蘇里格氣田蘇53區塊南部地區有效砂體預測

李明波

中國石油長城鉆探工程公司蘇里格氣田項目部

蘇53區塊位于蘇里格氣田的西北部，區域構造屬于鄂爾多斯盆地伊陜斜坡北部中帶，行政區屬內蒙古自治區鄂爾多斯市的鄂托克后旗所轄，東、西接蘇76、75區塊，南接蘇10、蘇11區塊，區塊南北長約43km，東西寬約23km，總面積999km2。蘇53區塊上報探明天然氣地質儲量為：下二疊統石盒子組8段氣藏天然氣基本探明地質儲量為757．98×108m3，含氣面積為776．62km2；下二疊統山西組1段氣藏天然氣基本探明地質儲量為196．82×108m3，含氣面積為412．34 km2。在蘇53區塊大面積低滲透、低豐度的背景下，綜合利用氣藏勘探、開發過程中獲得的地震、地質、測井、鉆井以及開發動態資料的基礎上，應用相控條件隨機模擬方法建立定量的氣藏地質模型［1－6］，詳細開展其有效儲集砂體展布規律研究，通過研究儲集砂體的沉積特征、儲層物性特征和非均質性等特點，從宏觀和微觀上明確蘇53區塊總體低滲透背景下相對高滲透儲集砂體的分布規律，優選出天然氣相對富集區，為氣田下一步規模實施水平井井網的部署和調整提供地質依據［7－8］。

1 構造、儲層地質模型

1．1 構造模型

1．1．1 建立網格系統

蘇53區塊目的層為盒8段和山1段，縱向上共分為9個小層，其中盒8上亞段2個小層，盒8下亞段4個小層，山1段3個小層。依據工區平面井網間距和砂體厚度分布頻率，對蘇53區網格的幾何尺寸定義為50m×50m，縱向上對目前的9個小層，每個小層垂向劃分為20個網格，主力目的層盒8下亞段分為80個網格，精度達到每0．23m／網格，可分辨出較薄的夾層和砂體，模擬網格數為405×192×420＝32 659 200；然后依據已知井點的數據，采用確定性建模和約束隨機建模技術給各網格節點賦值。

1．1．2 建立三維構造模型

蘇53區塊南部地區目的層段各層頂底界構造形態基本一致，全區構造為平板性，沒有起伏，區內無斷裂發育。在建模時首先要解決各層面空間接觸關系，進行構造建模。

在PETREL軟件中選定建模頂底層面，將各砂層層面模型進行空間疊合，確定各砂層層面間的接觸關系；確定儲層建模的網格方向（X、Y軸方向），本次建模依據蘇53氣藏開發井網特征選擇SE 0°作為X軸方向，網格密度為50m×50m，儲層空間網格體的賦值方式選擇角點網格類型，這也是后期數值模擬所要求的。從而建立蘇53區塊南部地區儲層的空間格架，即為構造模型。蘇53區塊南部地區構造表現出由北東向南西傾斜的單斜構造特征。

1．2 儲層地質模型

1．2．1 單砂體模型

儲層砂體模型是指儲層單砂體在平面、剖面及井間的三維空間展布，是由許多單砂體鑲嵌組合而成的模型。其利用測井資料處理提供的井點處各砂體的物性特征，以地質統計學為手段，應用隨機建模技術，預測出井間砂體變化，從而得到單砂體分布的三維數據體，揭示儲層單砂體的三維空間展布［9－13］。

在隨機建模過程中，變差函數是一個核心參數，不同變差函數模型計算的變程長短不同，利用其建模的結果也不同。在建模過程中，進行了不同變差函數模型的試算對比和檢驗。通過對比用球狀模型和序貫指示模擬、指數模型和序貫指示模擬、球狀模型和序貫高斯模擬的效果后，發現利用指數模型模擬砂體展布更加接近實際地質情況。因此在建模中選用指數模型和序貫指示模擬方法。從模擬砂體分布圖（圖1）來看，區內砂泥分布與實際一致，井點砂體和井間砂體符合率超過98%。

