层的5步组合 法,断层空间关系的5种组合方法,完成了基于测 井资料的单砂层顶面精细构造描述技术。 针对喇萨杏油田实际特点,选择从密井网资料 (分层数据和断点数据)出发,利用进行构造建模或者利用早期立的断层面网格、层面网格等构造建模成果输入 过近年来的研究与实践,形成了如下技术:一是, 按照分级控制原则,通过合理配置派生小断距断层 与大断层空间切割关系,结合断点平面上分布形 态、断距变化的规律、断层面倾向和性质以及断层 面两侧地层层位落差等,从大到小逐级认识和组合 第28卷第5期 李洁等:大庆长坦油田特高含水期精细油藏描述技术 ·85· 小断距断层断点,确保断点平面分布区域内不存在 无断点井点;二是,利用密井网断点资料,通过三 维空间显示断点与断层面空间配置关系,初步判定 断点的归属,再通过二维平面显示井位、断点、断 层面综合判断断层延伸范围,进一步校验断点的归 属,如此反复,实现断点的最优组合;三是通过断 层面精细模拟、断层精细组合和人机交互拾取断层 面与地层面交线约束和重建构造层面模型,建立三 维精细构造模型;四是整合建模软件和成果资源,实现优势互补、协同建立 构造模型。 通过上述方法精细刻画断点、断层和地层这三 大构造要素的空间组合和配置关系,精细表征沉积 单元(单砂层)微幅度构造、断层分布以及断层 与单砂体空问切割关系,建立起精细描述较小断层 和沉积单元级微幅度构造的沉积单元(单砂层) 级精细构造模型,实现了直线型、新月型、座椅 型、阶梯型、地垒型、地堑型和“Y”字型等多种 类型断层的精细表征,建立起了精细准确的沉积单 元(单砂层)级三维构造模型,使微幅度构造研 究更加精细、准确、直观和定量化。截至目前,构 造建模面积达到928.6 组合断点18 942个, 建立断层模型567条,平均断点组合率达到82%。 通过精细刻画各沉积单元构造及断层分布,有力地 指导了断层边部井位部署,例如在杏1~2区东部 聚驱钻井过程中,依据精细构造模型对断层附近设 计聚驱井钻遇断点情况进行了预测,在断层边部移 动了5口井的井位,井位移动后单井钻遇目的层葡 I 1—3的有效厚度增加7.9 证了聚驱目的层 的钻遇厚度,确保了聚驱效果。 1.2精细到层内的储层精细描述技术 对于大庆长垣这样一个多油层砂岩油田,储层 的非均质始终是影响开发效果的主要因素,储层的 精细描述是油藏研究的核心内容。1999年喇萨杏 油田开展了精细地质研究,通过垂向上进一步细分 沉积单元,平面上细分沉积微相,建立了大庆长垣 主要的砂体沉积模式,形成了“模式绘图法”,该 方法在大庆油田进行了规模化推广应用,研究成果 在二、三次井网加密及分单砂体注采系统调整中取 得了显著的开发效果。2000年以来,随着三次采 油和综合调整力度的加大,调整对象也逐步由层间 转向层内,厚油层底部低效无效循环与顶部剩余油 同时并存,对河道砂体的非均质认识不能满足开发 要求,为此开始了分河道类型、分层次开展河道砂 体非均质性描述研究,在三角洲分流河道砂体研究 上,形成了窄小河道砂体井间预测描述方法及内部 建筑结构精细解剖方法;在曲流河型砂体研究上, 从复合河道砂体识别、单一河道识别、单一点坝、 点坝内侧积体和侧积夹层识别、基于内部构型的三 维地质建模5个层次开展了研究,在此基础上进一 步深化了曲流河型砂体平面及层内部非均质性特征 的认识。 在油田进行的几次井网层系调整过程中,随着 井网的加密,依据现代沉积理论,经过大量的研究 与实践,形成了“在当代沉积学理论指导下,依 据密井网测井资料显示的各种沉积特征和沉积界 面,以及大型河流一三角洲沉积各类储层特有的沉 积规律和模式,采用层次分析和模式预测法,由大 到小、由粗到细分层次逐级解剖砂体几何形态和内 部建筑结构,精细建立地质模型,系统描述储层宏 观非均质性”的储层精细描述方法,建立了涵盖 大庆长垣所有储层沉积类型的11种不同成因砂体 组合模型。