储层真厚度求取新方法

刘传奇

（中海石油（中国）有限公司天津分公司，天津 300452）

储层真厚度求取新方法

刘传奇

（中海石油（中国）有限公司天津分公司，天津 300452）

将数学方法与地质情况相结合，根据储层真厚度的定义、计算原理和公式，运用地球物理的视角和研究方法，运用储层顶面的和底面的深度、构造倾角、构造倾向以及储层的铅垂厚度，推导出精确计算储层真厚度的计算公式，创新地求取了储层的真厚度。该方法与从井出发的常规计算方法相比，最大的优势是无需假定储层的顶底面是平行的，充分利用储层底面的构造信息，更为准确地得到储层的真厚度，具有方法简单、准确、不易出错的特点。

钻井视垂厚；真厚度；定向井；构造倾角；构造倾向

储层真厚度表示了储层沉积时的厚度，因此储层真厚度的研究对研究储层沉积时构造的相对高低有很重要的意义，对研究定向井的产能及配产都有一定的指导意义。目前，文献资料中求取储层真厚度的方法都是从单一一口井的位置考虑，结合井斜角、方位角、储层顶面构造倾角等因素，选用不同公式进行计算。从列昂托夫斯基的三个传统公式到沈忠悦的一个通用公式，及至目前一些文章新的计算公式，都是需要对各井点位置处相关的多个参数进行精确的求取（不同的公式参数不完全相同，多者达到需要求取8个参数，并且还有参数规定正负的问题），并根据不同的情况选取相应的计算公式[1-6]。这些方法或者假定储层的顶面和底面是平行的，或者只考虑运用储层顶面构造的倾角信息而忽视储层底面的构造，运用信息不够丰富，过程繁杂，极易出错，因而迫切需要一种新思路新方法计算储层真厚度。

1 储层真厚度求取新方法

根据真厚度的原始定义，结合沉积学的思维方式，充分利用储层顶面的和底面的构造信息，运用数学模型推导出真厚度的计算公式，并利用几个特殊角度，运用三角公式进行验证，得到了完全相同的结果，证明该公式是正确的。同时该公式避免了在运用过程中需要人为计算多个参数、甚至还需要人为选取某些参数的正负值的难题。

1.1 几个基本概念

倾向：地层中面状构造的产状要素之一。垂直于走向线，沿地质界面倾斜向下的方向所引的直线称为倾斜线；倾斜线在水平面上的投影线所指的界面倾斜方向称为倾向。在数值上与走向相差90°[7]。

真倾角：即在垂直地质界面走向的横剖面上所测定的此界面与水平参考面之间的两面角。也就是倾斜线与其水平投影线之间的夹角[7]。

视倾角：真倾向与视倾向之间夹角在倾斜面上斜交走向线所引的任一直线均为视倾斜线（如在任一斜交岩层走向的露头断面上所见），视倾斜线与其在水平参考面上的投影线的夹角，叫视倾角[7]。

铅垂厚度：过储层顶面某一位置，其铅垂线与储层顶面和底面交点之间的长度称为储层的铅垂厚度。

真厚度：两层面之间的距离称为岩层的真厚度[8]，能真实表示储层沉积时的厚度。

通常认为储层沉积是一个填平补齐的过程，因此储层沉积结束时，储层的顶面是水平的，在储层顶面某位置作垂直于储层顶面的垂线，该垂线与储层底面的交点到顶面该点的线段的长度，也就是储层沉积时的厚度，认为是该储层的真厚度。

图1 模型的截面图

1.2 新计算公式的推导

图1是一个过顶面A'处的三角形A'AB'所确定的铅垂平面的截面图，该储层的顶面和底面不需要假定是平行的，也不需要假定储层的顶面和底面的倾向相同，通过顶面构造的倾角、倾向、底面构造的倾角和倾向及铅垂厚度可求出该点处的真厚度。

顶面的A'点处构造倾角为α，A'点对应的底面A点处的构造视倾角为β，当顶底面的构造方位角不同时，构造视倾角为β小于底面构造的真倾角，此时需要求出底面构造的视倾角β。图中TV是A点处的铅垂厚度，TT是A点处的真厚度，A'B'垂直于储层顶面，三条虚线分别为铅垂线和水平线。其中TV=DB-DT，DB为储层底的深度，DT储层顶的深度。

