储层和裂缝预测技术在油田开发中的应用

张芳

摘 要 油田开发过程中，储层预测技术及裂缝预测技术的应用可带来有效的帮助，由于裂缝分析预测可为油田资源的开发提供相应的依据，为了实现开发目标，应重视对储层预测及裂缝预测技术的有效运用。本文通过对储层预测技术应用现状进行分析，明确储层预测技术中的主要内容，阐述裂缝探测识别方法，分析地质成因裂缝预测技术应用，可为开发提供有效的支持，进而保证油田开发工作的效果，控制开发工作的成本，进一步提高我国的油田开发水平。

关键词 油田开发 储层预测技术 裂缝预测技术

中图分类号：TE34 文献标识码：A 文章编号：1007-0745（2022）02-0079-03

在石油资源的开发下，油气藏储量逐渐减少，开发的难度提高，勘探向着深部、特殊油气藏方向进行。其中，裂缝性储层作为油田开发的新内容，通过对储层及裂缝预测技术的有效应用，可使油气资源的开发得到支持。由于当前裂缝性储层开发潜力比较大，对相关技术的应用提出了要求，为了发挥出储层及裂缝预测技术的作用，应对其进行合理运用，提升开发水平。因此，应对储层及裂缝预测技术的应用进行深入分析。

1 储层预测技术应用现状

大部分油田进入到了开采后期阶段，产量都会出现下降的趋势，原油的含水率有所提升，而我国原油资源的需求比较大，为了满足实际的需求，需要对储层进行精准预测，借助有效的技术手段来提供支持。要想使储层预测技术的准确性加强，可以开发新的预测技术或者运用已有技术，在技术应用中应确保其准确性。结合实际情况进行分析，已有技术的成本比较低，可满足成本控制的需求，但还需要通过对储层预测技术的综合运用来达到相应的效果，使储层的预测准确性提升。因此，储层预测技术的应用及发展还需进一步完善，通过对现有技术的有效运用以及创新，可使我国的原油开发获得良好的条件，避免在储层预测过程中受到其他因素的影响，为开发提供可靠的参考依据[1]。

2 储层预测技术中的主要内容

在储层预测技术中，精细预测技术的应用发挥了有效的作用，可满足当前油田开发的需求，其中包括了较多类型的技术，主要为下述几类。然而随着开发项目不断发展，研究更加深入，在油田开发过程中储层预测技术水平将得到进一步提升，加强精度预测的效果。

2.1 精细构造解析技术

运用该技术可使储层构造的解析精度提升，在应用过程中可借助地质信息来进行统筹及分析，可实现对地质信息的对比，保证了单一类型数据的精度。在储层预测中，该技术中包括了多井波阻抗的标定技术及多井控制变速构成技术等[2]。当然应用该项技术还能对储层的整体构造和细致部位进行精准预测，并在储层预测过程中做好相关信息归纳收集工作，以此保证各项数据信息在油田开发中的作用。从而减少油田开发对储层结构和精准效果的影响，确保精细构造解析技术在储层预测中的作用发挥到极致。

2.2 微相建模技术

该技术是在进行了储层的精细构造分析之后，利用之前的地质信息来进行储层的精细预测，通过对微相建模技术的应用可使储层的精度得到保障，而在应用中主要进行测井小层及沉积微相的建模对比。在储层预测中，需要先对三维地震进行精确解释，结合结果来约束数据，之后结合测井曲线来进一步分析。通过微相建模技术还能将前期归纳收集而来的各项信息应用到相应模型构建当中，从而保证相应模型的准确性和基础信息的全面性，从而促使有关部门按照具体模型和相关参数信息对油田储层进行精准预测，借此为油田开发以及相关工作顺利开展提供有力支持。同时还需要强化相关信息在模型建立和油田开发协调处理中的作用，使得微相建模技术可以满足储层预测和后期油田开发工作良性开展的要求。

2.3 测井数据的校正和处理技术

测井数据校正及处理可避免数据滞后性造成的影响，借助该技术可使预测的结果更加可靠，适合用于老油井的储层预测，将不同时期的测井质量及数据进行综合分析，可使测井资料更加标准。在实际应用中，通常对测井的深度数据以及环境数据等进行校正及标准化处理。对油田储层进行测井工作时可能会因为不合理因素干扰而出现数据信息混乱和不够准确的问题，这就需要强化相关合理技术在测井数据校正和综合处理中的作用效果，方便相关人员按照油田开发要求和储层实际情况对测井数据进行有效调整，有效发挥相关技术在储层预测和测井数据处理中的作用，继而为储层预测提供准确合理的数据信息支持。

