• / 7
  • 下载费用:1 下载币  

河流相砂岩油藏综合地质评价建模

关 键 词:
河流 砂岩 油藏 综合 地质 评价 建模
资源描述:
  作者简介 : 付国强 , 男 , 1968 年 11 月生。 1998 年毕业于石油大学 (北京 ) , 获硕士学位。现为冀东石油勘探开发公司勘探开发研究院工程师。通讯处 : 河北省唐山市新华西道 51 号甲区。文章编号 : 025322697 (2000) 0520021206河流相砂岩油藏综合地质评价建模付国强 1 张国栋 1 吴义杰 2 陈喜禄 3 尹克敏 3(11 冀东石油勘探开发公司 河北唐山  063004; 21 中国地质大学 北京  100083; 31 胜利油田 山东东营  257001)摘要 : 以冀东油田庙北地区馆陶组油藏地质模型、油藏定量评价模型的建立为例 , 较有针对性地阐述了在河流相沉积的复杂断块区 , 以三维测井约束反演为基础 , 以产能建设为目标 , 按照模式约束、钻井控制、地震导向外推的技术思路 , 应用地质统计学技术 , 充分结合地质、测井、测试等信息 , 定量地研究储层岩性、物性和含油性。同时 , 在三维空间内 , 把构造、储层和油气水特征进行了有效地叠合 , 对油藏位置和特征进行精细描述 , 并建立起定量反映油气田特征的三维可视化模型。经实践检验 , 可大大提高建模精度 , 从而为高速、高效地开发油田 , 动用其地质储量提供了可靠的地质依据 , 为油藏数值模拟和开发方案的编制提供了地质模型 , 并起预测作用。关键词 : 油藏地质建模 ; 油藏定量评价 ; 三维测井约束反演 ; 地质统计学 ; 砂体模型 ; 属性模型中图分类号 : T  文献标识码 :  言油藏地质建模是近年来兴起的一项对油藏类型、油藏几何形态、规模大小、厚度及储层参数空间分布等特征进行高度概括的新技术。国内外许多专家和学者在此方面都进行了大量的研究 , 取得了丰硕的成果。但对河流相断块油藏的建模尚处探索阶段。这主要是由于河流相地层不但缺乏标志层 , 而且断层多、断块小 , 砂体薄且横向变化大 , 井间对比内插外推困难。本次建模就是针对这一问题而开展的 , 力求在钻井的控制下 , 使用成网的三维地震反演信息来弥补有限井资源的不足 , 取得了良好的建模效果。使用三维测井约束反演技术和方法的最终目的就是要把地震资料与钻井资料结合起来 , 即通过把常规界面型反射剖面处理成岩层型测井剖面 , 使地震资料与测井资料能够直接连接对比 , 进而达到井间地质信息非线性内插与外推 , 预测远离钻井位置油藏特征之目的 \[ 1 \]。使用地质统计学有效地集总地震、测井和地质等信息 , 必将要求应用计算机 , 将大量含有丰富地质信息的数据以图形、图像的形式直接显示出来是三维可视技术的主要功能 , 应用计算机工作站卓越的图形功能 , 从三维世界思考和建立三维空间地质模型 , 就是把分析地质、地震、测井等资料研究认识油藏的过程转化为建立三维地质模型的过程 , 并从建成的可见三维地质模型出发来认识和研究油藏 , 为高速、高效开发油田奠定可靠的地质基础。2 研究区滚动勘探开发现状庙北地区位于渤海湾盆地黄骅坳陷、南堡凹陷的北部边界西南庄断层的下降盘。该区勘探工作始于 1976年 , 曾几上几下 , 历经 20 余年。早期地震资料品质较差 , 于 1996 年底 , 进行了地震资料二次采集 , 新采集处理的地震资料较前期有所改善 , 为本区构造解释和储层分析准备了条件。截止 1996 年 9 月 , 在庙北约 54 范围内 , 共钻探井 12 口 , 评价井 8 口 , 开发井 23 口 , 在馆陶组共有 7 口井获工业油流 , 6 口井钻遇油水同层。钻探结果和地震资料的解释揭示该区构造复杂、断块破碎 , 储层纵横向变化大、非均质强 , 地质条件异常复杂。构造面貌和油藏特征不清一直是制约该地区滚动勘探开发进程的两大主要障碍。