李曉靜 陳菁萍 黃超

(中國石化西北油田分公司，烏魯木齊 830011)

地質(zhì)建模技術(shù)是一種重要的地質(zhì)分析技術(shù)，以現(xiàn)代計算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，在三維環(huán)境中綜合運用空間信息管理、地質(zhì)解釋、空間分析和預(yù)測、地學(xué)統(tǒng)計、實體內(nèi)容分析以及圖形可視化等工具進(jìn)行分析［8］。儲層地質(zhì)建模技術(shù)是油田開發(fā)生產(chǎn)和研究工作的基礎(chǔ)，是油藏描述的最終成果，是油藏模擬和油藏工程計算及工作的主要地質(zhì)依據(jù)，為油藏評價和各開發(fā)階段制定各種方案服務(wù)，是近年來國內(nèi)外研究的一個熱點。油氣藏描述的目標(biāo)是儲層三維定量地質(zhì)模型，也正是油氣藏模擬的基礎(chǔ)。建立精確的三維地質(zhì)模型，對油氣藏評價和描述及開發(fā)方案的制定具有重要的指導(dǎo)意義。

1 大澇壩凝析氣田概況

大澇壩凝析氣田區(qū)位于新疆塔里木盆地北部，天山山脈中段南緣，庫車坳陷陽霞凹陷南緣的大澇壩構(gòu)造帶，為大澇壩構(gòu)造帶東部的大澇壩1、2號局部構(gòu)造。

大澇壩1、2號構(gòu)造位于庫車坳陷與沙雅隆起雅克拉斷凸的交界處，受亞南斷裂控制［1－3］。為斷背斜，走向呈北東東方向，延伸長度約80 km，具有上正下逆的特點。在氣田區(qū)亞南斷裂由呈雁行排列的F1、F2、F3、F4、F5、F6 等斷裂組成，斷面南傾，延伸長度為2.5～4.8 km，垂直斷距為5～310 m。

2 地層和沉積相特征

大澇壩構(gòu)造下第三系蘇維依組主要發(fā)育辮狀河三角洲和湖泊相沉積。根據(jù)研究區(qū)13口井鉆遇地層的巖性、粒度、沉積結(jié)構(gòu)、沉積構(gòu)造、沉積序列、古生物、測井曲線等指相標(biāo)志的綜合分析，并結(jié)合鄰區(qū)資料，將蘇維依組由下往上劃分為蘇一段、蘇二段、蘇三段。一、三段為砂巖(下氣層、上氣層)，二段為泥巖(隔層)。上氣層發(fā)育淺湖亞相的近岸砂壩、遠(yuǎn)岸砂壩和淺湖泥三種微相。下氣層發(fā)育辮狀河三角洲前緣亞相的水下分支河道、河口砂壩、分流間灣等沉積微相。在平面上，蘇維依組沉積相呈“東西展布，南北分帶”的特點，相帶自北向南為辮狀河三角洲平原亞相、辮狀河前緣亞相、濱淺湖。

3 儲層描述

蘇維依組儲集層巖石類型主要是長石石英砂巖、巖屑石英砂巖和石英砂巖。砂巖體具較高的成分成熟度和結(jié)構(gòu)成熟度。儲集空間主要為孔隙，孔隙類型為原生粒間孔隙、擴(kuò)大粒間溶孔，其次為粒內(nèi)溶孔，貼?？p，溶縫。

3.1 儲層物性特征

蘇維依組壓汞數(shù)據(jù)表明，砂巖儲層的毛管壓力曲線排驅(qū)壓力較低，其排驅(qū)壓力為0.3035 MPa，中值壓力Pc50約為1 MPa，都較低。曲線歪度略粗，曲線平緩部分長，幾乎平行于橫坐標(biāo)，說明孔喉集中，分選性較好。