2.4 储层建模技术

在储层预测过程中，受到预测精度影响会使储层预测结果缺少可靠性，这与地质条件之间有着紧密的联系，为了使储层的预测精度提高，可借助多种建模方式，使储层的建模更加精确，通过对多种建模方式的应用，可使建模实现精细化目标，保证了储层建模的精度，比如储层构造建模以及储层速度建模等，可使储层预测的效果加强。通过合理技术还可以提高储层预测的精准性和相关信息归纳收集力度，借此保证相应模型在油田開发和基础信息更新中的作用，有效提升相关技术效果，使得该项技术在储层预测和油田开发中的作用得以彰显。

3 油田开发中裂缝探测识别方法

3.1 钻井工程方法

钻井工程方法可提供关于钻井液漏失及机械钻速的资料，钻井液漏失与天然裂缝、孔洞以及次生裂缝等之间有着一定的联系。在钻遇各种次生孔隙地层的时候，机械钻速会提高，可将其用于间接裂缝探测之中。同时，井壁崩落、固井质量显示等也可作为判断的手段[3]。油田开发过程中出现裂缝问题的原因比较多，这就应根据裂缝表现情况进行精准探测，借此保证油田开发中裂缝预测和精准识别流程的合理性和连贯性。将钻井工程方法应用到裂缝预测当中，可以降低裂缝预测难度，有效保障最终结果的准确性，严防油田开发在实际开展过程中因为裂缝问题干扰而受到阻碍。推进油田开发安全合理开展，确保油田开发水平和整体安全效果有所提升。

3.2 示踪剂法

示踪剂法随着发展得到了有效的应用，作为油藏工程中的重要技术，由于其能够提供井间储层的非均质性与井间流体的流动特点，采取示踪试验来获得裂缝的延伸方向及宽度等参量，可预测裂缝的存在。导致油田基础结构出现裂缝问题的原因比较多，而强化示踪剂技术在其中的应用力度，可以在找准油田裂缝位置的同时精准分析相关原因，并在保证实际原因综合分析效果和实际管理力度的条件下对油田现存裂缝问题进行有效处理，并根据示踪剂技术以及相关参数信息调整油田开发过程中出现的裂缝问题，借此保证各项裂缝预测技术在油田开发和油田安全管控中的作用效果。

3.3 测井方法

使用测井资料来探测裂缝及其分布特点的时候，主要是结合裂缝及基质岩块不同的地质、地球物理特点来进行分析，可通过测井曲线来明确裂缝的情况。在当前的裂缝识别中，使用的方法包括电测井、核测井、声波测井等，可实现对裂缝的识别判断。但是由于裂缝发育具有随机性特点，受到了其层理及岩性因素的影响，会使测井结果产生多解性特点，无法保证测井资料探测的效果，因此需要使用多种测井方式来综合探测，使探测得到的结果更具有参考性。对油田开发过程中的裂缝进行测井、预测和基础信息归纳收集时必须保证各项现代化手段的应用力度，保证裂缝预测技术与储层预测技术的结合力度，之后通过标准合理信息和相关技术推进油田开发以及具体工作高质量地有效开展。

4 地质成因裂缝预测技术应用

4.1 地质成因法应用条件

地质成因法中包括了一种构造正反裂变预测法，通过对地层的分析获取到每期的构造特点以及应变力，经过对相关标准的对比，结合应变量趋势来详细分析主控参数，并且考虑到地层的厚度、岩体等情况，为裂缝发育富集以及发育方向提供勘探的条件。在应用过程中适用条件如下：一是变形期间的岩石体积不变;二是构造压实及压溶导致体积受损;三是主导变形方式为对脆性断层;四是褶皱与断层有关;五是岩石体积被侵蚀或者沉积压实情况改变[4]。

4.2 构造解释及模型建立

在预测过程中，需要建立构造模型，进行构造的详细解析，由于使用3DMove，裂缝预测的结果应借助构造形体确定。通过对油田地质情况的精细解释，可实现对断层的分析，通过对断层特点的进一步判断，可掌握精细化的三维构造裂缝模型的形态。由于断块的解释与断层之间相接，可使用3DMove软件将后续断层部分剔除，使层位及断层能够紧密接触，以满足预测的需求。因此，应对构造解释进行明确，使预测的结果更加准确。

4.3 模型非运动学构造反演

在裂缝预测中，通过3DMove软件可将反演中的三维平衡遇到的问题消除，比如消除距非运动学构造反演方法中不合理的部分，可使稳定性得到恢复，可采取弯曲去褶皱算法来使各基准面恢复。同时，可运用平移及旋转拼接方式进行拼接，来对地质断块中的数目进行明确地分析，判断是否超出了额定基数或者没有达到标准值。当断块中有着空隙的时候，可表明解释不符合要求。需要对模型进行拼版恢复，之后建立具有稳定性的地质模型，使预测的可靠性得到保障。

