BZ油田储层预测的关键技术及其应用效果

朱高明 刘维永 闫凤玉 徐进成 王传军

(中海石油(中国)有限公司天津分公司, 天津 300452)



BZ油田储层预测的关键技术及其应用效果

朱高明 刘维永 闫凤玉 徐进成 王传军

(中海石油(中国)有限公司天津分公司, 天津 300452)

BZ油田是以浅水三角洲水下分流河道沉积为主的复杂断块油藏。由于海上油田钻完井成本高，在勘探阶段其探井分布密度低，导致难以把握储层发育、展布特征及油气水分布规律。为降低开发井钻井风险，运用储层反演技术和地震属性应用技术，对主力砂体的空间展布及其物性进行详细研究和描述，同时采用随钻成像测井技术实时提供井眼周围岩性、流体边界的变化，在此基础上优化开发井井位，规避风险，挖掘潜力，提高油田采收率。

浅水三角洲； 水平井； 储层反演； 地震属性； 随钻成像

2010年中海油国内油气当量突破5 000万t，实现了“海上大庆”的夙愿，其中渤海油田油气当量达到了3 000万t，完成了“十一五”规划宏伟目标。海上油气田钻井费用高，探井数量有限。如何克服探井密度低带来的挑战，认清沉积空间演化及储层展布规律，促使一次井网成型，是提升随钻质量及保证开发效果的关键所在。

渤海海域已经发现的石油储量绝大部分蕴藏在新近系河流相或浅水三角洲相沉积砂岩中，探明石油地质储量十多亿方。其中BZ油田是新发现并投入开发的油田之一，其储层特点是：单层厚度较薄、夹层发育、横向延伸比较局限。为减少层间矛盾，释放最大产能，实现经济效益最大化,该类油气田开发方案大量采用水平井开发。开发过程中面临的主要问题是：(1)储层横向变化大，邻井对比认为是一套砂体，但实际不连通，表现为“一砂一藏”的特点；(2)油藏类型普遍为顶气底水油藏，个别井区隔夹层发育、构造倾角变化较快，随钻过程中判断不准、调整不及时就会损失水平井段，影响开发效果。如何精确识别、刻画地质体(河道砂体)边界，及其内部物性变化，使水平井的井眼轨迹始终处于储层的最佳位置，从而保证水平井的高效开发具有非凡意义。经过反复研究与实践，提出了储层反演、地震属性应用与随钻成像测井组合识别岩性边界的技术，在油田的高效开发中获得了成功的经验和认识。

1 储层反演技术

水平井的高效开发首先要求准确预测和描述水平井目的层。针对油田的地质特征，提高油藏描述精度，满足水平井设计和施工的需要，是水平井成功实施的关键。

BZ油田主力储层主要集中在明下段，埋深在1 000～2 000 m，砂岩百分比含量较低，一般在20%左右，为典型的“泥包砂”地层组合。海上地震资料品质较好，尤其在浅层明化镇组，地震资料的主频基本在50 Hz以上，具有可提供无井区以及井间地质信息的优势。在浅水三角洲相油田的研究过程中，以油藏地质概念模型为主线，利用地震资料的振幅、频率、波阻抗等属性和速度、密度等测井资料预测储层的空间变化，其中应用较多的是拟波阻抗反演技术。

在获得工区内砂体发育以及岩性组合特征与相对波阻抗关系的认识后，以相对波阻抗资料为主，绝对波阻抗资料为辅，对砂体(组)进行追踪解释，进而获得各砂体顶面、底面的几何形态，为水平井的高效实施奠定基础。

通过运用该技术，BZ油田43口开发井储层预测成功率达到100%，储层顶底深度误差小于4 m，厚度误差小于2 m(表1)。

表1 BZ油田X28井明下段储层预测统计表

2 地震属性应用技术

BZ油田储层非均质性较强，孔隙度介于12.6%～41.7%，渗透率介于(11.0 ～6 820.0) 10-3μm2。通过应用地震属性技术，该区储层平面非均质性从定性认识提升到定量研究。根据渤海地区油藏地质特征以及探井和开发井的钻探结果，将测井信息与常规地震剖面、反演剖面和地震属性即井震资料相结合是储层预测特别是优质储层预测的关键，也是钻前井位设计与优化以及随钻优化调整的基础。