为此 , 如何利用现有的井资源并结合新采集的地震资料 , 采用多学科协同研究的工作方法 , 对该区块复杂构造带的油藏进行科学的剖析石 油 学 报  2000 年 9 月 A I S 21 卷 第 5 期© 1995o., 进一步落实断层、断块 , 深入地认识该地区油气富集规律和馆陶组油藏特征 , 并进行油藏滚动评价 , 揭示其地质特征及其空间分布规律 , 寻找有利的开发区块 , 合理地部署井网 , 科学地设计评价井、开发井是该油田近期急需解决的主要问题。从而 , 为落实以经济效益为根本目标 , 快速准确地设计好井位 , 有效地指导勘探开发 ,在该地区开展油藏地质建模与评价工作 , 其意义非常重大。3 油藏地质建模针对庙北地区现有地质条件和勘探开发现状 , 本次油藏地质建模主要以揭示砂体连续性和连通程度、油藏油藏地质建模与评价地震信息断面文件层文件地震参数构造模型井数据钻井分层小层数据测井数据属性模型地质成果岩性参数物性参数油气参数砂体模型油藏综合评价模型数模口图 1 庙北地区馆陶组油藏建模流程图F 1  T he of ir g 度及储层属性参数分布规律等为目的。鉴于庙北地区馆陶组断层多 , 断块小 , 储层非均质性大等特点 , 本次建模 , 在基于由构造模型—砂体模型—属性模型这一建模思路的前提下 , 以三维测井约束反演成果数据体为桥梁 , 充分地使用地质统计学技术 , 把地震、地质、测井以及测试资料等信息有机地结合起来 ,从而更准确地揭示了油藏的构造形态、储层特征和流体性质。具体建模过程见流程图 1。311 构造模型的建立构造模型是油藏地质建模的研究内容之一 , 对复杂断块油田来说 , 精细构造描述是油藏评价的基础 , 构造控制沉积。构造模型的建立是在断裂系统模型基础上进行的。断裂系统模型的建立主要表现在单个断层面形态的刻画和多个断层的空间配置关系的确定上。构造模型的建立 , 实际上就是在断裂系统模型上打下合适的层的烙印 , 以表征构造非均质性特征 , 其基础资料来自常规地震剖面解释成果。鉴于庙北地区馆陶组断层异常发育 , 本次建模为克服交叉断层匹配关系混乱对建模造成影响 , 在实际操作中采用了分批建立断层树的办法。鉴于本区构造幅度低 , 构造变化平缓 , 为避免层文件的不合理性 , 在向三维断裂系统模型中加载层位数据之前 , 事先应用了地质统计学普通克立格技术进行了预处理 , 其最终目标是为了消除奇异点 , 实现最佳估计 , 使断层与层位达到合理地匹配。按上述方法建立的断裂系统模型如图 2, 建立的构造模型如图 3。分析该构造模型可以得出以下结论 :(1) 从断层的展布规律上看 , 从北到南断裂系统具明显的三分性 , 即西南庄断裂、台阶断裂带和庙高断裂带 ;(2) 馆陶组构造主体为一低幅度背斜 , 背斜高点位于庙 25—庙 24—庙 2 井区 , 多断块、多高点是庙北背斜的一大特征 ;(3) 整个背斜 , 被两条断距相对较大的近北东向的断层 , 即庙北 号和庙北 ˚ 号断层分割为大小不等的三个块 , 即庙北 A 号断块、 B 号断块和 C 号断块 ;(4) 仔细分析其局部构造特征 , 在庙北背斜的构造背景上发育有大小不等的 7 个有利的局部构造隆起块 ,从北向南它们分别为 : 庙 25—庙 11 区块、庙 29× 1 区块、庙 101 区块、庙 24 区块、庙 28× 1 区块、庙 5 区块和庙2 区块。312 砂体模型的建立对河流相砂岩油藏来说 , 砂体是油气聚集的储集体。本次砂体建模 , 首先充分利用三维测井约束反演波阻抗剖面的高分辨性和直观性 , 对砂体分布范围、埋深、厚度及物性横向变化特征进行描述 , 再利用过井剖面对井钻遇的砂体采用钻井标定色标的办法对其进行标定 , 并通过交叉剖面闭合外推来确定每个砂体的平面分布范22 石  油  学  报 第 21 卷© 1995o., 进而确定每个砂体的顶面构造形态和砂体厚度变化。