整裝油田井震聯(lián)合油藏精細(xì)描述技術(shù)研究及應(yīng)用

盧寧　夏建　張玉曉　呂德靈　潘舉玲

摘 要：整裝油藏進(jìn)入特高含水開發(fā)后期，開展精細(xì)油藏描述和剩余油描述提高采收率是實(shí)現(xiàn)整裝油藏穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)的關(guān)鍵。針對(duì)僅依靠井點(diǎn)插值井間不確定性強(qiáng)的問題，本文研究了基于井震聯(lián)合的儲(chǔ)層精細(xì)描述技術(shù)，以地震資料優(yōu)化處理為基礎(chǔ)，以地震約束地質(zhì)、動(dòng)態(tài)約束靜態(tài)的雙約束模式建立三維精細(xì)地質(zhì)模型，通過建模數(shù)模一體化技術(shù)精細(xì)落實(shí)剩余油。應(yīng)用該技術(shù)建立的三維地質(zhì)模型儲(chǔ)量吻合率達(dá)98%以上，歷史擬合率為92%，根據(jù)油田精細(xì)描述成果，共實(shí)施扶長(zhǎng)停、改層工作量15井次，措施后增油54 t/d，為區(qū)塊精細(xì)開發(fā)奠定了基礎(chǔ)，對(duì)于同類型油藏具有重要借鑒意義。

關(guān)鍵詞：整裝油藏;井震聯(lián)合;油藏描述;建模數(shù)模一體化;孤島油田

中圖分類號(hào)：TE323 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? 文章編號(hào)：1003-5168（2022）3-0067-04

DOI：10.19968/j.cnki.hnkj.1003-5168.2022.03.016

Fine Description Technology of Well Earthquake Combined Reservoir in Integrated Oilfield and Its Application

LU Ning? ? XIA Jian? ? ZHANG Yuxiao? ? LYU Deling? ? PAN Juling

（Geophysical Research Institute of Shengli Oil Field， Dongying 257022， China）

Abstract： In the later stage of ultra-high water cut development， the key to achieve stable production and increase production is to carry out fine reservoir description and residual oil description to enhance oil recovery. In order to solve the problem of strong uncertainty between wells only relying on well point interpolation， this paper studies the reservoir fine description technology based on the combination of well and seismic data. The double-layer structure of seismic constraint geology and dynamic constraint static is used The constraint model is used to establish 3D fine geological model， and the remaining oil is further refined through the integration of modeling， numerical simulation and other technologies. By using this technology， the reserves coincidence rate of the established 3D geological model is more than 98%， and the historical fitting rate is 92%. According to the results of fine description of the oilfield， 15 well times of supporting Chang ting and changing layers are implemented， and the oil production is increased by 54 t/d after the measures， which lays the foundation for fine development of the block and has important reference significance for similar reservoirs.

Keywords： integrated reservoir; well earthquake combination; reservoir description; modeling digital model integration; Gudao Oilfield

1 區(qū)塊概況

孤島油田S區(qū)塊位于孤島披復(fù)背斜構(gòu)造頂部，水體廣闊，邊底水能量充足。平均有效厚度為23.3 m，單元?jiǎng)澐譃?套砂層組，17個(gè)小層，縱向上砂體由上到下逐漸加厚（砂體總厚度達(dá)200 m左右），泥巖隔層逐漸變薄。單元自投產(chǎn)一直采用邊底水能量開發(fā)，采用130～250 m不規(guī)則井網(wǎng)開采，單元整體開發(fā)特點(diǎn)為高含水、低采收率、低采油速度。

目前開發(fā)單元存在以下幾個(gè)問題：①小層間動(dòng)用狀況差異大，剩余油分布有待進(jìn)一步認(rèn)識(shí);②目前報(bào)廢多，高含水井逐級(jí)上返，套變上返井35口，目前停產(chǎn)井10口，導(dǎo)致井網(wǎng)不完善，儲(chǔ)量失控嚴(yán)重，油層平面及縱向控制狀況較差。因此，有必要開展油藏精細(xì)描述，融合多尺度資料開展區(qū)塊地質(zhì)建模，建模數(shù)模一體化落實(shí)剩余油，為剩余油精細(xì)挖潛找準(zhǔn)方向。

2 三維精細(xì)地質(zhì)建模

多資料融合三維地質(zhì)建模技術(shù)綜合利用在油氣勘探和開發(fā)過程中地震、測(cè)井、鉆井等方面的資料，在三維空間中對(duì)儲(chǔ)層的各方面特性進(jìn)行綜合描述，達(dá)到更精確地表征油藏構(gòu)造形態(tài)、定量表征儲(chǔ)層非均質(zhì)性、為數(shù)值模擬提供可靠模型體的目的[1]。

