八面河油田面138區(qū)儲層三維地質(zhì)建模

洪云飛 （長江大學(xué)期刊社；信息與數(shù)學(xué)學(xué)院，湖北 荊州434023）

呂一兵，陳 忠 （長江大學(xué)信息與數(shù)學(xué)學(xué)院，湖北 荊州434023）

陳愛軍 （中石油長慶油田分公司第一采油技術(shù)服務(wù)處，甘肅 慶陽745400）

陳河青 （中石油新疆油田分公司勘探開發(fā)研究院，新疆 克拉瑪依834000）

油田經(jīng)過一段時間的開采之后，地下流體性質(zhì)、壓力等都會重新分布。地質(zhì)建模的目的就是在測井、地震、地化等原始數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，通過軟件處理，再現(xiàn)地下流體和油氣的分布情況。在這種靜態(tài)屬性的基礎(chǔ)上開展動態(tài)研究，即油藏數(shù)值模擬研究，可以更準(zhǔn)確地預(yù)測油田的油氣分布規(guī)律，這已經(jīng)成為油氣田勘探開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)之一[1]。儲層建模方法主要包括確定性建模和隨機(jī)建模2種。前者是對井間未知區(qū)給出確定性預(yù)測結(jié)果，后者是對未知區(qū)應(yīng)用隨機(jī)模擬方法給出多種可能的、等概率的預(yù)測結(jié)果。

面138區(qū)位于八面河南部斜坡帶中南段，為一繼承性發(fā)育的古斜坡，地處湖盆邊緣，臨近物源，儲層發(fā)育，是隱蔽油藏發(fā)育有利區(qū)。八面河斷裂構(gòu)造帶為主要含油構(gòu)造帶，整個構(gòu)造呈北東向展布，并由SW向NE方向逐漸傾伏?？傮w構(gòu)造格局是一個受南高北低的中生界基底控制、繼承性發(fā)育的單向斜坡，古近系地層由北向南層層超覆。主要發(fā)育灘壩沉積，儲集層以粉砂巖為主。下面以確定性建模與隨機(jī)建模相結(jié)合的方法對面138區(qū)儲層進(jìn)行三維地質(zhì)建模。

1 原始數(shù)據(jù)準(zhǔn)備

建?；A(chǔ)地質(zhì)數(shù)據(jù)主要為井?dāng)?shù)據(jù)，即分層數(shù)據(jù)及井參數(shù) （相、孔隙度、滲透率、含油飽和度）數(shù)據(jù)。文件格式為ASCII格式。分層數(shù)據(jù)主要為工區(qū)220口井的井頭文件、分層數(shù)據(jù)文件、參數(shù)文件，其中井頭文件包含每口井的井名、井口X坐標(biāo)、井口Y坐標(biāo)、補(bǔ)心海拔；井參數(shù)文件包括沉積相數(shù)據(jù)文件與儲層物性參數(shù)數(shù)據(jù)文件。

基本數(shù)據(jù)收集完成之后要進(jìn)行數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查，這一步驟可以通過三維可視化實(shí)現(xiàn)，檢查各個井的井軌跡、屬性是否合理。如有不適當(dāng)?shù)牡胤剑皶r修正，以確保數(shù)據(jù)正確性。

2 三維構(gòu)造模型及沉積相模型

三維構(gòu)造模型主要由三維層面模型和斷層模型組成。構(gòu)造模型反映儲層的空間格架，在建立儲層屬性的空間分布之前應(yīng)首先進(jìn)行構(gòu)造建模。

2.1 斷層模型

根據(jù)地質(zhì)研究成果，研究區(qū)發(fā)育一組NE向展布的斷層，因此首先根據(jù)斷層分布建立了6條斷層的斷面模型 （圖1）。

2.2 層面模型

根據(jù)八面河油田地質(zhì)資料，建立了面138區(qū)油層組頂面三維模型。根據(jù)200口井的分層數(shù)據(jù)，建立了油層組頂面的層面模型。再從單井的層文件提取各個小層厚度的三維井點(diǎn)數(shù)據(jù) （包括200口井在各個小層層位相應(yīng)的三維坐標(biāo)X、Y及地層厚度值），根據(jù)各小層各井點(diǎn)數(shù)據(jù)，并結(jié)合油層組頂面的層面模型趨勢，建立了工區(qū)的層面模型。將沙四段2油層組在縱向上劃分出3個小層，其他層面則根據(jù)井點(diǎn)上的分層并分別用標(biāo)準(zhǔn)層面數(shù)據(jù)作為參考面，根據(jù)井間克里金插值方法建立構(gòu)造模型。從油藏層面構(gòu)造圖 （圖2）上可以看出：面138區(qū)沙四段2油層組整體構(gòu)造形態(tài)南高北低，向東南上傾方向地層被剝蝕，西側(cè)為巖性邊界封堵，屬于巖性－地層圈閉。且模擬出的斷層線模型與模擬的層面模型相互匹配性良好。