追踪完钻遇砂体后 , 再追踪未钻遇的砂体 , 具体情况如图 4 所示 , 砂体的横向厚度变化 , 42 号砂体的尖灭情况在此剖面上一目了然。图 2 庙北地区馆陶组断裂系统模型F 2  F g  庙北地区馆陶组构造模型F 3  g 如何控制砂体顶底界面网格化变形是极为重要的建模环节。鉴于本区河流相砂体横向多变等特点 , 本次建模使用了地质统计学的二次泛克立格法 , 在保证非均质方向一致的前提下 , 基于相同的探索半径 , 相同的网格尺度对砂体顶界层文件和砂体厚度进行了内插处理和校正 , 使得砂体展布更符合实际。同时 , 鉴于砂体分布的复杂性 , 在空间上还采用了细分单元 (一般以断块为单元 ) , 分别建模的办法 , 最后进行合并 , 从而大大地提高了建模精度。建立的砂体模型如图 5, 插入井的轨迹 , 并结合现有的钻井资料分析可以获得以下几点认识 :(1)整体上看 , 砂体在平面上相互叠置 , 呈连片状分布 , 主砂体的展布方向为北东—南西向 ;(2)沿古水流方向河道砂体延伸远 , 连通性好 , 垂直古水流方向 , 砂体呈透镜状 , 侧向连通性差 ;(3)垂向上每一砂层 , 一般都包括 2~ 3 个砂体 , 单个砂层厚度一般为 2~ 5m , 结合钻井资料分析 , 单砂体间一般有泥质夹层 , 因地震分辨率限制 , 不能完全地被分辨出来。(4)根据砂体模型 , 可确定古河道的叠置宽度大约 800~ 1600m , 是油气聚集的主要相带。图 4 庙北地区馆陶组三维测井约束反演波阻抗剖面F 4  A 2D g  庙北地区馆陶组砂体模型F 5  g 性模型的建立属性模型的建立是在砂体模型基础上进行的 , 旨在表征油藏特征参数的空间变化规律 , 尽可能地识别对油藏性质具有较大影响的地质特征 \[ 2 \]。根据本工区现有的地质资料和研究成果 , 本次研究分别对砂岩百分含量、孔隙度、渗透率以及含油饱和度等油藏参数进行了建模。其建模的基础资料来自于测井、岩心分析和地震属性反演成果数据体的提取。32第 5 期 河流相砂岩油藏综合地质评价建模© 1995o., 又具随机性的区域化变量 , 因此用只考虑待估点与信息之间的空间位置关系的传统地质手段和经典的数理统计方法 (如 : 最小平方法、最小张力法等 ) 预测其分布都具有很大的局限性 \[ 3 \], 而地质统计学以变差函数为工具 , 在描述油藏特征参数分布中既可考虑结构性 , 又能兼顾其随机性。因此本次建模 , 从该区块实际地质情况出发 , 决定使用地质统计学的序贯高斯模拟技术进行网格内插和处理 , 其目的是为了更有效地将地质、地震和测井等信息有机地融合在一起。为精确地获取油藏属性参数的最优估计 , 还开展了高斯模拟参数优选实验 , 并根据方差最小 , 估计精度越高的原则 , 对求得的实验变差函数进行模型类型和拟合方法的优选。从图 6 可以看出 , 其变差函数模型为球状模型。值得提及的是 : 在含油饱和度模型建立中 , 油水系统的确定是极为重要的。本次建模 , 在充分分析测井、试油和试采资料的前提下 , 为保证油水界面截取的准确性 , 采用了科学算法 , 用数学公式表示为 : H s= H t - m b, H w - o ) , 其中 H s 为油砂体厚度、 H t 为砂体顶深、 H b 为砂体底深、 H w - 面分多种地质情况讨论该公式的适应性 , 以及与构造模型的偶合性。(1)砂体水平且 H b H w - o 这种情况较第一种情况复杂 , 也就是油水界面位于砂体中下部 , 此时若只用砂体顶深减去油水界面 , 砂体中部与油水界面之间的砂体为误差区 , 如果砂体较多或较大 , 这种误差的累积也是相当大。此时应用公式分两部分 , 在产生误差的部分 , 应用砂体顶深减去砂体底深 , 得到该部分准确厚度值 ;在未产生误差部分 , 应用砂体顶深减去油水界面 , 仍得到准确值 , 其和也是准确的。