2.1 多尺度資料匹配構(gòu)造建模技術(shù)

構(gòu)造模型是以三維地震解釋成果和鉆井資料為主，充分考慮斷層的空間組合關(guān)系，做到地質(zhì)斷點(diǎn)與地震斷面的空間閉合，確定油藏?cái)嗔严到y(tǒng)模型，在斷裂系統(tǒng)模型基礎(chǔ)上，建立構(gòu)造框架模型。構(gòu)造建模反映儲(chǔ)層的空間格架。構(gòu)造模型由斷層模型和層面模型組成。層面模型反映的是地層界面的三維展布，疊合的層面模型即地層的框架模型。層面的選擇及各井的層組劃分對(duì)比按等時(shí)地質(zhì)對(duì)比原則進(jìn)行。

2.1.1 斷層精細(xì)建模技術(shù)。該技術(shù)首先基于地質(zhì)研究修正后的地震解釋斷層，結(jié)合鉆井的斷點(diǎn)，逐條準(zhǔn)確描述斷層的傾角、方位角、長(zhǎng)度和形狀等空間幾何形態(tài)。精確描述斷面特征、空間特征及斷層間的切截關(guān)系，形成斷層面，建立三維斷層模型的框架。進(jìn)一步通過地質(zhì)對(duì)比斷點(diǎn)對(duì)初始斷層模型進(jìn)行落實(shí)和修正，綁定了研究區(qū)的12個(gè)斷點(diǎn)。通過斷層精細(xì)建模技術(shù)，最大限度保證在目的層內(nèi)斷層模型與地質(zhì)對(duì)比的斷點(diǎn)吻合，在無井鉆遇處，斷層的走向和傾角則與地震解釋成果一致，建立了斷面光滑、井震統(tǒng)一、關(guān)系合理的斷層模型。

2.1.2 井震匹配層面建模技術(shù)。為充分利用地震地質(zhì)研究成果，采用井點(diǎn)地質(zhì)分層數(shù)據(jù)聯(lián)合地震解釋構(gòu)造面建立研究區(qū)層面模型。確保建立的各砂組構(gòu)造形態(tài)相近，與地震、地質(zhì)認(rèn)識(shí)一致，井點(diǎn)處與地質(zhì)分層數(shù)據(jù)完全吻合，在井間和井網(wǎng)較稀部位，構(gòu)造的基本形態(tài)則與地震解釋成果一致，層面模型之間無交叉，厚度變化均勻合理。

2.2 確定性儲(chǔ)層精確建模技術(shù)

儲(chǔ)層建模是油藏地質(zhì)建模的重點(diǎn)和難點(diǎn)，目前儲(chǔ)層建模主要包括兩大類方法：地震屬性約束的隨機(jī)儲(chǔ)層建模技術(shù)和地質(zhì)解釋成果約束的確定性儲(chǔ)層建模技術(shù)。其中，隨機(jī)儲(chǔ)層建模主要針對(duì)隱蔽油氣藏等復(fù)雜儲(chǔ)層，應(yīng)用井震結(jié)合技術(shù)提高儲(chǔ)層預(yù)測(cè)精度。針對(duì)儲(chǔ)層認(rèn)識(shí)較為明確，應(yīng)用地質(zhì)解釋成果約束的確定性儲(chǔ)層建模技術(shù)建立砂體模型（見圖1），應(yīng)用該技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)砂體展布形態(tài)的精確刻畫，同時(shí)提高數(shù)模模型的收斂性[2]。

該技術(shù)以小層砂體厚度點(diǎn)為基準(zhǔn)，結(jié)合地質(zhì)研究確定的砂體尖滅線為約束，生成小層砂體厚度面，精確刻畫砂體形態(tài)，以此來繪制合理的砂厚分布圖，實(shí)現(xiàn)砂體形態(tài)的精確刻畫。在地層格架模型控制下，利用小層厚度疊加法，應(yīng)用砂厚控制面和單井砂體解釋數(shù)據(jù)，建立確定性儲(chǔ)層模型。

2.3 相控物性建模技術(shù)

