王海更，田曉平，崔云江，郭鐵恩，王少鵬，黃建廷，孫風(fēng)濤

［中海石油（中國(guó)）有限公司天津分公司渤海油田勘探開(kāi)發(fā)研究院，天津300452］

渤海油田河流相油氣藏關(guān)鍵儲(chǔ)量參數(shù)確定方法

王海更，田曉平，崔云江，郭鐵恩，王少鵬，黃建廷，孫風(fēng)濤

［中海石油（中國(guó)）有限公司天津分公司渤海油田勘探開(kāi)發(fā)研究院，天津300452］

摘要：含油氣面積和有效厚度是渤海油田河流相油氣藏儲(chǔ)量計(jì)算的關(guān)鍵參數(shù)，利用海上油田高品質(zhì)地震資料，應(yīng)用測(cè)井約束反演技術(shù)開(kāi)展砂體，尤其是含油氣砂體的空間展布研究，砂體分布范圍及厚度的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率在80％以上，準(zhǔn)確把握了砂體的含油氣范圍及油氣層厚度；采用油田豐富的壓力資料，預(yù)測(cè)河流相油氣藏的流體界面，在壓力資料品質(zhì)及儲(chǔ)層條件較好的情況下，預(yù)測(cè)的流體界面十分接近實(shí)測(cè)的流體界面，有效提高了儲(chǔ)量計(jì)算過(guò)程中含油氣面積圈定的準(zhǔn)確性；充分利用壁心、測(cè)壓資料開(kāi)展有效厚度下限研究，采用自然電位異常幅度相對(duì)值與微側(cè)向電阻率相對(duì)值的比值（ΔSP/ΔRxo）來(lái)識(shí)別低阻油層，經(jīng)測(cè)試及生產(chǎn)資料證實(shí)，識(shí)別低阻油層的準(zhǔn)確率達(dá)100％，確保了儲(chǔ)量計(jì)算過(guò)程中有效厚度確定的準(zhǔn)確性。

關(guān)鍵詞：含油氣面積；有效厚度；河流相油氣藏；海上油田

新近系河流相油氣藏是渤海油田重要的油氣儲(chǔ)量目標(biāo)。河流相砂體橫向變化快，縱向上油、氣、水間互，儲(chǔ)層非均質(zhì)性明顯［1－2］。而海上油田井控程度較低，測(cè)試及取心等資料相對(duì)較少，使得海上河流相油氣藏儲(chǔ)量評(píng)價(jià)面臨更多的困難。為了準(zhǔn)確客觀的評(píng)價(jià)海上油田的儲(chǔ)量規(guī)模，筆者提出了海上油田河流相油氣藏關(guān)鍵儲(chǔ)量計(jì)算參數(shù)含油氣面積、有效厚度的確定方法。該方法充分考慮了河流相砂體的沉積特點(diǎn)及海上油田鉆井、測(cè)試、取心資料較少的現(xiàn)狀，發(fā)揮海上油田地震資料品質(zhì)好，測(cè)壓資料豐富的優(yōu)勢(shì)，綜合運(yùn)用鉆井資料、測(cè)井資料、地震及波阻抗反演數(shù)據(jù)體以及石油地質(zhì)、地球物理等多學(xué)科理論及技術(shù)，有效地提高了含油氣面積及有效厚度參數(shù)求取的準(zhǔn)確性，在渤海油田儲(chǔ)量評(píng)價(jià)中獲得了良好的應(yīng)用效果。

1　關(guān)鍵儲(chǔ)量計(jì)算參數(shù)

容積法是目前我國(guó)油氣儲(chǔ)量評(píng)價(jià)最常用的方法，而含油氣面積、有效厚度是容積法評(píng)價(jià)儲(chǔ)量的主要技術(shù)參數(shù)［3］。近幾年，隨著渤海油田勘探開(kāi)發(fā)工作的不斷深入，部分油田出現(xiàn)了儲(chǔ)量與產(chǎn)量不匹配的現(xiàn)象。通過(guò)對(duì)油田地質(zhì)儲(chǔ)量復(fù)算結(jié)果統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)在總的儲(chǔ)量變化量中，由有效厚度、含油氣面積引起的儲(chǔ)量變化量占70％左右［4－6］，因此，提高含油氣面積、有效厚度計(jì)算的準(zhǔn)確性，對(duì)儲(chǔ)量評(píng)價(jià)具有十分重要的意義。而對(duì)于鉆井、測(cè)試等資料相對(duì)有限的海上河流相油氣藏來(lái)說(shuō)，提高含油氣面積、有效厚度參數(shù)計(jì)算的精度面臨更多的困難。

