相控建模技术在朝631区块的应用

岳庆友，李鹏举，陈海峰

（东北石油大学，油气藏形成机理与资源评价黑龙江省重点实验室， 黑龙江 大庆 163316）

朝631区块位于松辽盆地朝阳沟阶地二级构造单元内，构造东南高、西北低，整体呈现斜坡形态，研究区面积14 km2，目前该区域研究目的层—扶余油层已进入开发后期阶段，共钻井147口。扶余油层属于白垩系松花江泉头组的泉三段及泉四段，属于低孔隙、特低渗透性储层[1]。由于受井网、储层、开发时间长等条件限制，我们需要建立精确的三维地质模型来对油藏进行精细描述。为了使所建立的三维地质模型精细、符合客观事实，此次建立的模型应用了相控建模技术。不同沉积微相类型物性参数的期望值与方差通常不同，而且其空间相关性也不一样，相控属性建模技术就是在对物性参数插值时需要按其所属的沉积微相类型分别进行模拟[2，3]。相控属性建模主要分为三个部分：构造模型、沉积相模型、相控属性模型。在建立模型前，我们应当对前期的基础数据资料整理，原始数据整理的准确与否直接影响到所建立的模型是否精确。本次建立模型准备的数据有两类数据，即井数据及地震解释数据。其中井数据包括井位坐标、井轨迹、井分层数据、沉积相数据及孔渗饱数据；地震解释数据包括构造层面数据及构造断层数据。

1 构造模型

构造建模是储层的空间格架，是建立储层三维地质建模的基础，构造模型主要由两部分组成：断层模型和层面模型。地震解释后的层位数据和断层数据是建立三维构造模型的两个重要参数。一般我们用地震解释后的层位数据来约束井点的分层数据，再通过钻井断点数据来约束断层模型，这样得到的构造模型会更加精确、合理。三维构造模型建立的是否精确直接影响到储层沉积相模型和属性模型的好坏。

1.1 断层模型

断层建模的最终目的是建立一组反映断层空间展布等属性的断层柱。我们需要调节断层与层面之间的接触关系，使断距更符合已有的地质认识。

朝631区块断层信息主要来自于断层解释数据及井断点解释数据，共发育12条断层。由于朝631区块中断层发育情况不同，有的断层延展规模较大，而有的断层较小。规模较大的断层可以贯穿整个目的层，规模很小的断层，仅断穿一个到两个小层。对于规模很小的断层，我们应当适应延伸它的长度，让每个断层的顶底尽量处于同一水平面上，这样将不会造成骨架网格模型的混乱。断层与断层之间的搭接关系是建立断层模型的重点，这些工作应当手动完成，愿因在于所使用的petrel软件不支持自动识别。断层柱调整好后，通过断点数据来验证所建断层模型的准确性。该区块所建的断层模型中断点组合率达到95%以上。断层与层面的接触关系处理完后，需要建立网格，网格的建立应当是建立三维构造模型的关键，适当的网格步长应当考虑开发井网以及断层等因素。由于朝631区块处于开发的后期，平均井距大约220 m，本次研究把平面上的网格步长设为25 m×25 m，平面网格数为195×205，垂向网格数为400，总网格数为15 990 000。

1.2 层面模型

为了控制该区块各个小层的油藏特征和物性分布规律，必须将层面模型的控制界面细化到小层面一级，建立各小层层面模型，朝631区块建立的层面模型中共有41个小层。

层面模型的建立主要依据地震解释的构造层面数据和井分层数据。本次研究以地震构造层面做为趋势面来约束井分层数据建立层面模型。如果不用地震构造解释结果来约束，那么建立的层面模型过度平滑失真。尤其是针对井间的断层部分层面。在建立层面模型的过程中，由于地震构造解释的精度以及和钻井分层的层位数据有点偏差，我们应当以地质分层数据为基础，结合已有的地质认识，通过手动排查因计算机插值产生的层面不合理及断层与层面接触的不合理，最终建立符合实际的高精度构造模型，如图1。

