黃勇 楊會(huì)東 李艷春 徐立恒 蔡?hào)|梅 楊慶杰 伊振林 朱權(quán)
摘要:特高含水老油田井網(wǎng)密,剩余油高效挖潛要求精細(xì)刻畫(huà)構(gòu)造在三維空間展布特征。在對(duì)油田資料信息特點(diǎn)、開(kāi)發(fā)需求以及構(gòu)造解釋和構(gòu)造建模兩種方法在構(gòu)造表征方面的優(yōu)勢(shì)與不足分析基礎(chǔ)上,總結(jié)出井震匹配構(gòu)造表征方法。方法包含不同井網(wǎng)井震標(biāo)定及層位解釋、斷點(diǎn)落實(shí)及斷層解釋、動(dòng)態(tài)信息斷層檢驗(yàn)、深度域斷點(diǎn)二次組合、井震匹配斷層建模,地震約束層位建模6個(gè)關(guān)鍵步驟,詳細(xì)分析每個(gè)步驟中井震匹配的關(guān)鍵要素。該方法將地震資料空間識(shí)別構(gòu)造特征的優(yōu)勢(shì)和井信息在構(gòu)造表征中的定位、判別作用結(jié)合起來(lái),對(duì)斷層及微幅度構(gòu)造進(jìn)行準(zhǔn)確描述。結(jié)果表明,采用該方法建立的構(gòu)造模型精度高,對(duì)剩余油精準(zhǔn)預(yù)測(cè)及挖潛有積極的指導(dǎo)作用。
關(guān)鍵詞:特高含水; 密井網(wǎng); 構(gòu)造表征; 井震匹配; 大慶長(zhǎng)垣
中圖分類號(hào):P 631.4?? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A
引用格式:黃勇,楊會(huì)東,李艷春,等.油田密井網(wǎng)條件下井震匹配構(gòu)造表征技術(shù)及應(yīng)用[J].中國(guó)石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2023,47(4):60-68.
HUANG Yong, YANG Huidong, LI Yanchun, et al. Structure characterization technology and application of well seismic matching under dense well pattern in oilfield[J].Journal of China University of Petroleum(Edition of? Natural Science), 2023,47(4):60-68.
Structure characterization technology and application of well seismic
matching under dense well pattern in oilfield
HUANG Yong1,2, YANG Huidong1,2, LI Yanchun3, XU Liheng1,2,? CAI Dongmei1,2, YANG Qingjie1, YI Zhenlin1,2, ZHU Quan1
(1.Exploration and Development Research Institute of Daqing Oilfield Limited Company, Daqing 163712, China;
2.Research and Development Center for the Sustainable Development of Continental Sandstone Mature
Oilfield by National Energy Administration, Daqing 163712, China;
3.The Third Oil Production Plant, Daqing Oilfield Limited Company, Daqing 163113, China)
Abstract:The dense well pattern of extra-high water cut old oilfields requires fine characterization of the distribution characteristics of structures in three-dimensional space to efficiently tap remaining oil. Based on the analysis of the advantages and disadvantages of oilfield data information characteristics, development requirements, structural interpretation and structural modeling in structural characterization, the well seismic matching structural characterization method is summarized. The method includes six key steps: well seismic calibration and horizon interpretation of different well patterns, implementation of breakpoints and fault interpretation, dynamic information fault inspection, secondary combination of breakpoints in the depth domain, well seismic matching fault modeling, and seismic constrained horizon modeling. The key elements of well seismic matching in each step are analyzed in detail. This method accurately describes faults and micro amplitude structuresby combining the advantages of spatial identification of structural characteristics of seismic data with the positioning and discrimination of well information in structural characterization. The application of structural characterization results in actual blocks shows that the structural model established by this method has high accuracy and plays a positive guiding role in the accurate prediction of remaining oil and tapping potential.
