精细油藏描述技术与方法

精细油藏描述技术与方法TheTechnologyofDetailedReservoirDescription精细油藏描述（DetialedReservoirDescription）是由油藏描述（ReservoirDescription）向定量化方向发展演化出来的，其目的就是如何准确地揭示地质体的本来面目，建立油藏地质模型。主要内容•精细油藏描述方法•精细油藏描述的技术现状与发展趋势•主体流程中存在的主要问题与技术对策精细油藏描述已经远远不是以单一的地质研究来解决问题，而是由一般的单学科研究向多学科综合表征的方向发展，并伴随着许多新技术产生和新研究方法的广泛应用。•定量地质学研究技术•测井研究技术•地震储层研究技术•高分辨率层序地层研究技术•综合研究技术……油藏精细描述的技术手段油田开发两个主题：认识油藏和改造油藏。油藏描述的任务：如何认识油藏的实际情况两个方面推动：勘探方面难度急剧增加；开发方面必须在更加精细的尺度上认识和研究储层，才能找出进一步挖潜的对象，实现老油田的稳产。在新技术和新方法的推动下，储层表征开始了由定性到定量、由宏观向微观、由单一学科向多学科多专业综合发展。大量的剩余油滞留与底下，而油田的采收率又难以达到很好的提高，主要原因是我们对储层的真实面貌认识不清。研究所依赖的地震只可以在宏观让给出概念的认识，精细描述远远不够，而测井则主要解决井筒内一维上的特征。只有进行精细的储层描述（可利用露头和密井网解剖），建立地质知识和储层预测的规律，才能在很大程度上确实提高储层预测的精度。研究目的和解决的主要问题油田开发早中期，对于连续性较好、厚度较大的储层、高孔高渗带、明显的构造和断层等问题，通过地震和地质等常规的方法，已经基本得到解决；油田开发的晚期，重点关心的是低孔低渗带、薄储层、隔夹层、微构造和小断层及岩石物性的非均质性等问题，是我国大部分油田目前面临的主要问题，而该研究又是世界性的攻关难题。研究目的和解决的主要问题主要内容•精细油藏描述方法•精细油藏描述的技术现状与发展趋势•主体流程中存在的主要问题与技术对策地质研究与地质模型的发展方向•研究的尺度越来越小；•基本单元越来越小；•定量化和预测化趋势越来越明显。这种发展趋势也是为了满足生产的要求，新油田的高效开发，特别是老油田的深入挖潜问题，没有精细的地质研究是非常困难的。学科的发展生产的需要勘探油藏描述开发油藏描述（中后期）定性地质学半定量地质学定量地质学需要在更加精细的尺度上研究储层的特征和变化规律需要研究储层的三维分布特征和各种非均质性构造研究储层宏观分布规律小断层沉积微相储层厚度分布物性分布储层预测方法。。。。。。1储层地质研究的精细化•沉积单元的微小化•地层单元的尺度•构造的解释精度•成岩演化的详细程度•流动单元精细划分逐级进行储层详细研究示意图流动单元的概念与级次化分析沉积特征〔岩性特征（泥质含量、粒度中值）〕+沉积环境沉积相（岩相）岩石物理相流动单元成岩相+物性（孔隙度、渗透率）流动特性沉积特征〔岩性特征（泥质含量、粒度中值）〕+沉积环境沉积相（岩相）岩石物理相流动单元成岩相+物性（孔隙度、渗透率）流动特性流动单元是从宏观到微观不同级次的、垂向及侧向上连续的、影响流体流动的岩石特征相似的相对均质单元。微观非均质流动单元FZI法R35孔喉几何形状分析法静态动态平面非均质流动单元精细沉积学法三参数法IRH法层间非均质流动单元层内非均质流动单元精细沉积学法三参数法FZI法IRH法精细沉积学法三参数法FZI法井间流动能力指数IFCI法井间流动能力指数IFCI法建立不同级次储层流体流动单元的划分方法物镜20倍，目镜10倍，放大200倍，扫描总厚度50um，步进10um。