海外油田地質儲量評價中的不確定性分析法
——以A油田為例

＊張強 張玲 王偉 田同輝

（中國石化勝利油田分公司勘探開發研究院 山東 257012）

在儲量評價研究中，國內一般分為預測、控制、探明三級儲量，側重于對儲量計算參數確定性的論證。國外多采用美國證券交易委員會（SEC）標準，分為證實、概算、可能三類儲量[1]。采取的是不確定性分析法[2]，將P50儲量作為儲量評估的基礎，最大程度消除計算過程中的主觀因素，降低項目風險。近年來隨著油藏認識難度的增加，不確定性研究方法被用于國內部分區塊儲量的評價中，但整體應用程度不廣，對于不確定參數的分析不夠全面[1-4]。

本文以海外A油田為例，明確影響儲量的不確定參數，開展各參數的定量評價。這種不以確定油藏參數為目標、側重以降低油藏認識不確定性為核心的研究方法，既考慮油藏地質認識的復雜性，又能為后續決策提供可靠依據，有很好的借鑒意義。

1.概況

海外A油田目的層為三角洲前緣沉積，發育分流水道、障沙壩、分流間灣、海相黏土等沉積微相。區塊發育高孔、高滲的氣頂底水斷塊砂巖油氣藏。

此類油藏儲量計算受影響因素多，為降低開發風險，需要定量表征不確定因素對儲量的影響，明確主控因素，指導下一步開發。

2.不確定參數分析

三維地質建模是應用廣泛的定量表征儲層及油氣藏的技術手段，也是后續數模及開發部署的基礎。本次研究以確定性建模與隨機建模相結合，綜合考慮沉積相、巖相、構造、油氣水界面、地震屬性等參數。

(1)不確定參數識別

表1 影響模型儲量的不確定性參數表

容積法是儲層總孔隙體積乘以含油飽和度和油氣密度，除以油氣體積系數得到地面條件下的油氣地質儲量。儲層總孔隙體積與構造形態、油氣水界面、有效孔隙度等息息相關。模型中的容積法公式中所涉及的參數包括兩類：一類是通過實驗方式直接得到的體積系數、地面原油密度；另一類是間接得到有效網格總體積、網格孔隙度和含油飽和度等。影響因素包括測井解釋精度、變差函數、地震屬性[3-4]、沉積相占比等。總結影響模型儲量的各不確定性參數見表1。

(2)不確定參數分級

構造起伏：受地震資料品質、氣頂、存在無井控制區等因素影響，不確定性較大。

油水界面：多口井鉆遇油水界面且深度一致，油水界面深度確定。

油氣界面：無井鉆遇油氣界面，不確定性較大。

測井解釋參數：與測井儀器、測井解釋模型、解釋人員經驗等有關。

變差函數：結合井點砂體厚度及地震屬性確定，變程長度存在不確定性。

地震屬性：分流水道具有高振幅、低頻率、低有效頻帶及低衰減的特點，分流間灣表現為低振幅、高頻率和高頻帶的特點[5]。受地震信噪比、地震分辨率、砂體厚度等因素影響，建模時將地震屬性網格化后的數據場作為趨勢面來約束孔隙度等地質屬性場。

沉積相占比：使用變差函數對屬性的空間變化進行描述，同時采用沉積相百分比控制的方法約束屬性建模。

地面原油密度、體積系數：實驗及測試資料得到地面原油密度為：0.89～0.91g/cm3，體積系數為1.15～1.18，參數取值范圍變化較小。

根據對A油田儲量影響程度的大小，將不確定性參數分為主要和次要兩級，其中主要不確定性參數為：構造起伏、油氣界面、變差函數、各沉積相所占百分比；其余參數均為次要不確定性參數。

3.主要不確定參數分析

(1)構造起伏

本區構造不確定性因素較多，主要體現在以下幾方面：

①時深轉換不確定性。目的層為氣頂油藏，且上部也有氣層發育。氣層較低的速度改變了地層速度變化[6-7]。計算表明，氣層影響時深轉換最大深度誤差為±30m（圖1）。

②無井控制區構造不確定性。A油田鉆井基本集中在平臺附近，時深轉換只能借用有井控制區，存在不確定性。

③斷層解釋不確定性。本區受拉張應力作用形成的走滑斷層尾端相對較脆，易形成分支斷層。由于地震資料品質不高，分支斷層垂直斷距較小，在地震剖面上大多僅表現為傾角的細微變化，識別較為困難。

