杜坡油田核三段精細地質建模研究

張 義，秦志勇，尹艷樹，，周彥臣，尹 歡，許宏龍

(1.長江大學地球科學學院，湖北武漢 430100；2.大港油田濱港集團博弘石油化工有限公司)

杜坡油田核三段精細地質建模研究

張 義1，秦志勇2，尹艷樹1，2，周彥臣1，尹 歡1，許宏龍1

(1.長江大學地球科學學院，湖北武漢 430100；2.大港油田濱港集團博弘石油化工有限公司)

杜坡油田儲層復雜、非均質性較強，嚴重阻礙了油田后期的開發生產，因此亟需開展精細儲層三維建模，為儲層非均質性空間特征研究奠定基礎。通過精細構造層面與斷層組合研究，建立了研究區儲層構造模型；在構造框架約束下，采用確定性和隨機性建模方法，建立了研究區高精度儲層沉積相模型。以相控儲層參數建模為指導，分沉積相描述物性特征，建立符合儲層特征的三維物性分布模型。模型從三維的角度精細表征了杜坡油田核三段儲層空間分布特征，達到了開發地質綜合研究的目的，為杜坡油田下一步開發調整、挖潛剩余油提供了有力的依據。

杜坡油田；儲層建模；三維構造模型；物性參數模型

1 區域概況

杜坡油田位于泌陽凹陷的中部深凹區，該區的含油層系為古近系核桃園組核三段的Ⅱ-Ⅶ油組。其砂體處于古城、雙河平氏砂體交匯帶，受北部古城砂體自北向南延伸影響較大，儲層非均質性較嚴重。

該區構造形態較為簡單，大致為北西高、南東低，區內主要以寬緩近東西走向的鼻狀構造為主，隆起幅度20 m左右。研究區斷層較發育，斷層走向主要為北北東向，此類斷層與北部古城砂體相互配置可形成巖性—斷層復合圈閉(圖1)。

圖1 杜坡油田地理位置圖

2 儲層特征

通過對巖心的觀察和描述，以及對巖相的分析， 結合前人對研究區的研究成果，確定了研究區內核三段Ⅱ-Ⅶ油組主要為辮狀河三角洲沉積體系。根據不同巖性、電性，可劃分為2種亞相：辮狀河三角洲前緣、前辮狀河三角洲；6種微相：水下分流河道、席狀砂、河口壩、水下分支間灣、遠砂壩、前三角洲泥。通過對區內沉積微相連井剖面特征的對比和分析可知，研究區主要發育水下分流河道、遠砂壩、席狀砂三種微相，且連通性較好，其他微相發育相對較少[5]。

研究區取心井的物性資料分析表明，不同沉積微相的層內非均質性有很大差異，水下分流河道和河口壩的非均質性都較強，席狀砂和遠砂壩非均質性相對較弱。鉆井資料以及各小層砂體的物性解釋統計表明，各小層儲層物性差異大，層間非均質性較強；隔層發育較為連續，砂體鉆遇率低，平面砂體分布連續性差；物性分布主要受控于沉積相帶[6]。

3 儲層三維地質建模

3.1 資料準備

在地質建模中，資料準備是一項十分重要的基礎工作，資料質量的好壞將直接影響后面建模結果的準確性，因此，建模之前要認真檢查原始資料中可能存在不合理的地方，以確保建模使用的數據是準確的。本次建模數據主要包括井頭、井斜、分層、巖相、測井曲線等基礎數據和孔、滲等物性數據以及地震解釋的斷層、斷點和層面數據。

3.2 構造建模

構造模型的建立包括三維斷層模型和三維層面模型[7]，構造模型的好壞將直接影響到后面建模工作的順利開展，因此，在搭建構造模型時，一定要按照斷層和層位的結合情況以及對研究區構造特征的認識，進行精細調整以保證構造模型的精確。