地震属性是指由叠前或叠后地震数据经过数学变换而导出的有关地震波几何学、运动学、动力学和统计学特征，其应用范围非常广泛，主要用于储层预测、油藏描述、油气检测等方面。从属性的基本定义出发，Brown等人将地震属性分为4类，即时间属性、振幅属性、频率属性及吸收衰减属性[1-2]。振幅属性包括地震波的平均能量、最大振幅、均方根振幅等，表征地震波的动力学特征，可用来识别特殊地质特征，如三角洲、河道、生物礁石等特殊岩性体[3]。针对浅水三角洲相或三角洲沉积，前人已经利用强振幅异常带预测河道砂体，取得了良好的效果。结合渤海油田近几年的勘探开发经验，地震、地质、测井和钻井等不同专业紧密结合是预测储集层的有效手段。

在石油天然气勘探领域，地震多属性综合预测成功的关键是提取并优选与地质特性有关的地震属性[3]。每一种地震属性都是从不同的角度反映储集层特征，如储集层岩性、储集层物性、孔隙流体性质等，但是同一种属性在不同工区、不同沉积环境所反映的储层特征是不同的[4-7]。地震属性的应用必须与实际钻井、测井等资料相结合。为提高实际应用效果，优选反映本油田储集层特征的属性，总结储层分布特点与地震属性参数的对应关系，优选能够敏感反应本地区储层特征的地震属性参数进行储层预测。

利用11口定向井资料开展BZ油田优选属性预测储层参数研究，预测的储层参数包括可以反映岩性的泥质含量、反映物性的孔隙度以及反映含油气性的含烃饱和度等，基于常规地震资料和波阻抗反演资料提取了共30种地震属性。以X1167砂体的孔隙度预测为例，常规地震资料的波峰最大振幅属性与其相关性最好，二者呈较好的线性关系，相关系数高达94.5%(图1)，采用线性回归方法统计最大振幅属性与X1167砂体孔隙度的关系式为：

Por=24.224 7+0.000 496 069Ampmax

(1)

式中：Por— 1167砂体的孔隙度，%；

Ampmax— 常规地震资料波峰最大振幅属性，m。

图1 X1167砂体最大振幅属性与孔隙度相关度分析

利用式(1)预测X1167砂体孔隙度，其平面分布图见图2。孔隙度值主要分布在25.0%～35.8%，平均孔隙度为31.3%，与常规物性分析的平均孔隙度31.6%一致；预测孔隙度与最大振幅属性相关性较好，大部分区域的孔隙度值高，砂体边部和西北角局部区域孔隙度稍低，这与该区沉积相带为浅水三角洲前缘，物源来自北面渤南低凸起的地质认识基本一致。从单井资料分析，X47HP井钻前预测X1167砂体井点处孔隙度为34.3%，实钻为33.8%，误差仅为1.5%，可满足储层参数定量研究的精度要求。

图2 X1167砂体预测孔隙度平面分布图

3 随钻成像测井技术

储层边界探测技术是随着随钻测井技术的不断进步逐渐发展起来的，是新测井仪器具有识别储层顶底面边界、储层内部细微构造变化以及隔夹层发育情况的总称。目前随钻测井(LWD)技术在国内外油田开发生产过程中得到广泛应用[8-15]，随着科技进步以及油田发展的需要，该技术有了长足进步，各种先进测井仪器逐步开发并投入运用。BZ油田现场应用的是目前最先进的LWD技术——PeriScopel5，该技术在渤海油田尚属首次应用，效果良好。PeriScopel5是斯伦贝谢公司新一代随钻成像测井仪，该仪器可以进行243.8，213.4，86.4，55.9 cm等多个间距和0.1，0.4，2.0 MHz等多个频率的定向