据此,喇萨杏油田已经完成了以纵向细 分沉积单元、平面细分沉积微相为主要内容的储层 精细地质研究,形成了单一储层沉积单元的平面沉 积(微)相带分布图和相应的数据库成果,对平 面上大面积分布的河道砂体解剖到复合曲流带、单 一河道砂体、点坝砂体、废弃河道、决口扇和河漫 滩等微相,对储层的认识发生了质的变化,使储层 的预测性描述更加准确,为三维地质建模奠定了重 要基础。具体技术包括:沉积单元及单砂层精细划 分对比技术,实现把整套萨、葡、高油层在纵向上 分区(采油厂或开发区)统一细分到沉积单元或 单砂层,各开发区由原来的45~136个小层增加为 61~181个单砂层,平均增加层数为24层(16~ 45层),层数增加比例平均为25.7%(15.7%~ 35.6%);河流一三角洲体系沉积微相及岩石物理相 精细划分和识别技术、沉积微相及岩石物理相平面 精细描述技术、河道砂、河间砂及前缘砂中各种单 砂体的精细识别与描述技术和单砂层沉积相带图的 精细编制技术,实现单一沉积单元或单砂层内沉积 微相或岩石物理相的平面精细描述,共计完成以动 态区块为单位的萨、葡、高油层单砂层沉积相带图 7 542幅,并对所绘图幅全面进行了沉积学特征描 述;对典型解剖区、试验区实现单砂体的精细识别 与描述;完成了储层精细描述技术的方法理论和概 念系统总结,编写出近5万字的“大型河流.三角 洲沉积储层精细地质模型”一文,文中精辟地论 ·86· 大庆石油地质与开发 2009芷 述了储层精细地质模型的概念、储层精细描述的层 次分析法和模式预测描述法,并对松辽大型湖盆三 角洲的沉积背景和11种储层精细地质模型做了全 面阐述。 喇萨杏油田的河道砂体主要分为砂质辫状河砂 体、曲流河砂体和顺直型砂体,主要分布在喇萨杏 油田主力油层及萨中以北地区的非主力油层中。由 于复合曲流带内部发育多条单一曲流带,同一条单 一河道又形成不同类型的废弃河道及点坝,点坝内 侧积夹层规模小,井间追踪和描述困难。因此,近 几年来,完善了“模式指导、特征识别”的单一 河道划分方法,确定单一河道边界的5种识别标 志:①河道砂之间的河间沉积;②河道砂体规模的 差异性;③河道砂体顶面层位高程差异;④废弃河 道分布;⑤测井曲线特征差异。确定不同单一河道 间砂体间3类接触关系:凸岸和凹岸相接、凹岸和 凹岸相接、凸岸和凸岸相接。依据两期河道问连通 程度,共细分为14种类型;形成了“废弃河道定 迈、厚度定位”的单一河道内点坝划分方法,点 坝的识别标志主要包括沉积层序上的正韵律垂向沉 积层序、砂体厚度大、垂向水淹特征以及紧邻废弃 河道分布4个方面;探索定量判断曲流河点坝砂体 规模方法,通过全球卫星照片,以嫩江月亮泡曲流 河段为研究对象,对19个河段的河宽和点坝长度 进行回归分析,发现两者呈正相关关系,且相关性 较好。 f=0.853].453 1 (1) 式中m; 为河流满岸宽度,m。 发展了点坝内部侧积夹层描述方法,2008年 通过对大量的国内外与大庆油田沉积条件相似的现 代沉积及露头资料的分析,搞清了侧积层分布模式 及影响因素,统计分析饮马河等国外15个现代沉 积及露头资料,侧积层倾角与河流的宽深比相关性 好,并得到了侧积层倾角求取方法,解决点坝内部 建筑结构刻画侧积层倾角确定的难点问题。 形成了以单一河道划分、点坝识别、夹层预 测及层内建模为主要内容的内部建筑结构表征方 法,实现了精细刻画河道砂体内部非均质特征的目 的(图1)。