(2)油氣界面

本區未有井鉆遇油氣界面，參考油頂深度及地震屬性，油氣界面取值范圍為3245～3255ft。

(3)變差函數

本區物源來自陸上，主變程方向為北偏西10°。由于海上鉆井數量較少且平面分布不均，平面地質統計特征的分析較為困難。考慮到A油田為建產三十多年的老油田，除了利用地質統計學的數學分析法，還結合地層對比的砂體連續性[8]，考慮注水開發見效及水淹情況的數模擬合調整結果，對變程長度進行綜合判定（圖2）。

圖1 A5井附近最高構造面、基礎構造面、最低構造面

圖2 利用三種方法綜合判定變程長度不確定性圖版

通過上述三種方法，分別對儲層比較發育的障壁沙壩微相和分流水道微相的主、次變程方向變程長度不確定性進行分析，取三種方法得到最大和最小變程長度作為取值范圍。

(4)沉積相占比

本區發育分流水道、障壁沙壩、分流間灣、海相黏土四類沉積微相，分流水道、障壁沙壩微相發育，沉積穩定，井間對比性強，采用序貫指示法進行相建模。沉積微相所占百分比數由井數據得到，采用地震數據彌補井數據的不足[9-10]。

圖3 地震屬性體聚類分析圖

將地震體數據沿目的層提取均方根振幅、原始振幅等能夠反映巖性的屬性進行神經網絡聚類分析，得到四種離散數值的聚類結果。通過分析分別與四類沉積微相對應（圖3），得到各類沉積微相的分布百分數。

A油田地震屬性聚類結果與井數據分析的四種沉積微相分布百分數相比，海相黏土相、分流間灣相百分數相仿，障壁沙壩相井數據分析值低于地震屬性分析、分流水道相井數據分析值高于地震屬性分析；考慮地震屬性與地質屬性的誤差容忍區間，井數據分析值均落入了地震屬性誤差容忍區間。將地震屬性分析各沉積微相分布百分數作為基礎值，不確定性分析時可在誤差區間內上下浮動。

4.模型儲量不確定分析

(1)儲量概率分布

根據對A油田可能存在的構造誤差的分析，加入控制點以控制誤差變化趨勢；對控制點采取高斯隨機模擬的方法生成-1到1區間的隨機誤差面；通過調節高斯隨機模擬種子點可得到隨機誤差面的不同實現。

在進行不確定性分析時，隨機構造面Sr可根據公式：得到。式中，S0為基礎構造面；系數a取上文分析的A油田構造最大誤差絕對值30m；Sg為隨機誤差面。

對構造賦予基于基礎構造面的隨機構造面、其它各不確定性參數賦予其最大、最小值框定的取值范圍之后，進行設定次數的運算，輸出所有可能的結果。最后用Monte-Carlo方法計算得到儲量的概率分布圖（圖4）。

圖4 A油田儲量概率分布圖

(2)敏感性分析

從儲量概率分布圖可以看出A油田地質儲量不確定性較大，需要對主要不確定性參數進行敏感性分析，定量評價不確定性參數對地質儲量的影響程度[11-12]，得到各參數對儲量影響程度敏感性（圖5）。

圖5 地質儲量不確定性參數敏感性分析風暴圖

結果表明，A油田儲量受構造、油氣界面影響最大。由于油氣界面也受構造起伏的影響，所以構造不確定性成為首要影響因素。為降低投資風險及輔助決策，建議在構造不確定性較大的部位部署導眼井，落實目的層深度和氣油界面，以降低不確定性風險，為后續決策提供支持。

5.結論

針對A油田地質特點，識別出影響地質儲量的主要不確定性參數，確定不同級別地質儲量，為下一步開發決策進行了有效指導。

（1）影響儲量計算的不確定參數有構造起伏、油水界面、油氣界面、測井解釋儲層參數精確度、變差函數、地震屬性與地質屬性的相關性、各沉積相所占百分比、地面原油密度、體積系數等，主要不確定性參數是構造起伏、油氣界面、變差函數、各沉積相所占百分比。

（2）A油田P90、P50、P10儲量數值差值較大，分析認為構造因素是影響A油田儲量不確定性的最大因素，并提出在構造不確定性較大部位部署導眼井的建議，以降低不確定性影響。