2　含油氣面積及有效厚度確定難點(diǎn)

2.1渤海河流相油田儲(chǔ)層復(fù)雜

河流相砂體在平面上多呈彎曲、寬窄相間的帶狀，在橫切河流的剖面上呈窄而厚的盆狀、寬而淺的盤(pán)狀或透鏡狀，在縱切河流的剖面上，一般呈上游厚下游薄的楔狀［7］。經(jīng)鉆井證實(shí)，渤海河流相油田井間儲(chǔ)層橫向變化快，縱向上油、氣、水層間互，往往表現(xiàn)為“一砂一藏”。另外，海上油田探井井距大，井控程度低，因此，應(yīng)用以油組為儲(chǔ)量計(jì)算單元的構(gòu)造法計(jì)算河流相油氣藏儲(chǔ)量時(shí)，不能準(zhǔn)確把握砂體的含油氣范圍及油氣層厚度。

2.2多數(shù)河流相砂體未鉆遇流體界面

在構(gòu)造落實(shí)和儲(chǔ)層分布基本清楚的條件下，依據(jù)對(duì)油氣藏類(lèi)型的正確認(rèn)識(shí)，按流體界面水平外推并在相應(yīng)的儲(chǔ)層頂面構(gòu)造圖上圈定油氣藏邊界，能夠確保含油氣面積的準(zhǔn)確性。用試油資料特別是單層試油資料確定流體界面是最直接和最可靠的方法，在沒(méi)有試油資料證實(shí)油水界面時(shí)，利用有限的油、氣、水層測(cè)試資料，通過(guò)綜合研究并利用測(cè)井資料解釋的流體界面也具有較高的可信度［8－9］。但是，海上油田儲(chǔ)量評(píng)價(jià)階段，探井多位于油氣藏高部位，多數(shù)河流相砂體未鉆遇流體界面。因此，流體界面的確定在充分利用現(xiàn)有試油、測(cè)井資料同時(shí)，必須結(jié)合海上油田的實(shí)際情況尋找其他的有效方法，以提高流體界面確定的可靠性。

2.3低電阻率與正常電阻率油層并存

河流相儲(chǔ)層巖性、物性變化快，非均質(zhì)性明顯，地層水礦化度低且縱、橫向上均存在變化。研究發(fā)現(xiàn)，渤海油田河流相油氣藏具有低電阻率油層與正常電阻率油層并存的特點(diǎn)，其中相當(dāng)一部分低電阻率油、氣層經(jīng)測(cè)試證實(shí)具有很好的產(chǎn)能。如何彌補(bǔ)海上油田取心、試油資料相對(duì)較少的不足，判別和評(píng)價(jià)低電阻率油、氣層并確定有效厚度下限，是有效厚度確定的基礎(chǔ)和難點(diǎn)。

由于渤海河流相油田儲(chǔ)層復(fù)雜，鉆井及試油等資料有限，使得含油氣面積及有效厚度等關(guān)鍵儲(chǔ)量參數(shù)計(jì)算精度低，計(jì)算的油田儲(chǔ)量要么偏保守，要么過(guò)于樂(lè)觀，在很大程度上影響了油田的開(kāi)發(fā)效果。

3　儲(chǔ)量參數(shù)確定方法

為降低儲(chǔ)量計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)，提高含油氣面積及有效厚度等儲(chǔ)量參數(shù)的計(jì)算精度，在充分利用海上油田高品質(zhì)地震資料、豐富的壓力及壁心資料的基礎(chǔ)上，渤海油田相關(guān)研究人員開(kāi)展了一系列的關(guān)鍵儲(chǔ)量參數(shù)確定方法研究。

3.1儲(chǔ)層精細(xì)描述技術(shù)

