地質建模技術在塊狀底水砂巖油藏挖潛中的應用
——以塔河1區三疊系下油組油藏為例

婁大娜，李 偉，鄭小杰，段洪澤，張海燕

(中國石化西北油田分公司勘探開發研究院，烏魯木齊 830011)

地質建模技術在塊狀底水砂巖油藏挖潛中的應用
——以塔河1區三疊系下油組油藏為例

婁大娜，李 偉，鄭小杰，段洪澤，張海燕

(中國石化西北油田分公司勘探開發研究院，烏魯木齊 830011)

塔河1區三疊系下油組油藏屬受構造控制的砂巖孔隙型塊狀底水未飽和油藏，為提高該油藏開發效果，對該區塊進行地質建模，綜合地震、測井、地質、油藏動態多方面資料與成果，通過對各個隨機模型進行對比評價分析，最終建立了一個逼近油藏實際的高精度三維地質模型，通過該模型為底水砂巖油藏老區的剩余油研究提供良好的基礎，研究結果在油藏挖潛中取得了良好效果。

塔河1區；三疊系下油組；底水油藏；地質模型

油藏建模是近年來發展起來的油藏定量表征新技術[1]，通過對油藏特征和屬性參數進行模擬及預測，可以建立起定量的三維可視化預測油藏模型。開發晚期階段的油藏建模又具有精細程度高、基本單元小、預測性強、與動態結合緊密的特點。建立定量、精細、可靠的油藏模型是準確把握油藏潛力的關鍵，能起到更深刻地剖析油藏、更充分地挖掘油藏潛力的作用，對切實提高老區勘探開發效益有著重要的實際意義[2-7]。本文以塔河1區三疊系下油組為目標，在分析油藏地質條件的基礎上，建立了符合該區域實際的三維地質模型。

1 區域地質概況

塔河油田1區三疊系構造位置處于塔里木盆地沙雅隆起阿克庫勒凸起南部的桑塔木構造帶上，圈閉類型為一個局部發育的低幅度斷背斜。主要含油層位為三疊系下油組，油層埋深4 600 m左右，油藏類型屬大底水、薄油層、受構造控制的砂巖孔隙型塊狀底水未飽和油藏。本區下油組砂體為一套巨厚的辮狀河三角洲沉積，底水厚度較大，底水能量充足，驅動類型為天然水驅、巖石和流體的彈性驅動。

2 地質模型的建立

本次研究采用Petrel軟件進行三維儲層地質建模，主要采用的建模方法是：利用確定性建模進行構造及夾層模型的建立，再利用隨機建模進行屬性模型的建立。

2.1 構造模型

塔河1區三疊系下油組砂體頂部構造為典型的低幅牽引背斜，長軸方向EW-NE向，與斷層的延伸方向一致。地層總體表現為東南高、西北低。共發育12條斷層，均為正斷層；本次研究應用物探解釋成果和油井的地質分層數據，聯合井震數據建立精準的構造模型。

首先應用地震解釋的斷層數據，建立斷層模型，本區共建立斷層12條。以沉積韻律旋回特征明顯且夾層穩定分布為準則，將塔河1區三疊系下油組上部約40 m儲層劃分了5個韻律層。應用下油組的地震解釋成果和分層數據，得到第一韻律段頂部的構造面。然后應用各個韻律層的地層厚度，依次推出各個韻律層的頂構造面(圖1)。

本模型的網格均采用正交網格系統，平面網格步長設定為10 m，共劃分了28281960個網格；縱向上步長設定為1 m(其中夾層的步長設定為0.2 m)。

2.2 夾層模型

塔河1區三疊系下油組巖性主要為淺灰色細-中砂巖，含礫砂巖，局部夾泥礫泥巖夾層，為辮狀河三角洲平原河道沉積，物源方向總體由北東至西，整體為多期辮狀河道疊置形成的正韻律及復合正韻律沉積砂體。通過巖心和測井相分析，下油組儲層有明顯的“砂包泥”特征。因此對儲層夾層的識別是巖相建模的關鍵。

該區自2008年加密調整以來，共新鉆井20口，本次利用新井實鉆資料對夾層進行了再認識。將第四韻律段以上儲層共劃分出6套夾層，共有29口井鉆遇61個夾層，夾層較分散，多為單井鉆遇的物性夾層，整體上夾層不發育。根據已有的夾層認識，應用確定性建模方法，建立巖相模型(圖2)。

圖1 塔河1區三疊系下油組構造模型

圖2 塔河1區三疊系下油組夾層模型

2.3 屬性模型

本次研究采用相控隨機模擬常規變差函數擬合的方法，建立孔隙度和滲透率的模型。

根據塔河1區三疊系下油組沉積微相的變差函數及實際資料，分層擬合相控條件下的屬性變差函數，得到儲層物性分布的結構特征。由于儲層物性空間上有隨著砂體方向變化的特點，所以該模型能更好地描述相控條件下儲層物性的空間變化規律。