Keywords: ultra-high water cut; dense well pattern; structural characterization; well seismic matching; Daqing placanticline
中國(guó)許多老油田經(jīng)過(guò)幾十年高效開(kāi)發(fā),大多進(jìn)入特高含水開(kāi)發(fā)階段,調(diào)整挖潛對(duì)象是高度分散的剩余油,實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)層精細(xì)表征,精準(zhǔn)預(yù)測(cè)剩余油是開(kāi)發(fā)調(diào)整面臨的首要任務(wù)。作為儲(chǔ)層表征基礎(chǔ),構(gòu)造表征精度直接影響到儲(chǔ)層表征效果,同時(shí),大量開(kāi)發(fā)實(shí)踐顯示,斷層和微幅度構(gòu)造對(duì)注采關(guān)系影響很大,是剩余油富集區(qū)。建立構(gòu)造模型,實(shí)現(xiàn)構(gòu)造精細(xì)表征就成了亟待解決的問(wèn)題[1-4]。滿足剩余油開(kāi)發(fā)需求的構(gòu)造表征要求準(zhǔn)確刻畫(huà)井間斷層的位置、延伸長(zhǎng)度、斷失層位及井間構(gòu)造形態(tài),表征的重點(diǎn)和難點(diǎn)是低級(jí)序斷層和井間微幅度構(gòu)造[5-8]。地震信息受地震分辨率及時(shí)深轉(zhuǎn)換精度影響,對(duì)低級(jí)序斷層和井間微幅度構(gòu)造解釋存在很大的不確定性,以井信息為主的構(gòu)造建模由于缺少井間控制信息,降低了構(gòu)造模型精度。如何降低構(gòu)造解釋過(guò)程中的不確定性,提高構(gòu)造建模過(guò)程中井間控制程度,是高精度構(gòu)造表征面臨的主要難題。筆者以大慶長(zhǎng)垣油田為例,在分析地震資料構(gòu)造解釋及構(gòu)造建模在構(gòu)造表征方面優(yōu)勢(shì)與不足基礎(chǔ)上,結(jié)合油田信息資料特點(diǎn),建立井震匹配構(gòu)造表征方法流程。該方法將高密度三維地震資料在空間識(shí)別構(gòu)造的優(yōu)勢(shì)和井信息在構(gòu)造研究中的定位及判別分析作用結(jié)合起來(lái),通過(guò)高精度井震匹配實(shí)現(xiàn)構(gòu)造在三維空間上精細(xì)刻畫(huà)。
1 油田地質(zhì)概況及信息資料特點(diǎn)
大慶長(zhǎng)垣位于松遼盆地中央坳陷帶的北部,屬地臺(tái)型二級(jí)構(gòu)造帶(圖1),自北向南共發(fā)育喇嘛甸、薩爾圖、杏樹(shù)崗、高臺(tái)子、太平屯、葡萄花和敖包塔7個(gè)三級(jí)構(gòu)造,其間以鞍部相連。長(zhǎng)垣軸向?yàn)楸北睎|,長(zhǎng)軸長(zhǎng)約145 km,短軸方向南寬北窄,寬度6~30 km,構(gòu)造總體上呈現(xiàn)西陡東緩,西翼傾角一般為5°~10°,東翼傾角一般為2°~3°,宏觀上長(zhǎng)垣構(gòu)造相對(duì)簡(jiǎn)單,微觀上具有斷層、小構(gòu)造普遍發(fā)育的特點(diǎn)。儲(chǔ)層為大型陸相淺水湖盆河流三角洲沉積體系,發(fā)育有薩、葡、高三套油層,油層埋深700~1 300 m,覆蓋了河流、三角洲兩個(gè)沉積大相,發(fā)育11種砂體類型。平面上相變劇烈, 共劃分10個(gè)油層組,41個(gè)砂巖組,100多個(gè)小層。油田主體為具有統(tǒng)一壓力系統(tǒng)和油水界面的多層砂巖油藏,不同厚度砂巖均具有產(chǎn)油能力。油層主要分為三類:一類以泛濫分流平原沉積砂體為主,單層有效厚度大于2 m;二類油層主要以內(nèi)、外前緣分流河道砂和厚層席狀砂為主,單層有效厚度河道砂大于1 m,席狀砂大于0.5 m;三類油層為外前緣薄層席狀砂,單層有效厚度一般為0.2~0.4 m,無(wú)法劃分有效厚度的表外儲(chǔ)層經(jīng)壓裂改造后也具有有效產(chǎn)能。