根據(jù)地震資料和少量探井預(yù)測(cè)儲(chǔ)層橫向變化是油氣勘探的重要課題，特別是在儲(chǔ)層橫向變化大的地區(qū)尤為重要［10］。測(cè)井約束反演是基于模型的反演技術(shù)，能較好的預(yù)測(cè)儲(chǔ)層的橫向變化，是開(kāi)展儲(chǔ)層精細(xì)描述的核心技術(shù)［11］。海上油田采集的地震資料品質(zhì)好，尤其在新近系明化鎮(zhèn)組，地震資料主頻基本在40 Hz以上。另外，渤海海域淺層泥巖發(fā)育，儲(chǔ)層和非儲(chǔ)層有明顯的波阻抗差異。因此，海上油田河流相油氣藏的儲(chǔ)量評(píng)價(jià)把縱向分辨率高的測(cè)井資料和橫向覆蓋廣的地震資料相結(jié)合，應(yīng)用測(cè)井約束反演技術(shù)開(kāi)展了河流相砂體的空間展布研究。

在應(yīng)用該技術(shù)過(guò)程中，逐漸形成了適合海上油田的幾個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)的處理方法。

1）儲(chǔ)層與非儲(chǔ)層的地球物理響應(yīng)識(shí)別

首先利用與巖性有關(guān)的測(cè)井曲線和測(cè)井解釋成果確定巖性區(qū)分曲線，在此基礎(chǔ)上，采用交會(huì)圖法總結(jié)儲(chǔ)層和非儲(chǔ)層的地球物理特征的規(guī)律性。通過(guò)自然伽馬與密度、自然電位與聲波時(shí)差交會(huì)圖的對(duì)比發(fā)現(xiàn)，渤海大部分新近系河流相油田，聲波曲線一般不能很好的區(qū)分砂、泥巖，密度曲線則能顯著區(qū)分儲(chǔ)層和非儲(chǔ)層，因此，渤海油田的波阻抗反演工作基于密度曲線開(kāi)展。

2）層位標(biāo)定

利用測(cè)井資料和從井旁地震剖面中提取的綜合子波制作合成地震記錄，然后通過(guò)與井旁地震剖面開(kāi)展相關(guān)對(duì)比，最終確定合成地震記錄，獲得精確的時(shí)深關(guān)系，正確建立地震和測(cè)井的關(guān)系。

3）反演子波估算

層位標(biāo)定完成之后，重新提取合理的子波，對(duì)各個(gè)子波的相位、頻率、振幅特征對(duì)比分析，確保子波空間變化的合理性。

4）波阻抗反演

以測(cè)井資料和地震層位信息為基礎(chǔ)建立初始地質(zhì)模型，采用模型優(yōu)選迭代擾動(dòng)算法，通過(guò)不斷修改更新地質(zhì)模型，使模型正演合成地震資料與實(shí)際地震數(shù)據(jù)最佳吻合，從而得到反演結(jié)果。

5）色標(biāo)選取

開(kāi)展砂體追蹤前，色標(biāo)的選擇一方面要能分辨薄層砂體，同時(shí)也應(yīng)與井實(shí)鉆的砂體厚度相吻合。利用測(cè)井約束反演技術(shù)得到代表儲(chǔ)層（砂體）的地震屬性數(shù)據(jù)體之后，通過(guò)追蹤砂體的頂、底面反射，編制砂體的頂?shù)酌鏄?gòu)造圖、砂體厚度圖及有效厚度圖，從而為儲(chǔ)量計(jì)算提供重要基礎(chǔ)［12－14］。

從圖1和圖2可以看出，XX－1油田開(kāi)發(fā)井鉆后落實(shí)的砂體分布范圍、砂層厚度與儲(chǔ)量評(píng)價(jià)階段對(duì)砂體的認(rèn)識(shí)基本相當(dāng)，說(shuō)明儲(chǔ)層精細(xì)描述技術(shù)能有效解決河流相砂體的空間展布研究的難題，目前這種技術(shù)在渤海油田的應(yīng)用日趨成熟。

3.2壓力預(yù)測(cè)流體界面技術(shù)