由三角函数可知

根据三角函数可知

得到

岩层的真倾角和视倾角的关系可以用数学式表示为[7]：

式中：β、λ、θ — 分别为岩层的视倾角、岩层的真倾角、真倾向和视倾向之间的夹角。

从讨论中可知，模型中的真倾向和视倾向的夹角就是A点处顶面构造的倾向与底面构造倾向的夹角。而顶面和底面的倾向可以通过顶面和底面的构造很容易的求出来。

综合上面的推导，最后可以得到一个统一的公式：式中：DT、DB、α、λ、η、μ—分别为顶面构造深度、底面构造深度、顶面构造倾角、底面构造倾角、顶面构造倾向、底面构造倾向。

1.3 新方法的优势

从推导出的公式可以看到，公式中参数只涉及顶面和底面的构造深度、顶面和底面的构造倾角、顶面和底面的构造倾向，就可以计算出该位置的储层真厚度。相比文献中计算公式每个井点处都需要计算6到7个参数，该公式更简单实用。同时对于油田范围内的储层真厚度图，传统的方法是根据地球物理得到铅垂厚度后，再用各井点处计算得到的真厚度进行校正。显然这是不规范的，因为铅垂厚度与真厚度并非同一个概念，不能混为一谈。

储层真厚度计算新方法具有以下几方面的优势：无需假定储层顶面和底面是平行的；无需假定定向井轨迹在储层段是一直线段；无需计算定向井在储层段的斜厚度；充分运用储层底面构造的信息；避免计算井轨迹导线的方位角、倾向、倾角；避免根据井轨迹导线的方位与储层顶面构造的倾向和倾角之间的关系选取相应公式的麻烦。

储层真厚度计算新方法运用的信息有：油田范围内储层顶面的和底面的构造深度、构造倾角、构造倾向。

从计算新方法运用的信息可清楚地看到，新方法计算运用的数据信息量大，而且各参数的求取都是计算机完成，快速、准确，不仅提高工作效率，更重要的是提高了计算的准确度。按照导线方向与构造倾向的方向相同这种最简单的情况，当储层的顶面和底面不平行时，由于传统的方法没考虑底面的构造倾角，肯定会存在误差，并且顶面和底面的倾角相差越大，传统方法计算储层真厚度的误差也越大。

2 应用实例

通过地震资料的精细解释、速度的精细分析和14口井储层顶面和底面深度及位置的控制、得到较为准确的顶面构造图和底面构造图，采用新方法，使用目前成熟商业软件中的相应模块，求取砂体顶面各点的构造倾角（图2）、砂体底面各点的构造倾角（图3）、砂体顶面各点的构造倾向（图4）、砂体底面各点的构造倾向（图5），得到渤海A油田某砂体的储层平面真厚度分布（图6）。

图2 砂体顶面构造倾角

图3 砂体底面构造倾角

图4 砂体顶面构造倾向

图5 砂体底面构造倾向

图6 砂体真厚度分布图

表1为实钻井的视垂厚与真厚度的比较，从表中清楚地看到实钻井的视垂厚无法真实反映储层的真厚度，这是因为实钻井的视垂厚与井斜、顶面的构造倾角、底面的构造倾角、井段导线的方位角、顶底面的构造倾角有关。

N3井（表1）为水平井，没有钻遇储层底面深度，实钻井无法获取实际储层厚度，运用新方法可准确地求取此处的储层真厚度。N4井（表1）实钻视垂厚与真厚度相差只有1.3 m，N6井（表1）实钻视垂厚与真厚度相差8.6 m，从相对误差中可见，最大的误差达到了58.5%，10口井中有5口井厚度误差超过10%，这是一个较大的误差，在工作中不容忽视。因而不能用实钻井的视垂厚来判断储层的厚度，特别是在井斜较大、构造较陡的位置，实钻井的视垂厚分布规律往往与储层的真厚度相差较大。只有储层真厚度才能真实反映储层沉积时的厚度，运用储层真厚度指导钻井和产能计算才能合理配产、科学开采油田。

