番禺油田油藏一體化研究應用

陶彬

摘 要：文章通過研究番禺油田巖石物理模型和彈性模量的正演關系，找出測井聲波與地震彈性響應代表的物理意義，正確解釋儲層頂面構造，并通過地質分析、沉積研究及巖石物理分析成果來進行地質統計學反演，建立儲層油藏模型，以動態生產數據為校驗篩選模型，得到最理想的油藏模型。這一綜合過程充分融合了測井、地震、地質、油藏等多學科知識，實現了油藏研究的一體化，從而含油圈閉更加落實，儲層非均質性和剩余油預測更加準確。

關鍵詞：番禺油田；一體化研究；地質統計學反演；理想油藏模型

Abstract： In the Panyu oilfield， the relationship of the petrophysical property and the elastic modulus was analyzed to search the physical significance of acoustic logging and seismic elastic response. Then the reservoir top structural map was interpreted accurately. Meanwhile， the geological statistic inversion was achieved by considering the research results from geology， sedimentation ad petrophysics， to construct the reservoir model. Finally， the ideal reservoir model was confirmed through the verification and filter based on the dynamic production data. The integrated reservoir study was realized through this systematic process involving the multi-discipline knowledge from logging， seismic， geology， reservoir etc. Then， the oil-bearing trap will be confirmed more certainly. The estimation of reservoir heterogeneity and remaining oil will be more accurate.

KeywordS： Panyu oilfield； Integrated study； geological statistic inversion； ideal reservoir model

1 概況

番禺油田位于南海珠江口盆地。油層主要分布在韓江組下段、珠江組和珠海組上段，為三角洲前緣沉積，高孔高滲的砂巖儲層。油品性質由下往上依次為輕質、中質和重質。含油層段有砂巖、泥巖和鈣質膠結砂巖三種巖性。地震分辨率λ/4為15.5米，砂層厚度一般為11-22米，地震資料基本上能夠識別這些砂層。

常規的研究流程是用地震資料解釋搭建構造格架，井約束進行地質統計學建模，進而得到地質模型。而常規模型存在的問題是：油藏模型中計算含水始終高于實際含水，模型中的剩余油已經基本接近殘余油飽和度，但實際生產動態依然較好；在靜態地質模型中如何描述儲層及物性的非均質性變化，從而得到合理的儲量，及準確評估剩余油分布。通過分析原有模型，發現主要問題是在建模過程中測井、地震、地質、油藏都相對獨立，于是各個學科揭示的規律即使存在矛盾也未能解決。由于海上井位的分布不均一，已鉆井無法有效代表區域構造及儲層的分布，因此三維地震資料的應用，多學科集成和交叉的分析，對建模至關重要。

2 技術方法

工區包括40平方公里三維地震資料，33口開發井，其中9口井有縱波，1口井有橫波。為了達到研究目標，建立了一套可迭代的一體化研究流程。首先分析研究工區的巖石物理規律，找出測井聲波與地震彈性響應代表的物理意義，正確解釋儲層頂面構造，并通過地質分析、沉積研究及巖石物理分析成果來進行地質統計學反演，建立儲層油藏模型，以動態生產數據為校驗篩選模型，得到最理想的油藏模型（圖1）。當油藏動態數據驗證模型尚不完善的時候，流程中的相關步驟需重新迭代，如構造解釋及地質統計學反演。

2.1 石油地質特征研究

番禺油田主要儲集層為漸新世-中中新世沉積的珠江組碎屑巖。本次研究的目標就是這套海侵體系域三角洲前緣亞相地層。在構造主體，自然伽瑪測井曲線呈現為漏斗形與近箱形的復合韻律，為水下分流河道微相；向東測井曲線為多個漏斗形與鐘形的疊加組合，逐漸過渡到河口壩微相。從沉積特征來看，在油田主體20平方公里內儲層分布相對穩定，自西向東鈣質膠結砂巖明顯增加，儲層孔隙度、滲透率物性逐漸變差。