(3)砂体倾斜且规则 这种情况是第二种情况的特殊 , 当砂体倾斜时 , 直接用砂体顶深减去油水界面 , 在砂体高端会产生误差。应用公式时 , 在产生误差部分 , 使用砂体顶深减去砂体底深 , 得到的是准确结果。(4) 砂体倾斜且不规则 这是常见的一种砂体情况 , 通常解释的砂体都是不规则的 , 油水界面和砂体底深的相对位置也是复杂的 , 所以靠人工解释的难度大且精度有限。应用公式后 , 准确度可大大提高。在实际操作中 , 使用上述公式 , 在建模软件平台上 , 利用曲面与多边形技术 , 使用一致性网格 , 在四维空间内 , 使饱和度数据与砂体模型、构造模型相匹配。按上述方法建立的饱和度模型如图 7。图 6 含油饱和度预测变差图F 6  P of o il  庙北地区馆陶组含油饱和度模型F 7  M of o il g 可以获得以下几点认识 :(1)高孔、高渗是该地区储层的一大特征 ;(2)砂岩百分含量、孔隙度与渗透率在三维空间中的分布具有良好的相关性 , 这说明该地区次生作用微弱 ,孔隙连通性好 ;(3)高孔、高渗带沿庙 29× 1—庙 28× 1—庙 24× 2—庙 2 井西南侧以及庙 101 井区呈条带状分布 , 这同各砂组平均含油饱和度高值带的分布相吻合 , 是今后很有希望的勘探开发条带 ;(4)庙 11 至庙 25 井区孔隙度和渗透率一致性差 , 孔隙度中等 , 但渗透率偏低。分析其原因 , 可能与紧邻西南庄断层 , 沉积物粗 , 分选差 , 连通性不好有关 ;42 石  油  学  报 第 21 卷© 1995o., 5)油水关系复杂 , 油水间互 , 油藏多以底水油藏为主。4 油藏综合评价模型的建立在有些地区 , 可能砂岩很厚 , 但孔隙度却很差 , 而在另一些地区 , 孔隙度虽很好 , 但其砂岩厚度却很薄 , 即使是同一地区 , 不同砂组之间 , 因受沉积水动力条件的制约 , 其孔隙度与砂岩厚度之间的关系也可能不尽相同。因此单一从某一方面来评价某一油藏的优劣既不严格 , 也不科学。本次建模 , 为弥补单一信息油藏评价方法的不足 , 选用了砂岩厚度、砂岩百分含量、孔隙度、渗透率和含油饱和度这五大参数 , 进行“五合一”综合处理。其目的是为了使用统一的综合评价指标 , 在同一张评价模型图上 , 能分辨出油藏好坏来。本次建模 , 在利用一致性网格的前提下 , 使用地质统计学方差分析技术 , 求取了计算综合评价参数的权系数 , 并计算综合评价参数 , 再根据综合评价参数数据集分布的直方图 , 确定其分类界定 , 最后对综合评价参数进行建模。建立的油藏综合评价模型如图 7。结合构造模型分析 , 可知 : 庙 28× 1—庙 24 区块、庙 2 井的西南侧和庙 29 区块 , 其油藏综合评价指标均为 类或 ˚ 类 , 不但储层的储集性能好 , 而且多分布于河道摆动范围内 , 且其平均含油饱和度较高 , 应作为今后首批开发的重点目标。图 8 庙北地区馆陶组 ˚ 砂组油藏评价模型F 8   R ir g ˚ 用效果分析本项目的研究 , 解决了油田开发中的一些实际问题 , 具体情况如下 :511  通过构造建模 , 进一步落实了庙北地区馆陶组构造特征 , 确保了钻探成功率本次构造建模 , 进一步明确了庙北构造是一个长期继承性发育的背斜构造 , 庙 28× 1 区块处于构造带的主体部位 , 向四周呈区域性倾斜 , 由数条断层分为大小不等的 5 个断块 , 由浅到深 , 构造形态基本一致。与前期构造相比 , 庙 28× 1 东南侧断层南移 , 使该处断鼻面积进一步扩大 , 有利圈闭面积达 015, 地层西翼缓 , 东翼陡 , 倾角约 2°~ 3° , 闭合高度 20m。于 1997 年 10 月在该断鼻上部署开发井庙 2826, 投产初期日产油 7815t, 无水。