經(jīng)過(guò)60多年高效開(kāi)發(fā),長(zhǎng)垣主力油田已進(jìn)入特高含水、密井網(wǎng)、細(xì)分層、多套井網(wǎng)開(kāi)發(fā)階段。精細(xì)描述油田構(gòu)造、儲(chǔ)層特征,精準(zhǔn)預(yù)測(cè)剩余油分布,為措施挖潛、注采系統(tǒng)調(diào)整提供支持是當(dāng)前油藏研究最重要的任務(wù)。長(zhǎng)期不間斷開(kāi)發(fā)使油田資料信息具有以下特點(diǎn):①井密度大,多數(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)塊平均井網(wǎng)密度達(dá)到了100口/km2,部分試驗(yàn)區(qū)井網(wǎng)密度超過(guò)200口/km2;②資料規(guī)范齊全,建有開(kāi)發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù),記錄每口井完整的動(dòng)態(tài)、靜態(tài)及監(jiān)測(cè)資料;③對(duì)儲(chǔ)層的特點(diǎn)、成因、規(guī)模、各油層動(dòng)用狀況及流體運(yùn)動(dòng)規(guī)律有深刻認(rèn)識(shí);④不同時(shí)期采集的三維地震資料覆蓋整個(gè)長(zhǎng)垣開(kāi)發(fā)區(qū)。豐富的動(dòng)、靜態(tài)資料信息為井震匹配構(gòu)造描述提供了較好旳基礎(chǔ)。
2 井震匹配構(gòu)造表征
在油田密井網(wǎng)區(qū)進(jìn)行構(gòu)造表征主要有兩種方法,分別是以地震資料為主的構(gòu)造解釋和以井資料為主的構(gòu)造建模。地震資料構(gòu)造解釋是根據(jù)地震資料的反射特征對(duì)斷層和層位進(jìn)行識(shí)別,優(yōu)點(diǎn)是可以利用密集的三維數(shù)據(jù)信息對(duì)斷層和層位進(jìn)行綜合分析、判斷和識(shí)別,不足之處是受限于地震分辨能力和解釋手段,對(duì)低級(jí)序斷層和微幅度構(gòu)造解釋還存在較大困難[9-12]。油田儲(chǔ)層為陸相河流—淺水三角洲沉積,縱向上砂泥薄互層,平面上相變劇烈,導(dǎo)致了巖性變化和低級(jí)序斷層引起的地震響應(yīng)特征相似,這進(jìn)一步增加了解釋難度,小斷層的解釋具有很大的不確定性。但另一方面,油田經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期精細(xì)地質(zhì)研究,對(duì)儲(chǔ)層內(nèi)斷層的成因、發(fā)育模式有較為清晰的認(rèn)識(shí),利用密井網(wǎng)資料能夠發(fā)現(xiàn)斷距較小的井?dāng)帱c(diǎn),同時(shí)油田擁有每口井完整的開(kāi)發(fā)動(dòng)態(tài)及監(jiān)測(cè)資料,發(fā)揮井?dāng)帱c(diǎn)約束作用和動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)資料對(duì)斷層的分析判別作用完全可以降低解釋結(jié)果的不確定性,提高精度。層位解釋過(guò)程中,在密集井震標(biāo)定約束下能有效判別微幅度構(gòu)造,同時(shí)也可以提高速度模型精度,實(shí)現(xiàn)高精度時(shí)深轉(zhuǎn)換。
