大庆杏树岗油田杏六中区储层四维地质建模

么忠文 ，李忠权

（1.成都理工大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室，四川 成都 610059；2.成都理工大学国土资源部构造成矿成藏重点实验室，四川 成都 610059；3.中国石油大庆油田有限责任公司第九采油厂，黑龙江 大庆 163853）

随注水开发的进行及油藏开发方式的调整，地下油水分布发生变化。准确分析油水运动规律，预测剩余油分布对油藏开发及提高油气采收率至关重要［1-8］。大庆杏树岗油田杏六中区已经有近50年的开发历史，经历了基础井网、一次加密井网、二次加密井网及三次加密井网等生产调整。不同时期井网密度下开展了水淹测井解释，很好地反映了注水开发过程中油水饱和度的动态变化。以不同时期的井网及水淹测井资料为基础，开展了油藏四维地质建模，从时空角度预测剩余油分布，以期指导研究区油气藏开发，为类似油藏精细描述提供技术支持。

1 区域特征

杏树岗构造是大庆长垣中部的一个三级构造，构造比较平缓，两翼基本对称，东、西翼倾角分别为2～3°和 4～5°，构造轴向北东 15°，长轴 20.4 km，短轴 7.33 km。研究区位于杏树岗构造北部，含油面积6.4 km2，全区共有8条断层，均为具有封闭性质的正断层，断层走向为北西或北西西。区内油层均位于油水界面以上，萨尔图、葡萄花、高台子油层具有统一的压力系统，边、底水不活跃，无夹层水。

杏六区自1968年投产，先后经历了基础井网排液拉水线、全面投入开发生产、自喷转抽、注水开发，一次加密井网细分调整，二次加密井网细分调整开发阶段。目前区内有基础井网（66口）、一次加密调整井网（59口）、二次加密调整井网（129口）及三次加密调整井网（417）共4套井网。不同时期的井网均投入生产，并在检查井的指导下重新开展了水淹测井解释。分析不同时期的油水运动规律，建立四维储层地质模型，为预测剩余油动态分布提供了基础资料。

2 四维地质模型建立方法

油藏开发过程中，不仅储层内部流体分布发生改变，其内在属性也会改变，如储层微观孔隙结构、黏土矿物等。黏土矿物迁移形成的大孔道，导致注入水难以波及物性较差的层段，形成无效循环，影响开发。因此，研究储层性质及内部流体随开发过程的变化具有重要意义。不少学者开展了相关研究，将地质建模应用于储层性质随时间变化的预测中［1-2，9-10］，形成了储层四维地质建模方法，基本思路为：1）分别对开发前后储层性质进行解释；2）以开发前后解释结果为基础，开展储层三维建模。开发前后的储层模型对比结果，可以反映储层特征随开发的变化情况。

杏六中区仅有不同时期井网的储层解释成果，没有此时期“开发之前”的储层特征。从另一个角度讲，可将此时期储层特征作为后续加密井网“开发之前”的储层特征。不同时期储层性质的差异体现了注水开发对储层的改造作用，而不同时期的剩余油分布则体现了水驱油方向及油水重新分布过程。

根据杏六中区资料特点，本次四维地质建模在传统方法的基础上，进行了一些地质约束，主要体现在2个方面：1）在进行属性模拟之前，保持构造与砂体骨架模型不变，这是因为地下构造与砂体不会因开发发生改变，为准确建立构造和砂体模型，研究区所有时期的井资料都得到充分应用；2）通过油藏动态分析，推测前一时期井网在当前时期状态，从而体现注水开发过程中的油水运动规律，同时将动态分析成果应用于储层建模，约束和指导模型建立，从而更准确地反映油藏时空变化特征，揭示剩余油分布。

3 杏六中区四维地质模型建立

3.1 油藏动态分析

根据不同时期水淹测井解释成果，在研究区开展了油藏水淹动态分析，确定了不同时期各井水淹状态，以及平面、剖面水淹规律，为四维地质模型建立提供输入参数。基础井网时期的研究区油气属于原始状态，因此分别对一次加密、二次加密、三次加密时期油藏动态进行分析。

首先，以基础井网、一次加密井网为对象，根据一次加密井水淹测井解释成果，结合开发井井史、生产动态资料及砂体分布及接触样式，确定注水流动方向，编制一次加密时期水淹图，对初始井网水淹结果重新解释。其次，以基础井网、一次、二次加密井网为对象，根据二次加密井水淹测井解释成果，编制二次加密时期水淹图，并根据水淹图完成对一次加密井网水淹结果的重新解释。最后，以基础井网、一次、二次、三次加密井网为对象，根据三次加密井水淹测井解释成果，编制三次加密时期水淹图，并根据水淹图完成对基础井网、一次、二次加密井网水淹结果的重新解释，从而动态表征不同时期油藏水淹特征。研究区局部水淹平面分析结果见图1。

由图1可以看出，随着时间的推移，研究区逐渐由弱水淹变化为中、强水淹，但在局部区域，受砂体连通关系、注采系统等因素的影响，仍然存在弱水淹甚至未水淹区，可以作为后期调整挖潜对象。将不同时期水淹测井解释结果整理归类，为不同时期水淹地质模型建立提供输入参数。