圖1 盒8下亞段4、5、6小層砂巖厚度平面分布圖

1．2．2 物性參數模型

儲集層三維建模的最終目的是建立能夠反映地下孔隙度、滲透率、含氣飽和度及有效儲集層空間分布的參數模型。其中三維非均質物性模型是以參數體的形式反映儲層內孔隙度、滲透率等物性參數場的空間分布特征，孔隙度和滲透率表征了氣藏的儲集能力和滲流能力，因而物性模型是地質模型中的重點。地下儲集層物性分布具有非均質性與各向異性。因此，應用地質統計學和隨機過程的地震約束軟約束下相控隨機模擬方法，是定量描述儲集層物性空間分布的最佳選擇［14－18］。

1．2．2．1 孔隙度模型

從平面上看，相對高孔儲層在側向上和縱向均被相對低孔儲層所分隔，大致成北北東—南南西條帶狀分布（圖2），孔隙度井間差異較大。

圖2 盒8下亞段4、5、6小層孔隙度平面分布圖

1．2．2．2 滲透率模型

該區井點孔隙度與滲透率具有較好的函數關系，隨著孔隙度屬性數值的增大，概率分布的滲透率屬性數值也相應增大，在相模型的硬約束下，在滲透率與孔隙度相關性的軟約束下，基于變差函數的數據分析結果，利用序貫高斯隨機模擬技術進行模擬，從滲透率分布圖（圖3）看出，區塊滲透率以（特）低滲透為主，其分布與孔隙度分布類似。

圖3 盒8下亞段4、5、6小層滲透率平面分布圖

1．2．2．3 含氣飽和度模型

區塊含氣飽和度分布與滲透率分布類似（圖4），盒84、盒85、盒86小層發育程度較好，含氣飽和度較高的區域大部分集中在該區中部，達到50%，局部含氣飽和度超過高達80%。

圖4 盒8下亞段4、5、6小層含氣飽和度平面分布圖

2 模擬結果

2．1 砂泥巖相模擬結果

巖相建模符合度主要是從所建模型的概率分布、單井剖面微相及測井曲線對應程度、微相模型分布與地質認識的微相平面分布圖幾個方面來驗證微相模型的精度和可靠性。研究表明，蘇53井南部地區巖相模型真實再現了沉積環境和巖相的空間分布，本次建模是可靠和準確的。

2．2 物性參數模擬結果

2．2．1 物性參數符合程度分析

相控物性參數符合程度主要是從所建模型的概率分布、單井剖面及測井曲線對應程度來驗證微相模型的精度和可靠性。從建模驗證圖（圖5）來看，該區相控物性參數平面和剖面分布符合程度較好，反映了該區的實際情況。

圖5 孔隙度概率分布對比圖

不同的巖相對該區氣藏在平面上和縱向上的分布具有明顯的控制作用，以河道砂為主的沉積體的孔隙度明顯高于其他巖性，說明其物性相對較好；較細的河口壩砂巖沉積物性相對較差，同樣含氣的情況下，河道砂巖的氣層厚度明顯大于較細砂巖沉積的氣層厚度，含氣飽和度也普遍相對較高。這從各小層的儲層參數平面圖上可以清楚地反映出來。

2．2．2 目的層有效砂巖厚度疊合圖

在有效厚度三維模型的基礎上，提取了各小層有效厚度的疊合圖，形成盒8下亞段4、5、6小層的有效厚度疊合圖（圖6），從平面上反映了有效儲層的分布范圍和趨勢。通過地質建模預測盒8下亞段4、5、6小層累計有效砂巖厚度為0～22m，基本呈連片分布，與沉積特征相一致，該區中部、南部及西部的78－33H導井區有效厚度最大，達到20m左右；低值區主要分布在蘇53－7井東部、82－37H 導井區、蘇53－8井區附近等，有效厚度小于3m，反映了區內氣藏的分布規律。

圖6 盒8下亞段4、5、6小層有效砂巖厚度平面分布圖

3 結論

通過建立氣藏三維地質模型（地層格架模型、構造模型、沉積模型、儲層結構模型、儲層參數模型、流體分布模型），預測蘇53區塊南部有效儲層主要分布在該區中南部和西部，以低孔、低滲儲層為主，其分布受沉積相控制明顯，以河道砂為主的有效儲層孔隙度明顯高于其他巖性；相對高孔滲儲層在側向上和縱向均被相對低孔滲儲層所分隔，孔隙度滲透率井間差異較大。

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