構(gòu)造建模是通過(guò)建模軟件采用人機(jī)交互方式對(duì)地下構(gòu)造特征在三維空間進(jìn)行描述,建模以井資料為主,并受地震解釋結(jié)果、地質(zhì)認(rèn)識(shí)成果約束,主要在深度域中進(jìn)行[13-14]。通過(guò)構(gòu)造建模可以描述沉積單元尺度的構(gòu)造特征,是構(gòu)造表征的最終成果。在地震斷層解釋成果約束下,通過(guò)斷點(diǎn)、地質(zhì)分層的空間定位作用確定斷層在井間的位置、小斷層及大斷層首尾部在井間的延伸長(zhǎng)度,進(jìn)一步提高模型精度,在地震解釋層位約束下確定不同沉積單元頂面構(gòu)造形態(tài)。長(zhǎng)垣油田井震匹配構(gòu)造表征就是利用地震資料和井資料在構(gòu)造表征中的優(yōu)勢(shì)建立高精度三維構(gòu)造模型,實(shí)現(xiàn)構(gòu)造的精細(xì)表征,其主要流程見(jiàn)圖2。
2.1 井震匹配構(gòu)造解釋
2.1.1 不同井網(wǎng)井震標(biāo)定及層位解釋
井震標(biāo)定目的是確定地震資料和地質(zhì)體對(duì)應(yīng)關(guān)系,精細(xì)開(kāi)發(fā)階段對(duì)井震標(biāo)定精度要求遠(yuǎn)高于勘探及評(píng)價(jià)階段,標(biāo)定的好壞直接影響低級(jí)序斷層及微幅度構(gòu)造解釋效果[15-18]。長(zhǎng)垣油田自20世紀(jì)60年代采用基礎(chǔ)井網(wǎng)投入開(kāi)發(fā)以來(lái),目前多套井網(wǎng)并存,井網(wǎng)時(shí)間跨度達(dá)50 a。受數(shù)據(jù)采集儀器及不同開(kāi)發(fā)時(shí)期地下地質(zhì)條件、流體性質(zhì)的影響,不同井網(wǎng)測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)存在較大的差異,因此需要分析地震數(shù)據(jù)和不同井網(wǎng)間井震標(biāo)定關(guān)系,確定井震標(biāo)定效果最好的一套井網(wǎng),并以該套井網(wǎng)為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)處理,然后進(jìn)行統(tǒng)一的井震標(biāo)定。以BBE開(kāi)發(fā)區(qū)塊為例,該區(qū)有基礎(chǔ)井、一次加密、二次加密、聚驅(qū)井、二三結(jié)合井5套井網(wǎng),地震資料采集時(shí)間是2010年前后,目的層主頻約為45 Hz,頻帶寬度為5~100 Hz,高品質(zhì)地震資料為井震標(biāo)定了奠定了基礎(chǔ)。通過(guò)初次標(biāo)定發(fā)現(xiàn),與地震資料采集時(shí)間相近的二三結(jié)合井網(wǎng)標(biāo)定效果最好,合成記錄和井旁道地震匹配度最高(圖3(a)),這表明該套井網(wǎng)測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)和地震數(shù)據(jù)反映的是相同時(shí)期的儲(chǔ)層信息。以該套井網(wǎng)為標(biāo)準(zhǔn)對(duì)密度和聲波時(shí)差曲線做標(biāo)準(zhǔn)化和歸一化處理,合成記錄與井旁道地震記錄對(duì)應(yīng)關(guān)系明顯變好(圖3(b)),全區(qū)井震標(biāo)定質(zhì)量顯著提高。
在單井標(biāo)定基礎(chǔ)上,進(jìn)行標(biāo)定密度對(duì)解釋精度影響分析。以SI油層組頂為例,分別采用不同數(shù)量標(biāo)定過(guò)的井參與速度場(chǎng)建立,抽取區(qū)塊內(nèi)均勻分布的既不參與速度場(chǎng)建立也不參與構(gòu)造圖校正的500口井做構(gòu)造誤差統(tǒng)計(jì)(表1)。從表1中可以看出,隨著參與標(biāo)定井?dāng)?shù)增加,構(gòu)造解釋精度明顯提高。這顯示在高精度、高密度井震標(biāo)定約束下可以實(shí)現(xiàn)井間構(gòu)造特征準(zhǔn)確描述。
