相控建模技術在朝631區塊的應用

岳慶友，李鵬舉，陳海峰

（東北石油大學，油氣藏形成機理與資源評價黑龍江省重點實驗室， 黑龍江 大慶 163316）

朝631區塊位于松遼盆地朝陽溝階地二級構造單元內，構造東南高、西北低，整體呈現斜坡形態，研究區面積14 km2，目前該區域研究目的層—扶余油層已進入開發后期階段，共鉆井147口。扶余油層屬于白堊系松花江泉頭組的泉三段及泉四段，屬于低孔隙、特低滲透性儲層[1]。由于受井網、儲層、開發時間長等條件限制，我們需要建立精確的三維地質模型來對油藏進行精細描述。為了使所建立的三維地質模型精細、符合客觀事實，此次建立的模型應用了相控建模技術。不同沉積微相類型物性參數的期望值與方差通常不同，而且其空間相關性也不一樣，相控屬性建模技術就是在對物性參數插值時需要按其所屬的沉積微相類型分別進行模擬[2，3]。相控屬性建模主要分為三個部分：構造模型、沉積相模型、相控屬性模型。在建立模型前，我們應當對前期的基礎數據資料整理，原始數據整理的準確與否直接影響到所建立的模型是否精確。本次建立模型準備的數據有兩類數據，即井數據及地震解釋數據。其中井數據包括井位坐標、井軌跡、井分層數據、沉積相數據及孔滲飽數據；地震解釋數據包括構造層面數據及構造斷層數據。

1 構造模型

構造建模是儲層的空間格架，是建立儲層三維地質建模的基礎，構造模型主要由兩部分組成：斷層模型和層面模型。地震解釋后的層位數據和斷層數據是建立三維構造模型的兩個重要參數。一般我們用地震解釋后的層位數據來約束井點的分層數據，再通過鉆井斷點數據來約束斷層模型，這樣得到的構造模型會更加精確、合理。三維構造模型建立的是否精確直接影響到儲層沉積相模型和屬性模型的好壞。

1.1 斷層模型

斷層建模的最終目的是建立一組反映斷層空間展布等屬性的斷層柱。我們需要調節斷層與層面之間的接觸關系，使斷距更符合已有的地質認識。

朝631區塊斷層信息主要來自于斷層解釋數據及井斷點解釋數據，共發育12條斷層。由于朝631區塊中斷層發育情況不同，有的斷層延展規模較大，而有的斷層較小。規模較大的斷層可以貫穿整個目的層，規模很小的斷層，僅斷穿一個到兩個小層。對于規模很小的斷層，我們應當適應延伸它的長度，讓每個斷層的頂底盡量處于同一水平面上，這樣將不會造成骨架網格模型的混亂。斷層與斷層之間的搭接關系是建立斷層模型的重點，這些工作應當手動完成，愿因在于所使用的petrel軟件不支持自動識別。斷層柱調整好后，通過斷點數據來驗證所建斷層模型的準確性。該區塊所建的斷層模型中斷點組合率達到95%以上。斷層與層面的接觸關系處理完后，需要建立網格，網格的建立應當是建立三維構造模型的關鍵，適當的網格步長應當考慮開發井網以及斷層等因素。由于朝631區塊處于開發的后期，平均井距大約220 m，本次研究把平面上的網格步長設為25 m×25 m，平面網格數為195×205，垂向網格數為400，總網格數為15 990 000。

1.2 層面模型

為了控制該區塊各個小層的油藏特征和物性分布規律，必須將層面模型的控制界面細化到小層面一級，建立各小層層面模型，朝631區塊建立的層面模型中共有41個小層。

層面模型的建立主要依據地震解釋的構造層面數據和井分層數據。本次研究以地震構造層面做為趨勢面來約束井分層數據建立層面模型。如果不用地震構造解釋結果來約束，那么建立的層面模型過度平滑失真。尤其是針對井間的斷層部分層面。在建立層面模型的過程中，由于地震構造解釋的精度以及和鉆井分層的層位數據有點偏差，我們應當以地質分層數據為基礎，結合已有的地質認識，通過手動排查因計算機插值產生的層面不合理及斷層與層面接觸的不合理，最終建立符合實際的高精度構造模型，如圖1。