通过三维扫描我们可以测量、计算得到孔隙的三维数据和再现某一孔隙的形态；还可以观察孔隙在颗粒间的分布特征及孔隙间的相互关系激光共聚焦测定岩石孔隙结构：开创对微观孔隙结构的全新技术，做到对三维孔隙度和孔隙结构的准确测定，研究孔隙演化与成因过程，对储层物性给出准确评价成岩演化的研究描述孔隙结构：一维二维三维2研究的定量化（Quantitative）储层地质学（ReservoirGeology）的发展方向一般描述半定量定量地质学地质知识库的积累，提高了地质模型的准确性。研究内容：定量表征地质体的形态、特征、砂体之间的各种比例关系以及砂体内部的各种参数。研究方法：主要包括野外露头解剖，油田密井网区的研究和沉积体系的物理模拟与数值模拟等。砂体类型数量数量百分比面积面积百分比辫状水道118.211587.214.27近岸水道1611.919994.824.62近岸-远岸水道107.512438.715.32远岸水道3223.98426.410.38溢岸沉积1813.438144.70席状砂2014.92768.63.41远端坝1511.21138.21.40天然堤86.02770.63.41泥石流32.21818522.39小型滑塌10.778.40.10滦平扇三角洲各砂体类型定量统计表定量研究实例砂体类型最小值最大值平均值近岸水道22.52226.3085.12溢岸沉积30.88334.16122.36席状砂8.98272.33109.27远端坝18.9984.9749.35泥石流32.5199.9963.29滦平扇三角洲各沉积单元宽厚比定量数据表定量研究实例3测井技术在储层表征中的作用日益明显面临的问题：•不能满足老油田对薄层、差层挖潜的需要；•裸眼井及套管井水淹层定量解释还存在较多的问题，不能很好地解释地层、流体随开发过程的变化；•裂缝和低渗透储层的测井解释技术急待提高。传统的测井手段仍是我们依靠的主要工具新测井技术得到了一定的发展和应用•成像测井技术提供高分辨率的真实井壁情况，确定地层倾角，探测裂缝、空洞，定量描述薄层，确定断层位置等。•核磁共振测井提供定量、可靠的孔隙大小分布、渗透率和束缚或可动液体饱和度，探测油气层采收率和有效厚度。•随钻测井不占用钻井时间，测量原始状态地层和流体的真实情况；在水平井的钻井过程中，也可以根据地层的变化及时调整钻井轨迹。常规测井泥质白云岩水平裂缝解释成果图（据肖毓祥）常规测井挖潜4地震研究的精细化使储层的精细预测成为可能开发地震，也称储层地震学或油藏地震学。在油气田开发和开采过程中，对油藏特征进行横向预测，做出完整描述和进行动态监测的一门新兴学科。这些技术有:地震目标处理、三维联片处理、迭前深度偏移、高分辨率地震勘探、地震属性分析与烃类检测、相干体分析、定量地震相分析、地震综合解释与可视化、地震反演、储层特征重构与特征反演、AVO分析与反演、3DAVO、井间地震、四维地震、多波多分量等。开发地震的内涵包括两个部分，即储层静态描述与油藏动态管理。目前，地震的前沿技术主要包括四维地震、井间地震、P波方位AVO与多波方位AVO、多波多分量等。四维地震主要是针对开发过程中的储层与流体的变化；井间地震是针对油田开发过程中的精细储层研究和油藏管理而开展的；P波方位AVO与多波方位AVO是AVO技术的发展，主要用于对油气藏的直接识别；多波多分量的应用主要有两个方面，一是成像，二是岩性与流体识别，主要是针对复杂的地貌和成藏过程进行研究。相对波阻抗相对波阻抗绝对波阻抗三角洲朵叶体展布地层深度GRRT岩性剖面沉积微相三角洲前缘分流间湾分流间湾三角洲平原分流河道三角洲平原分流河道花港组上段上部主力气层主力气层典型三角洲相沉积模式三维可视化技术预测沉积体分布特征5高分辨率层序地层学和层次界面分析方法High-resolutionSequencestratigraphy高分辨率层序地层的分析以露头、岩心、测井和和高分辨率地震反射剖面资料为基础，运用精细层序划分和对比技术，首先在井剖面上进行高精度的层序地层划分，然后根据层序的叠置式样进行井间的预测。和一般的旋回对比相比较，由于更多地考虑了时间分辨率，可以在一定程度上提高对储层的预测精度。