表1 真厚度与实钻储层视厚度比较

3 结论

针对储层真厚度在地质研究中的意义，通过理论模型的合理推导，结合储层顶面构造信息、底面构造信息和实钻井的信息，比较准确地推导出一个统一的求取真厚度的公式，进而求取储层真厚度的平面展布。通过实钻井的视垂厚与真厚度的对比，在井斜较大、构造较陡的位置发现实钻视垂厚相对储层真厚度的误差较大。只有根据储层真厚度的平面分布规律，有针对性地布署井位和分析产能，才能为后续的钻井及配产提供可靠依据。

[1] 朱志澄，宋鸿林.构造地质学[M].北京 ：中国地质大学出版社，1990:328.

[2] 沈忠悦.一个通用的岩层厚度计算公式[J].地质与勘探，1988，24(1):35-36.

[3] 武汉地质学院.构造地质学[M].北京：地质出版社，1979:9-10.

[4] 佟再三.计算岩层真厚度的最简单程序[J].地质与勘探，1985，21(3):38-39.

[5] 佟再三，佟洁.岩层真厚度计算的一个优化程序[J].地层学杂志，1997，21(3):239-241.

[6] 何昌祥.岩层真厚度计算的改进公式[J].中国区域地质，1990(1):78-81.

[7] 胡明，廖太平.构造地质学[M].北京：石油工业出版社，2007:14-16.

[8] 徐少康.岩层真厚度计算的新公式[J].化工矿产地质，2006，28(4):209-217.

中海油自主攻破深水表层钻井瓶颈

9月19日，由中海油研究总院牵头承担的国家“863计划”海洋技术领域课题——“深水表层钻井关键技术及装备研究”顺利通过国家科技部组织的验收。自此，中海油独立自主掌握了深水表层钻井关键技术。

从2008年开始，中海油研究总院联合中海油深圳分公司、中海油服、重庆科技学院、西南石油大学等企业和高校，经5年攻关完成了该研究。

该课题成功研制出深水表层动态压井钻井装置、随钻环空压力温度监测装置，开发深水表层钻井液及固井水泥浆体系，形成了一套适合深水表层钻井设计和作业的实用技术。其中，深水表层钻井井下环空压力实时监测及自适应控制技术达到了国际先进水平，深水表层无隔水管钻井设计优化方法、深水表层钻井液、水泥浆体系和评价技术填补了国内空白。目前，课题取得的成果已全部应用于生产实践中。

摘编自《中国海洋石油报》2012年10月19日

国务院批复天然气“十二五”规划

国家能源局局长刘铁男近日表示，《天然气发展“十二五”规划》已获国务院批复。《规划》明确，“十二五”期间我国将落实增加资源供应、加快管网和LNG接收站建设、抓紧储气设施建设、加强科技创新、实施节约替代和提高能效工程等重点任务。

目前我国天然气在能源结构的整体占比远低于发达国家24%的平均水平。《规划》为我国天然气发展提供了较好政策环境。

摘编自《石油商报》2012年11月5日

The New Calculation methods of True Reservoir Thickness

LIU Chuanqi
（Tianjin Branch of China National Offshore Oil Corporation, Tianjin 300452, China）

According to the def i nition, the calculation principle and formula of the true reservoir thickness, the true thickness of reservoirs has been calculated with mathematics and geophysical methods based on the geological conditions. With the top and bottom depth of the reservoirs, dip angle and trending of structure, the formula for calculation of the true reservoir thickness has been derived. Comparing with the conventional method, it is not necessary to assume that top and bottom surface of the reservoirs are parallel, which is one of the biggest advantages in calculation of the true reservoir thickness. By making full use of the bottom structure information, the true thickness of the reservoir can be calculated more accurately. This method is simple and accurate, with no errors.

apparent vertical thickness; true thickness; directional well; structure dip; structure trending

TE122.2

A

10.3969/j.issn.1008-2336.2012.04.033

1008-2336（2012）04-0033-05

2012-04-27；改回日期：2012-05-30

刘传奇，男，1979年生，中级职称，硕士，地球物理专业，主要从事地球物理综合解释工作。

E-mail：liuchuanqi@126.com。