薄互層低滲透油藏動態(tài)建模技術研究

夏洪強

摘要：地質建模是利用有限的數(shù)據(jù)，結合工程師的判斷，選取合理的地質統(tǒng)計學方法，對三維地質體實現(xiàn)定量表征。地質模型的準確性取決于地質認識的程度，而地質體由于埋在地下不能直接可見，較短時間很難實現(xiàn)對地質體的全部認識。因此，地質認識是一個長期漫長的過程，隨著油田開發(fā)的不斷進行，地質體的認識逐步加深。筆者按照地質模型建立的特點和應用特征，將地質建模分為資料分析、地質建模、模型檢查、模型驗證、模型跟蹤等五個階段，建模是個動態(tài)耦合的過程，本文以某油田CL塊為例，詳細闡述動態(tài)建模在薄互層低滲透油藏中的應用。

關鍵詞：薄互層；非均質；動態(tài)建模；數(shù)值模擬

薄互層低滲透油藏縱向上層多、層薄，儲層非均質嚴重，建立客觀的地質模型難度大。本文以某油田CL塊為例，針對開發(fā)中后期資料豐富及地質特征，提出了動態(tài)建模技術的思路，將建模分為數(shù)據(jù)分析、地質建模、模型檢查、模型驗證及模型跟蹤等五個階段，通過對地質體的反復認識，不斷修正模型，減少儲層的不確定性，提高模型的精度和質量。實際應用表明，該技術能夠有效的支持薄互層低滲透油藏的地質建模，能夠為該類油藏的深度挖潛提供技術支撐。

1.薄互層低滲透油藏地質建模

某油田CL塊是在大型鼻狀構造背景上被南北兩條邊界斷層所夾持的地壘，主力含油層系為沙四上，為濱淺湖亞相的灘壩砂沉積。沙四上縱向上分為5個砂層組、21個小層，單層厚度一般為1-3米。經過四十多年的注水開發(fā)，剩余油分布極其復雜，本次研究選取的主力油層沙四上作為研究對象，在精細油藏描述的基礎上，建立薄互層低滲透油藏的精細地質模型，為下步調整方案設計提供基礎。

1.1資料分析階段

為了準確地描述儲層，增加剩余油預測的精度，多學科油藏研究已經成為油田開發(fā)中重要的技術手段。現(xiàn)代的油藏描述將油藏地質、地球物理、生產測井、試井、油藏模擬、經濟評價和方案設計等多學科、多專業(yè)有機地結合起來，通過地質建模和油藏數(shù)值模擬，實現(xiàn)油藏的數(shù)字化、可視化。地質模型的準確程度取決于地球物理、生產測試等手段所獲得資料的可靠性。

1.2地質建模階段

1.2.1儲層格架建模

薄互層低滲透油藏縱向上層多、層薄，常規(guī)的建模方法易造成穿層的現(xiàn)象。為了準確表征該類油藏層間的關系，使構造具有較強的繼承性、層間保持合理的協(xié)調關系，本次利用層次建模的思路建立構造模型。層次性是地質現(xiàn)象的固有特性，是自然界中的普遍規(guī)律。因此，有必要對不同規(guī)模、性質、形態(tài)及方向的地質體開展油藏描述，分層次建立儲層模型，更好地反映儲層的變化規(guī)律。在地層格架建模中，按照由粗到細、由大到小的沉積序列，依次建立段、油組、小層、砂層的構造模型，組成合理的地層格架。首先利用地質分層數(shù)據(jù)和地震解釋數(shù)據(jù)建立層沙四上的構造模型，其次在沙四段內部建立五個油組的格架模型，然后在油組內部建立小層模型，最后，在小層內部建立砂層模型。該模型既保證了地質構造的完整性，又較好地體現(xiàn)了薄互層砂體的空間展布特征。

1.2.2屬性建模

隨機模擬在表征不確定性和非均質方向具有不可替代的優(yōu)勢，在資料信息相對較少的開發(fā)早期階段，具有較強的實用意義。但在資料豐富、成果較多、儲層認識相對清楚的油田開發(fā)中后期，利用隨機模擬開展屬性建模，一方面由于信息量大易造成數(shù)據(jù)的冗余，另一方面隨機建模中不確定性的累加效應，都會導致最終的儲層地質模型和實際地質情況出現(xiàn)較大偏差。

