苏里格气田苏53区块南部地区有效砂体预测

李明波

中国石油长城钻探工程公司苏里格气田项目部

苏53区块位于苏里格气田的西北部，区域构造属于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡北部中带，行政区属内蒙古自治区鄂尔多斯市的鄂托克后旗所辖，东、西接苏76、75区块，南接苏10、苏11区块，区块南北长约43km，东西宽约23km，总面积999km2。苏53区块上报探明天然气地质储量为：下二叠统石盒子组8段气藏天然气基本探明地质储量为757．98×108m3，含气面积为776．62km2；下二叠统山西组1段气藏天然气基本探明地质储量为196．82×108m3，含气面积为412．34 km2。在苏53区块大面积低渗透、低丰度的背景下，综合利用气藏勘探、开发过程中获得的地震、地质、测井、钻井以及开发动态资料的基础上，应用相控条件随机模拟方法建立定量的气藏地质模型［1－6］，详细开展其有效储集砂体展布规律研究，通过研究储集砂体的沉积特征、储层物性特征和非均质性等特点，从宏观和微观上明确苏53区块总体低渗透背景下相对高渗透储集砂体的分布规律，优选出天然气相对富集区，为气田下一步规模实施水平井井网的部署和调整提供地质依据［7－8］。

1 构造、储层地质模型

1．1 构造模型

1．1．1 建立网格系统

苏53区块目的层为盒8段和山1段，纵向上共分为9个小层，其中盒8上亚段2个小层，盒8下亚段4个小层，山1段3个小层。依据工区平面井网间距和砂体厚度分布频率，对苏53区网格的几何尺寸定义为50m×50m，纵向上对目前的9个小层，每个小层垂向划分为20个网格，主力目的层盒8下亚段分为80个网格，精度达到每0．23m／网格，可分辨出较薄的夹层和砂体，模拟网格数为405×192×420＝32 659 200；然后依据已知井点的数据，采用确定性建模和约束随机建模技术给各网格节点赋值。

1．1．2 建立三维构造模型

苏53区块南部地区目的层段各层顶底界构造形态基本一致，全区构造为平板性，没有起伏，区内无断裂发育。在建模时首先要解决各层面空间接触关系，进行构造建模。

在PETREL软件中选定建模顶底层面，将各砂层层面模型进行空间叠合，确定各砂层层面间的接触关系；确定储层建模的网格方向（X、Y轴方向），本次建模依据苏53气藏开发井网特征选择SE 0°作为X轴方向，网格密度为50m×50m，储层空间网格体的赋值方式选择角点网格类型，这也是后期数值模拟所要求的。从而建立苏53区块南部地区储层的空间格架，即为构造模型。苏53区块南部地区构造表现出由北东向南西倾斜的单斜构造特征。

1．2 储层地质模型

1．2．1 单砂体模型

储层砂体模型是指储层单砂体在平面、剖面及井间的三维空间展布，是由许多单砂体镶嵌组合而成的模型。其利用测井资料处理提供的井点处各砂体的物性特征，以地质统计学为手段，应用随机建模技术，预测出井间砂体变化，从而得到单砂体分布的三维数据体，揭示储层单砂体的三维空间展布［9－13］。

在随机建模过程中，变差函数是一个核心参数，不同变差函数模型计算的变程长短不同，利用其建模的结果也不同。在建模过程中，进行了不同变差函数模型的试算对比和检验。通过对比用球状模型和序贯指示模拟、指数模型和序贯指示模拟、球状模型和序贯高斯模拟的效果后，发现利用指数模型模拟砂体展布更加接近实际地质情况。因此在建模中选用指数模型和序贯指示模拟方法。从模拟砂体分布图（图1）来看，区内砂泥分布与实际一致，井点砂体和井间砂体符合率超过98%。

图1 盒8下亚段4、5、6小层砂岩厚度平面分布图

1．2．2 物性参数模型

储集层三维建模的最终目的是建立能够反映地下孔隙度、渗透率、含气饱和度及有效储集层空间分布的参数模型。其中三维非均质物性模型是以参数体的形式反映储层内孔隙度、渗透率等物性参数场的空间分布特征，孔隙度和渗透率表征了气藏的储集能力和渗流能力，因而物性模型是地质模型中的重点。地下储集层物性分布具有非均质性与各向异性。因此，应用地质统计学和随机过程的地震约束软约束下相控随机模拟方法，是定量描述储集层物性空间分布的最佳选择［14－18］。

1．2．2．1 孔隙度模型

从平面上看，相对高孔储层在侧向上和纵向均被相对低孔储层所分隔，大致成北北东—南南西条带状分布（图2），孔隙度井间差异较大。

图2 盒8下亚段4、5、6小层孔隙度平面分布图

1．2．2．2 渗透率模型

该区井点孔隙度与渗透率具有较好的函数关系，随着孔隙度属性数值的增大，概率分布的渗透率属性数值也相应增大，在相模型的硬约束下，在渗透率与孔隙度相关性的软约束下，基于变差函数的数据分析结果，利用序贯高斯随机模拟技术进行模拟，从渗透率分布图（图3）看出，区块渗透率以（特）低渗透为主，其分布与孔隙度分布类似。

