井震匹配构造建模技术在密井网区的应用——以大庆长垣萨北油田BRSX区块为例

何秋丽 (中石油大庆油田有限责任公司勘探开发研究院,黑龙江大庆163712)

井震匹配构造建模技术在密井网区的应用
——以大庆长垣萨北油田BRSX区块为例

何秋丽 (中石油大庆油田有限责任公司勘探开发研究院,黑龙江大庆163712)

针对油田密井网区的井资料特点以及深度开发措施调整对构造模型的要求,仔细分析了井、震资料在建立构造模型方面的优势和局限性,在此基础上采用井震匹配方式进行构造建模。通过井点定位、构造趋势参考、解释成果约束、动态资料验证等手段建立了大庆长垣萨北油田BRSX区块的精细构造模型。该方法融合了构造解释和建模思想,建立的模型精度高,和生产动态结果相符,在利用模型进行注采系统调整过程中见到良好效果。

密井网;构造建模;井震匹配;调整挖潜

处于高含水开发阶段的油田密井网区,精细构造模型在构造与储层表征、剩余油描述、精细挖潜中发挥着重要作用[1,2]。为建立精细构造模型,油藏工作者基于井或地震资料进行了许多研究并确定了多种构造建模方法[3～7]。但这些建模方法在井震匹配的深度和广度方面还存在不足,对构造的表征精度还不能完全满足后续储层表征、开发调整的需要。基于地震解释成果的构造建模对模型整体特征把握较好,但对低级序断层及微构造表征精度低,不能满足油田深入挖潜的需要。简单的以井资料为准,采用地震解释结果作约束进行构造建模不能合理解决井震不匹配现象,给模型带来偏差。大庆长垣萨北油田BRSX区块,经过近50年的开发,目前已进入高含水开发期,急需对该区块进行深入的措施调整,提高油田稳产能力。建立井震相匹配、动静态相符的构造模型,实现对构造三维精细表征成了研究区的首要任务。为此,笔者从开发需求出发,根据研究区井资料的特点,在分析高含水开发后期精细构造模型标准的基础上开展了井震匹配构造建模研究,最终建立了精细的构造模型,对指导该区精细调整挖潜起到了很好的作用。

1 研究区概况

BRSX区块位于大庆长垣萨北油田,面积38.2km2,构造相对平缓,断层发育。区内包含萨尔图、葡萄花、高台子共3套油层,划分为8个油层组、35个砂岩组、114个沉积单元,储层厚度约380m。1960年投入大规模开发,目前处于高含水开发阶段。共有6套井网,油水井4200口,井网密度90口/km2。在目的层内,井钻遇断点325个,其中断距5m以下的153个,未组合的断点32个。为了实现对构造储层的精细表征,新采集了10m×10m的高密度三维地震资料,并进了精细的构造解释。

经过多年的开发调整和不间断的精细油藏描述,对BRSX区块的开发特征认识较为清楚,并形成了齐全规范的动、静态资料数据库。目前开发调整的主要措施是根据构造、储层认识,在断层边部部署高效井,在厚油层顶部部署水平井,以及钻补充调整井等。因此,亟需建立精细的构造模型,在三维空间上实现对构造的精细表征。

2 井震匹配构造建模技术方法

处于高含水开发期的油田密井网区,对构造模型的精度要求主要体现在2个方面:一是模型要满足储层精细表征、剩余油描述以及利用高效井和水平井等特殊手段开采剩余油的需要;二是构造模型要符合当前对开发特征的认识,即和生产井动态相关。在井网密度大的区块,断点和分层的识别准确是硬数据,利用这些井数据可实现断层在空间上的精确定位;但是由于其是点数据,采用多剖面对比方法只能在二维空间对断层进行分析组合,因此许多断点无法组合,成为孤立断点。地震资料可以识别出构造的三维空间形态[8,9],但目前对构造的解释还是以二维剖面解释为主,真正的三维空间对构造的精细表征还没有实现。另外,受地质、地震资料等因素的影响,对低级序断层和微构造解释还存在不确定性[10]。井震匹配构造建模就是利用井静态资料对构造的空间定位作用、地震资料对构造的三维空间识别作用、动态资料对构造的检验分析作用来相互约束、相互分析,从而进行建模。

井震匹配精细构造建模主要包括4个步骤:①时间域的断点组合归位;②深度域井震匹配断层建模;③生产资料断层匹配分析;④地震约束层位建模。具体流程如图1所示。

图1 密井网条件下井震匹配构造建模流程

3 构造模型的建立

3.1 时间域断点组合归位

井震匹配断点组合归位的目有2个:一是在三维空间中利用断层解释成果对断点重新组合分析;二是利用断点数据对地震解释成果分析检查,断点和地震解释断层相互约束分析,对有异议的地方重新解释分析,最终完成断点的组合,确立断层空间的交切组合关系。为了实现该目的,选用了具有解释、建模功能的Petrel软件来建立构造模型:首先将断点、分层等井数据输入软件建立模型工区,然后将地震解释工区中的地震体、解释成果、速度场输入模型工区;利用速度场把断点数据转换到时间域,在三维空间中进行归位组合;在该过程中,充分利用地震属性体(相干体、蚂蚁体等)等辅助手段进行分析,同时通过分析断点尤其小断距断点在地震剖面上的响应特征,结合三维空间断层的组合关系来确定解释的合理性。采用这种井震相互约束、相互验证的方法完成了BRSX区块断点组合和对断层在空间组合特征的认识,断点的组合率明显提高 (表1),断层的组合关系更加清晰(图2)。