層位解釋是在密集的井震標(biāo)定基礎(chǔ)上進(jìn)行的,對(duì)在地震反射剖面表現(xiàn)為連續(xù)性較強(qiáng)同相軸的地質(zhì)層位,將其作為標(biāo)準(zhǔn)層,以自動(dòng)追蹤為主、人工對(duì)比追蹤為輔的解釋方法。對(duì)地震同相軸表現(xiàn)為整體上有一定的連續(xù)性,局部追蹤困難的地質(zhì)層位,將其定為非標(biāo)準(zhǔn)層。非標(biāo)準(zhǔn)層的解釋是難點(diǎn),解釋精度直接關(guān)系到相應(yīng)地質(zhì)體內(nèi)單元級(jí)砂體微幅度構(gòu)造描述,應(yīng)充分利用井網(wǎng)密度大的優(yōu)勢(shì),從井點(diǎn)標(biāo)定地質(zhì)層位出發(fā),建立解釋骨架,然后在逐漸外推對(duì)線道方向剖面進(jìn)行閉合解釋。在此過(guò)程中綜合運(yùn)用模型正演判別、三維立體分析等多種技術(shù)綜合分析,精準(zhǔn)落實(shí)井間構(gòu)造形態(tài)。為提高解釋精度,需要對(duì)每個(gè)剖面進(jìn)行精細(xì)解釋。
2.1.2 斷點(diǎn)落實(shí)及斷層解釋
井?dāng)帱c(diǎn)是通過(guò)與鄰井對(duì)比得到,對(duì)比曲線缺失(重復(fù))的位置為斷點(diǎn)深度,長(zhǎng)度為斷距。由于地層差異壓實(shí)、相變、砂體下切等因素會(huì)引起曲線形態(tài)和長(zhǎng)度變化,對(duì)斷距較小的孤立斷點(diǎn)判定存在一定不確定性。油田實(shí)際地質(zhì)參數(shù)模型正演顯示,地震數(shù)據(jù)對(duì)斷距為4~5 m的斷層有一定的反映[20],因此可采用斷點(diǎn)與地震數(shù)據(jù)匹配的方式落實(shí)斷點(diǎn)、解釋斷層。
L6-2631井位于LB開(kāi)發(fā)區(qū),地層對(duì)比發(fā)現(xiàn),在S1油層組鉆遇了斷距為4 m的正斷層。由于斷距較小,且該段地層在井點(diǎn)區(qū)域砂體變化較劇烈,砂體存在切疊,造成對(duì)比曲線相似性較差,斷點(diǎn)的判定存在一定不確定性,對(duì)斷層特征的描述也存在困難。采用井震匹配方式落實(shí)斷點(diǎn)、解釋斷層,利用精細(xì)速度場(chǎng),將斷點(diǎn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確落到地震剖面上(圖4(a)),過(guò)斷點(diǎn)做地層相干體屬性切片(圖4(b))。從圖4中可以看出,過(guò)井點(diǎn)相干體切片上有一個(gè)明顯順直狀暗色條帶,呈現(xiàn)典型的小斷層特征,結(jié)合井?dāng)帱c(diǎn)分析和地震剖面特征,就可以落實(shí)該斷點(diǎn),并確定斷層展布特征。采用斷點(diǎn)與地震數(shù)據(jù)匹配分析方法能有效落實(shí)井?dāng)帱c(diǎn),提高低級(jí)序斷層解釋精度。
2.1.3 動(dòng)態(tài)信息斷層檢驗(yàn)
經(jīng)過(guò)斷點(diǎn)約束斷層解釋后,仍有許多無(wú)井控制的井間斷層存在,這些未經(jīng)確認(rèn)的斷層會(huì)嚴(yán)重干擾開(kāi)發(fā)方案的制定和剩余油挖潛,須對(duì)其進(jìn)行落實(shí)。落實(shí)斷層方法有多種,通過(guò)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)信息對(duì)其進(jìn)行檢驗(yàn)是行之有效的方法[20-21],這其中采用油水井動(dòng)態(tài)注采信息進(jìn)行判別最為簡(jiǎn)便有效。
