储层地质建模在调整井地层压力预测上的应用

文尧　王少博　胡刚

摘 要：地质建模既是油藏描述的核心，也是数值模拟的基础。利用油藏三维模型直观的反映老油田加密井的地层孔隙压力横纵向分布规律，是预防调整井在钻进过程中出现井漏、遇阻、垮塌甚至井喷等复杂事故的关键。本论文以X油田孔一段枣Ⅴ油组为例，在常规构造模型、岩性模型、物性模型和油层模型的基础上，首次建立了地层压力模型，既直观呈现了地层压力的横纵向分布规律，也为后期油藏数值模拟研究储层压力衰竭程度奠定基础。

关键词：地质建模；地层压力；油藏描述；数值模拟

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.06.117

1 概况

Y断块油水井套管损坏日益严重导致井网瘫痪，在开发区边部无井控制；开发矛盾突出，层间矛盾加剧，断块稳产难度大。因此现有的井网无法提高断块的开发水平，需要进行加密调整。结合同一区块已钻完井的原始资料及注、采井生产资料确定注水开发后地层压力纵向变化规律及注水开发后异常地层压力平面分布特征，建立Y断块的地层压力剖面，为下步调整井的安全、快速、经济的钻井提供有力依据。

2 地层压力建模

储层建模的流程一般遵循从构造模型的搭建到模拟沉积相模型的建立。第一步的储层构造模型的建立，包括对工区范围内断层、地层关系的建立。之后便在已建立的构造模型内进行储层沉积微相的建立，最后在沉积微相的约束下预测储层物性的分布。

（1）数据准备。储层建模的数据来源主要包括钻井、测井、地震、试井等方面，在建模前期的准备工作中，将原始数据整理为软件可识别的数据类型，从本次建模内容来看，基本数据类型包括：井坐标数据、分层数据、物性数据、沉积相数据等。

（2）构造模型。构造模型是三维储层地质建模的重要基础，首先由地震、钻井等解释断层数据建立断层模型，然后通过已经建立好的断层模型建立各个地层顶底的层面模型，最后在断层模型和层面模型的基础之上建立等时三维地层网格模型。

以单井纵向压力剖面离散曲线为基础，应用变差函数分析结果控制，应用序贯高斯随机模拟方法和确定性方法进行井间参数预测，建立了Y断块三维压力模型。

（3）变差函数分析。变差函数是区域化变量空间变异性的一种度量，反映了空间变异程度随距离变化的特征。变差函数强调三维空间上的数据构形，从而可定量地描述区域化变量的空间相关性，即地质规律所造成的储层参数在空间上的相关性。变差函数是地质统计学中描述区域化变量空间结构性和随机性的基本工具。

由于压力不同于储层物性，因此建立压力模型时要对井点压力重新进行变差函数分析。

从变差函数分析结果可知，Y断块储层顺物源变程为约800，垂直物源方向变程约785。

（4）原始储层的压力模型建立。压力模型的建立主要有两类方法：确定性建模和随机建模。确定性建模即根据已有资料的分析，给出研究区一个确定的、唯一的储层认识结果。随机建模则认为对地下井间储层预测都存在一定的随机性，单一的模型很难准确反映地下特征，需要综合多个模型来对地下存在可能性进行描述和评价。考虑到研究区钻井密度高，资料较丰富，解剖较为细致，因此在进行压力模型建立时，直接采用Assign Value方法建立构型模型。随后，根据泥岩分布，采用序贯指示建模方法剔除掉部分构型砂岩数据，从而形成既满足工区井数据，又能刻画压力随机变化的三维模型。

（5）地层压力对比模型建立及剖面分析。由于衰竭气藏储气库储层水平方向尺寸和竖直方向尺寸差别很大，因此笔者在研究过程中假定储层为平面无限大地层，衰竭气藏内部只有残余天然气，注入天然气的性质与残余天然气的性质相同，注气后天然气在储层中沿曲线运移，并且储气库在周期性强注强采过程中盖层保持安全稳定。

建立地层压力衰减前后的三维地层压力模型，并制作了连井压力模型剖面，对地层压力模型衰减前后进行了对比分析。

目前存在的多种随机建模的方法，大致可以分为基于目标的和基于象元的两类，不同的方法有不同的适应性，在基于象元的方法中，序贯指示模拟方法是通过给出一系列的门槛值，将变量进行指示变换而无需假设原始样本服从正态分布，可以模拟较为复杂、难以认识清楚地质现象，应用较为简单。在储层参数三维模型建立的基础上，选取地层压力衰减的井数据做连井剖面，可以观察对比压力衰减前后的储层地层压力变化：

3 结论

建立了变形介质储层压力恢复试井理论模型，定义了考虑应力敏感的拟压力函数对问题进行简单，通过有限差分方法计算得到无限大地层和圆形有界地层的压降试井和压力恢复试井理论曲线，并进行了对比分析。研究结果表明：

（1）通过地层压力建模直观的反映出地层压力衰竭1Mpa左右，地层压力保持情况较好；

（2）地层压力模型直观看到三口存在异常压力的井全部处于断块边界，因此是断块构造运移造成了异常高压。

作者简介：文尧（1988-），男，湖北武汉人，硕士研究生，主要从事油藏描述研究。