表1 不同方法对断点组合的效果

3.2 深度域断层建模

受速度因素的影响,地震解释成果转换到深度域时都会出现偏差,断面在空间的具体位置也不能得到精确的定位。同时,由于地震分辨率的影响,对大断层尾部和低级序断层在井间的延伸长度不能进行精细解释。因此,要实现断层在三维空间上的精细表征必须发挥井数据在空间上的精确定位作用,即采用断点控制断面的具体位置、地震解释结果控制断层形态的方法。通过综合分析井点分层的层位落差关系、周边井构造趋势以及地震解释的趋势来确定大断层尾部及低级序断层在井间的具体延伸长度、位置。通过该方法建立了研究区目的层65条断层的井震匹配断层模型(图3)。

图2 研究区时间域井震匹配断层建模

3.3 生产资料匹配断层分析

在利用地震资料解释断层时,受地下地质条件、地震数据的影响,断层解释结果存在多解性。但是,研究区井网密、开发时间长,生产动态资料丰富,如果井间存在断层,就会在注采关系上体现出来。根据该思路,对研究区内没有井断点控制的8条井间断层进行动态资料匹配验证。在具体实施过程中,根据所建断层模型断距的大小、断失的层位、储层连通信息等,分别在每条断层两侧都优选了同一注采单元内的4口注采井进行分析,并根据采出井随注入井注水受效变化情况确定井间是否存在断层。采用该方法,否定了新解释建立的3条井间断层,为建立符合动态生产特征的构造模型打下了坚实的基础。

3.4 地震约束层位建模

地震解释过程中的构造成图是利用速度场对解释层位进行时深转换,并利用井点数据校正得到的。对于建立精细构造模型来说该成果不能直接应用,只能作为约束条件参与层位模型的建立。为了能准确落实微构造,采用残差面分析法对软件提供的几种构造框架建模算法进行优选分析。通过抽稀部分井作为后验井的方法确定了校正井点残差面最为合理的收敛算法进行地震约束建模,建立了萨尔图、葡萄花、高台子等3套油层共9个油层组的框架模型,然后在油层组模型的约束下建立了砂岩组和小层级别的层位模型,最终建立了研究区的构造模型 (图4),可以看出,利用该层位建模方法使得井间的微构造得到了精细的表征。

图3 研究区目的层井震匹配断层模型

4 模型应用

通过井震匹配精细构造建模,极大地提高了研究区的构造表征精度。目的层断裂特征得到了清晰的描述,断层的组合方式、断面及井间微幅度构造都得到了准确表征。和地震解释成果相比,井震匹配完善小断距断层解释9条,15条断层由断点重新校准断面位置,新发现原地震未解释断层4条,核销原解释断层3条。

图4 研究区井震匹配精细构造模型

在断层发育区,微幅度构造和原解释相比也发生了较大变化,结合开发特征、地质认识及抽稀后验井综合分析认为,井震匹配构造建模对微幅度描述更加准确。精细构造模型的建立为进一步描述剩余油及实施合理的开发调整措施奠定了基础。在模型基础上,结合纵向上油层发育状况和平面上的注采关系,对研究区进行了个性化的措施调整工作,共对36口井进行了措施调整,均见到明显效果。其中2-5-27井日增油达到了12t以上。在断层密集区进行了注采系统调整工作,共补钻新井69口,调整后该断层区水驱控制程度明显提高,油层多向连通比列提高10%以上,数模显示提高采收率2.21%,措施调整效果明显。

5 结语

密井网条件下提高构造模型精度关键在于高效利用井、震资料。井震匹配构造建模方法综合考虑了井资料、地震资料在构造表征方面的局限性和优势,所建模型有效提高了断层、微幅度构造的表征精度,和生产动态认识相符,能够满足储层精细表征、剩余描述、措施调整的需要。在研究区,充分发挥井资料的定位作用,利用井断点控制、井点分层和周围井点构造趋势作参考,地震解释成果做约束,解释方法和建模方法相融合,建立了动静相符的高精度三维构造模型。应用该模型开展了措施调整工作,在先期进行的注采系统调整工作中取得了明显效果。

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[编辑] 龚丹

P631.44

A

1000-9752(2014)09-0054-04

2013-12-20

国家科技重大专项(2011ZX05010-001)。

何秋丽(1981-),女,2004年哈尔滨理工大学毕业,工程师,现主要从事井震结合地质建模工作。