3.2 储层四维地质模型建立

获得了不同时期水淹测井解释资料后，就可以进行不同时期的储层地质建模，这些模型的组合即构成了储层四维地质模型。

建模过程遵循常规储层建模步骤，首先建立储层构造模型，然后建立储层相模型，最后在沉积相控制下进行不同时期属性模型的建立。需要注意的是，在进行不同时期属性模型建立时，都在同一个构造和沉积相控制下，也就是说，构造和沉积相不会随开发时间的延续而变化。

图1 不同时期研究区水淹特征平面分布

为了更准确地描述构造和砂体分布，以开发以来所有钻井资料为基础，运用序贯指示建模方法［11-17］，建立了沉积相模型（见图2）。

图2 研究区沉积相地质模型

在沉积相模型基础上，建立不同时期的水淹地质模型。首先，对数据进行处理，将水淹测井解释离散化，分为未水淹、低水淹、中水淹和高水淹4种状态。其次，按照开发阶段，选择合适的井数据建立水淹地质模型（见图 3）。

一次加密开发井网时期，以基础井、一次加密井水淹测井解释成果为条件输入参数，以平面水淹结果为约束，利用序贯指示建模方法建立了一次加密井时期水淹地质模型（见图3a）。二次加密开发井网时期，以重新解释的一次、二次加密井水淹测井解释成果为条件输入参数，以平面水淹结果为约束，建立了二次加密井时期水淹地质模型（见图3b）。三次加密开发井网时期，以重新解释的一次、二次及三次加密井水淹测井解释成果为条件输入参数，以平面水淹结果为约束，建立了三次加密井时期水淹地质模型（见图3c）。

图3 不同时期水淹地质模型

由图3可以看出，不同时期研究区水淹特征有明显差异。总体上，随开发的进行，研究区逐渐由未水淹向中、高水淹方向发展，但不同区域水淹时期及程度均有差异，反映了注水水线推进方向和速度上的差别，从而导致局部剩余油气分布的差异。水淹地质模型直观揭示了注入水流动规律及油藏水淹状态，定量预测了剩余油空间分布，为后续油藏开发调整、剩余油挖潜奠定了基础。

4 结论

1）通过将不同时期测井解释成果进行归类，以不同时期资料为基础，以水淹动态分析为指导，分别建立了不同时期油藏水淹地质模型。该模型刻画了储层流体随开发进行的动态变化过程，揭示了油水运动规律和剩余油分布状况。

2）在大庆杏树岗油田杏六中区不同时期水淹资料动态分析基础上，建立了该区四维储层地质模型。模型较好地反映了不同时期油藏水淹特征，准确揭示了剩余油时空演化和分布特征，为油藏开发调整和剩余油挖潜奠定了基础。

［1］彭仕宓，尹志军，李海燕.建立储层四维地质模型的新尝试［J］.地质论评，2004，50（6）：662-666.

［2］李焱，张振顺，胡望水，等.东濮凹陷濮城油田沙一段相控水淹模型研究［J］．断块油气田，2011，18（4）：505-507．

［3］张继春，彭仕宓，穆立华，等.流动单元四维动态演化仿真模型研究［J］.石油学报，2005，26（1）：69-73.

［4］周延军，吕新华，林明华，等.储层四维随机建模［J］.江汉石油学院学报，2004，26（增刊 1）：27.

［5］张枫，李治平，凌宗发.黄骅坳陷唐家河油田四维地质建模研究［J］.天然气地球科学，2007，18（6）：898-902.

［6］孙国.利用人工神经网络系统建立储层四维地质模型［J］.油气地质与采收率，2004，11（3）：4-6.

［7］黄志洁，张一伟，熊琦华，等.油藏相控剩余油分布四维模型的建立方法［J］.石油学报，2008，29 （4）：562-566.

［8］马利民，齐玉柱，高尔双.北三区主力油层精细地质研究及剩余油分布探讨［J］.大庆石油地质与开发， 2000，19（1）：22-26.

［9］毕研斌，麻成斗，石红萍，等.河流相储层夹层和水淹状况定量分析［J］.断块油气田，2009，16（3）：36-38.

［10］张明功，任孟坤，郭勇军，等.储层建模在濮城油田油藏描述中的应用［J］.断块油气田，2009，16（1）：48-50.

［11］龙章亮，董伟，曾贤薇.储层随机建模技术研究［J］.断块油气田，2009，16（2）：61-63.

［12］李玉君.相控下的流动单元三维建模研究［J］.断块油气田，2007，14（6）：47-49，92.

［13］张凌杰，高丹，卜范青.综合多建模技术建立厚油层中夹层分布模型［J］.断块油气田，2012，19（6）：732-735.

［14］尹艳树，吴胜和.储层随机建模研究进展［J］.天然气地球科学，2006，17（2）：210-216.

［15］Deutsch C V，Journel A G.GSLIB：Geostatistical software library and users guide［M］．New York：Oxford University Press，1998：50-65.

［16］周祺，郑荣才，王华，等.长北气田辫状河三角洲单砂体时空建模［J］.大庆石油地质与开发，2008，27（5）：10-13.

［17］李少华，张昌民，尹艳树.河流相储层随机建模的几种方法［J］.西安石油学院学报：自然科学版，2003，18（5）：10-16.