电磁波相位和衰变测量。该测井仪除了能测量若干地质参数外，还能探测井眼附近具有电阻率突变的岩性或流体边界，可进行360°测量和成像，测量结果可被实时处理，即刻计算出井眼距边界的距离、倾向及倾角。地质导向工程师利用邻井资料预设的地质模型对测量结果进行反演，可为随钻人员提供一个直观的地下地质情况，具有前瞻性和提前预警的优点，能够识别储层顶底面边界、储层内部细微构造变化以及隔夹层发育情况，具有实时可视特点。以BZ油田水平井X3h井为例，水平段长度为301.0 m，实钻储层段长度为301.0 m，储层钻遇率为100.0%。从实时导向的储层边界模型图分析(图3)，储层底面边界比较明显。测井深度在2 180.0 — 2 250.0 m处水平段距离底面边界不到1.0 m，因此及时调整井斜，有效规避了钻穿储层的风险。该井自投产以来日产油稳定在500 m3d左右，属于高产井。

从BZ油田26口水平井实施效果分析，全油田水平井水平段平均长度为371.0 m，钻遇储层段平均长度为361.0 m，储层钻遇率为97.3%(表2)，其中2009年投产的5口水平井平均单井日产油都在500 m3以上，是方案设计产能的3.0倍，远远超出了预期效果。

4 结 语

(1)开发实践证实运用拟波阻抗反演技术识别、刻画砂体边界已经达到高可靠性水平；地震属性应用技术对地震资料要求较高，取得的认识还需在以后的随钻过程中不断完善和检验。

(2)PeriScopel5随钻测井技术，可以实现井眼周围岩性和流体边界的准确识别，提高水平井的钻井成功率，但在该仪器距钻头较远(12 m)处，目的层和上下围岩的电阻率差异小的情况下，该仪器不能及时提供边界变化的信息，有钻出储层的可能性。

图3 BZ油田X3h井实时导向储层边界模型图

表2 BZ油田水平井水平段储层钻遇率统计表

井名水平段长度∕m储层段长度∕m储层钻遇率∕%井名水平段长度∕m储层段长度∕m储层钻遇率∕%X5h410．0410．0100．0X33h209．5204．097．4X1h291．0286．198．3X16h336．0336．0100．0X6h525．5520．599．0X11h569．0560．598．5X23h436．0356．981．9X47h407．0407．0100．0X22h190．0190．0100．0X32h372．0372．0100．0X27h460．5452．698．3X44h453．0453．0100．0X12h401．0398．499．4X41h366．0366．0100．0X45h313．0251．880．4X42h411．0403．698．2X26h288．5288．5100．0X7h579．0562．697．2X10h395．5386．997．8X17h396．0384．197．0X46h400．0398．599．6X13h288．0242．284．1X25h347．0336．496．9X18h221．0221．0100．0X3h301．0301．0100．0X8h289．0287．499．4

(3)依据地球物理和已钻井资料建立待钻水平井地质模型，提前做好各种预案，可为提高水平井储层的钻遇率打好基础；随钻过程中通过多种储层刻画技术的合理组合应用，取长补短，可实现利用水平井高效开发该类油气藏的目的。

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Key Technology and Its Application Effect of Reservoir Prediction in BZ Oilfield

ZHUGaomingLIUWeiyongYANFengyuXUJinchengWANGChuanjun

(Tianjin Branch of CNOOC Limited, Tianjin 300452, China)

BZ Oilfield is a complex fault block reservoir mainly with shallow water delta subsea distributary channel deposit. The cost of drilling and completion in offshore oilfield is very high. And distribution density of exploration well cannot help to recognize reservoir development, distribution feature and fluid distribution completely. These bring many uncertain factors to oilfield development. In order to reduce risk in drilling, process reservoir inversion technique and seismic attributes application technology were applied to study and describe the distribution and physical properties of main sand body. Meanwhile image logging while drilling was used to observe the change of lithology and fluid around the wellbore. Well optimization, reducing risk, potential tapping and improving recovery efficiency on this basis are very important to oilfield high-efficient development and providing reference for development of similar oilfield.

shallow water delta; horizontal well; reservoir inversion; seismic attributes; image logging while drilling

2015-07-19

国家自然科学基金项目“页岩气藏多重介质渗流机理与理论研究”(51374265)

朱高明(1975 — )，男，山东沂水人，工程师，研究方向为油气田开发工程。

P618.13

A

1673-1980(2015)05-0018-04