大澇壩地區(qū)DLK3、DLK5、S45井于蘇維依組取芯。3口取芯井中總共取樣195個，其中S45井樣品174個，DLK3井樣品13個，DLK5井8個?？紫抖确秶鸀?.42% ～24.6%，平均孔隙度為14.87%，主要分布范圍為16% ～20%;滲透率范圍為0.05×10－3μm2～ 246 ×10－3μm2，平均滲透率為 34.1 ×10－3μm2，主要分布在1 ×10－3μm2～10 ×10－3μm2。綜合分析孔滲性，蘇維依組儲層物性屬中等。

3.2 儲層砂體、隔層展布

蘇維依組砂體在橫向上連續(xù)穩(wěn)定分布，厚度變化不大?？v向上，砂體連通性好，由下氣層段的水下分支河道砂體向上過渡為河口砂壩和淺湖砂壩砂體。

根據(jù)隔層類型劃分標(biāo)準(zhǔn)［3］，大澇壩地區(qū)蘇維依組隔層主要為I型隔層(泥巖隔層)，形成環(huán)境主要為淺湖及分流間灣，垂向沉積組合為淺湖砂壩及水下分支河道，巖性主要為含膏質(zhì)泥巖或含膏質(zhì)粉砂質(zhì)泥巖。在上氣層和下氣層之間發(fā)育一套厚度較大、區(qū)域上分布穩(wěn)定的隔層，在下氣層中亦發(fā)育兩套厚度較小、連續(xù)性相對較差的隔層，分別為隔層1和隔層2。其中隔層1分布穩(wěn)定，各井均有鉆遇，由西向東，厚度逐漸減小。隔層2在全區(qū)分布不穩(wěn)定，僅在區(qū)塊的東部(DLK4井以東)分布，厚度變化不大。

3.3 儲層非均質(zhì)性

大澇壩凝析氣田蘇維依組上氣層、下氣層縱向上為嚴(yán)重非均質(zhì)，平面上從滲透率來看，變化較大，上氣層非均質(zhì)性較弱，滲透率變異系數(shù)為0.15，下氣層中等，變異系數(shù)為0.33。

4 三維地質(zhì)建模的實現(xiàn)

4.1 建模思路及工作流程

針對大澇壩下第三系氣藏沉積地層厚度小、斷層較復(fù)雜、井控程度低等特征，利用Petrel建模軟件開展大澇壩下第三系氣藏建模研究。建模的總體思路是確定性建模與隨機(jī)建模相結(jié)合，在相控建模的基礎(chǔ)上完成下第三系蘇維依組儲層的屬性建模，從而精細(xì)描述儲層參數(shù)在三維空間上的變化和分布特征。具體建模步驟:首先根據(jù)地震、鉆井、測井等資料建立氣藏的斷層模型和構(gòu)造模型;然后結(jié)合實鉆井地層厚度資料建立地層骨架模型，在構(gòu)造 —地層骨架模型基礎(chǔ)上根據(jù)單井沉積相與平面沉積相的分布建立氣藏沉積相模型;最后以沉積相進(jìn)行控制，用孔隙度和滲透率的等值圖約束，采用序貫高斯方法建立儲層屬性模型。

4.2 三維地質(zhì)模型的應(yīng)用

三維地質(zhì)建模以測井解釋參數(shù)為基礎(chǔ)，以地震儲層預(yù)測成果為約束條件，確定性建模和隨機(jī)性建模相結(jié)合，最終為氣藏提供構(gòu)造、地層、沉積相及儲層屬性在三維空間的分布模型［7－10］。氣藏基本數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備和輸入是建立三維地質(zhì)模型的基礎(chǔ)和前提。建模輸入的基本數(shù)據(jù)主要包括:(1)研究區(qū)內(nèi)目的層的頂面構(gòu)造數(shù)據(jù);(2)斷層解釋數(shù)據(jù);(3)單井井位坐標(biāo)、井斜數(shù)據(jù)、地質(zhì)分層、各層的沉積微相劃分?jǐn)?shù)據(jù);(4)單井原始測井曲線數(shù)據(jù)及測井解釋的孔、滲、飽數(shù)據(jù);(5)2D或3D地震屬性數(shù)據(jù)或其他可用于建模中起約束作用的數(shù)據(jù)等等。

