趙振堯

【摘 要】儲層結(jié)構(gòu)指的是儲集砂體的幾何形態(tài)及其三維空間的分布。這一模型是儲層地質(zhì)模型的骨架，也是決定油藏數(shù)值模擬中模擬網(wǎng)塊大小和數(shù)量的重要依據(jù)。以高分辯率的三維地震為基礎，利用其覆蓋率高的優(yōu)勢，直接追蹤井間砂體和求取儲層參數(shù)。儲層結(jié)構(gòu)模型的核心是沉積模型。殼牌石油公司將不同沉積相形成的儲層結(jié)構(gòu)類型歸納為三類，即千層餅狀儲層結(jié)構(gòu)、拼合板狀儲層結(jié)構(gòu)和迷宮狀儲層結(jié)構(gòu)，目前遇到的關鍵問題是分辯率還滿足不了油田開發(fā)研究單砂體的要求。

【關鍵詞】油氣田；儲層構(gòu)型；模型；建立；研究

一、儲層分布層次性

儲層作為油氣勘探、開發(fā)的物質(zhì)對象，無論從其本身特征還是從其沉積成因角度分析必然具有層次性。層次分析是儲層非均質(zhì)研究的認識論和方法論的基本問題。隨著油氣田開發(fā)的深入，儲層描述向著越來越細的方向發(fā)展。合理選擇儲層描述尺度不僅能充分利用油田現(xiàn)有資料用于準確描述儲層非均質(zhì)性，而且分級建立的儲層地質(zhì)模型能及時正確地指導油田勘探開發(fā)的進行，避免建立的模型與生產(chǎn)脫節(jié)。按模型組成規(guī)模：（Helgeqi H.Haldorson（1986），美國 分四級）1、巨大規(guī)模：構(gòu)造+巖相——油氣藏組合；2、大型規(guī)模：相帶+儲層——油氣藏；3、宏觀規(guī)模：儲層+物性——內(nèi)部結(jié)構(gòu)；4微觀規(guī)模：孔隙結(jié)構(gòu)+流體——流動單元 。隨機建模方法：這是國際上近20年來興起，發(fā)展很快的一項熱門技術(shù)。其主要思路是：選擇儲層砂體在地面出露的露頭，進行詳細測量和描述，取樣密度達到幾十厘米的網(wǎng)絡（1英尺×1英尺），把這類砂體的儲層物性（如滲透率）的空間分布，原原本本的揭示出來，以此作為原型模型。從中利用地質(zhì)統(tǒng)計技術(shù)尋找其物性空間分布的統(tǒng)計規(guī)律，以此統(tǒng)計規(guī)律就可以去預測井下各類儲層的物性分布。國外一些主要石油科研機構(gòu)、院校和油公司都在開展這一工作。儲層地質(zhì)知識庫是根據(jù)儲層地質(zhì)概念模型，結(jié)合靜、動態(tài)資料對單井模型進行統(tǒng)計分析的基礎上建立的能夠定量表征儲層特征參數(shù)統(tǒng)計分布規(guī)律的地質(zhì)知識，它們是儲層隨機建模的控制條件。露頭調(diào)查、地震預測與解釋、密井網(wǎng)統(tǒng)計、 分布概率、平均值、中值、標準偏差、最大值、最小值、變異系數(shù)及各參數(shù)間的相關系數(shù)等。

二、儲層分布非均質(zhì)模式

構(gòu)型最早由國外學者Allen提出，國內(nèi)也譯為構(gòu)形、構(gòu)成，儲層建筑結(jié)構(gòu)，沉積結(jié)構(gòu)單元等，是指不同級次儲層構(gòu)成單元的形態(tài)、規(guī)模、方向及其疊置關系。儲層構(gòu)型分析研究實質(zhì)上是描述儲層內(nèi)部的非均質(zhì)性，最終用于進一步挖潛剩余油，提高油氣采收率。 非均質(zhì)儲層構(gòu)型模式是指應用露頭、現(xiàn)代沉積、油田密井網(wǎng)區(qū)等資料，開展定量地質(zhì)模式及形成機理研究，最小時間單元界面劃分，不同級次構(gòu)型界面（Boundaries）及構(gòu)型要素（Architecture element）的多維表征，揭示砂體內(nèi)部疊置關系（內(nèi)部構(gòu)型Internal architecture）。 研究非均質(zhì)儲層構(gòu)型模式能夠揭示單砂體內(nèi)部物性基本單元（側(cè)積砂體）及其三維分布規(guī)律，從而真正反映單砂體內(nèi)部三維非均質(zhì)性的本質(zhì)，這對以后的剩余油研究、預測具有重要的意義。

