動靜結合儲層定量化表征技術在“雙高”油田動態研究中的應用
——以渤海J油田為例

呂坐彬，霍春亮，程 奇，文佳濤，周鳳軍

(中海石油(中國)天津分公司渤海石油研究院，天津塘沽 300452)

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動靜結合儲層定量化表征技術在“雙高”油田動態研究中的應用
——以渤海J油田為例

呂坐彬，霍春亮，程 奇，文佳濤，周鳳軍

(中海石油(中國)天津分公司渤海石油研究院，天津塘沽 300452)

根據渤海J油田開發中后期剩余油挖潛的研究目標，對J油田進行了儲層精細表征。為了降低沉積相研究中的不確定性，綜合井資料、地震資料和動態認識進行動靜結合的沉積微相分析，確定各單砂層沉積微相分布特征;采用基于目標的沉積相模擬方法表征各微相砂體間的接觸關系，并基于此建立油田的三維地質模型；提出了基于沉積微相研究的砂體定量化表征方法，并通過油藏數值模擬驗證了該方法的可行性。

渤海J油田；沉積微相；砂體定量化表征；儲層精細表征

隨著海上油田開發的進行，油田開發矛盾逐漸顯現，綜合調整和剩余油挖潛逐漸提上日程，這對油田地質研究精細程度的要求也越來越高。對于開發中后期“雙高”(高含水、高采出程度)油田而言，進行儲層精細描述具有重要意義。

1 研究區概況

渤海J油田至今已有十余年生產歷史，作為三角洲儲層油田的代表，J油田具有儲層非均質性較低、開發資料豐富等特點。在開發初期和油田管理階段，油田研究主要著眼于如何高效開發油田，由于開發資料較少，地質研究的基本單元為小層。在開發的中后期，隨著油田開發資料的豐富和油田開發矛盾的日益突出，油田研究逐漸將焦點集中在油藏中的剩余油上，而早期的地質研究成果難以滿足油田精細開發的要求，這就要求將地質研究集中在小層內單砂體的分布特征上。

2 儲層精細表征方法

1985年在美國召開的第一屆國際儲層表征會議指出，儲層表征(Reservoir Characterization)是定量地確定儲層的性質、識別地質信息及空間變化的過程。地質信息應包括兩個要素或內容:一是儲層的空間結構特性，即儲層在空間上的外觀形體特征(三維空間上巖性的變化或延伸范圍)，故也稱構型(architecture)；二是儲層的物理特性，主要是指某一儲集體內部物理特征(孔、滲、含油性)的非均質性。

根據以上定義，渤海J油田儲層表征中也應反映以上兩個要素。沉積微相分析是研究儲層沉積特征和砂體空間結構的重要手段。對于開發中后期的油田而言，開發資料逐漸豐富，儲層沉積微相分析應朝著更加精細、更加符合油藏開發特征的方向發展。

本文的研究思路為：首先，將巖心分析資料與區域沉積資料相結合，確定油田沉積相標志和沉積模式；其次，在沉積模式指導下結合測井相特征進行單井、聯井、剖面相分析確定井點沉積微相類型；第三，在地震資料約束下，確定井間相邊界；第四，結合動態分析獲得的井間連通性認識，進一步約束和修正沉積相分析結果，使之與動態認識相吻合；最后，通過合理的沉積相模擬方法，在各種條件約束下模擬不同微相砂體的幾何形態和相互接觸關系。

2.1 區域沉積背景

根據區域構造演化，東二段地層沉積時，盆地斷陷的速度減慢，斷層活動減弱，盆地內部的凸起變成水下低凸起，廣泛發育三角洲沉積體系，而且來自盆地邊緣的沉積物進入湖盆后往往順長軸方向推進，形成的沉積體系呈條帶狀沿南北方向展布[1-5]。

根據古地理分析，J油田屬于沿東北方向古凌河水系形成的沉積，但同時在8D井部分層段也發現了分選差的含礫粗砂巖。結合區域資料，認為J油田是以北東方向的三角洲前緣沉積為主，同時在部分層段發育受北西向物源影響的扇三角洲。

2.2 巖心相及測井相分析

本研究收集到的62例ILD患者，有18例患者給予高劑量激素治療后，其中8例死亡。有學者認為，大劑量糖皮質激素能抑制間質性肺炎向肺纖維化轉變[6]，主張使用靜脈注射大劑量地塞米松或甲基潑尼松龍治療吉非替尼所致ILD；但本研究通過單因素分析發現，ILD患者是否使用高劑量激素對患者轉歸的影響無顯著性差異（χ2=1.266，P=0.376）。因此，對于糖皮質激素劑量的選擇，目前仍無統一的標準，需作進一步的臨床試驗確定。

J油田巖心顏色以灰綠色為主，反映水下沉積特點。砂巖巖性以中-細砂巖、粉細砂巖為主，顆粒分選較好，常見槽狀交錯層理、平行層理、波狀層理和塊狀層理(圖1a，b)。粒度概率曲線以二段式和三段式為主。以上特點反映三角洲前緣沉積特點。但同時，在局部井的局部層段亦可見分選差的塊狀含礫粗砂巖(圖1c)，結合區域沉積特點認為其為扇三角洲沉積。

圖1 J油田典型巖心照片

經典的三角洲前緣沉積由水下分流河道、水下分流間灣、河口壩、遠砂壩、前緣席狀砂等微相組成。為了進行定量表征，我們在研究的過程中將次要沉積微相類型和物性相近的微相類型進行了合并，最終分為水下分流河道、河口壩、席狀砂體和泥巖四種巖相(表1)。

