大庆油田杏六中区萨二段高水淹期地质建模研究

郭敬民 (长江大学地球科学学院，湖北 武汉 430100)

大庆油田杏六中区萨二段高水淹期地质建模研究

郭敬民 (长江大学地球科学学院，湖北 武汉 430100)

大庆油田杏六中区经历多年注水开发，目前处于高含水期的油层内部油水分布关系十分复杂，且油水分布规律难于预测。根据区域地质特征，以精细油藏描述理论为指导，建立了杏六中区萨二段相控水淹模型。研究表明，该模型能够较好地反映注入水在储层中的分布情况，从而为油田的剩余油的预测和开采提供地质依据。

大庆油田;杏六中区萨二段；随机建模；相控水淹模型

1 地质概况

大庆油田杏六中区位于大庆长垣杏树岗构造北部，区内地形较为平缓，构造倾角2～4°，发育大小断层共8条，几条主要的大断层均为北东向。萨二段储层埋深在-690～-870m之间，为一套陆源湖相碎屑岩沉积储层，发育砂泥岩频繁交互的三角洲内前缘沉积物。储层主要沉积微相有河道砂、主体薄层席状砂、非主体薄层席状砂、表外砂、浅湖泥。萨二段岩石构成以长石、石英为主，岩屑以酸性喷发岩为主。胶结物以泥质为主，交接类型主要是接触式、接触-孔隙式为主。萨二段为砂岩储层，孔隙主要存在于岩石孔隙、杂基及胶结物之间，该类储层孔隙度、渗透率均表现较差[1]。

2 水淹等级的划分

水淹层的水淹程度一般分为3个级别，即低水淹、中水淹和高水淹。划分水淹层水淹程度的依据为地层的剩余油饱和度、驱油效率和含水率。其中，含水率是划分水淹层含水级别最直接的参数。运用共渗体系中相对渗透率的概念分析产层的产液性质，应用油水共渗分流方程，通过各相流体的相对渗透率和黏度，可以得到储集层的含水率，其计算公式如下[2]：

表1 大庆杏六中区水淹级别划分标准

式中，Fw为储集层的含水率，%；Kro、Krw分别表示油、水的相对渗透率，10-3μm2；μo、μw分别表示油、水黏度，mPa·s。

由于杏六中区目标层段水淹情况复杂，研究中主要选取含水率作为产层水淹等级划分的参数依据，水淹级别划分标准(见表1)，并根据该标准并结合杏六中区的实际情况划分各产层的水淹级别(见表2)。

表2 杏六中区部分井位萨二段水淹结果

3 相控水淹模型的建立

3.1三维构造模型

图1 杏六中区内8条主要断层

1)三维断层建模 杏六中区发育大小断层共8条(见图1)，其走向主要为东西向，所有断层均为正断层。为方便区分，由西至东将8条断层分别记作1～8号，根据区域特点，在划定研究范围时，将西部1、2、3号断层作为边界，将北部的6号断层作为与临区的边界。基于断层之间的切割关系，对断层进行组合，从而得到其三维断层模型。

2)储层几何框架模型 萨二段地层厚度约70m，根据油藏地质研究结果，将该段地层划分为29个小层。建模过程中，平面网格规格为25m×25m，垂向网格高度为0.3m，根据井位分层数据，结合断层数据，采用克里金模拟方法搭建杏六中萨二段地层构造格架。

3.2沉积相模型

利用序贯指示方法进行研究区沉积微相建模，因为序贯指示方法可以有效克服平滑效应，在对不规则形态的沉积砂体进行模拟时具有较大优势[3]。根据该方法将杏六中区划分为水下分流河道、主题薄层席状砂、非主体薄层席状砂、表外砂和浅湖泥5个沉积微相(见图2) 。