三、地下儲層構(gòu)型描述方法

地下儲層構(gòu)型分析與建模的目標是應用有限的資料恢復地下儲層構(gòu)型的面貌。以河流相為例，主要是恢復地下古河道及其河道內(nèi)部構(gòu)型單元的三維空間分布。面臨的主要難點是地下井資料少，因為即使是在油田開發(fā)中后期的密井網(wǎng)條件下，井距（如100m井距）仍大于構(gòu)型單元的規(guī)模（如橫向上數(shù)米規(guī)模的點壩內(nèi)部泥質(zhì)側(cè)積層）。目前地下儲層描述主要是依靠地震信息和多井信息相應的發(fā)展了兩類方法，包括地震沉積學方法和多井模式預測方法，而砂體內(nèi)部構(gòu)型分析主要基于人工進行，效率很低，因此需要進一步深化三維儲層內(nèi)部構(gòu)型建模的模式擬合算法研究，可謂是任重道遠。重點在于單期河道、單砂體和單砂體內(nèi)部夾層的識別。還提到不同井距條件下單砂體展布的認識必然存在一定差異，說明單砂體分布的復雜性。利用計算機研究一些隨機建模算法。針對不同沉積類型儲層本身的物性參數(shù)空間分布特點，形成一些模擬其規(guī)律的算法。隨機建模方法，總的追求：利用其技術(shù)建立的地質(zhì)模型，交給數(shù)值模擬進行歷史擬合，一次運算就在大多數(shù)井點擬合得較好，這就說明模型基本符合地下實際?；蛘呃媒⒌哪Ｐ筒季x擇成功機率最大的井位去實施。進行精細描述，可供其他地區(qū)和油田借鑒。隨機建模方法，一些院校都有一些軟件研制出來，在西部油田早期評價階段進行油藏描述建立地質(zhì)模型上已取得很好效果，在老油田中為研究剩余油飽和度還沒有實踐經(jīng)驗。變差函數(shù)分析：儲層參數(shù)空間結(jié)構(gòu)分析就是對儲層參數(shù)進行一系列統(tǒng)計分析，研究儲層的空間結(jié)構(gòu)及各儲層參數(shù)的空間分布的連續(xù)性和各向異性。目前，研究數(shù)據(jù)變量空間連續(xù)性或各向異性的方法和手段有多種，如協(xié)方差函數(shù)、相關函數(shù)等，但是這些方法只能概括地質(zhì)體某一特征的整體概況而無法反映其局部變化特征，地質(zhì)統(tǒng)計學中引入變差函數(shù)。離散模型是為了描述具有不連續(xù)性質(zhì)的地質(zhì)特征而開發(fā)的，如河流相地層中砂體的位置和幾何分布，砂巖中頁巖夾層的分布和規(guī)模，裂縫和斷層的分布、方向和長度，以及巖相模擬等。在以上各種情況下，空間中的一個點屬于有限分類數(shù)中的一個，而且僅有一個，隨機模型控制著在每一點該分類的數(shù)值如何交互影響。例如，該模型可以控制一個砂體可以怎樣侵入到另一個砂體中；裂縫是否橫切，怎樣橫切，不同的巖相怎樣相互牽制和排斥等等。對于重要層位，如可注水砂巖段，可以不經(jīng)過實際流動模擬而計算出來。建模期間地質(zhì)指導是十分重要的。

四、剩余油分布研究

剩余油是指油藏開發(fā)過程中尚未采出而滯留地下油藏中的原油，通常是指開發(fā)油田處于中高含水期時剩余在油藏中的原油。一般可以通過加深對地下地質(zhì)體的認識和改善工藝水平等措施采出其中的部分或大部分油氣。 油田開發(fā)實踐證明儲層中還存在較多剩余油富集區(qū)特高含水期剩余油分布特征是總體分散、局部集中，仍存在較多的剩余油富集區(qū)，并受油藏分割性控制。四種油藏分割類型，包括斷層分割、夾層分割、物性分割和水動力分割。同時重點分析了如何通過開發(fā)地質(zhì)方法對剩余油進行預測。油氣田開發(fā)應該繼續(xù)深化對儲層非均質(zhì)模式的認識、研究地下儲層構(gòu)型的定量預測方法以及儲層構(gòu)型三維建模方法。建立參數(shù)模型：1、定量地給出儲集體內(nèi)空間各點的各種儲層屬性參數(shù)。2、關鍵點是根據(jù)上述層模型，按層用已知井點（控制點）的參數(shù)值內(nèi)插（外推）井間未鉆井區(qū)域儲層的各種屬性參數(shù)；內(nèi)插誤差愈小，地質(zhì)模型精度愈高。3、目前由于直接解釋滲透率的地球物理方法還未成熟，一般先建立孔隙度模型，然后利用巖心分析測得的孔隙度滲透率關系，由孔隙度模型轉(zhuǎn)換成滲透率模型。4、現(xiàn)已發(fā)展一些建立連續(xù)參數(shù)場的隨機建模方法及相應軟件，地質(zhì)人員應慎重選用，不同沉積類型砂體，應采用適用于本類砂體的方法，并應作相應的檢驗。

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