1.3模型檢查階段

利用已有地質認識對模型進行驗證是建模過程中至關重要的一步。對地質模型的驗證與修正是個比較復雜的過程，修正質量與地質建模人員的水平、經驗以及對工區(qū)的認識等許多因素有關。所建立的地質模型應該與靜態(tài)認識基本一致，若存在較大差別，應該對建模的各個環(huán)節(jié)進行逐步檢查。

1.4模型驗證階段

CL塊層間物性差異大、開發(fā)歷史長、生產井措施頻繁，歷史擬合的難度較大。為了提高模型的精度，分層系建立儲層的流體模型；為了提高歷史擬合的速度，采取“粗細相結合”的思路開展擬合，“粗”是指利用速度快、精度低的流線模擬對全區(qū)的指標進行擬合，初步認識剩余油分布規(guī)律，“細”是指利用精度高的黑油模擬對單井指標進行擬合，全面認識剩余油的分布。CL塊斷層復雜、非均質嚴重，歷史擬合過程中需要對地質模型進行反復修改，提高模擬的精度。油井C6-34井與水井C6-18間存在一條斷層，從地震剖面上及后期鉆遇的井中都能夠得到證實，斷距約25米。

1.5模型跟蹤階段

地質模型對未知區(qū)域起到預測的作用，所鉆新井對模型給予驗證。根據(jù)該塊的地質特征，結合剩余油分布規(guī)律，在該塊部署零星井4口，其中油井1口，水井3口。油井投產后，該井日液15.2t，日油4.1t，含水73%，與模型預測結果基本一致。但油藏邊部的1口水井，模型預測油層厚度6.6米，而實鉆只有3.5米，由于儲層物性差，該井達不到配注要求。因此，在模型跟蹤時，對該井區(qū)的油層厚度進行修改，并對井區(qū)的孔隙度、滲透率等物性參數(shù)重新建模，重新跟蹤模擬水井的注入情況。

2.應用效果

通過資料分析階段對數(shù)據(jù)的篩選與分析、地質建模階段選取合理的方法與理念、模型檢查階段的精心分析、模型驗證階段反復修正及后期的長期跟蹤，建立了某油田CL塊的三維地質模型。截至到目前，通過對三維地質模型的反復修正，工區(qū)模擬計算的綜合含水率、油藏日平均產油量、油藏累計產油量等多項指標與實際油藏開采曲線吻合程度比較高，單井擬合率達到82%，說明建立的地質模型較好地反映了儲層內部的結構特征，可用于剩余油預測，可作為開發(fā)調整的指導依據(jù)。

3.結論與認識

儲層的不確定因素很多、很復雜，建立的地質模型并不是確定的、唯一的，其不能解決油田開發(fā)過程中遇到的所有問題。建立精確的地質模型是個長期的過程，隨著地質工程師對儲層認識程度的增加而加深。針對薄互層低滲透油藏的地質特征，本文提出了利用動態(tài)建模的思路建立儲層地質模型，指出建立高精度的地質模型是個動態(tài)的過程。該技術圍繞建立客觀精確的地質模型，在資料分析階段，通過對地質體的認識，篩選地質和生產數(shù)據(jù)；在建模階段，綜合運用地質、地震、巖心分析、測井、測試及生產動態(tài)等資料，利用層次建模技術建立儲層的格架模型，利用相控建模技術建立屬性模型；在模型檢查階段，從多個角度、多個方面，檢查模型的合理性；在模型驗證階段，利用數(shù)值模擬技術，根據(jù)生產井的擬合情況，評價模型的可靠性；在模型跟蹤階段，根據(jù)新井地質資料、生產情況對模型進一步修正。動態(tài)建模技術是多學科交叉的方法，反復對模型進行論證與修正；并隨著開發(fā)的不斷深入，地質模型的精度更高、可靠性更強。

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