2 沉积相模型

沉积环境对油藏的油水分布规律、对后期油藏开发认识剩余油规律有很必要的指导意义。该研究区块中扶余油层为河流-三角洲沉积，各类河流为主要的沉积营力，不同沉积环境的各类砂体合并到一起，根据砂体的几何形态及岩性特征，该研究区块可划分主河道、河间砂，非主体河道及废弃河道[4]。沉积相是控制属性参数的基本单元，不同的沉积微相中的属性参数分布规律截然不同。沉积相模型的建立对属性建模影响甚大，所以本次井震结合沉积相模型采用确定性建模方法建立的，由手绘的图件通过GTP软件导出网格化沉积相数据，再利用petrel软件中赋值的方法而成的，如图2所示。

图1 朝631区块三维构造模型Fig.1 The 3D structural model of the C631 block

图2 F152网格化沉积相数据图Fig.2 The data grid of F152

所建立的沉积相模型能够精细刻画单砂体空间分布，清晰、客观地反映了河道砂体展布特征。从沉积相模型来看，河道砂体具有很强的规律性-呈条带状、连续、总体西北-东南、以窄小河道为主，局部发育宽度较大的主体河道与其它类型砂体平面组合较好，如图3所示。

图3 F152沉积相模型Fig.3 The facies model of F152

3 属性模型

储层三维属性建模的最终目的是能够反映非均质性分布的物性参数模型，由于朝631区块储层不仅物性低，而且孔隙度、渗透率、含油饱和度等参数空间分布受地质因素影响大且油藏内部成因条件复杂，所以本次研究应用相控属性建模技术，采用了序贯高斯模拟方法进行油藏属性参数模拟。首先建立单井属性参数解释模型，完成单井模型粗化，离散化物性参数数据。然后统计分析各参数的标准偏差、概率分布及变差函数，将统计数据进行正态变换，建立高斯条件累积概率分布函数[5]。最终对油藏属性参数进行聚类统计分析，建立孔隙度模型、渗透率模型及含油饱和度模型。由研究成果来看，储层渗透率分布情况与孔隙度模型、饱和度参数分布都具有较好的相关性，与沉积相模型的河道分布位置一致，与地质实际相符，如图 4、图 5、图 6所示。

图4 F152孔隙度模型Fig.4 The porosity model of F152

图5 F152渗透率模型Fig.5 The permeability model of F152

朝631区块沉积砂体分别为：主体河道砂、河间砂、非主体河道砂、废弃河道，由三维地质模型可以看出同一砂体的平面非均质性较明显，位于河道中心砂体的物性好，厚度大，含油饱和度高，河道两侧非均质性强，造成层内垂向上不同微相带的水驱效果不同，剩余油分布不均并富集在强非均质性带内。

图6 F152含油饱和度模型Fig.6 The oil saturation model of F152

4 结 论

综合利用三维地震、地质和测井等资料，通过相控属性建模的方法建立的精细三维地质模型得到以下结论：

（1）三维构造模型精确的描述区块构造发育特征，确定断层的空间展布、走向和倾向等产状特征。

（2）应用地震反演资料结合丰富的测井解释成果，合理、准确地建立了沉积相模型。

（3）通过相控属性建模技术进行油藏属性参数模拟，并精确的描述了孔隙度、渗透率以及含油饱和度等储层物性的非均质性，可以有利地预测剩余油富集区域。

所建立的三维地质模型与现有的地质实际认识相符合，可以合理的指导油田开发调整、加密井井位部署以及水平井轨迹设计，提高油田钻井成功率及调整针对性，对油田持续稳产具有重要的意义。

［1］李松凯，代景新，等.朝阳沟油田扶余油层沉积微相研究[J].内蒙古石油化工，2010,18（1）：17-21.

［2］李少华，张昌民，等.沉积微相控制下的储层物性参数建模[J].江汉石油学院学报，2003，25（1）:24-26.

［3］王根久，赵丽敏，等.随机建模中变差函数的敏感性研究[J].石油勘探与开发，2005，,32（1）：72-75.

［4］赵翰卿，付志国，等.大型河流-三角洲沉积储层精细描述方法[J].石油学报，2000,21（4）:109-113.

［5］吴胜和，金振奎，陈崇河，黄沧钿.储层建模[M].北京：石油工业出版社，1999.