動(dòng)態(tài)注采信息判別斷層是利用斷層兩側(cè)油水井在注采調(diào)整過(guò)程中液量的相對(duì)變化進(jìn)行分析。長(zhǎng)垣油田內(nèi)不同大小、規(guī)模的斷層均有一定的封閉性,油層內(nèi)為砂泥薄互層沉積,開(kāi)采方式為細(xì)分層開(kāi)采,若井間存在斷層,通常會(huì)在同一注采單元內(nèi)的注采關(guān)系中得以體現(xiàn)。為了增加判別的準(zhǔn)確性,還可用多井組注采信息進(jìn)行綜合分析。圖(5(a))中箭頭所指斷層為L(zhǎng)N開(kāi)發(fā)區(qū)塊新解釋出的一條北東向斷層,原來(lái)井資料解釋顯示該區(qū)沒(méi)有北東向斷層存在,為落實(shí)該斷層,采用注采動(dòng)態(tài)信息對(duì)其檢驗(yàn)。L6-15和L6-153分別是位于斷層兩側(cè)的注入井和采出井,兩口井的生產(chǎn)曲線(圖5(b))顯示,在T1與T2兩個(gè)時(shí)間點(diǎn),L6-15井分別實(shí)施過(guò)停注與大幅度減小注入量措施,但從L6-153井采出曲線上看,在超過(guò)常規(guī)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間后,其產(chǎn)液量并沒(méi)有出現(xiàn)減少。開(kāi)發(fā)生產(chǎn)信息顯示,在同一時(shí)間段,與該井相鄰的其他同井網(wǎng)井并未采取措施。儲(chǔ)層研究發(fā)現(xiàn)兩井之間主要目的層均為大面積分布的河道砂,砂體連續(xù)性好,這表明該斷層存在。
2.2 井震匹配構(gòu)造建模
2.2.1 斷點(diǎn)二次組合
確定斷點(diǎn)的歸屬對(duì)構(gòu)建精細(xì)構(gòu)造模型有重要意義[22]。以往斷點(diǎn)組合主要是在二維空間上通過(guò)對(duì)比分析進(jìn)行,受技術(shù)方法所限,存在許多孤立斷點(diǎn)和未組合的斷點(diǎn),這嚴(yán)重影響了構(gòu)造模型的精度。斷點(diǎn)二次組合就是在三維空間對(duì)井鉆遇斷點(diǎn)進(jìn)行重新組合歸位,目的是完成斷層和斷點(diǎn)匹配并對(duì)地震解釋成果進(jìn)行質(zhì)控。
斷點(diǎn)二次組合是根據(jù)斷裂系統(tǒng)發(fā)育模式、平面與剖面樣式、井?dāng)帱c(diǎn)的位置及斷距大小進(jìn)行綜合分析。具體方法是首先將斷點(diǎn)數(shù)據(jù)、地質(zhì)分層數(shù)據(jù)、地震斷層解釋成果及地震數(shù)據(jù)體輸入建模工區(qū),使不同數(shù)據(jù)之間成為一個(gè)可以進(jìn)行相互聯(lián)動(dòng)分析的數(shù)據(jù)聯(lián)合體;其次從平面、剖面以及三維空間分析斷點(diǎn)和斷層的相互關(guān)系,確定斷點(diǎn)的歸屬。為得到更好的效果,在此過(guò)程中還充分利用地震屬性體(相干體、螞蟻體等)等輔助手段進(jìn)行輔助判別。采用這種斷點(diǎn)、地震解釋成果、地震剖面以及地震屬性體相互驗(yàn)證分析方法,斷點(diǎn)的組合關(guān)系更加清晰。表2為SB開(kāi)發(fā)區(qū)BEX區(qū)塊采用不同方法得到的斷點(diǎn)組合效果。從表2中可以看出,采用井震結(jié)合斷點(diǎn)組合方法,斷點(diǎn)組合率顯著提高。
2.2.2 井震匹配斷層建模
斷層建模是根據(jù)井、震資料及地質(zhì)認(rèn)識(shí)對(duì)斷層進(jìn)行模擬,實(shí)現(xiàn)斷裂系統(tǒng)在三維空間上的精細(xì)表征。經(jīng)過(guò)地震解釋后能得到反映斷層空間特征的信息,但受表征方式、解釋密度、時(shí)深轉(zhuǎn)換精度等影響,還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)三維空間上精準(zhǔn)描述,需要進(jìn)一步對(duì)斷層進(jìn)行模擬。