巴哈马堤岩相1-珊瑚骨架2-障结灰岩/珊瑚浮石3-骨架泥粒灰岩/粒状灰岩4-球状泥粒灰岩/粒状灰岩5-细骨架泥粒灰岩/粒泥状灰岩6-细骨架/球状泥粒灰岩7-骨架/球状粒泥状灰岩/泥岩高分辨率层序地层分析与预测地层结构相分异岩石物性旋回的对称性及可对比性堆积样式与体积分配所有的沉积与地层属性实际上都是有内在的联系。Alferd堆积效应不同规模尺度下体积分配决定沉积物的削蚀充填（cannibalism）与保存英尺沉积剖面上地形单元变更同一相带沉积物属性的变化综合研究将是未来的发展趋势储层综合研究示意图地质统计测井与岩心地震流体参数岩石物性储层综合研究示意图6原型模型的研究油田开发过程中储层研究的主要问题是储层的预测问题，要想提高储层的预测精度，必须解决两个方面的问题，•要有一个比较精确的沉积体模型，最起码要比被预测的实体精细程度高，•是要有一套适合于被预测体的储层预测方法。但其中最根本的还是要有比较精细的原型模型。原型模型（PrototypeModel）就是反应一个沉积体系的真实的建筑结构和物性分布模型，以及由此而总结出的储层预测方法。野外露头、密井网解剖和沉积物理模拟相结合，并相互补充应证，建立储层原型模型和地质知识库。地质知识库的种类越来越多，作用越来越大岩相地质知识库微相地质知识库砂体规模尺度库地质统计知识库。。。。。。滦平扇三角洲砂体成因单元非均质地质知识库大小成因单元形状宽度（m）厚度（m）遮挡层沉积构造粒度分选平原泥石流1~310~30水平泥粉岩块状层理大型槽状辫状水道300~5001.5~8水平泥、粉岩大型槽状平行层理板状层理近岸水道200~10003~16水平泥岩波状泥粉岩平行层理交错层理（槽状、板状）远岸水道100~5000.5~5水平泥岩平行层理交错层理天然堤50~2000.5~1.5波状泥粉岩平行层理波状层理河口坝30~1002~4波状泥粉岩交错层理远砂坝20~701~3波状泥粉岩小型交错层理席状砂300~20000.5~2水平页岩块状层理平行层理波状层理滑塌浊积50~2002~6水平页岩倾斜泥岩块状层理溢岸沉积100~3001~1.5水平泥岩波状层理备注：G—砾岩SC—砾状粗砂SF—中细砂SG—含砾粗砂Sm—中砂岩fs—粉细砂vfs—极细-粉砂11010010100100010000100000河道宽(m)厚度(m)各种河道充填砂体的宽度与厚度交绘图原型模型在储层模数中的应用主要有两个方面：•直接建立储层参数的空间分布概率模型，用于油田较少资料条件下储层建模；•验证各随机模拟算法的适用性。各相型变差函数模型F1F3F6各相型变差函数模型F1F3F6F1F3F6不同井距数据分布图100米300米500米布尔模拟模型截断高斯模拟模型序贯指示模拟模型模拟效果比较183个数据随机模拟的方法很多,但在众多的随机模拟方法中，如何针对所描述地质现象和参数的特点选择合适的模拟方法以及每种模拟方法的最佳适用条件、应用范围、与各种储层参数的关系等成为当今随机建摸攻关的难题。所谓随机建模就是利用一个地质体某一属性已知的结构统计特征，通过一些随机算法来模拟未知区这一属性的分布，使其与已知的统计特征相同，从而达到模拟储层非均质性，直到预测井间参数分布的目的。真实情况确定性建模随机建模概率最好的结果1概率最佳猜测1概率优选结果1地下真实情况随机建模的多个实现内插趋势随机模拟多源信息和地质知识库随机建模油水界面东河砂岩预测的夹层储层物性基本不变东河一号油藏夹层预测概念地质模型东河1井应用效果吉林**油田低孔低渗油藏数值建模实例利用辫状河和扇三角洲沉积体系关键参数和预测技术，综合岩心、地震、测井、试井和开发资料，使储层预测符合率有较大程度的提高。检验储层预测方法建立精细地质模型及数值模拟研究•可按层次界面划分的级次分别建立不同级别的地质模型，并能表现出各级层次界面和隔夹层；•多学科信息的综合应用；•充分应用地质统计学尤其随机建摸方法；•应用适时动态资料拟合技术；•数值模拟方法快速筛选地质实现技术。辫状河道砂体岩相垂直流向方向（合成变差函数图）60m