200430 157口井的河道砂层内非均质性研究,储层地质 认识由沉积单元进一步细化到单砂层内,基本搞清 了各类河道砂体内部夹层的分布特征,并在侧积夹 层井间预测、倾角计算和模型建立等方面有所突 破,取得了“曲流河点坝体边部废弃河道及点坝 建立层段结构模型,描述层间非均质性和划分岩 相段:砂、泥分布结构,选择油层细分对比方法 泛滥一分流平原相 三角洲内外前缘相I 细分沉积单元 细分单砂层一l ’ 划分微相类型 划分微相及相对均质 建立微相分布模型 建立微相 质单元势布模 上 追溯、描述单砂体(复合河道 追溯、描述单砂体(不连缓席状间砂体)建立单砂体分布模型 砂中)建立单砂体分布模型 I l 上 描述砂体厚度分布形式,建立精I . 描述砂体渗透率分布形式菇 细沉积模型,揭示内部结构特征I 建立渗透率非均质模型 I l 综合建立储层精细地质模型 图1大庆油田储层精细描述层次和内容 of i 内部侧积夹层的遮挡作用是造成剩余油存在的主 要原因”的重要认识。 1.3基于井资料的三维精细相控地质建模技术 传统的地质建模是以井点为约束,运用地质统 计学方法建立油藏地质模型,建模结果对井间的描 述往往不能完全反应地质认识,传统的确定性建模 和随机建模方法均无法精确表征储层因沉积环境差 异造成的平面非均质性。2002年开始,应用大庆 油田储层精细描述成果,自主创新沉积相带图数字 化技术,结合地质统计学方法,采用自主研发软件 和引进软件联合,在建立精细描述较小断层和沉积 单元级微幅度构造的构造模型基础上,充分应用精 细地质研究成果建立沉积微相模型,以此为约束条 件建立相控孔、渗、饱等属性模型,尽可能精确表 征储层纵向精细到沉积单元或单砂层内、平面精细 到沉积微相(或岩相单元)的非均质性。期间, 针对全油田各套井网孔、渗参数解释不一致和不完 善,有效厚度小于0.5 1 参数,且不同时期测井系列解释结果差别较大,开 展了油田孔渗一致性解释方法研究,满足大规模地 质建模需要;研究变差函数分析方法,获得能够精 细刻画源数据的空间相关性和数据构形特征,用以 表征储层及其内部各种属性参数的各向异性;探索 第28卷第5期 李洁等:大庆长坦油田特高含水期精细油藏描述技术 ‘87· 厚油层内部三维地质建模技术,以单井测井资料为 硬数据,平面沉积微相为趋势,在剖面上按照点坝 解剖分析的结果表征侧积层的分布形态(倾向、 延伸、倾角和间距),建立每个点坝砂体三维建筑 结构剖面模型,平面上依据侧积层的新月型的水平 分布形态连接各剖面之间的侧积层,最终建立层内 三维建筑结构模型,再现点坝内部侧积层的空间分 布特征。 喇萨杏油田密井网条件下的三维精细地质建模 技术路线:自主研发软件和引进软件联合,在建立 精细描述较小断层和沉积成因单元级微幅度构造的 构造模型基础上,充分、有效利用几十年积累的密 井网储层沉积学研究成果(精细地质研究成果) 建立确定性的储层沉积微相模型,以此为约束条件 建立精细岩相随机预测模型,实现第一步相控;然 后,以岩相随机预测模型为约束条件,精细建立 孔、渗、饱等属性随机预测模型,实现第二步相 控;最后,通过不确定性分析,优选出精度最高、 风险最小的随机预测模型,达到尽可能精确表征储 层纵向精细到沉积单元或单砂层内、平面精细到沉 积微相(或岩相单元)的非均质性的目的。相控 地质建模技术的形成与应用,一是使相约束下的砂 体属性插值更加合理,建立的地质模型更加接近实 际;二是实现了按沉积类型对储层砂岩属性分别描 述,提高了油藏数值模型的精度;三是基于该地质 模型进行动态历史拟合的精度明显提高,数值模型 客观体现了砂体内水驱流体流动规律和特点;四是 强化了相模型的计算机处理,并研制了与引进的三 维地质建模软件以实现纵向精确 到单一沉积单元或单砂层、平面精确到沉积微相的 构造模型和储层模型的建立。 