512 通过砂体建模 , 使井网部署更合理 , 使井位优选高速、高效 , 为油田降低成本 , 避免损失做出了贡献由于老爷庙油田属复杂断块油田 , 断层切割严重 , 含油面积较小 , 断块形态不规则 , 要最大程度地提高采收率 , 利用砂体模型部署井网尤为重要。在考虑砂体钻遇率和经济极限井距的前提下 , 确定庙 28× 1 区块井网形式为三角形 , 最佳井距为 300m。于 1997 年部署开发井 19 口 , 均钻遇厚度不等的油层。统计这 19 口井共钻遇油层 24411m 84 层 , 差油层 5311m 29 层 , 油水同层 24411m 76 层 , 无一口井落空 , 钻探成功率 100%。513 通过属性模型的建立 , 为优选开发方案提供了依据 , 并为储量计算提供了参数为高效地开发该油田 , 在开发方案的论证过程中 , 采用了属性模型与数值模拟相结合的办法 , 不但为储量计算提供了科学依据 , 而且充分发挥了三维砂体属性模型直观显示优越 , 有效地弥补数值模拟直观显示的不足。建立的属性模型分别描述了六种设计方案中油田开发 10 年后剩余油饱和度分布情况 , 并以此为基础 , 不断修改方案模拟参数 , 寻求最佳开发效果 , 最终优选出最合理的开发方案。514 建立综合评价模型 , 为寻求新的开发区块 , 优化井的轨迹设计提供了依据结合构造模型 , 综合分析三维综合评价模型高值围斜带的分布特征 , 发现庙 2 井西南侧区块 , 即现在的庙52第 5 期 河流相砂岩油藏综合地质评价建模© 1995o., 1 区块是极为有利的开发目标。于 1998 年初在该区块上部署定向井庙 2326, 充分利用三维模型的形象、逼真、空间概念清晰等特点 , 优选其最佳靶点 , 精心设计其定向轨迹 , 经实际钻探 , 与设计相符合。该井投产初期日产油 30t, 且稳产至今。515 建立地质模型与数值模拟接口 , 实现数据一体化 , 为油田动态管理提供了依据总之 , 本项目的研究不仅为庙北地区馆陶组寻求新的开发区块 (如庙 36× 1 区块 ) , 开发井网部署 (如庙 28× 1 区块 )和高产井的设计 (庙 2826 井、庙 2326 井 )提供了重要依据。而且初步探索一条以三维测井约束反演为基础 , 以产能建设为目标 , 以地质统计学为工具有效地集总地震、测井和地质等信息 , 对油藏进行系统剖析新的研究思路和预测方法 , 从而可大大改观原有的地震预测、储层预测和地质综合分析方法 , 极大地提高了我们解决复杂地质问题的能力 , 加强了对复杂地质体的认识 , 进而可大大提高勘探开发效益。6 结 论11 三维测井约束反演以其高分辨性、直观性和密集采样性等优势 , 不但可以在横向上对油藏作出追踪和预测 , 而且可以改善油藏特征的空间描述 , 为油藏地质评价建模提供了有力基础 , 今后值得推广。21 在复杂地质条件下 , 地质统计学方法比传统的数理统计方法能客观地反映地质规律 , 并起预测作用。特别在井间内插与外推数据处理上 , 具有特殊的优势。参 考 文 献\[ 1 \] 李庆忠 1 走向精确勘探道路 [M ]1 北京 : 石油工业出版社 , 1993, 6: 169~ 1721\[ 2 \] 裘怿楠 1 储层地质模型 [J ]1 石油学报 , 1991, 12 (4) : 55~ 611\[ 3 \] 王仁铎 , 胡光道 1 线性地质统计学 [M ]北京 : 地质出版社 , 1988: 10~ 141(收稿日期 1999208211 修订日期 2000201231  编辑 张 怡 )《丙烯酰胺单体精制用树脂国产化研究》通 过 评 定大庆石油管理局油田化工总厂与石油勘探开发科学研究院采油工程研究所合作的研究项目“丙烯酰胺单体精制用树脂国产化研究” , 在大庆石油管理局各级领导的大力支持和组织下 , 顺利地完成了科研攻关任务 , 于 2000 年 1 月 7 日通过了大庆石油管理局组织的评定。