將解釋好的斷層線和斷點數據導入軟件中進行調整，設置好斷層之間的相互關系、主要斷層的趨勢方向，使斷層位置、形態與斷點數據達到匹配和吻合。

按照從點到面再到體的原則，利用導入的分層數據、解釋的層面數據等，建立了研究區58個小層的層面模型，平面網格大小為25 m×25 m，考慮到工區內斷層走向，I方向設為北東向。完成各個層面的模型后，提取各單層的厚度數據，利用Make zones功能厚度插值的方法，建立了工區內114個單層體；調整每個層面，使其與分層數據吻合又沒有串層情況的出現。調整好后，對每個單層進行垂向網格設置，本工區在垂向上按0.5 m的規格進行細分。而后，要對構造模型的網格進行質量控制，求取每個網格單元的體積，如果存在負值或者異常值，通過調整層面、斷層、加減趨勢線重新網格化，以確保所有網格的體積都大于0，這樣就完成了工區精細構造模型的搭建，見圖2。

圖2 Ⅳ油組構造模型

3.3 沉積相建模

在構造模型的基礎上，建立研究區沉積微相模型。考慮到研究區劃分的很多小層較薄特點，本次沉積相建模采用確定性建模與序貫指示建模相結合的方法[8]。對于工區內的薄層和非重點研究的層位，將數字化沉積相成果作為平面約束條件，采用賦值法進行建模，見圖3。

對研究區主力砂體層位，則需要精細雕刻砂體分布，揭示其復雜的變化特征及相互配置關系。采用序貫指示建模方法進行預測。

圖3 Ⅳ油組4-10-1層沉積微相模型

序貫指示模擬方法首先要進行數據分析，統計各沉積微相所占的比例、垂向比例和厚度分布趨勢[9]，利用這些可以更好地約束模擬過程。其次進行變差函數的調整，變差函數是整個數據分析的核心，其調整的參數主要有主次變程、垂向變程、塊金值等。各小層同一微相的變差函數調整都具有差異性，在建模過程中要逐層分相進行調整。通過分析可知，研究區各層沉積微相主變程主要集中在520～980 m，次變程主要集中于340～570 m，垂向變程較小，一般為2～5 m。最后采用Petrel軟件中序貫指示模塊，建立了研究區的沉積微相三維模型(圖4)。從中可看出，研究區砂體分布主要呈北東-南西向，連續性較好，砂體規模較大，與地質研究認識符合，表明沉積相模型具有較高的準確度，能夠應用于油田研究，并作為后續屬性建模的基礎。

圖4 Ⅳ油組4-3層沉積微相模型

3.4 屬性建模

研究區的屬性模型主要是針對孔隙度和滲透率進行研究，采用相控建模方法。物性建模過程中沉積微相的控制至關重要，沉積相帶有地質控制的痕跡，從而降低了所得模型的隨機性，讓三維模型與地質研究成果更加符合。圖5和圖6為研究區Ⅳ油組4-3層孔隙度和滲透率模型。從孔隙度和滲透率的模型來看，模擬的整體效果較好，孔滲在空間中分布與沉積相帶的分布大致相同，連續性較好，且孔隙度和滲透率正相關明顯地表現出來了。在沉積微相的控制下，模型分析結果與地質研究結果比較相符[10]。

圖5 Ⅳ油組4-3層孔隙度模型

圖8 Ⅳ油組4-3層滲透率模型

4 結論

(1)綜合運用巖心、測井等資料，系統分析了杜坡地區核三段的儲層地質特征，認為研究區核三段主要發育辮狀河三角洲前緣、前辮狀河三角洲兩種亞相，細分為水下分流河道、席狀砂、河口壩、水下分支間灣、遠砂壩、前三角洲泥六種微相，微相和砂體空間分布較為復雜。

(2)對研究區內薄層和非重點研究層位，采用沉積相圖數字化賦值法的確定性方法進行建模；重點研究層位采用序貫指示模擬的隨機性方法進行建模，從而保證了模型建立的精確性。

(3)采用相控參數建模方法，建立研究區儲層孔隙度和滲透率三維分布模型，為后續油藏開發奠定了堅實的地質基礎。

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[10] 嚴申斌,李少華,鄧恒.相控儲層建模在勝南油田的應用[J].斷塊油氣田,2008,14(4):16-17，60.

編輯：劉洪樹

1673-8217(2015)03-0081-03

2015-01-05

張義，1990年生，2013年畢業于長江大學信息與計算科學專業，在讀碩士生，現主要從事油藏描述研究。

國家科技重大專項“精細油藏描述技術及剩余油賦存方式研究”(2011ZX05011-001)資助。

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