由此,形成了一套完整的喇萨杏油田密井网条 件下以沉积微相为约束条件的三维精细地质建模技 术。应用该方法2004块的相控三维地质模型,覆盖面积1 625.57 地质储量18.81×10 t,为剩余油研究尤其是在水 平井方案设计和钻井跟踪过程中提供了可靠的地质 模型。例如,依据萨中南一区南1—2.平25井区曲 流点坝砂体内部建筑结构典型解剖和内部隔夹层三 维建模成果,成功设计了水平井轨迹,并进行了随 钻跟踪调整,在周围开发井含水均>90%的条件 下,取得了日产油100 t、含水<10%的良好挖潜 增储效果。若按原设计轨迹穿出油层部位对应的射 孔段长度为42 m,折算影响累计产油量3 592 t。 1.4基于百万节点的精细数值模拟技术 大庆油田每口井钻遇的储层达到上百个层以 上,并且已经有40多年开采历史,开发井网密度 达到45 Ll/上,对于这种多层非均质和较密 井网条件下的剩余油认识和开发调整,要求开展数 百万节点以上的大规模精细数值模拟,油藏数值模 型的节点数越来越大,串行模拟技术已不能满足计 算和研究的需要,只有依靠更先进的并行模拟技术 来解决,而引进国外并行模拟技术费用昂贵,无法 满足油田大规模应用的需求。根据国际上高性能计 算机的发展趋势,大庆油田选择了计算机集群的技 术路线,自主构建了多套数值模拟专用微机机群, 研制了并行数值模拟软件,并推广到采油厂,为普 及厂级技术人员数值模拟工作奠定了技术基础,为 大庆油田开展多学科油藏研究或管理创造了必要条 件。2002年对“大庆黑油”模拟软件进行了并行 化研发,自主研发了油藏模拟并行微机机群的构建 技术和并行油藏模拟软件现了百万节点 油藏数值模拟。该软件通过局域网络和借助用软件,实现了并行计算中的数据交换;采用主 从方式的并行策略,通过区域分解、调用微分方程 并行求解软件包决了区域分解及进程间 的数据存取与通讯、雅可比矩阵的并行计算、大型 稀疏非对称线性系统的并行求解等一系列关键技术 问题,实现了串性黑油模拟器的并行化。经数值实 验对比和在现场7个区块的推广应用证实, 软件模拟结果是稳定可靠的。它的诞生使 现场同时开展多个区块的大规模精细数值模拟成为 可能,在一定程度上摆脱了对于引进并行油藏模拟 软件的依赖,该项技术达到了国际并行油藏模拟的 先进水平。 2002在多学科油藏研究应用中不断发展和完善。随着 硬件的发展,对并行软件64位平台移植,使软件与硬件相匹配;对并行 软件好地描述 了地质构造。同时,配套开展沉积相控渗流特征描 述技术和多油层砂岩油田分层注水模拟技术的数值 模拟关键技术研究。 相对渗透率曲线的选取直接影响油藏模拟精 度,相对渗透率受岩石的物性、孔隙结构和润湿性 等因素影响,而这些因素受沉积相控制。研究表 明,即使地区、油层组、渗透率都相同的岩样,沉 积相不同,其相对渗透率曲线差异仍然较大。为 ·88· 大庆石油地质与开发 2009芷 此,结合相控地质建模信息,创新发展了沉积相控 渗流特征描述技术。2007内所有相渗资料,计算出了不同地区、不同油层 组、不同沉积微相的平均油水相对渗透率曲线数 据,建成了大庆长垣相渗曲线分类数据库。该技术 融合了沉积学与油层物理学,为油田开发过程中准 确的渗流计算奠定了基础。其应用提高了历史拟合 符合率,减少了拟合次数。拟合符合率一般由 70%左右提高到90%以上,区块历史拟合次数一 般由50多次降到20多次。 