4.2.1 構(gòu)造模型

大澇壩下第三系氣藏斷層相對復(fù)雜，根據(jù)輸入的斷層解釋數(shù)據(jù)體建立了斷層模型(圖1)，同時在斷層模型的基礎(chǔ)上結(jié)合蘇維依組頂界構(gòu)造數(shù)據(jù)及實鉆井地質(zhì)分層數(shù)據(jù)，采用50 m×50 m×1 m的網(wǎng)格精度建立氣藏構(gòu)造和地層骨架模型(圖2)。

圖1 大澇壩1、2號構(gòu)造斷層模型

建立的斷層模型、構(gòu)造模型及地層骨架模型表明，大澇壩下第三系蘇維依組氣藏整體受F1、F2、F3、F4、F5、F6等主要斷層控制，構(gòu)造內(nèi)部斷層復(fù)雜。該模型直觀地顯示出大澇壩1號構(gòu)造為披覆背斜構(gòu)造，2號構(gòu)造為斷背斜型構(gòu)造，整個構(gòu)造南北高點基本一致，地層發(fā)育完整。

4.2.2 沉積相模型

利用建立的構(gòu)造 —地層骨架模型，在單井沉積相劃分的基礎(chǔ)上，采用確定性建模與隨機(jī)性建模相結(jié)合的方法建立沉積相模型(圖3)。從圖中可以看出，大澇壩地區(qū)蘇維依組上氣層主要發(fā)育淺湖砂壩，發(fā)育在構(gòu)造高部，呈橢圓形展布。蘇維依組下氣層發(fā)育辮狀河三角洲前緣，主要發(fā)育水下分流河道、河口砂壩和遠(yuǎn)砂壩。

圖2 大澇壩1、2號構(gòu)造地層構(gòu)造模型

圖3 大澇壩凝析氣田1、2號構(gòu)造蘇維依組下氣層沉積相模型

沉積相的空間展布格局直觀顯示，有利儲集相帶在蘇維依組的一段和三段發(fā)育，砂體橫向分布連續(xù)，與實際地質(zhì)認(rèn)識一致，表明建立的沉積相模型較為可靠。

4.2.3 儲層屬性模型

采用相控約束建模技術(shù)結(jié)合測井解釋成果，首先對不同沉積相的儲層特征參數(shù)進(jìn)行變差函數(shù)分析，得到各微相儲層參數(shù)的分布規(guī)律，用孔隙度等值圖約束，利用序貫高斯模擬方法結(jié)合克里金插值方法進(jìn)行模擬建立儲層屬性模型［11－14］。在相控的基礎(chǔ)上，建立了氣藏的孔隙度模型(圖4)?？梢?，孔隙度發(fā)育區(qū)主要分布在氣藏主體高部位，但在氣藏東南端同樣存在部分儲層發(fā)育區(qū)。

考慮到滲透率與孔隙度具有一定的相關(guān)性，建立滲透率模型時，在相控的基礎(chǔ)上采用協(xié)克里金插值法，引入己建立的孔隙度模型數(shù)據(jù)，同時使用滲透率等值圖約束來完成滲透率模型的建立(圖5)。

5 結(jié)語

下第三系蘇維依組儲層主要在蘇一段和蘇三段發(fā)育，受沉積相控制作用的影響較明顯?？紫额愋投鄻?，儲層物性總體表現(xiàn)出中孔、中滲的特征。通過三維地質(zhì)建模技術(shù)的應(yīng)用，采用確定性建模和隨機(jī)性建模相結(jié)合的原則建立了氣藏構(gòu)造模型、沉積相模型，以及在相控下的孔、滲模型，可在構(gòu)造精細(xì)落實、地層精細(xì)對比等基礎(chǔ)地質(zhì)研究方面發(fā)揮重要作用，直觀地展示沉積微相、儲層參數(shù)在三維空間的分布特征。應(yīng)用三維地質(zhì)建模技術(shù)所建立的模型，為氣藏注氣開發(fā)方案的調(diào)整及優(yōu)化奠定了地質(zhì)基礎(chǔ)，形成了稀井網(wǎng)條件下儲層精細(xì)建模特色技術(shù)。

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