表1 J油田沉積微相劃分

2.3 通過井震結合識別主力層相邊界

根據測井相特征和聯井沉積相分析，可以方便地確定單井沉積相特征，但對于井間沉積相邊界則難以預測；借助三維地震數據體，根據地震剖面上波形、振幅等地震特征的變化，以及平面上地震屬性的變化，可以為主力層井間相邊界確定提供依據。

如圖2、圖3所示，3-1小層從E1-2井到W5-6井，均方根振幅屬性逐漸降低，體現出了水下分流河道-河口壩-席狀砂的漸變，在地震剖面上可以清晰的看到E4-5和W5-6井之間地震剖面上地震波振幅逐漸降低，反射強度逐漸變弱，由此確定了主力層3-1-1單砂層的微相邊界。

2.4 通過動靜結合驗證沉積相認識

井間沉積微相的研究通常存在多解性和不確定性，同樣的井點相特征，井間可以有不同的相解釋。而動態數據則提供了一種對多解性解釋的驗證手段。

在油田開發過程中，產量、壓力等動態指標是受動態因素和靜態因素共同影響的。動態因素有油藏開發方式、生產措施等，靜態因素有儲層物性、井間連通性、儲層非均質性等。通過動、靜結合開展綜合分析，并以動態認識檢查靜態地質研究成果，可以使油田地質研究更加符合油藏實際。

圖2 3-1小層均方根振幅平面圖

下面以E2-4井組為例，分析如何應用動態認識約束儲層地質研究。

圖3 3-1-1單砂層沉積微相平面圖

圖4 E2-4井組生產現狀

圖5 E2-4井吸水剖面

平面上，油井間產量差別大，如E1-2井、E1-9井產能、含水均較低(E1-2日產量170 m3，E1-9日產70 m3)，而E1-3井、E1-4井產能、含水均較高(E1-3井日產500 m3，E1-4井日產量600 m3)；縱向上，層位間吸水量與產量差別較大，Ⅱ油組吸水量較高，E1-2井、E1-9井 Ⅱ油組產能較低，E1-3井、E1-4井Ⅱ油組產能較高。

通過以上分析可以看出，在該井組Ⅱ油組，E1-3井、E1-4井方向為該井組的優勢注采方向。對于這一現象，可能的地質原因有：油層厚度差異、儲層物性非均質性及沉積相各向異性等。

而從以上井的實鉆情況看，油層厚度差異不大，儲層以水下分流河道和河口壩為主，其物性都較好。由此排除了油層厚度與儲層物性非均質性的影響，因此最可能的地質原因是沉積相各向異性。在三角洲沉積過程中，水下分流河道是陸相沉積物搬運到水體中的主要途徑，因此其粒度一般為中粗粒，物性較好，易形成沿水下分流河道長條狀的優勢儲層分布帶，在注水開發中，注入水容易沿水下分流河道發生突進，使得該方向上的油井快速水淹；而垂直于該方向，由于砂體間低滲界面的存在，滲透性往往較差。

在E2-4井注采井組，E1-3井、E1-4井方向為順物源方向，發育水下分流河道，因此E2-4井的注入水沿著水下分流河道的發育方向突進，使得E1-3井、E1-4井產能和含水升高，而E1-2井、E1-9井方向則受效不明顯，根據這一認識校正Ⅱ油組各單層的沉積微相圖(圖6)，使之符合油藏滲流規律。

圖6 2-2-1單砂層沉積相平面圖

2.5 基于沉積微相研究的砂體定量化表征

進行沉積相模擬時，常用的建模方法有基于象元的方法和基于目標的方法[6-10]。

應用隨機模擬建立儲層地質模型可以得到多個可能的實現，要使模擬結果符合地質認識，就要通過各種信息對其進行約束以盡量減少不確定性，即確定性建模與隨機模擬相結合。

如前期研究得到的沉積相平面圖即可作為約束條件之一，沉積相平面圖作為趨勢進行約束時，可將沉積相平面圖以確定性建模的方式對隨機模擬進行約束。模擬過程中認為微相平面圖上是分流河道的區域時，產生分流河道的概率就高，河口壩亦然。如此得到的模擬結果就會符合我們對沉積相研究的地質認識。

通過模擬結果可見，基于目標的過程模擬結果符合該油田對儲層沉積微相的認識，砂體形態與設置相符，砂體界面清晰，沉積相發育規律符合地質認識，達到了沉積相模擬的理想效果。

在沉積相模型的控制下，根據井點物性參數統計規律，通過相控儲層物性參數模擬，模擬了孔隙度、滲透率、凈毛比等物性參數，從而建立了油田的儲層地質模型。

3 應用效果

在儲層精細表征方法的指導下，對J油田地質模型進行了粗化，并將不同微相砂體接觸界面信息與儲層物性信息同時反映到了油藏數值模擬模型中。

從E2-4井組E1-2井和E1-4井模型試算及最終擬合的含水率數據來看(圖7)，模型試算(未加入砂體接觸界面數據)時E1-2井含水率比實際含水率高出許多，而E1-4井含水率則略低。這說明E2-4井與E1-2井間存在低滲界面，通過加入砂體接觸界面信息并將接觸界面參數多次調整后，模型中油井生產數據與實際生產數據吻合得就非常好。

圖7 含水率曲線

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編輯：趙川喜

1673-8217(2016)06-0073-04

2016-04-11

呂坐彬，1975年生，1999年畢業于長春科技大學石油與天然氣地質勘查專業，現主要從事油氣田開發地質綜合研究及油藏地質建模工作。

國家科技重大專項“大型油氣田及煤層氣開發”(2011ZX05057)。

TE313.33

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