文章编号:1000-0747(2007)06-0691-05精细油藏描述技术与发展方向贾爱林1,郭建林1,2,何东博1(1.中国石油勘探开发研究院;2.中国地质大学(北京))基金项目:国家重点基础研究发展计划(973)项目(2005CB221306)摘要:精细油藏描述是以剩余油分布研究为核心,以认识剩余油分布特征、规律及其控制因素为目标所进行的油藏多学科综合研究。
目前国内外精细油藏描述研究的主要内容包括井间储集层分布特征及精细储集层地质模型、开发过程中储集层性质和流体性质的动态变化特征、剩余油分布特征等。
根据对国内外精细油藏描述技术现状的分析,指出精细油藏描述的关键科学问题包括储集层沉积学研究、储集层原型地质模型研究、定量地质学研究、层序地层学研究、储集层物性和流体性质动态变化规律研究以及剩余油分布规律研究等。
进一步深化和发展储集层沉积学研究、开展数字化油藏研究、发展多学科协同研究、大力推广与应用新技术新理论是精细油藏描述技术未来的发展方向。
参10关键词:精细油藏描述;剩余油;定量研究;原型模型;数字化油藏中图分类号:T E122 文献标识码:APerspective of development in detailed reservoir descriptionJIA Ai-lin1,G UO Jian-lin1,2,H E Do ng-bo1(1.Research I nstitute o f Petroleum E x ploration&Dev elopment,PetroChina,Beijing100083,China;2.China University o f Geosciences,Bei jing100083,China)Abstract:Detailed reservo ir de scription is a multidisciplina ry research o f remaining oil,aiming at study ing its distribution and contro l facto rs.T he main contents o f detailed reservo ir desc riptio n include the re ser voir cha racterizatio n and detailed geo lo gical models,the dy namic behavio r of r eser voirs and fluids during the oilfie ld developme nt,and the distributio n o f remaining oil.Based o n the cur rent techno log y situatio n at home and abr oad,this pape r points out tha t its key scientific problem s consist o f reserv oir sedimento log y,reserv oir pro toty pe g eological mo del,quantita tive g eology,sequence stratigr aphy,dy namical pro pe rty and the distribution o f remaining oil.F inally,the pape r show s the future development trends o f detailed reservo ir description which include fine reservo ir sedime nto log y,digitalization rese rvoir,multi-discipline study,and populariza tion and applicatio n o f new techno log ies and theo ries.Key words:detailed reservo ir description;remaining oil;quantitativ e study;proto type mode l;dig italizatio n rese rvoir 精细油藏描述是指油田进入高含水期后,对油田挖潜和提高采收率,以搞清剩余油分布特征、规律及其控制因素为目标所进行的油藏多学科综合研究[1]。
其主要任务是以剩余油分布研究为核心,充分利用各种静态和动态资料,研究油藏范围内井间储集层参数和油藏参数的三维分布,以及水驱过程中储集层参数和流体性质及其分布的动态变化,建立精细的油藏属性定量模型,并通过对水驱油规律、剩余油形成机制及其分布规律的深入研究,建立剩余油分布模型,为下一步调整挖潜及三次采油提供准确的地质依据[2]。
1国内外精细油藏描述技术研究现状精细油藏描述研究是全球油田开发领域中的一个关键问题。
自油藏地质师和工程师们集中地质、地球物理和油藏工程等多学科多专业联合攻关以来,取得了较大进展,从此油藏描述研究的发展方向,可以用“精细化”来形象地概括。
“精”就是要定量化和提高精确度;“细”是描述的内容和尺寸愈来愈细,也就是分辨率要求愈来愈高。
在新技术和新方法的推动下,精细油藏描述研究开始了由定性到定量、由宏观向微观、由单一学科向多学科综合发展的历程。