聚丙烯酰胺驱油提高原油采收率技术已成为我国稳定东部油田产量的主要措施之一 , 大庆石油管理局通过聚丙烯酰胺驱油技术得到的原油产量已占总产量的 20% , 大庆石油管理局油田化工总厂为此专门引进 5 万 t a 的聚丙烯酰胺粉剂生产线。但现在聚丙烯酰胺生产用原料丙烯酰胺单体的精制采用日本 盐型阳离子交换树脂 , 每年耗资 29 万元以上 , 丙烯酰胺精制的成本高 , 而且生产受制于国外 , 阻碍了聚丙烯酰胺生产的国产化。丙烯酰胺单体精制用树脂的国产化是彻底实现聚丙烯酰胺生产国产化的关键。通过广泛调研并测定各种国产树脂对铜离子的去除率、不同铜离子浓度和溶液 对去除率的影响 , 以及各树脂再生性能的比较 , 表明某些国产树脂与 脂性能相近 , 特别是再生性能优于 脂。将某些国产树脂与 包括单体精制后合成的聚丙烯酰胺综合性能对比评价 , 结果表明某些国产树脂各项性能指标接近 , 再生性能优于 脂 , 经济效益显著。丙烯酰胺单体精制用树脂国产化 , 对简化国内丙烯酰胺单体精制的工艺 , 降低精制成本 , 全面提高国产丙烯酰胺单体质量 , 进而提高聚丙烯酰胺质量具有非常重大的意义 , 全面推广应用将产生巨大的经济效益和社会效益。(李成岗 供稿 )62 石  油  学  报 第 21 卷© 1995o., A D D C M S N W A 000, 21 (5): 12~ et (P B 02249, Ch he p of m ic of ic s, m of to T h is p is to w w h w as th ic s, 23 - N 22 - N 21、 N 21 - N 1 - 32 - T s to m in th s. It is lo be on tw N 1 m ic p lo Q N T L O F E O F M N G U A A T H E A F S M L   000, 21 (5): 16~ X et (P B 02200, Ch he of m ay be by of th is m is no t fo r m m In th a fo rm fo r m m w on fo rm by p W th is fo rm it is o is in w is s w A 2 L N T F R R O F A C 000, 21 (5): 21~ et (J id xp om p T 63004, Ch ak ir ir g J as an of to p o il of to of ic rm of 2D In m e, by of o il ir o p 2D ir po p 2D w h p of o il T h of p p T p fo r h h o fo r of A nd p fo r to fo rm p p an ro le in ir p ir ir 32D T F - H E H A R T O Y D 000, 21 (5): 27~ S dm D 57000, Ch ep is a in h A of I S                 第 21 卷© 1995o.,
展开阅读全文
  石油文库所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。
0条评论

还可以输入200字符

暂无评论,赶快抢占沙发吧。

关于本文
本文标题:河流相砂岩油藏综合地质评价建模
链接地址:http://www.oilwenku.com/p-4030.html
关于我们 - 网站声明 - 网站地图 - 资源地图 - 友情链接 - 网站客服客服 - 联系我们
copyright@ 2016-2020 石油文库网站版权所有
经营许可证编号:川B2-20120048,ICP备案号:蜀ICP备11026253号-10号
收起
展开