真实反映每口井的分层注水量是精细历史拟合 的关键,以往历史拟合只能拟合全油田、开发层系 及单井指标,而不能拟合更细的单井层段指标。为 使注水井的分层注水量与实测结果相吻合,提出利 用虚拟井的方法来解决此技术问题。分层注水的实 现方法是“一井劈多”,即将每口实钻井分成若干 “虚拟井”。每个“虚拟井”的井位与实钻井相同, 射孔层分别对应一个注水层段,“虚拟井”的注水 量动态地根据层段实测资料进行劈分。在2005年 成功研发了多油层砂岩油田分层注水模拟技术。该 技术把分层注水措施的开发效果模型化,体现了 动、静态资料相结合,通过南5_4.检725取心井资 料对比分析表明,按全井注水模拟(模拟器自动 劈分)与地下实际情况的符合率72.4%,而用分 层注水模拟后符合率提高到82.1%,充分表明了 分层注水模拟能有效提高模拟精度。 1.5基于河型的层内的精细量化剩余油描述技术。: 特高含水期油田开发与调整的主要任务就是 “认识剩余油,开采剩余油”。大庆油田自20世纪 60年代进行注水开发以来,十分注重小层动态分 析和油水运动规律等方面的研究工作。60年代成 立了百人小层动态攻关队,开展了小层动态计算及 油砂体动态分析方法研究、非均质油层水动力学计 算方法研究以及利用电模拟实验进行多油层油田单 层动态分析各种压力及产量的计算等研究;70年 代开展了油藏二维二相渗流计算方法研究、测井水 淹层解释研究(581系列)、非均质厚油层水驱物 理模拟实验研究、单层注水开发全过程矿场试验、 应用密闭取心检查井研究层内水驱油状况等一系列 工作;80年代开展了厚油层层内油水运动的数值 模拟研究和残余油微观分布研究;90年代针对薄 差层的开发,开展了水驱油微观数值模拟、宏观剩 余油类型及描述方法、百万节点数值模拟等研究以 及新测井系列水淹层解释(高分辨率 研究;油田进入特高含水开发阶段以后,针对水聚 两驱精细挖潜的需求,形成了多学科油藏一体化研 究、神经网络模式识别技术、水淹层测井解释技术 及交互解释系统、过套管地层电阻率测井等剩余油 研究新技术。 目前,喇萨杏油田纯油区各类河道砂水驱地质 储量为13.881×10 t,其中曲流河型砂体水驱地质 储量为6.224×10 t,占河道砂总地质储量的 44.8%。曲流河型砂体剩余油分布是特高含水期厚 油层剩余油研究的重要方向。通过对喇萨杏油田 2000年以后完钻的25口检查井64个曲流河型砂 体的逐层分析解剖,在内部建筑结构研究基础上, 结合数值模拟,研究了沉积微相、侧积夹层及韵律 性等对剩余油分布的影响。影响曲流河型砂体剩余 油分布的主要因素有以下两个方面:平面上受废弃 河道、河间砂(泥)等变差带的遮挡作用,单一 河道间的剩余油主要存在于废弃河道等各种遮挡部 位,单一河道间由于发育废弃河道、河间砂(泥) 等,造成平面连通关系变差,形成各种遮挡型剩余 油。如萨中开发区2005年完钻的北1.55.检萨Ⅱ7单元处于主流线位置,由于受废弃河道遮 挡,层内仍有34.7%的厚度未水洗;层内受侧积 夹层分布和韵律组合方式的控制,曲流河型砂体点 坝内部由于侧积夹层的遮挡作用,在油层顶部形成 剩余油。北二西东部萨Ⅱ1+2单元层内数值模拟 结果表明,顺夹层倾向方向注水,波及体积小,剩 余油多;逆夹层倾向方向或沿夹层走向注水,波及 体积大,剩余油少。由于平面和层内非均质性影 响,使得层内水洗特征不同,层内剩余油可分成3 种类型:一是夹层型剩余油,由于侧积夹层的分割 作用,在夹层上部存在剩余油,主要分布在曲流河 点坝砂体的顶部,这类剩余油层数占总层数的 23.8%,未水洗厚度占层内总未水洗厚度的 35.5%;二是正韵律顶部型剩余油,由于受韵律和 夹层共同作用,在韵律段的顶部形成的剩余油,是 曲流河型砂体的主要剩余油分布形式,这类剩余油 层数占总层数的43.7%,未水洗厚度占层内总未 水洗厚度的58.2%;三是分散薄片型剩余油,由 于层内非均质性的差异,在物性差、韵律段顶部和 夹层附近存在少量的薄片状的未水洗厚度,这类剩 余油层数占总层数的32.5%,而未水洗厚度仅占 总未水洗厚度的6.3%。 