2.2 巖石物理特征

巖石物理分析的目的是：（1）為測井評價和地震綜合研究提供

單井質量可靠、多井趨勢合理的測井曲線。（2）建立測井響應、地震彈性響應與巖性、物性和流體之間的物理聯系，為多學科相結合的儲層研究建立合理的技術流程。

本次研究建立了具有地質含義的單井曲線質量評價和多井標準化處理技術體系，并得到多井評價后趨勢合理的測井曲線。同時，基于“測井特征相關分析”技術和“微分等效介質”理論，建立了研究區的測井彈性正演模型，明確儲層物性、流體與縱波時差、Vp/Vs等巖石彈性的關系，建立孔隙度、飽和度與彈性響應關系模板，為地震儲層模型的定量解釋奠定基礎。在模板中，砂巖表現為孔隙度增加，縱波阻抗減小，Vp/Vs相對較低；泥巖具有高阻抗、高Vp/Vs的特征；當鈣質膠結含量增加后縱波阻抗也隨之增加，縱橫波速度比也隨之增高。

2.3 正演模型分析反射系數

地震數據表明東部砂巖頂界面消失，這一現象是由于砂體尖滅還是其他原因引起，構造解釋方案以波谷為準還是以波峰或其他為標準，存在不確定性，這將直接導致圈閉面積及儲量的變化；同時，圈閉面積及儲量的變化必然直接影響油藏數值模擬的結果。因此，需要在充分理解本區的巖石物理響應特征后，以真測井曲線為基礎，建立正演初始阻抗模型，分析地震揭示的反射系數特征。

2.4 地質統計學反演

地質統計學反演構建一個概率密度函數（PDF）來表征在已知地質、地震、測井等信息的條件下儲層的概率，并利用貝葉斯推論將上述各種信息源的概率密度函數綜合起來求解，獲得表示儲層巖性與屬性的后驗概率密度函數，然后利用馬爾科夫鏈-蒙特卡洛算法對后驗概率密度函數抽樣，從而獲得所需的各種屬性體。此方法即體現了地質統計學的連續性又考慮了巖性沉積的間斷性與多樣性，尤其是能夠把從子波得到的合成記錄與地震數據相關聯。在番禺油田內，統計學反演輸出的模型表明無井控制區域含鈣增多，這與地質、測井及正演研究的假設一致。

2.5 油藏模型和剩余油分布研究

常規模型篩選帶來的修改工作量很大，研究過程不易于重復，無法在建模過程中進行迭代，模型很難更新。本文采用一體化研究流程進行模型的篩選和動態校驗，其關鍵在于流程的可迭代性。通過對地質統計學反演得到的每一組實現在精細網格上進行歷史擬合，對多個油藏模型進行多輪次歷史擬合，每次迭代都進行擬合誤差分析。如果所有擬合結果與實際開發數據均不吻合，就返回構造研究或地質統計學反演，優化反演參數，進行新一輪反演，之后重新進行動態模擬篩選模型，直至歷史擬合結果與實際產油趨勢吻合較好，此時的模型即是最優的油藏模型。

經過幾輪次的迭代，若不考慮東部鈣質膠結砂巖和構造形態的影響，含水率的歷史擬合較好，但是井底流壓的變化明顯與實際生產情況不吻合；若考慮東部鈣質膠結砂巖對儲層的影響，井底流壓相對上一種情況變化穩定些，但與生產歷史的匹配度仍不夠高；在地質統計學反演過程中，同時考慮東部鈣質膠結砂巖和構造解釋方案的調整，油藏模型的歷史擬合程度非常高，液量和井底流壓與實際生產情況吻合很好。通過動態篩選出的最優模型，代表了巖石物理、地質、構造、地震及油藏動態信息等多學科相結合的地質統計學反演結果，可以精細描述最符合地下實際情況的原狀地層模型。應用這個地質模型進行數值模擬，得到流線模型，表現流體流動特征、注采關系及水驅前緣，并落實剩余油分布。流線模型中壓力變化為十幾巴，壓力足夠穩定，與生產實際情況相符；油藏原始含油飽和度0.66，剩余油飽和度均值為0.52，東南方向及構造鞍部的剩余油未被生產井波及，為下步布井的甜點區。

3 結束語

本文提供了一套行之有效地應用測井、地震資料、地質信息、油藏動態數據以及地震反演技術獲取精細地質模型的方法。一體化研究流程可以更有效地集成多學科信息，最終更準確的落實含油圈閉構造、油水界面和儲層展布、及更準確的預測儲量和剩余油等。