生物灰?guī)r雙重介質(zhì)油藏地質(zhì)建模新方法研究與應(yīng)用

1、<p>　　生物灰?guī)r雙重介質(zhì)油藏地質(zhì)建模新方法研究與應(yīng)用</p><p>　　摘要：沙一下生物灰?guī)r是王徐莊油田的主力開發(fā)層系，為雙重介質(zhì)油藏，由于其層內(nèi)裂縫發(fā)育，一直沒有相應(yīng)的技術(shù)對其進(jìn)行地質(zhì)建模研究。針對這種狀況，應(yīng)用Petrel 2009地質(zhì)建模軟件，引入螞蟻?zhàn)粉櫦夹g(shù)和DFN裂縫建模技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對裂縫的追蹤和識(shí)別，通過建立離散裂縫模型，對裂縫系統(tǒng)從幾何形態(tài)到其滲流行為的逼真細(xì)致的有效描述，最終實(shí)現(xiàn)了

2、對雙重介質(zhì)油藏的地質(zhì)建模工作。王徐莊油田裂縫網(wǎng)格模型建立的成功，對該油田改善開發(fā)效果，提高油田采收率具有重大的意義。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：王徐莊油田，螞蟻?zhàn)粉?，DFN裂縫建模，雙重介質(zhì)油藏 </p><p><b>　　1 概況 </b></p><p>　　王徐莊油田位于南大港斷層上升盤，其沙一下儲(chǔ)層為生物灰?guī)r，厚度約50m，是王徐

3、莊油田的主力開發(fā)層系，裂縫發(fā)育，經(jīng)過長期開發(fā)，目前采收率已高達(dá)33.5%，難以進(jìn)一步提高。自2000年以來，該區(qū)已經(jīng)歷經(jīng)三次精細(xì)油藏描述工作，對于裂縫性生物灰?guī)r的研究也取得了一定的進(jìn)展，但均不能定量識(shí)別和描述。因此，如何定量識(shí)別單井裂縫以及井間裂縫預(yù)測，建立起符合其雙重介質(zhì)油藏的特征的地質(zhì)模型就成為該區(qū)能否進(jìn)一步提高開發(fā)水平的關(guān)鍵因素。 </p><p>　　2 常規(guī)裂縫研究的方法 </p><

4、;p>　　裂縫系統(tǒng)雖然對油井高產(chǎn)起到了重要作用，但對于油田的注水見效分析和后期綜合治理帶來了較大的難度。而目前碳酸鹽巖儲(chǔ)層裂縫系統(tǒng)的研究尚屬于世界性難題，要達(dá)到半定量化的、準(zhǔn)確的描述程度，難度很大。王徐莊油田在以往研究裂縫的過程中，根據(jù)油田實(shí)際情況，主要采用以下幾種方法： </p><p>　　（1）利用測井資料描述儲(chǔ)層裂縫 </p><p>　　利用測井資料描述儲(chǔ)層裂縫通常有兩種方

5、法。一是常規(guī)曲線裂縫解釋，將常規(guī)測井曲線響應(yīng)與已知裂縫對比進(jìn)行裂縫描述，通過對多種常規(guī)測井進(jìn)行綜合解釋可以評價(jià)裂縫的發(fā)育段、張開度、孔隙度及滲透率等；二是成像測井資料描述儲(chǔ)層裂縫，利用成像資料達(dá)到識(shí)別裂縫的目的，成像測井能夠?qū)?fù)雜的孔隙結(jié)構(gòu)進(jìn)行描述，特別是能表征裂縫的實(shí)際特征，與常規(guī)測井資料結(jié)合，可用于分析裂縫有效性以及裂縫在區(qū)域上的分布情況。 </p><p>　?。?）地應(yīng)力描述技術(shù) </p>

6、<p>　　利用地應(yīng)力分布狀態(tài)、構(gòu)造形跡特征進(jìn)行地應(yīng)力分析，通過描述最大主應(yīng)力和最小主應(yīng)力方向，來認(rèn)識(shí)裂縫發(fā)育。 </p><p>　?。?）油藏動(dòng)態(tài)分析法 </p><p>　　充分利用試井動(dòng)態(tài)分析、示蹤劑監(jiān)測、電位法井間監(jiān)測和油水井注采動(dòng)態(tài)關(guān)系等資料，分析預(yù)測井間裂縫的連通性及展布方向。 </p><p>　　盡管近幾年對部分井區(qū)的裂縫發(fā)育狀況有了初步