综上所述,曲流河型砂体底部为高水淹带,剩 余油主要分布在河道砂体的中上部,不同类型剩余 第28卷第5期 李洁等:大庆长坦油田特高含水期精细油藏描述技术 ’89· 油采用不同的挖潜方式,其中,夹层型剩余油通过 缩小井距、厚油层顶部钻水平井扩大注入水的波及 体积来挖潜;正韵律顶部型剩余油通过层内补、 堵、调、驱结合的方式挖潜;分散薄片型剩余油通 过三次采油方法来挖潜。近年来,针对曲流河型砂 体剩余油分布特征重点开展了厚油层顶部钻水平 井、利用“二三结合”方式缩小井距、层内堵补 结合等挖潜方法研究,取得了增油控水效果。 2特高含水期精细油藏描述技术推广 应用取得的主要成果 特高含水期精细油藏描述技术实现了由二维定 性向三维甚至四维定量方向的重大转变,油藏研究 由静态向动、静一体方向发展,由二维向三维、四 维方向发展,由模式向模型方向发展,由定性向定 量方向发展,由二维可视向三维可视方向发展,描 述技术由单一学科数字化向多学科集成数字化方向 发展。应用领域不断拓展,技术水平不断提高,主 要成果主要有以下6方面。 成果一:创新发展了6项描述技术,即精细构 造研究和储层精细预测技术、河流相储层内非均质 性研究技术、大庆特色沉积相控三维精细地质建模 技术、储层渗流特征分类描述技术、并行精细油藏 数值模拟技术、以多学科油藏研究成果为主的剩余 油定量描述方法,建立起从区块一层系一油层组一 不同沉积类型砂体一不同沉积微相一不同井点和网 格的剩余油描述方法。 成果二:完成巨额地质研究工作量,深化了构 造、储层、剩余油等方面的新认识,2006年完成 全长垣面积构造模型的建立,实现长垣整块构造的 数字化和可视化。近5年,绘制相带图及其他地质 图幅27 309张,完成新钻井调整地区储层再认识 工作,完成了47个区块、402.85 30 157口 井的河道砂层内非均质性研究;利用取心井资料对 厚油层剩余油进行了分析,共分析喇萨杏油田密闭 取心井资料166口、1 270个厚油层,形成各种检 查井剩余油分析图件1 254张,实现剩余油分析的 细化和量化;完成87个区块的相控三维地质模型, 覆盖面积1 625.57 三维地质建模覆盖面积比 例达61.02%;完成93个区块、814.17 23 840口井、4 017.5万个节点的油藏数值模拟, 精细数值模拟覆盖面积比例达36.00%,剩余油描 述已量化到单井、单层。 成果三:独创了精细油藏描述网络交流平台, 充分利用网络等现代信息技术,创建了包括论坛、 博客、培训学习等板块的企业网“精细油藏描述 网站”,已经成为精细油藏描述理论学习、技术交 流、问题讨论、合理化建议、信息共享的一个高效 的协作平台,保证了大庆油田各项精细油藏描述工 作的大规模快速开展。 成果四:结合大庆油田“两个层次”精细油 藏描述工作的最新成果内容,建立和完善了以下成 果数据库:“第一层次”方面,新建立了细分沉积 单元数据和微相的“层数据库”;建立了细化厚层层内物性、岩性夹 层的“夹层数据库”;整理和统计分析600多口探 资井和密闭取心井资料建立了全油田25个开发区 块的“油藏特征参数数据库”;建立了54 000多口 井横向测井曲线数据库。