在數據分析及變差函數模型基礎上，進行孔隙度模擬，得到根據塔河1區三疊系下油組孔隙度模型。對于滲透率模型的建立，采用的是多變量協同約束的關鍵技術，也就是用三維相控技術加孔隙度與滲透率之間關系的方法，對滲透率進行三維模擬。在模擬之前，要對滲透率數據進行高斯正態變換和變異函數分析，最后利用序貫高斯算法進行模擬，得到三維滲透率體。

根據巖心分析化驗結果，該區物性夾層和泥質夾層的滲透率均小于10×10-3μm2，所以在模擬滲透率時要對夾層滲透率進行輸出截斷，保證夾層的滲透率在10×10-3μm2以下。這樣才能將夾層的滲流特征在油藏數值模型中體現出來，以便驗證夾層對底水的阻擋作用，及對剩余油的控制作用。

2.4 飽和度模型的建立

根據該區的油藏性質及開發特征，建立飽和度模型之前應注意三個問題：①挑選參與飽和度模擬的井。應選擇能夠反映油藏原始油水界面的井參與模擬，經過對所有井油水界面的分析，挑選出S41、S51等13口井進行飽和度場的模擬。②構造趨勢約束。下油組儲層以構造控制為主，構造高部位油層較厚，含油飽和度較高，因此要充分考慮到構造對飽和度場的控制因素。本次研究建立了各個韻律層的構造趨勢面，對飽和度場進行趨勢約束。③油水過渡帶的確定。塔河1區三疊系下油組為受構造控制的底水油藏，油水界面為-3 646 m。飽和度的分布受油水分布的控制，因此需要建立油水接觸體模型，在其約束下建立油藏飽和度模型。這樣建立起的模型才能夠逼近油藏的真實狀態。

應用油水接觸體作為約束條件進行相控模擬，并在構造趨勢約束下建立了飽和度模型(圖3)。

圖3 塔河1區三疊系下油組飽和度模型

3 儲量計算和模型粗化

儲量計算是檢驗模型準確度的標準之一。通過定義油水界面作為儲量計算的輸入，精確計算每個層位、每個斷塊的儲量，通過精細地質模型得到的儲量復算結果與上報儲量基本吻合。

按照油藏數值模擬的要求，將三維模型數據體粗化，在粗化過程中，運用建模技術最大程度的保留模型原有的特征，平面上以20 m×20 m網格間距，垂向上考慮夾層、油水界面的位置，采用不均勻網格，將粗化后網格輸入到數模模擬器，可直接進行歷史擬合。

4 建模結果應用

利用建立的塔河1區三維地質建模結果，進行了數值模擬，并優選出了剩余油富集區。根據1區三疊系下油組剩余油儲量豐度圖分析，平面上有8個區域的剩余油相對富集(圖4)，8個區域的控制儲量都在10×104t以上，可以作為下一步部署加密井的潛力區域。

圖4 塔河1區三疊系油藏剩余油儲量豐度

根據剩余油研究結果，部署了1口加密調整井TK1-J1井，該井位于剩余油富集區(圖4)，2013年10月份投產，目前日產液20.2 t，日產油10.7 t，含水47%，已累產油0.72×104t，整體生產效果較好。

5 結語

(1)準確的基礎數據是精細地質建模的基礎。該區塊建模利用確定性建模和隨機建模結合以及趨勢面生成層面的方法，充分運用地質分層，建立構造模型;同時，根據夾層的分布，將夾層考慮在模型中，有效地反映了夾層的分布情況和物性分布情況，能夠真實反映實際地質情況。

(2)通過開展油藏地質建模研究，對塔河1區下油組油藏特征和潛力有了清晰的認識，為下步挖潛調整起到很好的指導作用。

[1] 吳勝和.儲層表征與建模[M].北京:石油工業出版社，2010：50-70.

[2] 王家華，張團峰.油氣儲層隨機建模[M].北京:石油工業出版社，2001:110-130.

[3] 谷團，張吉昌.油藏建模技術在老區挖潛中的應用[J].特種油氣藏，2006，13(1)：53-55.

[4] 胡楊.大牛地氣田盒2+3段儲層地質建模方法研究[J].石油地質與工程，2008，22(3)：29-32.

[5] 劉鴻博，周文.塔河9區三疊系下油組油藏精細地質建模[J].物探與化探，2010,34(2)：242-245.

[6] 韓梅.曙一區杜84塊SAGD開發三維建模和數值模擬研究[J].石油地質與工程， 2010，24(3)：43-45.

[7] 阮基富，梁峰,李新玲，等.三維地質建模技術在磨溪雷一1氣藏中的應用[J].石油地質與工程，2013，27(4)： 51-54.

編輯：吳官生

1673-8217(2015)03-0084-03

2015-02-05

婁大娜,工程師,1979年生,2005年畢業于中國地質大學(武漢),現從事油田開發地質研究工作。

TE319

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