7、的認(rèn)識(shí)，但仍有大部分井組認(rèn)識(shí)不清，總體認(rèn)識(shí)程度較低。 </p><p>　　3 生物灰?guī)r裂縫研究的新方法 </p><p>　　針對以上方法難以對裂縫進(jìn)行定量描述的狀況，應(yīng)用Petrel 2009地質(zhì)建模系統(tǒng)軟件，引用先進(jìn)的螞蟻?zhàn)粉櫦夹g(shù)以及DFN裂縫建模技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對雙重介質(zhì)油藏的地質(zhì)建模工作。 </p><p>　　3.1 基本概念、原理 </p>

8、<p>　　螞蟻?zhàn)粉櫦夹g(shù)是斯倫貝謝推出的斷裂系統(tǒng)自動(dòng)分析、識(shí)別系統(tǒng)。該系統(tǒng)的原理是：在地震數(shù)據(jù)體中播撒大量的螞蟻，在地震屬性體中發(fā)現(xiàn)滿足預(yù)設(shè)斷裂條件的斷裂痕跡的螞蟻將“釋放”某種信號(hào)，召集其他區(qū)域的螞蟻集中在該斷裂處對其進(jìn)行追蹤，直到完成該斷裂的追蹤和識(shí)別。而其他不滿足斷裂條件的斷裂痕跡將不進(jìn)行標(biāo)注。最后，通過該技術(shù)，我們將獲得一個(gè)低噪音、具有清晰斷裂痕跡的數(shù)據(jù)體。然后，以獲得的斷裂數(shù)據(jù)體為基礎(chǔ)，Petrel將提取數(shù)據(jù)體中的所

9、有斷裂痕跡，并且去除大的斷層，只考慮裂縫系統(tǒng)，完成工區(qū)內(nèi)大的裂縫描述及建模工作。 </p><p>　　DFN（離散裂縫網(wǎng)絡(luò)）模型出現(xiàn)于19世紀(jì)80年代，是目前世界上描述裂縫的一項(xiàng)最先進(jìn)的技術(shù)，它通過展布于三維空間中的各類裂縫網(wǎng)絡(luò)集團(tuán)錯(cuò)綜復(fù)雜的交互作用來構(gòu)建整體的裂縫模型，每類裂縫網(wǎng)絡(luò)集團(tuán)又由大量具有不同形狀、坐標(biāo)、尺寸、方位、開度及所附帶的基質(zhì)塊等屬性的裂縫片所組成，由此實(shí)現(xiàn)了對裂縫系統(tǒng)從幾何形態(tài)直到其滲流行為

10、的逼真細(xì)致的有效描述。因此，DFN 給出了更加接近于實(shí)際地層裂縫描述體系。至于基質(zhì)，則可以用與裂縫片由連通關(guān)系的孔隙空間來描述。 </p><p>　　3.2 新技術(shù)的具體應(yīng)用 </p><p>　　3.2.1 斷層的自動(dòng)追蹤和識(shí)別 </p><p>　　通過對原始地震屬性體進(jìn)行構(gòu)造平滑處理、混沌處理、作方差體等來增強(qiáng)地震數(shù)據(jù)在空間上的不連續(xù)性。 </p>

11、;<p>　　根據(jù)研究區(qū)裂縫特征，通過設(shè)置螞蟻?zhàn)粉櫟母黜?xiàng)參數(shù)來對屬性體進(jìn)行追蹤，進(jìn)而產(chǎn)生螞蟻屬性體。 </p><p>　　3.2.2 DFN模型的建立 </p><p>　　裂縫建模的目的是創(chuàng)建能夠預(yù)測油藏裂縫屬性的裂縫模型，通過確切的裂縫模型可以詳盡描述裂縫的空間發(fā)育特征與分布規(guī)律。DFN裂縫建模是基于地質(zhì)概念、充分利用基底解釋、斷層和成像測井的裂縫知識(shí)、通過類比野外露頭

12、建立的裂縫概念模型、可預(yù)測裂縫成因的地震屬性等各種資料，并將這些資料轉(zhuǎn)換成裂縫強(qiáng)度等參數(shù)，建立三維的裂縫模型。該方法采用離散性的數(shù)據(jù)形式來描述裂縫，每一條裂縫都可以用一個(gè)面表示，用Poisson法則描述裂縫體積，裂縫長度和裂縫形狀可以由用戶自定義或通過算法進(jìn)行描述，裂縫傾角用Fisher分布定義，進(jìn)而建立離散裂縫模型。通過裂縫密度、位置、開度來確定裂縫的孔隙度滲透率，并生成地質(zhì)模型網(wǎng)格單元值。具體實(shí)現(xiàn)步驟是： </p>&

