儲層精細刻畫與預測技術研究

摘要：遼河油田是一個具有多種油品性質、多種儲集類型、多套含油層系的復雜斷塊油田，是一個典型的“石油地質大觀園”。針對遼河地質結構復雜、破碎等特點，決定了對儲層的研究技術也注定不會以一種技術包打天下，本文研究的儲層精細刻畫技術即以地質理論為指導，綜合運用巖心、錄測井、和三維地震等資料，從單砂體以及裂縫這兩種儲層類型出發，對其不同的表征參數進行精細刻畫研究，成功指導了多個區塊薄層水平井部署、巖性油氣藏及興古巨厚潛山油藏高效開發，在油田開發部署方面具有一定的借鑒及推廣價值。

關鍵詞：儲層 精細刻畫 儲層預測 開發部署

0 引言

遼河油田主體位于下遼河地區，地跨遼寧、內蒙古兩省區。遼河盆地屬于華北陸臺東北部的一個中、新生代盆地，按照不同構造級別可劃分為35個二級構造帶，83個三級構造單元，1000多個斷塊，油藏類型復雜多樣、含油層系多、井段長，沉積體系類型多、儲層巖性、儲集類型多樣，自上世紀六十年代投入開發，已經歷了四十余年的勘探開發歷程，油田開發主力區塊均已進入快速遞減階段，剩余油分布零散，需要開展精細油藏描述工作，實現老油區長期穩產，儲層精細刻畫與預測技術的發展，將為油田開發持續注入新的活力。

1 儲層精細刻畫技術思路

儲層精細刻畫技術即以地質理論為指導，綜合運用巖心、錄測井、和三維地震等資料，從單砂體以及裂縫這兩種儲層類型出發，對其不同的表征參數進行精細刻畫研究，單砂體的刻畫內容包括空間展布、空間形態、內部構型、大孔道識別、三維模型以及動態變化；裂縫儲層刻畫內容主要包括巖性特征、裂縫特征、裂縫預測以及裂縫儲層綜合評價（見圖1）。

2 儲層精細刻畫與預測技術研究

2.1 單砂體精細刻畫技術

2.1.1 井震結合，等時對比

由于大多數砂巖儲層目的層比較薄，地震只能追蹤砂層組的頂底，內部小層無法在地震上追蹤。因此應用Landmark一致性技術，可充分實現井震聯合優勢，利用地震層位控制井點以外趨勢，進行小層延拓，從而合理而高效獲得全區的小層構造，在研究中，還應充分考慮目標區域沉積特征，結合地層厚度，以沉積旋回為基礎，砂體為單元，標志層作控制，以古生物資料確定時代，結合油水分布，在原來分層認識的基礎上，綜合巖性、電性特征由點到線再到面逐級對比劃分，利用井震結合，開展相控等時對比，建立單砂體相控等時對比模式，研究各單砂層之間的接觸關系，為井網層系適應性評價，生產動態分析及剩余油細化研究提供了基礎。

2.1.2 單砂體空間展布

地震信息差異化描述砂體，即應用同相軸波形特征變化追蹤砂體范圍，以成藏理論和成藏模式為基礎，建立“點、線、面、帶”儲層邊界刻畫模式，解決控藏不整合面的識別、油層尖滅線及油水界面的確定、物性條件的制約因素等難題。綜合運用錄測井、三維地震等，在沉積理論指導下，通過沉積特征、儲層分布研究，精細刻畫單砂體沉積微相特征，為認識油水運動規律及剩余油分布特征奠定基礎。

2.1.3 儲層內部構型與滲流屏障分析

儲層構型亦稱儲層建筑結構，是指不同級次儲層構成單元的大小、形態、方向及其相互疊置關系。滲流屏障為儲層系統內隔擋流體滲流的巖體，從其對儲層滲流的隔擋作用而言，又可將其分為兩類：分割兩個連通體的滲流屏障（層間隔層、橫向隔擋體和封閉性斷層）和連通體內部的滲流屏障（層內夾層）。開發中后期根據挖掘剩余油的需要，需要研究砂體內部的非均質（如復合砂體內部成因單元之間的界面、砂體內部夾層等）對剩余油分布的控制。

2.1.4 精細三維地質建模

在儲層精細標定的基礎上，通過三維可視化技術，井震聯合，以斷層及多邊形作為邊界控制，進行傾角、波峰波谷、波形自動儲層快速追蹤（見圖2）。在應用確定性建模方法建立了沉積微相模型后，分別統計各沉積微相儲層參數，對于儲層參數概率分布cdf不符合高斯分布的，首先對其進行正態得分變換，使其符合正態分布，模擬后再進行反變換。采用交互式建模的方法，建立沉積相地質模型。

2.2 裂縫表征與預測

2.2.1 巖性識別與空間展布刻畫

利用巖屑薄片分析技術和測井響應特征，在興隆臺太古界潛山劃分出2大類7亞類25種巖石類型，首次建立了完鉆井巖性解釋模型，認識了主要巖石類型及其特征。區域變質巖主要包括粒巖類、角閃質巖類、片麻巖類、片巖類等巖石，該類巖石由于混合巖化和熱液作用，大部分發生蝕變、退化變質現象。混合巖是區域變質巖在液相流體產參與下相互作用而成的，為混合巖化作用改造后的產物，巖石由殘留的變質巖基體和新生長英質脈體組成。運用井下成像測井對成像資料進行處理，其圖像的清晰程度有了很大的提高，對于該區巖性識別、裂縫、地層傾角及巖性層理面的確定是非常有用的。