利用測(cè)壓數(shù)據(jù)建立各個(gè)儲(chǔ)層段地層深度與壓力的關(guān)系式，因地層所含流體的密度不同，導(dǎo)致其斜率不同，利用油線、氣線及水線的交點(diǎn)可以預(yù)測(cè)流體界面［15］。當(dāng)采用該技術(shù)利用多井的壓力資料進(jìn)行流體界面預(yù)測(cè)時(shí)，應(yīng)確保這些井的壓力資料點(diǎn)屬于同一油藏，海上油田淺層地震資料品質(zhì)好，構(gòu)造及斷裂系統(tǒng)相對(duì)落實(shí)，儲(chǔ)層精細(xì)描述等技術(shù)的應(yīng)用都確保了對(duì)河流相油氣藏的認(rèn)識(shí)，具備利用壓力資料預(yù)測(cè)流體界面的有利條件。另外，海上油田探井具有豐富的FMT/MDT測(cè)壓資料，為這種方法的應(yīng)用提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。

圖1　XX－1油田s1砂體開(kāi)發(fā)前、后分布范圍對(duì)比

圖2　XX－1油田主力砂體鉆前、鉆后厚度對(duì)比

通過(guò)對(duì)渤海地區(qū)多個(gè)油田應(yīng)用實(shí)例研究，認(rèn)為測(cè)試點(diǎn)質(zhì)量、測(cè)壓點(diǎn)數(shù)量、測(cè)壓點(diǎn)之間距離、儲(chǔ)層、地下流體性質(zhì)以及區(qū)域水線確定是影響預(yù)測(cè)流體界面精度的關(guān)鍵因素［16］。

1）測(cè)試時(shí)測(cè)試儀器穩(wěn)定性好，壓力計(jì)精度高，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)壓點(diǎn)壓力恢復(fù)達(dá)到穩(wěn)定，增壓點(diǎn)和低壓點(diǎn)則不能采用。

2）油、氣層至少要有3個(gè)以上有效測(cè)壓點(diǎn)，測(cè)壓點(diǎn)距離越大（大于6m），預(yù)測(cè)的流體界面誤差越小。

3）儲(chǔ)層應(yīng)具備較好的巖性、物性條件，并且分布穩(wěn)定，儲(chǔ)層厚度越大（大于5m），預(yù)測(cè)的流體界面誤差越小，如果油、氣層存在薄互層，壓力點(diǎn)的代表性就差。

4）當(dāng)?shù)叵略兔芏刃∮?.910 g/cm3、粘度小于100mPa·s時(shí)，壓力回歸的地下原油密度與實(shí)測(cè)密度接近，預(yù)測(cè)的流體界面可靠［17］。

5）選擇與油氣層深度相近的水層測(cè)壓點(diǎn)，在單井回歸水線的基礎(chǔ)上，對(duì)油田內(nèi)相當(dāng)深度的水層測(cè)壓點(diǎn)進(jìn)行分析，盡量應(yīng)用多個(gè)水層測(cè)壓點(diǎn)進(jìn)行水線回歸，確定區(qū)域水線［18］。

渤海XX－2油田7－1砂體是油田主力含油砂體，在儲(chǔ)量評(píng)價(jià)階段，鉆遇該砂體的探井處于油藏高部位，未鉆遇油水界面，揭示的油層底海拔為－1518.1m，通過(guò)對(duì)砂體的儲(chǔ)層性質(zhì)及壓力資料分析，認(rèn)為砂體具備利用壓力資料開(kāi)展流體界面預(yù)測(cè)的條件。利用壓力資料回歸得到地層原油密度0.790 g/cm3，地層水密度為0.970 g/cm3，壓力資料預(yù)測(cè)油水界面海拔為－1542.3m。油田開(kāi)發(fā)階段，在砂體低部位鉆探開(kāi)發(fā)井3井，揭示油水界面海拔為－1542m，與預(yù)測(cè)結(jié)果一致（圖3，圖4）。利用壓力資料預(yù)測(cè)界面技術(shù)被廣泛應(yīng)用于河流相油氣藏儲(chǔ)量評(píng)價(jià)，獲得了良好的應(yīng)用效果，逐漸成為海上油田儲(chǔ)量評(píng)價(jià)階段確定流體界面的一種重要手段。