1.1精细油藏描述目标与研究内容精细油藏描述以剩余油分布规律研究为核心,充分发挥以地质为主体、多学科一体化研究的优势,综合应用各种静、动态资料,开展储集层和油藏的定量评价,深入研究井间砂体及储集层参数的三维空间分布,表征开发过程中储集层性质及流体性质的动态变化特征,及其对驱油效果和采收率的影响;深入研究剩余油形成机理及分布规律,最终建立剩余油分布模型。
目前国内外精细油藏描述研究的主要内容一般包括:①691 石 油 勘 探 与 开 发 2007年12月 PET RO L EU M EXP LO RA T IO N A N D DEV ELO PM EN T V o l.34 No.6井间储集层分布及精细储集层地质模型;②开发过程中储集层性质的动态变化特征;③开发过程中流体性质的动态变化特征;④剩余油分布特征,关键问题是建立精细储集层地质模型,确定剩余油分布特征。
1.2国内外精细油藏描述技术水平由于国内外精细油藏描述研究发展的历史过程不同,所需解决的具体问题也各有侧重,故形成的研究技术也各有特点。
在沉积学方面国内外研究水平大致相当,但由于中国油气田以陆相储集层为主,在湖盆沉积学方面形成了具有自己特色的沉积学理论和工作方法,并在石油行业制定了油藏描述沉积学研究规范,在油田开发工作中得到了很好的运用。
在地质学定量研究方面,国内外水平接近,都建立了几个定量地质学与原型模型研究基地,国外以美国Gy psy剖面为代表,国内以滦平扇三角洲和大同辫状河露头为代表,通过定量地质知识库的建立,为在更精细的尺度上描述和预测储集层的空间分布提供了可供参考的模板[3]。
在测井技术方面,国外公司在测井系列新技术的开发和应用上占有领先地位,而国内主要是引进和开发利用国外测井技术。
近几年来,国内在利用常规测井解决裂缝问题、进行水淹层和低电阻率油层解释等方面逐渐形成了自己的特色[4]。
在开发地震技术上,国外有完整的技术体系,在新技术的开发和应用上处于领先水平,但在预测精度上仍然存在技术瓶颈,特别是对薄层的预测较难。
国内仅部分地建立了自己的技术体系,对6m以下的薄储集层还难以准确预测。
地质建模中的随机算法是目前的主要发展方向之一,国外已经建立了一套较成熟的算法体系,并形成了比较成熟的商业性软件,国内则以引进应用为主。
在层序地层学方面,国外以海相层序地层为起源,已经基本形成了较为成熟的理论体系,部分公司还制定了层序地层学的应用规范手册,在生产应用中取得了较高水平。
中国层序地层学研究初期以引进海相层序地层理论为主,近几年来在陆相层序地层学的研究探索中已取得了一系列的研究成果,但仍有一些陆相层序地层的理论问题还有待解决,特别是在应用中不同专家学者形成了不同标准,还未形成统一,给生产应用带来了一定的困难。
在精细油藏描述的基础研究中,通过国家重点基础规划发展项目的攻关与研究,针对中国陆相沉积特色的储集层预测精度达到了“10m×cm”级(平面上为100m以内,井剖面上为0.1m以内)的水平,这一精度目前处于国际先进水平[5]。
1.3精细油藏描述的关键科学问题精细油藏描述的关键问题是建立储集层预测模型,确定剩余油分布特征。
目前国内大部分主力油田已进入高含水开发阶段,大量剩余油滞留于地下,油田采收率难以得到明显的提高,主要原因是对储集层非均质性的认识不够清楚,而储集层非均质性是影响采收率的主要因素之一。
通过提高储集层非均质性对采收率影响的认识程度,开展储集层定量化研究,借助新一代大型计算机或并行计算机可以对储集层流体分布进行精细模拟,确定剩余油分布特征。
从目前的学科发展方向来看,精细油藏描述的关键科学问题包括以下几个方面:1.3.1储集层沉积学研究[6]传统的沉积学概念已经不能完全适应现代开发地质的需求,主要表现为,其对宏观沉积学的认识比较清楚,但目前在微观沉积学的研究上需要进一步深入,特别是储集层的结构特征与参数的研究是目前沉积学研究的主要技术问题。
细分沉积微相,在纵向上细分到时间单元,在密井网条件下,把空间上很复杂的河流复合砂体(如多期河流沉积密集叠置而成的主力油层)纵向上细分到单一河道单元,使之基本上相当于流动单元;平面上细分沉积微相,建立起识别各种微相的标志,可以准确区分出大型河道砂、小型河道砂、废弃河道砂、决口河道砂、河间薄层砂、河间淤泥等微相。
按照河流沉积规律,在密井网控制下,预测性地勾绘沉积成因单元的河道砂体边界,确定单一河道砂体内部的厚度(按1m等间距勾图)和相应渗透率的平面变化,打破过去按井距之半和井间线性内插的勾绘砂体边界和等值线的传统方法。
这样的平面图能比较形象、比较真实地展现单一河道砂体的形态、规模、内部结构、平面非均质特征以及点坝砂体的厚度分布形式、渗透率分布的方向等微相特征。
1.3.2储集层原型地质模型研究[7]目前国内仅建立了扇三角洲和辫状河两类沉积露头的原型地质模型,建立的原型地质模型类型还不全面,即使在老油田的密井网区也基本未开展原型模型的总结。
原型地质模型包括两项关键技术:第一,在更加精细的尺度上描述和刻划储集层,描述精度在横向上可以达到5m、纵向上达到20cm或者更细,以此为基础,总结出了包括砂体的形态特征、砂体尺寸比例和配置关系、砂体的定量数据、砂体内部的物性分布规律等的地质知识库,包括岩性库、岩相库、环境类型库、规模692石油勘探与开发·油气勘探 Vo l.34 No.6 尺度库、夹层类型库、砂体统计库和原型模型等地质知识库;第二,针对不同类型沉积的储集层参数预测技术,储集层参数预测方法的适应性问题(即特定类型的沉积与储集层参数到底用什么样的方法进行预测)是储集层参数建模中一个比较关键的问题,储集层原型地质模型的建立对特定的储集层参数给出了比较科学合理的预测方法。