第二层次”方面,遵循 “规范存储、网络共享、可视化应用”的原则,在 全油田已规范存储37个区块30、三维地质模型、四维油藏数值模型等精细油藏 描述成果数据体,数万张沉积相带图已经正规出版 下发到采油厂、矿、采油小队技术人员手中,成为 日常开发调整必不可少的地质图件。 成果五:形成了精描系列技术标准与规范、多 种培训教材,即《电性划分有效厚度、表外厚度 技术规范》、《岩心划分有效厚度操作规程》、《油、 气田构造描述方法》、《大庆油田单砂层沉积相带 图编制技术规范》、《储层微型构造图编制技术规 范》、《砂岩油藏黑油数值模拟技术规范》、《多学 科油藏研究技术规范(试行)》、《砂岩油田三维 地质建模技术要求》、《精细储层描述常用图幅编 制技术规范》。从2005年开始,历时3年,编写了 包括碎屑岩岩心描述方法、测井技术基本知识、砂 岩储层“四性”关系及参数解释、砂岩储层沉积 相等内容的开发地质基础知识培训多媒体教材。教 材共3万多文字材料、380多张多媒体,并配有 400多图幅及密闭取心井讲解录像。 成果六:取得了内容丰富、效果显著的开发调 整应用成果,直接效果是:深化了地质认识,细化 量化了剩余油,优化了调整方案,优化了监测系 统,客观全面评价开发效果,指导了单井措施挖 潜,精细计算和核实地质储量。近5年,大庆油田 综合应用构造、沉积、储层及剩余油等精细油藏描 述研究成果,共实施各种水驱调整110个区块,聚 驱开发调整22个区块,进行现场试验41个区块, ·9O· 大庆石油地质与开发 2009拄 共钻新井13 719口,增加可采储量6 375.88× 10 t。实施水驱区块综合治理60个区块,覆盖含 油面积836.06 地质储量15.70×10 t、涉及 油水井19 499口,保证了特高含水期水聚两驱增 加可采储量和提高采收率。 3认识与展望 大庆油田精细油藏描述技术的发展特点,一是 体现了学科之间的集成,使静动相结合达到前所未 有的高度。学科之间不是接力赛,而是篮球赛,互 动互促互进;二是数字化,借助于以计算机为主要 手段的信息技术,实现研究的预测定量和优化定 量,易于存储和传输;三是可视化,我们推行的精 细油藏描述研究的一个特点是生成油藏数据体,容 易展示,使研究者在感官上与油藏认识互动,易于 加深理解和启发;四是方案设计个性化,集成化油 藏研究的储层非均质性描述、剩余油分散性描述和 措施效果的预测功能,容易实现方案设计的个性 化。 进入特高含水阶段,储层内部非均质性、内部 建筑结构对剩余油的影响更为突出,层内矛盾上升 为主要矛盾,注采结构调整从层系问转移到层系内 部以至厚油层内部。在技术上进一步向精细化发 展,以沉积学、层序地层学为指导,进一步深化地 质研究,为三维地质建模提供依据。地震横向预测 能力是强大的,对平面上相变剧烈的储层来说提供 了又一手段,要把地震储层地质研究纳入精细油藏 描述体系,发展密井网约束的基于模型的储层地震 预测技术。厚油层内进行结构调整实现控水挖潜已 经成为一项战略举措,储层内部建筑结构如何表 征,层内剩余油分布如何量化,控水挖潜措施如何 优化,这些世界级难题,给油藏研究提出了新的问 题,需要我们进一步在技术上攻关。更要进一步丰 富精细油藏研究内涵,检查井资料、试井解释与三 维地质建模、油藏数值模拟的集成化也应进一步探 索,继续完善以计算机技术为基础的集成平台和工 作流程,开展聚合物驱多学科油藏研究,开展模型 存储技术和网络通信技术研究。同时将拓宽精细油 藏研究应用领域,将实现以油藏研究的集成化、数 字化、可视化、方案设计个性化、网络化和智能化 为目标的油藏管理现代化。精细油藏描述技术必将 在
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