圖6(a)反映了地震解釋斷層形態(tài)以及井?dāng)帱c(diǎn)在三維空間上的具體位置。從圖6中可以看出,地震解釋斷層和井?dāng)?shù)據(jù)并不完全匹配,還不能準(zhǔn)確表征斷層的空間位置、接觸關(guān)系以及產(chǎn)狀等斷層要素,需要借助井信息再次對(duì)斷層進(jìn)行模擬。在進(jìn)行井震匹配斷層建模時(shí),需要解決兩方面的問(wèn)題,一是落實(shí)地震解釋斷層在空間上的準(zhǔn)確位置,二是落實(shí)低級(jí)序斷層和大斷層首尾兩端在井間的延伸長(zhǎng)度和具體位置。為此采用“地震約束,井震匹配”的斷層建模策略,即用斷點(diǎn)位置確定斷面在空間的具體位置,地震解釋斷層確定斷面的空間形態(tài),通過(guò)地質(zhì)層位在空間上的落差關(guān)系和地震解釋的斷層趨勢(shì)確定低級(jí)序斷層及大斷層首尾兩端在井間的延伸長(zhǎng)度和具體位置。實(shí)際應(yīng)用效果(圖6(b))顯示,采用該方法能實(shí)現(xiàn)地震解釋斷層和井信息精確匹配,建立高精度斷層模型。
2.2.3 地震約束層位建模
層位建模目的是建立沉積單元尺度的層面模型,實(shí)現(xiàn)單元構(gòu)造精細(xì)表征。地震約束層位建模是以井點(diǎn)地質(zhì)分層數(shù)據(jù)為準(zhǔn),時(shí)深轉(zhuǎn)換后的解釋層位為趨勢(shì)約束。地震層位解釋通常只能識(shí)別地震層位和地質(zhì)層位有明顯界面對(duì)應(yīng)關(guān)系的油層組或砂巖組頂面形態(tài),難以準(zhǔn)確描述沉積單元界面構(gòu)造特征,選取與儲(chǔ)層沉積特征相適應(yīng)的約束建模方法能有效提高層面模型精度。
長(zhǎng)垣油田儲(chǔ)層主要?jiǎng)澐譃榉簽E分流平原相和三角洲前緣相兩個(gè)相帶,前者以河流沉積為主,后者主要發(fā)育分流河道砂和席狀砂,不同沉積形式對(duì)地層變化影響也不相同。河流沉積以相互切割和疊置為特征,其單元界面對(duì)應(yīng)小的沉積旋回,不同單元河道在垂向上互相切疊,切疊程度不同造成界面起伏不平。圖7為X10開(kāi)發(fā)區(qū)塊P13砂巖組對(duì)比剖面,該砂巖組主要為分流平原曲流河沉積,平均厚度為35 m,劃分5個(gè)單元。從圖7中可以看出,由于河流的切疊作用,每個(gè)單元地層厚度變化較大,界面起伏不一,與砂巖組頂界構(gòu)造變化趨勢(shì)并不相同,地震解釋層位直接約束單元層面建模會(huì)帶來(lái)較大誤差,進(jìn)而影響砂體頂面微幅度構(gòu)造判別。為此對(duì)河流相儲(chǔ)層采用分級(jí)控制建模法,首先在地震解釋層位約束下建立油層組或砂巖組格架模型,然后在格架模型控制下以井控沉積單元地層厚度為約束建立單元尺度層位模型,在地震層位和地層厚度雙重約束下,實(shí)現(xiàn)沉積單元構(gòu)造表征。前緣相儲(chǔ)層砂體沉積相對(duì)穩(wěn)定,相同單元內(nèi)地層厚度變化不大,單元界面與油層組或砂巖組頂界面具有較好的趨勢(shì)性,在建層位模型時(shí),可直接應(yīng)用地震解釋層位進(jìn)行約束建模。層面模型建立后,將斷層模型和層面模型耦合,建立完整三維構(gòu)造模型,完成對(duì)構(gòu)造的精細(xì)表征。
3 構(gòu)造表征成果應(yīng)用實(shí)例
3.1 水平井挖潛剩余油