图3 盒8下亚段4、5、6小层渗透率平面分布图

1．2．2．3 含气饱和度模型

区块含气饱和度分布与渗透率分布类似（图4），盒84、盒85、盒86小层发育程度较好，含气饱和度较高的区域大部分集中在该区中部，达到50%，局部含气饱和度超过高达80%。

图4 盒8下亚段4、5、6小层含气饱和度平面分布图

2 模拟结果

2．1 砂泥岩相模拟结果

岩相建模符合度主要是从所建模型的概率分布、单井剖面微相及测井曲线对应程度、微相模型分布与地质认识的微相平面分布图几个方面来验证微相模型的精度和可靠性。研究表明，苏53井南部地区岩相模型真实再现了沉积环境和岩相的空间分布，本次建模是可靠和准确的。

2．2 物性参数模拟结果

2．2．1 物性参数符合程度分析

相控物性参数符合程度主要是从所建模型的概率分布、单井剖面及测井曲线对应程度来验证微相模型的精度和可靠性。从建模验证图（图5）来看，该区相控物性参数平面和剖面分布符合程度较好，反映了该区的实际情况。

图5 孔隙度概率分布对比图

不同的岩相对该区气藏在平面上和纵向上的分布具有明显的控制作用，以河道砂为主的沉积体的孔隙度明显高于其他岩性，说明其物性相对较好；较细的河口坝砂岩沉积物性相对较差，同样含气的情况下，河道砂岩的气层厚度明显大于较细砂岩沉积的气层厚度，含气饱和度也普遍相对较高。这从各小层的储层参数平面图上可以清楚地反映出来。

2．2．2 目的层有效砂岩厚度叠合图

在有效厚度三维模型的基础上，提取了各小层有效厚度的叠合图，形成盒8下亚段4、5、6小层的有效厚度叠合图（图6），从平面上反映了有效储层的分布范围和趋势。通过地质建模预测盒8下亚段4、5、6小层累计有效砂岩厚度为0～22m，基本呈连片分布，与沉积特征相一致，该区中部、南部及西部的78－33H导井区有效厚度最大，达到20m左右；低值区主要分布在苏53－7井东部、82－37H 导井区、苏53－8井区附近等，有效厚度小于3m，反映了区内气藏的分布规律。

图6 盒8下亚段4、5、6小层有效砂岩厚度平面分布图

3 结论

通过建立气藏三维地质模型（地层格架模型、构造模型、沉积模型、储层结构模型、储层参数模型、流体分布模型），预测苏53区块南部有效储层主要分布在该区中南部和西部，以低孔、低渗储层为主，其分布受沉积相控制明显，以河道砂为主的有效储层孔隙度明显高于其他岩性；相对高孔渗储层在侧向上和纵向均被相对低孔渗储层所分隔，孔隙度渗透率井间差异较大。

［1］王端平，杨耀忠，龚蔚青，等．沉积微相约束条件下的随机地质建模方法及应用研究［J］．科技通报，2004，20（2）：32－36．WANG Duanping，YANG Yaozhong，GONG Weiqing，et al．The method and application study about stochastic with sedimentary microfacies［J］．Bulletin of Science and Technology，2004，20（2）：32－36．

［2］王仲林，徐守余．河流相储集层定量建模研究［J］．石油勘探与开发，2003，30（1）：27－29．WANG Zhonglin，XU Shouyu．Quantitative modeling in fluvial facies reservoir［J］．Petroleum Exploration and Development，2003，30（1）：27－29．

［3］赵勇，李进步，张吉，等．低渗透河流相储层建模方法与应用——以苏里格气田苏6加密试验区块为例［J］．天然气工业，2010，30（7）：32－35．ZHAO Yong，LI Jinbu，ZHANG Ji，et al．Methodology for geologic modeling of low－permeability fluvial sandstone reservoirs and its application：A case study of the Su－6infilling drilling pilot in the Sulige Gas Field［J］．Natural Gas Industry，2010，30（7）：32－35．

［4］于兴河，李胜利，赵舒，等．河流相油气储层的井震结合相控随机建模约束方法［J］．地学前缘，2008，15（4）：33－41．YU Xinghe，Li Shengli，ZHAO Shu，et al．The constraining method on stochastic modeling for fluvial petroleum reservoir controlled by depositional facies integrating wells with seismic data［J］．Earth Science Frontiers，2008，15（4）：33－41．

［5］程超，吴东昊，桑琴，等．基于蚂蚁体的“相”控地质建模［J］．西安石油大学学报：自然科学版，2011，26（3）：21－25．CHENG Chao，WU Donghao，SANG Qin，et al．Faciescontrolled geological modeling based on ant bodies［J］．Journal of Xi＇an Shiyou University：Natural Science Edition，2011，26（3）：21－25．

