渤海X油田高精度三维地质建模研究

郑 浩 杨志成 吕坐彬 张 岚 朱志强 苏 璇

(1. 中国海洋石油国际有限公司， 北京 100027；2. 中海石油 (中国 )有限公司天津分渤海石油研究院， 天津 300452)

1 油田地质概况

渤海湾盆地三角洲油田新探明石油储量逐年增多，且有多个油气田进入了开发评价阶段[1-3]。其中X油田位于辽东湾海域中南段，依附于辽中一号走滑大断层，位于断层的下降盘，毗邻辽中凹陷中洼，具有优越的成藏条件。图1所示为X油田构造位置简图。在整体构造形态上，X油田为受构造和断层控制的复杂断块油藏，砂质辨状河沉积，砂岩分布广泛。

图1 X油田构造位置简图

勘探评价结果显示，渤海X油田的油层分布明显受构造、断层的控制，油藏类型属于具多套油水系统的层状构造油藏。其主力含油层序位于东营组东二段和东三段，共划分为12个油组、15个小层、92个单砂层。各小层对比如图2所示。

图2 X油田小层对比图

2 断层建模

X油田位于渤海辽东湾海域辽东凸起西陡坡带，整体上为依附于辽中一号断层、且被次级断层复杂化的半背斜圈闭形态。圈闭自下而上继承性较好，划分为南、北区块。地震层位解释闭合，全区内共解释了70多条断层，均为正断层，断层延伸长度为0.3～3.0 km，最大垂直断距为5～110 m。综合考虑断层的活动时间、控制作用、空间规模等分类情况，将全区断层划分为边界断层和伴生断层。边界断层又分为主干边界断层和次级边界断层；伴生断层分为主干伴生断层和次级伴生断层，次级伴生断层主要分为两组，均为近东西走向。其中，一组位于构造较高部位，与边界断层相交；另一组位于构造较低部位，与边界断层不相交。各断块之间断层封闭性良好，各断块、层位分属不同的流体系统。因此，在构造建模过程中，将对各个断块分块建模。根据断块内部的小断层，共确定了18条断层，分别编号为F1 — F18。F1为辽中一号大断层，属于郯庐走滑断层在辽东湾海域的一部分，是该构造的东界断层。F2为在F1作用下形成的次级边界断层，F2、F1呈倒“Y”字型。其他断层为主干伴生断层和次级伴生断层。

针对断层平面组合的复杂性，通过精细三维地震解释断层，明确了断层的规模、范围和展布特征。应用Petrel三维地质建模软件，采用断层polygon约束方法，根据不同断层之间的接触关系，利用三点杆状断层stick进行表征。断层建模中，首先构建边界断层及规模较大的断层，以此为基础进一步构建可对开发产生影响的主干伴生断层和次级伴生断层，并对断层模型进行质量控制，以提高精度。图3所示为X油田断层模型。

图3 X油田断层模型

3 沉积相建模

由于X油田资料有限，因此采用分级控制的方式开展沉积微相研究。首先，根据岩心、录井、测井、地震资料以及区域沉积背景进行综合分析，确认X油田为辫状河三角洲沉积环境。然后，根据地震资料以及物源分析结果，确认区域上X油田内部分为2套沉积体。同时，通过地球物理资料对复合砂体进行追踪(见图4)，并根据均方根振幅属性对砂体平面发育范围进行厘定。

不同的沉积微相具有不同的分布特征、储层参数和时空演化特征，采用传统油藏参数插值建立的模型难以真正表征储层的发育特征[4-6]。本次建模基于对沉积微相的精细刻画，结合相似油田的建模经验[7-9]，采用随机建模与确定性建模相结合的方法提高沉积相模型的精度。X油田辫状河三角洲沉积储层以辨状河三角洲水下分流河道及河口沙坝为沉积主体，溢岸砂体零星分布，纵向上多期河道与河口坝砂体叠置。根据对不同类型沉积相发育范围的研究，明确河道宽度400～800 m、长度2 300～8 600 m区域为主要储层范围。研究结果通过确定性建模方式体现于三维地质岩相模型中(见图5)。以沉积微相的研究结果为约束，调整各个小层的变差函数。经过人机互动调节至最优时，运用序贯指示模拟算法表征连续变量的空间模拟。模拟过程中能够充分反映不同沉积相的发育特征，并以此构建沉积相模型。

4 基于相控约束的属性模型建立

根据X油田储层物性参数建立属性模型：孔隙度介于23.8%～35.5%，平均为32.6%；渗透率多大于200.0×10-3μm2，最高可达3 569.3×10-3μm2，平均1 709.2×10-3μm2。储层属于典型的高孔、高渗型。以井点离散化数据为基础约束，以沉积相模型作为趋势进行约束控制，采用序贯高斯模拟方法构建三维地质物性模型(见图6)。通过对比发现，利用沉积相控约束建模的方法可有效地提高建模的精度。

5 结 语

通过精细三维地震解释断层，确立了断层的规模、范围和展布特征。应用petrel三维地质建模软件，采用断层polygon约束，根据不同断层之间的接触关系先后构建了X油田边界断层、主干伴生断层和次级伴生断层，以提高模型的精度。利用沉积相的相控建模，采用序贯指示模拟、序贯高斯模拟的方式分别对沉积相、属性模型予以确定，属性模型的精度得到了极大提高。尤其是分相带反应储层物性的变化，体现了相控建模的优越性，能够满足油田下一步开发的需要。