3.3有效厚度下限研究

有效厚度下限的確定對(duì)有效厚度參數(shù)確定具有重要的意義。巖性、物性、含油性通常是以巖心資料為基礎(chǔ)，以試油、試采為依據(jù)確定的。海上油田DST測(cè)試及鉆井取心成本高，為提高效率，很少進(jìn)行界限層的測(cè)試。渤海油田探井中基本都進(jìn)行系統(tǒng)的測(cè)壓及井壁取心，實(shí)踐證明，壓力測(cè)試資料能夠很好的反映儲(chǔ)層的滲透性（圖5），系統(tǒng)的井壁取心也為巖性、物性、含油性關(guān)系研究提供了豐富的資料（圖6）。因此渤海油田河流相油氣藏有效厚度下限研究中充分利用了測(cè)壓及壁心資料。電性標(biāo)準(zhǔn)是實(shí)際劃分有效厚度的操作標(biāo)準(zhǔn)，即測(cè)井資料與取心、試油、壁心、測(cè)壓資料相結(jié)合建立的油、氣、水、干層標(biāo)準(zhǔn)［19－21］。

圖3　XX－2油田7－1砂體壓力剖面

圖4　XX－2油田7－1砂體對(duì)比

目前，以電阻率－孔隙度系列為基礎(chǔ)的常規(guī)測(cè)井技術(shù)仍是渤海油田測(cè)井評(píng)價(jià)的主要手段，常規(guī)測(cè)井技術(shù)可以有效識(shí)別正常電阻率油氣層。由于渤海河流相砂巖油氣藏低電阻率油層與正常電阻率油層并存，開(kāi)展低電阻率油層識(shí)別是有效厚度下限研究的重要內(nèi)容。研究發(fā)現(xiàn)，渤海油田已發(fā)現(xiàn)的絕大部分低電阻率油層在鹽水泥漿鉆井條件下與水層相比具有自然電位低、沖洗帶電阻率高的測(cè)井響應(yīng)特征，基于這種認(rèn)識(shí)，采用自然電位異常幅度相對(duì)值與微側(cè)向電阻率相對(duì)值的比值（ΔSP/ΔRxo）來(lái)識(shí)別低阻油層。

圖5　XX－3油田明化鎮(zhèn)組測(cè)井解釋物性

圖6　XX－4油田壁心巖性與物性關(guān)系

圖7　XX－4油田ΔSP/ΔRxo值與地層深側(cè)向電阻率關(guān)系

該方法在渤海油田獲得了很好的應(yīng)用效果，目前被廣泛應(yīng)用于渤海油田低電阻率油層的識(shí)別。圖7為XX－4油田ΔSP/ΔRxo與地層深側(cè)向電阻率關(guān)系圖版，低阻油層段ΔSP/ΔRxo值明顯低于水層段，可有效判別低電阻率油層。

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（編輯高巖）

中圖分類(lèi)號(hào)：TE155

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：0253－9985（2011）02－0287－06

收稿日期：2010－06－08；

修訂日期：2011－03－04。

第一作者簡(jiǎn)介：王海更（1980—），男，工程師，開(kāi)發(fā)地質(zhì)。

Calculation of key reserve parameters of fluvial reservoirs in Bohai oilfiled

Wang Haigeng，Tian Xiaoping，Cui Yunjiang，Guo Tieen，Wang Shaopeng，Huang Jianting，Sun Fengtao
（Exploration and Production Research Institute of BohaiOilfield，CNOOC Tianjin Company，Tianjin 300452，China）

Abstract：Oil/gas-bearing area and net pay thickness are the two key parameters for reserve calculation of fluvial sandstone reservoirs in Bohai oilfield.Quality seismic data and log-constrained seismic inversion technology were used to predict the area and thickness of oil/gas-bearing sandbodies with accuracy over 80％.The abundant formation pressure data available were used to predict oil/gas-water contacts.The prediction results coincide well with themeasured data，effectively enhance the accuracy of oil/gas-bearing area for reserve calculation.Sidewall core data and formation pressure datawere used to determine the lower limitof net pay thickness.TheΔSP/ΔRxowas used to identify low resistivity oil layers and the accuracy is up to 100％.

Key words：hydrocarbon-bearing area，net pay thickness，fluvial reservoir，offshore oilfield