4.4 正演计算底层应变量

应对地质模型进行运动学构造反演，先将新出现的断层恢复，之后再恢复老断层。在选择算法的时候，应以斜剪切的形式来进行，之后结合恢复模型来进行正演。还可采取因变量计算来得到各个断块的应变量分布情况，由于应变量会受到地层部位的影响，当应变量比较大的时候，表明地层的变形比较严重，进而使裂缝的产生变大，可结合该规律来进行裂缝的预测分析[5]。

4.4.1 应变计算

在裂縫预测中，参数地层应变量包括了扩张应变量及有限应变量，使用3DMove软件来进行分析，各个计算单元中定义的应变量扩张量存在着一定的差异。在构造产生变化前，可借助三种形式的应变量计算方式来进行比较，使应变计算的准确性符合实际要求。当应变量扩长或者累加应变量增加的时候，均方根也会增加。前期进行扩张应变量是为了应对物理受到应力影响产生的体积或面积变化而采取的措施，而不将物体受重情况考虑在内，总应变量此时为正值。其中均方根应变量是应用几何学理论来获得的，也为正值。有限应变量可在应用体本身使用，有限应变量与扩张应变量是从不同角度出发来统计的，可体现出地层受力之后的应变程度。由于采取的模式不同，而最终的结果是同一方向设置的。通常情况下，有限应变量参数比较多，但是运算速率达不到相应的要求。因此，在实际的分析过程中，一般使用面应变量来代表地层的应变程度，可预测出裂缝的发育程度，完成对应变的计算后进行接下来的分析。

4.4.2 曲率计算

在曲率计算中，包括了简单曲率及高斯曲率。简单曲率针对预测的层面倾斜角的度量及变化情况，首先需要对定立的基点周围的三角网格划线，并且统计三角网格对接线的平均值。当面积越大，权值越高。该点可表示为三角网格的法线相对标准值。高斯曲率指的是对三维空间对层面曲率的度量方式，任何一种高斯曲率都需要通过两个主曲率来确定。两个主曲率可在三维空间条件下相互垂直，而高斯曲率在计算中不存在圆柱型层面[6]。

4.4.3 以属性为基础的预测

走向及倾向指的是构成层面信息的每相邻三点组成的三角网格的走向及倾向。在裂缝预测中，结合计算层面的特征，以属性为基础来预测，应结合工作区间的实际分析来获取相应的结果。对简单曲率、应变控制裂缝发育密度，采取山顶界定走向来对裂缝发育方向进行调节。通常将裂缝的最小间距、地层厚度、裂缝长度作为参数，并且概括给定的随机模拟区种子点。在实际应用中，可通过对该方式进行顶界裂缝分布的预测，并且借助多次试验来明确该区域中的裂缝预测参数，实现对裂缝预测结果的详细化呈现。比如，裂缝间最小间距为50m，平均每步的种子模拟点数为250，裂缝每步模拟延长可达到30m。经过两次模拟之后，可预测数裂缝走向及倾向发育情况。通过对曲率及应变属性的分析，可获取到断裂的详细情况信息，并且对裂缝发育密度控制有一定的了解。

5 结论

当前，储层预测技术对于油田开发而言十分重要，为了加强预测结果的准确性，提高油田开发水平，降低开采的成本，并且避免发生各种开采事故，应对储层预测技术及裂缝预测技术进行有效应用，使预测的结果更加可靠。应在实际应用中结合实际情况来选择适合的预测技术，可根据地质成因法来进行构造解释及模型建立，开展模型非运动学构造反演，并且正演计算底层应变量，保证预测结果的准确性，为开发提供相应的依据，从而实现开发的目标。

参考文献：

[1] 高丽君.低渗透油藏储层裂缝的识别方法[J].西安文理学院学报（自然科学版），2019，22（01）：101-104.

[2] 刘忠群.泾河油田裂缝型致密油藏地质特征及开发对策[J].西南石油大学学报（自然科学版），2019，41（02）：23- 32.

[3] 程航，张雄辉，游畅.声电成像测井技术在储层裂缝识别中的应用[J].电声技术，2020，44（05）：83-84.

[4] 刘良刚.基于多尺度随机建模的潜山裂缝储层预测技术[J].科学技术与工程，2020，20（15）：5948-5953.

[5] 蓝茜茜，张逸伦，康志宏.基于样本优化的神经网络方法在储层裂缝识别中的应用[J].科学技术与工程， 2020，20（21）：8530-8536.

[6] 李理，于少群，时光耀，等.低渗储层裂缝发育期次研究[J].地质科学，2021，56（01）：98-108.