LMD開(kāi)發(fā)區(qū)28#、29#、30#斷層區(qū)域SⅢ31單元為厚油層,砂體為分流平原高彎曲分流河道砂體,點(diǎn)壩砂體發(fā)育,有效砂巖平均厚度超過(guò)4 m。通過(guò)對(duì)該區(qū)厚油層水淹解釋結(jié)果研究分析發(fā)現(xiàn),斷層邊部由于注采不完善剩余油相對(duì)富集,而厚油層頂部是剩余油最為富集的地方,挖掘這部分剩余油最好的方式是在厚油層頂部部署水平井。為確定最優(yōu)水平段位置和井軌跡設(shè)計(jì),需要精確落實(shí)該區(qū)斷層和微幅度構(gòu)造三維展布特征。為此采用井震匹配構(gòu)造表征方法,建立三維構(gòu)造模型,結(jié)合儲(chǔ)層研究完成了3口水平井井位優(yōu)選和井軌跡設(shè)計(jì)(圖8)。實(shí)鉆結(jié)果顯示3口井水平段位置和深度域設(shè)計(jì)相吻合,均在厚油層頂部,平均砂體鉆遇率為94.9%。投產(chǎn)初期平均產(chǎn)油10.1 t/d,綜合含水率75.3%,挖掘剩余油效果明顯。
3.2 注采系統(tǒng)調(diào)整
經(jīng)過(guò)井震匹配構(gòu)造表征,對(duì)斷層的認(rèn)識(shí)更加準(zhǔn)確,結(jié)合注采系統(tǒng)分析,就可以對(duì)剩余油相對(duì)集中區(qū)域進(jìn)行精準(zhǔn)預(yù)測(cè),制定合理挖潛措施。圖9為SB開(kāi)發(fā)區(qū)西部薩爾圖油層井震匹配構(gòu)造表征前后斷層分布對(duì)比。從圖9可以看出,斷層的數(shù)量、空間展布特征、交切關(guān)系、延伸長(zhǎng)度均發(fā)生了較大變化。統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn),薩爾圖、葡萄花、高臺(tái)子油層的斷層數(shù)量分別由21、16、18變?yōu)?8、34和26,這些變化對(duì)完善斷層區(qū)注采、挖潛剩余油提供了依據(jù)。根據(jù)新構(gòu)造研究成果,在斷層區(qū)開(kāi)展了注采系統(tǒng)調(diào)整工作,各套井網(wǎng)共新鉆油井44口,水井25口,轉(zhuǎn)注9口,補(bǔ)孔8口。調(diào)整后,斷層區(qū)的水驅(qū)控制程度由88.6%提高到90.1%,多向連通比例由19.8%提高到30.4%,注采關(guān)系得到明顯完善。在先期投產(chǎn)的13口產(chǎn)油井中,初期平均單井日產(chǎn)液為46.0 t,日產(chǎn)油為9.3 t,綜合含水率為79.8%,挖潛剩余油效果顯著。
4 結(jié)束語(yǔ)
在特高含水老油田密井網(wǎng)區(qū),利用豐富的井信息和生產(chǎn)信息,采用井震匹配構(gòu)造解釋和構(gòu)造建模的方法能充分發(fā)揮地震資料在三維空間識(shí)別構(gòu)造的優(yōu)勢(shì)和井信息對(duì)構(gòu)造空間定位和判別分析的優(yōu)勢(shì),建立高精度的三維構(gòu)造模型,實(shí)現(xiàn)精細(xì)構(gòu)造表征。在構(gòu)造解釋階段,通過(guò)高密度井震標(biāo)定和精細(xì)層位追蹤能有效落實(shí)井間構(gòu)造形態(tài),在常規(guī)斷層解釋基礎(chǔ)上,通過(guò)斷點(diǎn)匹配和動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)信息判別分析能有效降低解釋的不確定性,提高精度。在構(gòu)造建模階段,在三維空間中采用人機(jī)交互的方式,通過(guò)井點(diǎn)定位、地震解釋結(jié)果約束,能實(shí)現(xiàn)井、震、地質(zhì)認(rèn)識(shí)綜合約束構(gòu)造建模,建立三維構(gòu)造模型,實(shí)現(xiàn)沉積單元級(jí)構(gòu)造精準(zhǔn)描述。實(shí)際應(yīng)用結(jié)果表明,采用該方法進(jìn)行構(gòu)造描述能實(shí)現(xiàn)高精度構(gòu)造表征,對(duì)于剩余油精準(zhǔn)預(yù)測(cè)及挖潛有積極的指導(dǎo)作用。
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(編輯 修榮榮)