圖1 斷層模型 （沙四段2油層組）

2.3 沉積相模型

圖2 層面模型 （沙四段2油層組）

應(yīng)用單井相資料，模擬沉積相的三維分布。根據(jù)巖心觀察及室內(nèi)化驗(yàn)資料分析，該區(qū)塊的儲層巖性主要為粉砂巖。建立模型只考慮砂、泥巖2種骨架（圖3）。

3 三維儲層物性模型

在骨架模型基礎(chǔ)上，對不同沉積相帶內(nèi)各種物性參數(shù)分別進(jìn)行建模。這些模型用來表征儲層各個地質(zhì)體或沉積相內(nèi)部巖石性質(zhì)的小范圍變化。

采用相控建模方法，結(jié)合沉積相模型，運(yùn)用序貫高斯法進(jìn)行模擬，模擬各小層的孔隙度、滲透率、含油飽和度等的分布情況。在建模過程中，有必要對一些異常值進(jìn)行剔除或處理，使模型誤差不致太大。特別是對于滲透率而言，由于數(shù)量級不同，必須對其進(jìn)行對數(shù)變換，模擬后再進(jìn)行反變換。在模擬過程中用到變差函數(shù)分析法。該次建模在條件井的控制下，進(jìn)行順序高斯模擬，建立了工區(qū)主力油組的孔隙度、滲透率和含油飽和度三維模型。經(jīng)過模擬，該次變程主方向?yàn)镹E方向，方位角為220°，采用球狀模型進(jìn)行擬合。

圖3 砂體展布 （沙四段2油層組）

根據(jù)建模結(jié)果 （圖4），沙四段2油層砂組儲層孔隙度一般為30%左右，為粉砂巖儲集層，物性好。滲透率變化范圍為1～3800mD，表現(xiàn)為中－高滲。平面上，主滲方向與物源方向平行；縱向上，1、2小層物性較3小層更好。從模擬的含油飽和度模型可看出，其高值分布區(qū)域與孔隙度、滲透率模型有很強(qiáng)的對應(yīng)性，與地質(zhì)規(guī)律和地質(zhì)研究成果相符合。

圖4 孔隙度分布 （沙四段2油層組）

4 結(jié)果驗(yàn)證

在建立好地質(zhì)模型之后，將所需屬性數(shù)據(jù)包括全區(qū)滲透率、含油飽和度、孔隙度、凈毛比等數(shù)據(jù)導(dǎo)出，輸入到數(shù)模軟件進(jìn)行原始擬合。結(jié)果顯示，全區(qū)累積產(chǎn)油和全區(qū)日產(chǎn)液擬合曲線擬合良好 （圖5、6），說明地質(zhì)建模結(jié)果與油田實(shí)際匹配度較高。

圖5 面138區(qū)累計產(chǎn)油擬合曲線

圖6 面138區(qū)日產(chǎn)液量擬合曲線

5 結(jié) 論

1）采用相控建模的思想建立了面138區(qū)儲層的砂、泥巖相模型；在此基礎(chǔ)上，將確定性建模和隨機(jī)建模相結(jié)合，采用序貫高斯模擬法建立了儲層物性模型。

2）模擬結(jié)果表明，面138區(qū)孔隙度大部分為30%左右，滲透率表現(xiàn)為中－高滲特征，主滲方向與物源方向平行，含油飽和度與物性有很強(qiáng)的對應(yīng)性，符合地質(zhì)規(guī)律和地質(zhì)研究成果。

3）通過原始擬合，全區(qū)累產(chǎn)油、日產(chǎn)液擬合良好，說明地質(zhì)模型與實(shí)際情形符合度較高。

[1]李少華，郭永康.SN31儲層三維地質(zhì)建模 [J].天然氣地球科學(xué)，2006，17（12）：841～843.