［6］刘蕊，盛海波，蔡玥，等．塔河油气田AT1区块凝析气藏三维地质建模研究［J］．地球科学与环境学报，2011，33（2）：168－171．LIU Rui，SHENG Haibo，CAI Yue，et al．Study on threedimensional geologic modeling of condensate gas reservoir in block AT1of Tahe Oilfield［J］．Journal of Earth Sciences and Environment，2011，33（2）：168－171．

［7］周祺，郑荣才，王华，等．长北气田辫状河三角洲单砂体时空建模［J］．大庆石油地质与开发，2008，27（5）：10－13．ZHOU Qi，ZHENG Rongcai，WANG Hua，et al．Timespace simulation on braid river delta single sand－body of Changbei Gasfield［J］．Petroleum Geology ＆ Oilfield Development in Daqing，2008，27（5）：10－13．

［8］彭仕宓，索重辉，王晓杰，等．整合多尺度信息的裂缝性储层建模方法探讨［J］．西安石油大学学报：自然科学版，2011，26（4）：1－7．PENG Shimi，SUO Chonghui，WANG Xiaojie，et al．A modeling method for fractured reservoirs using multi－scale information［J］．Journal of Xi＇an Shiyou University：Natural Science Edition，2011，26（4）：1－7．

［9］姜贻伟，刘红磊，杨福涛，等．震控储层建模方法及其在普光气田的应用［J］．天然气工业，2011，31（3）：14－17．JIANG Yiwei，LIU Honglei，YANG Futao，et al．Seismicconstrained reservoir modeling and its application in the Puguang Gas Field［J］．Natural Gas Industry，2011，31（3），14－17．

［10］陈启文，董瑜，王飞，等．苏里格气田水平井开发技术优化［J］．天然气工业，2012，32（6）：39－42．CHEN Qiwen，DONG Yu，WANG Fei，et al．Optimization of horizontal well development technology in the Sulige Gas Field［J］．Natural Gas Industry，2012，32（6）：39－42．

［11］王家华，赵巍．基于地震约束的地质统计学建模方法研究［J］．海洋石油，2010，30（4）：46－49．WANG Jiahua，ZHAO wei．Research on geostatistical modeling method constrained by seismic data［J］．Offshore Oil，2010，30（4）：46－49．

［12］杨揩，艾迪飞，耿建华．测井、井间地震与地面地震数据联合约束下的地质统计学随机建模方法研究［J］．地球物理学报，2012，55（8）：2695－2704．YANG Kai，AI Difei，GENG Jianhua．A new geostatistical inversion and reservoir modeling technique constrained by well－log，crosshole and surface seismic data［J］．Chinese Journal of Geophysics，2012，55（8）：2695－2704．

［13］刘彦锋，尹志军，李进步，等．多点地质统计学在苏49－01井区沉积微相建模中的应用［J］．中国石油勘探，2012，17（4）：41－46．LIU Yanfeng，YIN Zhijun，LI Jinbu，et al．Application of multiple－point geostatistics in sedimentary microfacies modeling in SU49－01area of Sulige Gas Field［J］．China Petroleum Exploration，2012，17（4）：41－46．

［14］贾爱林，唐俊伟，何东博，等．苏里格气田强非均质致密砂岩储层的地质建模［J］．中国石油勘探，2007（1）：12－16．JIA Ailin，TANG Junwei，HE Dongbo，et al．Geological modeling for sandstone reservoirs with low permeability and strong heterogeneity in Sulige Gas Field［J］．China Petroleum Exploration，2007（1）：12－16．

［15］何刚，尹志军，唐乐平，等．鄂尔多斯盆地苏6加密试验区块盒8段储层地质建模研究［J］．天然气地球科学，2010，21（2）：251－256．HE Gang，YIN Zhijun，TANG Leping，et al．The reservoir geological model study of He 8Member，Su 6infilling well experimental area，Ordos Basin［J］．Natural Gas Geoscience，2010，21（2）：251－256．

［16］吴胜和，张一伟，李恕军，等．提高储层随机建模精度的地质约束原则［J］．石油大学学报：自然科学版，2001，25（1）：55－58．WU Shenghe，ZHANG Yiwei，LI Shujun，et al．Geological constraint principles in reservoir stochastic modeling［J］．Journal of the University of Petroleum，China：Edition of Natural Science，2001，25（1）：55－58．

［17］于兴河，陈建阳，张志杰，等．油气储层相控随机建模技术的约束方法［J］．地学前缘，2005，12（3）：237－243．YU Xinghe，CHEN Jianyang，ZHANG Zhijie，et al．Stochastic modeling for characteristics of petroleum reservoir constrained by facies［J］．Earth Science Frontiers，2005，12（3）：237－243．

［18］张丽娟，马青，范秋海，等．塔里木盆地哈6区块奥陶系碳酸盐岩古岩溶储层特征识别及地质建模［J］．中国石油勘探，2012，17（2）：1－7．ZHANG Lijuan，MA Qing，FAN Qiuhai，et al．Paleokarst reservoir recognition and geology modeling of Ordovician carbonate of block Ha 6in Tarim Basin［J］．China Petroleum Exploration，2012，17（2）：1－7．