杜坡油田核三段精细地质建模研究

张 义，秦志勇，尹艳树，，周彦臣，尹 欢，许宏龙

(1.长江大学地球科学学院，湖北武汉 430100；2.大港油田滨港集团博弘石油化工有限公司)

杜坡油田核三段精细地质建模研究

张 义1，秦志勇2，尹艳树1，2，周彦臣1，尹 欢1，许宏龙1

(1.长江大学地球科学学院，湖北武汉 430100；2.大港油田滨港集团博弘石油化工有限公司)

杜坡油田储层复杂、非均质性较强，严重阻碍了油田后期的开发生产，因此亟需开展精细储层三维建模，为储层非均质性空间特征研究奠定基础。通过精细构造层面与断层组合研究，建立了研究区储层构造模型；在构造框架约束下，采用确定性和随机性建模方法，建立了研究区高精度储层沉积相模型。以相控储层参数建模为指导，分沉积相描述物性特征，建立符合储层特征的三维物性分布模型。模型从三维的角度精细表征了杜坡油田核三段储层空间分布特征，达到了开发地质综合研究的目的，为杜坡油田下一步开发调整、挖潜剩余油提供了有力的依据。

杜坡油田；储层建模；三维构造模型；物性参数模型

1 区域概况

杜坡油田位于泌阳凹陷的中部深凹区，该区的含油层系为古近系核桃园组核三段的Ⅱ-Ⅶ油组。其砂体处于古城、双河平氏砂体交汇带，受北部古城砂体自北向南延伸影响较大，储层非均质性较严重。

该区构造形态较为简单，大致为北西高、南东低，区内主要以宽缓近东西走向的鼻状构造为主，隆起幅度20 m左右。研究区断层较发育，断层走向主要为北北东向，此类断层与北部古城砂体相互配置可形成岩性—断层复合圈闭(图1)。

图1 杜坡油田地理位置图

2 储层特征

通过对岩心的观察和描述，以及对岩相的分析， 结合前人对研究区的研究成果，确定了研究区内核三段Ⅱ-Ⅶ油组主要为辫状河三角洲沉积体系。根据不同岩性、电性，可划分为2种亚相：辫状河三角洲前缘、前辫状河三角洲；6种微相：水下分流河道、席状砂、河口坝、水下分支间湾、远砂坝、前三角洲泥。通过对区内沉积微相连井剖面特征的对比和分析可知，研究区主要发育水下分流河道、远砂坝、席状砂三种微相，且连通性较好，其他微相发育相对较少[5]。

研究区取心井的物性资料分析表明，不同沉积微相的层内非均质性有很大差异，水下分流河道和河口坝的非均质性都较强，席状砂和远砂坝非均质性相对较弱。钻井资料以及各小层砂体的物性解释统计表明，各小层储层物性差异大，层间非均质性较强；隔层发育较为连续，砂体钻遇率低，平面砂体分布连续性差；物性分布主要受控于沉积相带[6]。

3 储层三维地质建模

3.1 资料准备

在地质建模中，资料准备是一项十分重要的基础工作，资料质量的好坏将直接影响后面建模结果的准确性，因此，建模之前要认真检查原始资料中可能存在不合理的地方，以确保建模使用的数据是准确的。本次建模数据主要包括井头、井斜、分层、岩相、测井曲线等基础数据和孔、渗等物性数据以及地震解释的断层、断点和层面数据。

3.2 构造建模

构造模型的建立包括三维断层模型和三维层面模型[7]，构造模型的好坏将直接影响到后面建模工作的顺利开展，因此，在搭建构造模型时，一定要按照断层和层位的结合情况以及对研究区构造特征的认识，进行精细调整以保证构造模型的精确。

将解释好的断层线和断点数据导入软件中进行调整，设置好断层之间的相互关系、主要断层的趋势方向，使断层位置、形态与断点数据达到匹配和吻合。

按照从点到面再到体的原则，利用导入的分层数据、解释的层面数据等，建立了研究区58个小层的层面模型，平面网格大小为25 m×25 m，考虑到工区内断层走向，I方向设为北东向。完成各个层面的模型后，提取各单层的厚度数据，利用Make zones功能厚度插值的方法，建立了工区内114个单层体；调整每个层面，使其与分层数据吻合又没有串层情况的出现。调整好后，对每个单层进行垂向网格设置，本工区在垂向上按0.5 m的规格进行细分。而后，要对构造模型的网格进行质量控制，求取每个网格单元的体积，如果存在负值或者异常值，通过调整层面、断层、加减趋势线重新网格化，以确保所有网格的体积都大于0，这样就完成了工区精细构造模型的搭建，见图2。