儲(chǔ)層三維建模的最終目的是建立能夠反映地下儲(chǔ)層物性（孔、滲、飽、凈毛比）空間分布的參數(shù)模型。由于地下儲(chǔ)層物性分布的非均質(zhì)性與各向異性，用常規(guī)的由少數(shù)觀測(cè)點(diǎn)進(jìn)行插值的確定性建模，不能夠反映物性的空間變化。一方面，儲(chǔ)層物性參數(shù)空間分布具有隨機(jī)性;另一方面，儲(chǔ)層物性參數(shù)的分布受到儲(chǔ)層砂體成因單元的控制，表現(xiàn)為具有區(qū)域化變量的特征。因此，研究相控儲(chǔ)層物性模型構(gòu)建技術(shù)，在數(shù)據(jù)分析基礎(chǔ)上根據(jù)物源方向擬合區(qū)域變差函數(shù)，應(yīng)用地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)相控隨機(jī)模擬方法，建立儲(chǔ)層物性模型[3]。

孔隙度、滲透率井資料方面，研究區(qū)具有兩套資料，分別為小層數(shù)據(jù)表提供的段數(shù)據(jù)和測(cè)井曲線數(shù)據(jù)。其中，段數(shù)據(jù)資料較全，幾乎所有具有分層數(shù)據(jù)的井都有孔滲數(shù)據(jù)，然而其在小層內(nèi)部縱向無變化，不利于研究?jī)?chǔ)層縱向非均質(zhì)性;曲線縱向有變化，能夠體現(xiàn)儲(chǔ)層韻律性，然而有曲線數(shù)據(jù)的井資料較少，不利于研究?jī)?chǔ)層平面非均質(zhì)性。

為確保儲(chǔ)量的準(zhǔn)確性，體現(xiàn)儲(chǔ)層縱橫向非均質(zhì)性，充分利用兩套數(shù)據(jù)的優(yōu)勢(shì)，在砂泥巖相模型控制下，首先在數(shù)據(jù)分析基礎(chǔ)上，擬合區(qū)域變差函數(shù)，應(yīng)用地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)和隨機(jī)模擬方法，應(yīng)用段數(shù)據(jù)建立滲透率模型，表征區(qū)塊平面非均質(zhì)性，進(jìn)一步以曲線數(shù)據(jù)為條件建立能夠充分體現(xiàn)油藏縱橫向非均質(zhì)性的滲透率模型。

2.4 地質(zhì)模型質(zhì)量控制與評(píng)價(jià)技術(shù)

基于靜態(tài)資料建立油藏三維地質(zhì)模型的質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，即由可視化評(píng)價(jià)、規(guī)律一致性評(píng)價(jià)到油藏模型數(shù)據(jù)精確評(píng)價(jià)。這是一個(gè)由直接觀察、數(shù)據(jù)匹配到實(shí)際驗(yàn)證的過程，體現(xiàn)了模型質(zhì)量由粗到細(xì)的質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)所建的模型進(jìn)行質(zhì)量控制，其關(guān)鍵點(diǎn)是：構(gòu)造形態(tài)忠實(shí)于原始數(shù)據(jù);油組垂向厚度變化均勻，無奇異值;模型中的網(wǎng)格無交叉、扭曲現(xiàn)象。在建模過程中采用將尖滅線參與砂厚趨勢(shì)面的計(jì)算方法，保證模型的儲(chǔ)層面積與二維圖件一致。

2.4.1 網(wǎng)格骨架質(zhì)量檢驗(yàn)。三維網(wǎng)格體積質(zhì)量控制可以通過負(fù)體積的分布來尋找模型不合理的地方，有針對(duì)性地調(diào)整模型。網(wǎng)格產(chǎn)生負(fù)體積說明網(wǎng)格有扭曲，不正交，網(wǎng)格質(zhì)量差。本次建模模型網(wǎng)格體積均大于零，無負(fù)體積網(wǎng)格，說明網(wǎng)格質(zhì)量?jī)?yōu)，無扭曲。

2.4.2 構(gòu)造模型質(zhì)量檢驗(yàn)。利用過井剖面來檢查構(gòu)造模型是否與井?dāng)帱c(diǎn)、井分層一致。通過過井剖面檢測(cè)，從過井剖面（圖2）看，剖面井分層數(shù)據(jù)點(diǎn)匹配率100%，斷層與斷點(diǎn)匹配率100%，斷層掉向正確、層面合理、斷距與地震地質(zhì)吻合。說明構(gòu)造模型準(zhǔn)確體現(xiàn)了地震和地質(zhì)研究成果。

2.4.3 屬性模型質(zhì)量檢驗(yàn)。巖心數(shù)據(jù)、測(cè)井解釋數(shù)據(jù)、井點(diǎn)粗化值、儲(chǔ)層參數(shù)模擬值的頻率分布特征基本一致，證明所建立的儲(chǔ)層參數(shù)模型具有較高的可信度，體現(xiàn)了孔滲的分布規(guī)律。

3 建模數(shù)模一體化匹配優(yōu)化技術(shù)