13、lt;p>　?。?）建立離散裂縫網(wǎng)絡(luò)進(jìn)程 </p><p>　　以一系列輸入?yún)?shù)為基準(zhǔn)，該進(jìn)程在三維網(wǎng)格中的特定區(qū)域建立裂縫。這些參數(shù)可以是數(shù)值或?qū)傩?，用戶可以為這些參數(shù)選取最合適的定義。按數(shù)值定義裂縫模型很直接，并且會(huì)很快給出結(jié)果，但是，模型內(nèi)的復(fù)雜參數(shù)變化會(huì)被忽略。Petrel擁有強(qiáng)大屬性建模算法，該算法使用戶能夠把裂縫參數(shù)離散化到三維網(wǎng)格里，就跟離散其它屬性一樣。即生成的螞蟻體進(jìn)行重采樣，加載到模型中

14、。 </p><p>　　（2）離散網(wǎng)絡(luò)模型的建立 </p><p>　　通過調(diào)節(jié)裂縫的長度、方位、傾角、長度等參數(shù)來進(jìn)行模擬，建立裂縫的離散網(wǎng)絡(luò)模型。統(tǒng)計(jì)表明生成裂縫片方位角主要位于北東和北西向，與地質(zhì)認(rèn)識(shí)相符。 </p><p>　　將本次所建的裂縫模型與前人研究成果及生產(chǎn)上證實(shí)的裂縫進(jìn)行比較，結(jié)果一致。說明本次所建裂縫模型可靠。 </p><

15、;p>　?。?）DFN模型粗化 </p><p>　　為了滿足數(shù)模軟件對裂縫油藏的需要，裂縫網(wǎng)絡(luò)模型需要轉(zhuǎn)換成裂縫孔隙度和滲透率。Petrel軟件在建模流程中有兩種滲透率粗化方法，兩種方法在運(yùn)算過程中都要直接使用Golder技術(shù)。Oda是數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)計(jì)算方式，它以單個(gè)網(wǎng)格內(nèi)裂縫的總面積及裂縫的不同參數(shù)為基準(zhǔn)，進(jìn)行滲透率估算。 另一種方法是基于流體的粗化技術(shù)，它為每個(gè)網(wǎng)格都進(jìn)行特別的限定，并在壓力梯度下進(jìn)行流動(dòng)模

16、擬，以計(jì)算每個(gè)方向的滲透率。該計(jì)算過程考慮到了流動(dòng)系統(tǒng)的全部可能幾何態(tài)。按照王徐莊油田實(shí)際資料，本次采用第二種方法粗化裂縫參數(shù)。 </p><p><b>　　4 結(jié)論與認(rèn)識(shí) </b></p><p>　　（1）通過應(yīng)用新技術(shù)、新方法，首次建立了王徐莊油田裂縫油藏的地質(zhì)模型，且與巖心分析以及生產(chǎn)動(dòng)態(tài)分析結(jié)果吻合較好，實(shí)現(xiàn)了裂縫研究的定量化描述，為下步數(shù)值模擬奠定了基礎(chǔ)

17、。 </p><p>　?。?）將地震、測井、地質(zhì)、鉆井、生產(chǎn)資料等充分結(jié)合起來，從多個(gè)角度認(rèn)識(shí)裂縫，形成了針對該類型油藏的研究思路。 </p><p>　　（3）通過petrel軟件，實(shí)現(xiàn)了裂縫建模與常規(guī)三維地質(zhì)建模的無縫連接，建立雙重介質(zhì)油藏模型，對同類型油藏的地下模型構(gòu)建具有指導(dǎo)意義。 </p><p>　?。?）螞蟻?zhàn)粉櫦夹g(shù)、DFN裂縫建模技術(shù)的應(yīng)用，極大地

18、提高了建模的效率和質(zhì)量。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn) </b></p><p>　　[1]劉建中. 油氣田儲(chǔ)層裂縫研究. 北京：石油工業(yè)出版社，2008 </p><p>　　[2]王建華. DFN模型裂縫建模新技術(shù). 斷塊油氣田，2008 </p><p>　　[3]王志章. 裂縫性油藏描述及預(yù)測. 北京：