图2 Ⅳ油组构造模型

3.3 沉积相建模

在构造模型的基础上，建立研究区沉积微相模型。考虑到研究区划分的很多小层较薄特点，本次沉积相建模采用确定性建模与序贯指示建模相结合的方法[8]。对于工区内的薄层和非重点研究的层位，将数字化沉积相成果作为平面约束条件，采用赋值法进行建模，见图3。

对研究区主力砂体层位，则需要精细雕刻砂体分布，揭示其复杂的变化特征及相互配置关系。采用序贯指示建模方法进行预测。

图3 Ⅳ油组4-10-1层沉积微相模型

序贯指示模拟方法首先要进行数据分析，统计各沉积微相所占的比例、垂向比例和厚度分布趋势[9]，利用这些可以更好地约束模拟过程。其次进行变差函数的调整，变差函数是整个数据分析的核心，其调整的参数主要有主次变程、垂向变程、块金值等。各小层同一微相的变差函数调整都具有差异性，在建模过程中要逐层分相进行调整。通过分析可知，研究区各层沉积微相主变程主要集中在520～980 m，次变程主要集中于340～570 m，垂向变程较小，一般为2～5 m。最后采用Petrel软件中序贯指示模块，建立了研究区的沉积微相三维模型(图4)。从中可看出，研究区砂体分布主要呈北东-南西向，连续性较好，砂体规模较大，与地质研究认识符合，表明沉积相模型具有较高的准确度，能够应用于油田研究，并作为后续属性建模的基础。

图4 Ⅳ油组4-3层沉积微相模型

3.4 属性建模

研究区的属性模型主要是针对孔隙度和渗透率进行研究，采用相控建模方法。物性建模过程中沉积微相的控制至关重要，沉积相带有地质控制的痕迹，从而降低了所得模型的随机性，让三维模型与地质研究成果更加符合。图5和图6为研究区Ⅳ油组4-3层孔隙度和渗透率模型。从孔隙度和渗透率的模型来看，模拟的整体效果较好，孔渗在空间中分布与沉积相带的分布大致相同，连续性较好，且孔隙度和渗透率正相关明显地表现出来了。在沉积微相的控制下，模型分析结果与地质研究结果比较相符[10]。

图5 Ⅳ油组4-3层孔隙度模型

图8 Ⅳ油组4-3层渗透率模型

4 结论

(1)综合运用岩心、测井等资料，系统分析了杜坡地区核三段的储层地质特征，认为研究区核三段主要发育辫状河三角洲前缘、前辫状河三角洲两种亚相，细分为水下分流河道、席状砂、河口坝、水下分支间湾、远砂坝、前三角洲泥六种微相，微相和砂体空间分布较为复杂。

(2)对研究区内薄层和非重点研究层位，采用沉积相图数字化赋值法的确定性方法进行建模；重点研究层位采用序贯指示模拟的随机性方法进行建模，从而保证了模型建立的精确性。

(3)采用相控参数建模方法，建立研究区储层孔隙度和渗透率三维分布模型，为后续油藏开发奠定了坚实的地质基础。

[1] 武强,徐华.三维地质建模与可视化方法研究[J].中国科学(D辑:地球科学),2004,(3):54-60.

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[4] 李少华，尹艳树，张昌民.储层随机建模系列技术[M].北京:石油工业出版社,2007：45-49.

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[8] Alister C MacDonald.A prototype procedure for stochastic modeling of facies tract distribution in shore face reservoir[A].In: Jeffrey M Yarus, Richard L Chambers. Stochastic modeling and geostatistics[C].Tulsa, Oklahoma,AAPG.1994:91-108.

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[10] 严申斌,李少华,邓恒.相控储层建模在胜南油田的应用[J].断块油气田,2008,14(4):16-17，60.

编辑：刘洪树

1673-8217(2015)03-0081-03

2015-01-05

张义，1990年生，2013年毕业于长江大学信息与计算科学专业，在读硕士生，现主要从事油藏描述研究。

国家科技重大专项“精细油藏描述技术及剩余油赋存方式研究”(2011ZX05011-001)资助。

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