油藏?cái)?shù)值模擬技術(shù)是利用數(shù)學(xué)方程和數(shù)值解法，借助計(jì)算機(jī)手段對(duì)油藏的開發(fā)歷史及未來動(dòng)態(tài)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)分析的過程[4-6]。油藏?cái)?shù)值模擬技術(shù)目前已成為油藏經(jīng)營(yíng)管理中非常重要的技術(shù)。

在初始油藏模型矛盾典型響應(yīng)參數(shù)分析基礎(chǔ)上，根據(jù)響應(yīng)參數(shù)的唯一性和普遍性對(duì)其進(jìn)行研究，形成建模數(shù)模一體化匹配優(yōu)化技術(shù)。該技術(shù)在井震結(jié)合三維靜態(tài)模型基礎(chǔ)上，增加開發(fā)動(dòng)態(tài)維度信息，通過數(shù)值模擬與動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的匹配，迭代修正，達(dá)到構(gòu)造、儲(chǔ)層、流體模型動(dòng)靜統(tǒng)一[7]。

3.1 模型優(yōu)化

數(shù)值模擬歷史擬合[8-9]根據(jù)地質(zhì)認(rèn)識(shí)成果，結(jié)合油水井動(dòng)態(tài)資料，對(duì)地質(zhì)模型、巖石流體物性、可疑斷層性質(zhì)、邊底水能量等做恰當(dāng)?shù)男拚?，使模擬計(jì)算的油水井動(dòng)態(tài)與實(shí)際的測(cè)試結(jié)果相吻合。

以A1井?dāng)M合過程（圖3）為例，擬合該井過程中發(fā)現(xiàn)初始擬合含水率高于實(shí)測(cè)值，分析其原因是10-1小層射孔井段低于油水界面，通過周圍井水層鉆遇情況及其生產(chǎn)動(dòng)態(tài)響應(yīng)，認(rèn)為油水界面設(shè)定符合油藏實(shí)際，進(jìn)一步在地質(zhì)對(duì)比剖面與地震剖面間開展井震結(jié)合微構(gòu)造精細(xì)落實(shí)，發(fā)現(xiàn)可能是井斜造成的構(gòu)造低假象，調(diào)整構(gòu)造后，擬合結(jié)果明顯變好。

3.2 剩余油分布規(guī)律研究

在建模數(shù)模一體化模型匹配優(yōu)化技術(shù)的支撐下，分為平面、層內(nèi)、層間三部分，精細(xì)落實(shí)剩余油分布規(guī)律，從縱向各小層采出程度與剩余儲(chǔ)量對(duì)比上可知主力小層的采出程度相對(duì)較高，但依然是主要剩余油潛力層。層間剩余油分布在構(gòu)造高部分和無井控制區(qū)域，平面剩余油主要分布在斷層附近構(gòu)造高處、井網(wǎng)不完善及無井控制區(qū)。

3.3 區(qū)塊應(yīng)用

進(jìn)一步應(yīng)用數(shù)值模擬手段對(duì)比不同注采井網(wǎng)水驅(qū)開發(fā)效果，受斷層遮擋邊水?dāng)鄩K油藏;邊外注水（仿邊水驅(qū)），可使流線分布均勻，實(shí)現(xiàn)含油條帶內(nèi)的均勻推進(jìn)。在剩余油分布研究基礎(chǔ)上，針對(duì)剩余油富集區(qū)部署新井、提出老井側(cè)鉆、補(bǔ)孔改層等措施。

應(yīng)用井震聯(lián)合儲(chǔ)層精細(xì)描述技術(shù)，定量找準(zhǔn)剩余油，共實(shí)施扶長(zhǎng)停、改層工作量15井次，措施后日增油54 t，措施實(shí)施后單元日增油26 t，含水率下降1.5%，自然遞減從8%下降為2%。

4 結(jié)語

①應(yīng)用井震聯(lián)合構(gòu)造精細(xì)解釋技術(shù)，提高小斷層、微構(gòu)造解釋精度，為三維地質(zhì)建模提供基礎(chǔ)和保障。

②實(shí)現(xiàn)了全過程井震匹配統(tǒng)一的地質(zhì)建模以及建模數(shù)模一體化的歷史擬合，落實(shí)了剩余油富集區(qū)，井資料與地質(zhì)模型100%吻合，歷史擬合精度達(dá)92%。

③基于項(xiàng)目研究成果，提出方案調(diào)整建議，目前已實(shí)施措施15井次，單元日增油26 t，自然遞減降為2%，井震動(dòng)聯(lián)合為區(qū)塊高效開發(fā)提供技術(shù)支撐。

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