2.2.2 裂縫預測技術

儲層裂縫的研究，過去常采用傳統地質學分析和統計方法，如利用測井響應識別裂縫，利用斷層理論尋找裂縫等，本文從裂縫巖心觀測入手，在地質分析、室內物理力學實驗以及巖心描述的基礎上，采用地震法、地質成因法，對東勝堡潛山儲層裂縫進行預測分析。構造正反演裂縫預測方法是一種地質成因法。它通過對地層的構造發育歷史進行反演和正演來計算每期構造運動對地層產生的應變量。與此同時，也能對解釋方案進行檢驗。

2.2.3 潛山儲層綜合評價

變質巖是一種超低孔隙儲層，一般孔隙度僅2%-4%。但孔隙度的大小不能反映儲層的性質，這種現象的產生是由于裂縫開度分布的隨機性所決定的。一般裂縫性油藏的裂縫滲透率與孔隙度的一次方成正比，而與裂縫開度以二次方成正比，顯然裂縫開度的大小對于結晶巖石儲層滲流特性起決定性作用。因此，對裂縫類型的劃分主要考慮裂縫的大小，根據裂縫開度把裂縫劃分為三級裂縫類型：第一級為宏觀裂縫，裂縫開度大于10um，第二級是微裂縫，裂縫開度0.1-10um，是裂縫中的有效孔隙空間，第三級是裂縫開度小于0.1um的超微裂縫，是完全無效的裂縫。

3 技術應用及取得成果

3.1 巖性油氣藏高效開發

鐵17塊條帶狀低幅邊水油藏有其特殊性，開發對象為單個含油砂體，且分布范圍局限，平面展布呈不規則狀，只有適合的井距才能既控制邊水，又不損失井間儲量。而水平井開發該類油藏具有較大的優勢，可以有效抑制邊水水侵，均勻充分動用儲量。根據鐵17塊含油砂體薄，油層單一，按一套開發層系開發較為適宜。因此，為獲得好的經濟效益，根據該區油藏的特點，在開發中遵循以下原則：①針對獨立含油砂體采用不規則井網，按280-300m合理井距個性化設計；②單控儲量一般不低于5萬噸；③水平井為主，縱向可兼顧的油砂體部署直井，按多靶點設計；④對較大規模油砂體（儲量30萬噸左右）采用高部位水平井和低部位直井的組合方式進行部署。

2004年曾制定了開發方案，當時按構造型油藏、按正方形井網210m井距部署開發井24口。方案實施后，暴露出一些矛盾，該方案未能實施。本次研究，解決了2004年方案存在的問題，對油藏地質體有了全新的認識，按照巖性油氣藏綜合研究的技術路線建立了高效開發模式，通過系統滾動勘探研究，認識了油藏發育特征，建立了油氣成藏模式，并預測了有利目標，在該區針對單個油砂體進行井位部署，共部署井位16口，其中滾動井4口，開發井12口，水平井12口，直井4口，實現了此類油氣藏有效開發。

3.2 薄層水平井部署

通過以單砂體為單元精細刻畫儲層，理清油水關系，對剩余油進行定量描述，通過儲層的綜合評價，避開水流優勢通道，優選有利單砂體。在錦99塊、雷11塊、海1塊部署薄層水平井26口。其中雷11塊應用上述技術，選擇有利單砂層4個，分區部署水平井11口，并為完善整體注采井網部署直井7口，預計新建產能達5萬噸以上。

3.3 興古巨厚潛山油藏實現高效立體開發

通過對興古潛山巖性和裂縫特征的描述與預測，根據潛山的地質特點，創建了縱疊平錯四段七層三維井網重力驅開發模式，三年快速建成百萬噸生產能力，實現了高效開發（見圖3，圖4）。

4 結論與建議

通過本課題的研究得到如下認識：

①投入開發的區塊，儲層特征研究是地質體研究中的重要部分；

②砂巖儲層和裂縫性儲層的研究分別以單砂體刻畫和裂縫表征預測技術為核心；

③儲層研究所用資料大部分為間接資料或一孔之見，以石油地質理論為基礎，綜合運用動、靜態資料可以提高研究的精度；

④目前單井的儲層評價技術手段相對成熟，但研究井間資料還是三維地震為主，地震資料有其縱向分辨率低的局限性，應用中注意可識別和可預測的區別；

⑤隨著油田開發不斷深入和遼河油田地質條件先天制約，目前技術手段還需在儲層預測、裂縫定量描述和雙重介質建模等方向繼續深入發展。

參考文獻：

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[3]趙國欣.開發后期河流相儲層精細刻畫及剩余油定量描述[D].浙江大學，2008.

作者簡介：

張凌達（1979-），工程碩士，2003年畢業于石油大學（華東）資源勘查工程專業，2011年畢業于東北石油大學地質工程專業，現從事科技管理工作。