地质建模技术在块状底水砂岩油藏挖潜中的应用<br/>——以塔河1区三叠系下油组油藏为例

地质建模技术在块状底水砂岩油藏挖潜中的应用
——以塔河1区三叠系下油组油藏为例

2015-07-02娄大娜郑小杰段洪泽张海燕

石油地质与工程 2015年3期

关键词：底水塔河夹层

娄大娜，李伟，郑小杰，段洪泽，张海燕

(中国石化西北油田分公司勘探开发研究院，乌鲁木齐 830011)

地质建模技术在块状底水砂岩油藏挖潜中的应用
——以塔河1区三叠系下油组油藏为例

娄大娜，李伟，郑小杰，段洪泽，张海燕

(中国石化西北油田分公司勘探开发研究院，乌鲁木齐 830011)

塔河1区三叠系下油组油藏属受构造控制的砂岩孔隙型块状底水未饱和油藏，为提高该油藏开发效果，对该区块进行地质建模，综合地震、测井、地质、油藏动态多方面资料与成果，通过对各个随机模型进行对比评价分析，最终建立了一个逼近油藏实际的高精度三维地质模型，通过该模型为底水砂岩油藏老区的剩余油研究提供良好的基础，研究结果在油藏挖潜中取得了良好效果。

塔河1区；三叠系下油组；底水油藏；地质模型

油藏建模是近年来发展起来的油藏定量表征新技术[1]，通过对油藏特征和属性参数进行模拟及预测，可以建立起定量的三维可视化预测油藏模型。开发晚期阶段的油藏建模又具有精细程度高、基本单元小、预测性强、与动态结合紧密的特点。建立定量、精细、可靠的油藏模型是准确把握油藏潜力的关键，能起到更深刻地剖析油藏、更充分地挖掘油藏潜力的作用，对切实提高老区勘探开发效益有着重要的实际意义[2-7]。本文以塔河1区三叠系下油组为目标，在分析油藏地质条件的基础上，建立了符合该区域实际的三维地质模型。

1 区域地质概况

塔河油田1区三叠系构造位置处于塔里木盆地沙雅隆起阿克库勒凸起南部的桑塔木构造带上，圈闭类型为一个局部发育的低幅度断背斜。主要含油层位为三叠系下油组，油层埋深4 600 m左右，油藏类型属大底水、薄油层、受构造控制的砂岩孔隙型块状底水未饱和油藏。本区下油组砂体为一套巨厚的辫状河三角洲沉积，底水厚度较大，底水能量充足，驱动类型为天然水驱、岩石和流体的弹性驱动。

2 地质模型的建立

本次研究采用Petrel软件进行三维储层地质建模，主要采用的建模方法是：利用确定性建模进行构造及夹层模型的建立，再利用随机建模进行属性模型的建立。

2.1 构造模型

塔河1区三叠系下油组砂体顶部构造为典型的低幅牵引背斜，长轴方向EW-NE向，与断层的延伸方向一致。地层总体表现为东南高、西北低。共发育12条断层，均为正断层；本次研究应用物探解释成果和油井的地质分层数据，联合井震数据建立精准的构造模型。

首先应用地震解释的断层数据，建立断层模型，本区共建立断层12条。以沉积韵律旋回特征明显且夹层稳定分布为准则，将塔河1区三叠系下油组上部约40 m储层划分了5个韵律层。应用下油组的地震解释成果和分层数据，得到第一韵律段顶部的构造面。然后应用各个韵律层的地层厚度，依次推出各个韵律层的顶构造面(图1)。

本模型的网格均采用正交网格系统，平面网格步长设定为10 m，共划分了28281960个网格；纵向上步长设定为1 m(其中夹层的步长设定为0.2 m)。

2.2 夹层模型

塔河1区三叠系下油组岩性主要为浅灰色细-中砂岩，含砾砂岩，局部夹泥砾泥岩夹层，为辫状河三角洲平原河道沉积，物源方向总体由北东至西，整体为多期辫状河道叠置形成的正韵律及复合正韵律沉积砂体。通过岩心和测井相分析，下油组储层有明显的“砂包泥”特征。因此对储层夹层的识别是岩相建模的关键。

该区自2008年加密调整以来，共新钻井20口，本次利用新井实钻资料对夹层进行了再认识。将第四韵律段以上储层共划分出6套夹层，共有29口井钻遇61个夹层，夹层较分散，多为单井钻遇的物性夹层，整体上夹层不发育。根据已有的夹层认识，应用确定性建模方法，建立岩相模型(图2)。

图1 塔河1区三叠系下油组构造模型

图2 塔河1区三叠系下油组夹层模型

2.3 属性模型

本次研究采用相控随机模拟常规变差函数拟合的方法，建立孔隙度和渗透率的模型。

根据塔河1区三叠系下油组沉积微相的变差函数及实际资料，分层拟合相控条件下的属性变差函数，得到储层物性分布的结构特征。由于储层物性空间上有随着砂体方向变化的特点，所以该模型能更好地描述相控条件下储层物性的空间变化规律。

在数据分析及变差函数模型基础上，进行孔隙度模拟，得到根据塔河1区三叠系下油组孔隙度模型。对于渗透率模型的建立，采用的是多变量协同约束的关键技术，也就是用三维相控技术加孔隙度与渗透率之间关系的方法，对渗透率进行三维模拟。在模拟之前，要对渗透率数据进行高斯正态变换和变异函数分析，最后利用序贯高斯算法进行模拟，得到三维渗透率体。

根据岩心分析化验结果，该区物性夹层和泥质夹层的渗透率均小于10×10-3μm2，所以在模拟渗透率时要对夹层渗透率进行输出截断，保证夹层的渗透率在10×10-3μm2以下。这样才能将夹层的渗流特征在油藏数值模型中体现出来，以便验证夹层对底水的阻挡作用，及对剩余油的控制作用。

2.4 饱和度模型的建立

根据该区的油藏性质及开发特征，建立饱和度模型之前应注意三个问题：①挑选参与饱和度模拟的井。应选择能够反映油藏原始油水界面的井参与模拟，经过对所有井油水界面的分析，挑选出S41、S51等13口井进行饱和度场的模拟。②构造趋势约束。下油组储层以构造控制为主，构造高部位油层较厚，含油饱和度较高，因此要充分考虑到构造对饱和度场的控制因素。本次研究建立了各个韵律层的构造趋势面，对饱和度场进行趋势约束。③油水过渡带的确定。塔河1区三叠系下油组为受构造控制的底水油藏，油水界面为-3 646 m。饱和度的分布受油水分布的控制，因此需要建立油水接触体模型，在其约束下建立油藏饱和度模型。这样建立起的模型才能够逼近油藏的真实状态。

应用油水接触体作为约束条件进行相控模拟，并在构造趋势约束下建立了饱和度模型(图3)。