2 沉積相模型

沉積環境對油藏的油水分布規律、對后期油藏開發認識剩余油規律有很必要的指導意義。該研究區塊中扶余油層為河流-三角洲沉積，各類河流為主要的沉積營力，不同沉積環境的各類砂體合并到一起，根據砂體的幾何形態及巖性特征，該研究區塊可劃分主河道、河間砂，非主體河道及廢棄河道[4]。沉積相是控制屬性參數的基本單元，不同的沉積微相中的屬性參數分布規律截然不同。沉積相模型的建立對屬性建模影響甚大，所以本次井震結合沉積相模型采用確定性建模方法建立的，由手繪的圖件通過GTP軟件導出網格化沉積相數據，再利用petrel軟件中賦值的方法而成的，如圖2所示。

圖1 朝631區塊三維構造模型Fig.1 The 3D structural model of the C631 block

圖2 F152網格化沉積相數據圖Fig.2 The data grid of F152

所建立的沉積相模型能夠精細刻畫單砂體空間分布，清晰、客觀地反映了河道砂體展布特征。從沉積相模型來看，河道砂體具有很強的規律性-呈條帶狀、連續、總體西北-東南、以窄小河道為主，局部發育寬度較大的主體河道與其它類型砂體平面組合較好，如圖3所示。

圖3 F152沉積相模型Fig.3 The facies model of F152

3 屬性模型

儲層三維屬性建模的最終目的是能夠反映非均質性分布的物性參數模型，由于朝631區塊儲層不僅物性低，而且孔隙度、滲透率、含油飽和度等參數空間分布受地質因素影響大且油藏內部成因條件復雜，所以本次研究應用相控屬性建模技術，采用了序貫高斯模擬方法進行油藏屬性參數模擬。首先建立單井屬性參數解釋模型，完成單井模型粗化，離散化物性參數數據。然后統計分析各參數的標準偏差、概率分布及變差函數，將統計數據進行正態變換，建立高斯條件累積概率分布函數[5]。最終對油藏屬性參數進行聚類統計分析，建立孔隙度模型、滲透率模型及含油飽和度模型。由研究成果來看，儲層滲透率分布情況與孔隙度模型、飽和度參數分布都具有較好的相關性，與沉積相模型的河道分布位置一致，與地質實際相符，如圖 4、圖 5、圖 6所示。

圖4 F152孔隙度模型Fig.4 The porosity model of F152

圖5 F152滲透率模型Fig.5 The permeability model of F152

朝631區塊沉積砂體分別為：主體河道砂、河間砂、非主體河道砂、廢棄河道，由三維地質模型可以看出同一砂體的平面非均質性較明顯，位于河道中心砂體的物性好，厚度大，含油飽和度高，河道兩側非均質性強，造成層內垂向上不同微相帶的水驅效果不同，剩余油分布不均并富集在強非均質性帶內。

圖6 F152含油飽和度模型Fig.6 The oil saturation model of F152

4 結 論

綜合利用三維地震、地質和測井等資料，通過相控屬性建模的方法建立的精細三維地質模型得到以下結論：

（1）三維構造模型精確的描述區塊構造發育特征，確定斷層的空間展布、走向和傾向等產狀特征。

（2）應用地震反演資料結合豐富的測井解釋成果，合理、準確地建立了沉積相模型。

（3）通過相控屬性建模技術進行油藏屬性參數模擬，并精確的描述了孔隙度、滲透率以及含油飽和度等儲層物性的非均質性，可以有利地預測剩余油富集區域。

所建立的三維地質模型與現有的地質實際認識相符合，可以合理的指導油田開發調整、加密井井位部署以及水平井軌跡設計，提高油田鉆井成功率及調整針對性，對油田持續穩產具有重要的意義。

［1］李松凱，代景新，等.朝陽溝油田扶余油層沉積微相研究[J].內蒙古石油化工，2010,18（1）：17-21.

［2］李少華，張昌民，等.沉積微相控制下的儲層物性參數建模[J].江漢石油學院學報，2003，25（1）:24-26.

［3］王根久，趙麗敏，等.隨機建模中變差函數的敏感性研究[J].石油勘探與開發，2005，,32（1）：72-75.

［4］趙翰卿，付志國，等.大型河流-三角洲沉積儲層精細描述方法[J].石油學報，2000,21（4）:109-113.

［5］吳勝和，金振奎，陳崇河，黃滄鈿.儲層建模[M].北京：石油工業出版社，1999.