图2 杏六中区沉积微相三维地质模型

3.3相控水淹模型

建立相控水淹模型的目的是为了更直接地描述油层水淹程度的空间分布情况，以便进一步研究注入水在地下储层中的流动趋势和分布规律。水淹参数属于连续型变量，其分布特点主要与沉积相、物性分布及非均质性有关。根据水淹数据特征，利用序贯高斯方法建立相控水淹模型，具体步骤如下[4]：①检查水淹参数数据，筛选掉不合理的极值，然后对数据进行正态变换，使数据满足序贯高斯模拟的条件；②逐层进行变差函数分析，确定各小层主、次变程方向、最大变程值以及块金值，然后通过参数分布特点选取合适的理论模型与之拟合；③在沉积相模型的控制下，运用序贯高斯随机模拟算法进行井间插值计算，对模拟的结果进行优选，最终得到三维水淹地质模型。

4 模型的检验

图3 杏六中区萨二段S2-5-1小层水淹模型

图4 杏六中区萨二段S2-15小层水淹模型图

依据大庆杏六中区水淹级别划分标准对水淹模型进行判断，将水淹模型区域划分为高水淹(G)、中水淹(Z)、低水淹(D)和未水淹(W)，从而方便观察水淹强弱特征(见图3)。由图3可知，杏六中区萨二段S2-5-1小层西北部及北部整体被水淹程度较高，西北部出现多处高水淹区域，南部大部分地区及中东部一侧主要为未水淹，偶尔会出现中、低水淹的区域，未见高水淹区域，上述现象与现场调查的实际水淹状况相符。

相控条件下的水淹模型是在不同微相内合理设置水淹参数数据范围的约束下模拟实现的，因而能够更准确地表征了注入水在储层中的分布范围。杏六中区萨二段S2-15小层水淹模型图如图4所示。未加沉积相控制的水淹模型仅仅反映了利用条件化数据预测的井间属性参数变化，其典型表现是在预测过程中由于没有泥岩段水淹数据，偶尔出现一个数据点会影响到大片空白区域(见图4(a)。相比较而言，沉积相控制条件下的水淹模型是在不同微相内合理设置水淹参数数据范围的约束下模拟实现的，因而能够更准确地表征了注入水在储层中的分布范围(见图4(b))。

为了进一步检验杏六中区萨二段相控水淹模型的可靠性，对原始参数数据进行统计，与水淹模型进行逐小层、逐区域对比，发现该模型反映的储层水淹特征与各井区统计水淹情况在整体上是相符的(见表3)，因此，杏六中区萨二段相控水淹模型能很好地表征储层水淹特征。

表3 杏六中区萨二段相控水淹模型与统计资料反映特征的对比

5 结 语

针对大庆油田杏六中区区域地质特点，在沉积微相的控制下，建立其相控水淹模型。实际检验表明，该模型可以较好地反映注入水在储层中的分布情况，能够帮助了解剩余油的分布情况，从而为油田进行剩余油挖潜工作提供参考依据。但该模型还存在一些不足之处：由于缺少研究区断层综合评价资料，使该模型对断层边缘处尤其是易形成剩余油富集区域的断层边缘的构造高部位及断层夹角处的水淹状况描述不够精细；断层处的遮挡情况及其对注入水分布的影响还不十分明了。因此，必须通过进一步研究来完善该研究区相控水淹模型。

[1]尹艳树，张昌民，尹太举，等.萨尔图油田辫状河储层三维层次建模[J].西南石油大学学报(自然科学版)，2012,34(1):13-18.

[2]胡望水，熊平，谢锐杰，等.红岗油田高台子油藏相控随机水淹模型的建立[J].石油天然气学报(江汉石油学院学报)，2008，30( 6)：15-18.

[3]李少华，张昌民，尹艳树.储层建模算法剖析[M].北京：石油工业出版社，2012.

[4]李少华，尹艳树，张昌民.储层随机建模系列技术[M].北京：石油工业出版社，2007.

2013-01-25

郭敬民(1986-)，男，硕士生，现主要从事油藏描述方面的研究工作。

TE327

A

1673-1409(2013)10-0123-03

[编辑] 李启栋