何秋麗 (中石油大慶油田有限責(zé)任公司勘探開(kāi)發(fā)研究院,黑龍江大慶163712)

井震匹配構(gòu)造建模技術(shù)在密井網(wǎng)區(qū)的應(yīng)用
——以大慶長(zhǎng)垣薩北油田BRSX區(qū)塊為例

何秋麗 (中石油大慶油田有限責(zé)任公司勘探開(kāi)發(fā)研究院,黑龍江大慶163712)

針對(duì)油田密井網(wǎng)區(qū)的井資料特點(diǎn)以及深度開(kāi)發(fā)措施調(diào)整對(duì)構(gòu)造模型的要求,仔細(xì)分析了井、震資料在建立構(gòu)造模型方面的優(yōu)勢(shì)和局限性,在此基礎(chǔ)上采用井震匹配方式進(jìn)行構(gòu)造建模。通過(guò)井點(diǎn)定位、構(gòu)造趨勢(shì)參考、解釋成果約束、動(dòng)態(tài)資料驗(yàn)證等手段建立了大慶長(zhǎng)垣薩北油田BRSX區(qū)塊的精細(xì)構(gòu)造模型。該方法融合了構(gòu)造解釋和建模思想,建立的模型精度高,和生產(chǎn)動(dòng)態(tài)結(jié)果相符,在利用模型進(jìn)行注采系統(tǒng)調(diào)整過(guò)程中見(jiàn)到良好效果。

密井網(wǎng);構(gòu)造建模;井震匹配;調(diào)整挖潛

處于高含水開(kāi)發(fā)階段的油田密井網(wǎng)區(qū),精細(xì)構(gòu)造模型在構(gòu)造與儲(chǔ)層表征、剩余油描述、精細(xì)挖潛中發(fā)揮著重要作用[1,2]。為建立精細(xì)構(gòu)造模型,油藏工作者基于井或地震資料進(jìn)行了許多研究并確定了多種構(gòu)造建模方法[3～7]。但這些建模方法在井震匹配的深度和廣度方面還存在不足,對(duì)構(gòu)造的表征精度還不能完全滿(mǎn)足后續(xù)儲(chǔ)層表征、開(kāi)發(fā)調(diào)整的需要?；诘卣鸾忉尦晒臉?gòu)造建模對(duì)模型整體特征把握較好,但對(duì)低級(jí)序斷層及微構(gòu)造表征精度低,不能滿(mǎn)足油田深入挖潛的需要。簡(jiǎn)單的以井資料為準(zhǔn),采用地震解釋結(jié)果作約束進(jìn)行構(gòu)造建模不能合理解決井震不匹配現(xiàn)象,給模型帶來(lái)偏差。大慶長(zhǎng)垣薩北油田BRSX區(qū)塊,經(jīng)過(guò)近50年的開(kāi)發(fā),目前已進(jìn)入高含水開(kāi)發(fā)期,急需對(duì)該區(qū)塊進(jìn)行深入的措施調(diào)整,提高油田穩(wěn)產(chǎn)能力。建立井震相匹配、動(dòng)靜態(tài)相符的構(gòu)造模型,實(shí)現(xiàn)對(duì)構(gòu)造三維精細(xì)表征成了研究區(qū)的首要任務(wù)。為此,筆者從開(kāi)發(fā)需求出發(fā),根據(jù)研究區(qū)井資料的特點(diǎn),在分析高含水開(kāi)發(fā)后期精細(xì)構(gòu)造模型標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上開(kāi)展了井震匹配構(gòu)造建模研究,最終建立了精細(xì)的構(gòu)造模型,對(duì)指導(dǎo)該區(qū)精細(xì)調(diào)整挖潛起到了很好的作用。

1 研究區(qū)概況

BRSX區(qū)塊位于大慶長(zhǎng)垣薩北油田,面積38.2km2,構(gòu)造相對(duì)平緩,斷層發(fā)育。區(qū)內(nèi)包含薩爾圖、葡萄花、高臺(tái)子共3套油層,劃分為8個(gè)油層組、35個(gè)砂巖組、114個(gè)沉積單元,儲(chǔ)層厚度約380m。1960年投入大規(guī)模開(kāi)發(fā),目前處于高含水開(kāi)發(fā)階段。共有6套井網(wǎng),油水井4200口,井網(wǎng)密度90口/km2。在目的層內(nèi),井鉆遇斷點(diǎn)325個(gè),其中斷距5m以下的153個(gè),未組合的斷點(diǎn)32個(gè)。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)構(gòu)造儲(chǔ)層的精細(xì)表征,新采集了10m×10m的高密度三維地震資料,并進(jìn)了精細(xì)的構(gòu)造解釋。

經(jīng)過(guò)多年的開(kāi)發(fā)調(diào)整和不間斷的精細(xì)油藏描述,對(duì)BRSX區(qū)塊的開(kāi)發(fā)特征認(rèn)識(shí)較為清楚,并形成了齊全規(guī)范的動(dòng)、靜態(tài)資料數(shù)據(jù)庫(kù)。目前開(kāi)發(fā)調(diào)整的主要措施是根據(jù)構(gòu)造、儲(chǔ)層認(rèn)識(shí),在斷層邊部部署高效井,在厚油層頂部部署水平井,以及鉆補(bǔ)充調(diào)整井等。因此,亟需建立精細(xì)的構(gòu)造模型,在三維空間上實(shí)現(xiàn)對(duì)構(gòu)造的精細(xì)表征。

2 井震匹配構(gòu)造建模技術(shù)方法

處于高含水開(kāi)發(fā)期的油田密井網(wǎng)區(qū),對(duì)構(gòu)造模型的精度要求主要體現(xiàn)在2個(gè)方面:一是模型要滿(mǎn)足儲(chǔ)層精細(xì)表征、剩余油描述以及利用高效井和水平井等特殊手段開(kāi)采剩余油的需要;二是構(gòu)造模型要符合當(dāng)前對(duì)開(kāi)發(fā)特征的認(rèn)識(shí),即和生產(chǎn)井動(dòng)態(tài)相關(guān)。在井網(wǎng)密度大的區(qū)塊,斷點(diǎn)和分層的識(shí)別準(zhǔn)確是硬數(shù)據(jù),利用這些井?dāng)?shù)據(jù)可實(shí)現(xiàn)斷層在空間上的精確定位;但是由于其是點(diǎn)數(shù)據(jù),采用多剖面對(duì)比方法只能在二維空間對(duì)斷層進(jìn)行分析組合,因此許多斷點(diǎn)無(wú)法組合,成為孤立斷點(diǎn)。地震資料可以識(shí)別出構(gòu)造的三維空間形態(tài)[8,9],但目前對(duì)構(gòu)造的解釋還是以二維剖面解釋為主,真正的三維空間對(duì)構(gòu)造的精細(xì)表征還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)。另外,受地質(zhì)、地震資料等因素的影響,對(duì)低級(jí)序斷層和微構(gòu)造解釋還存在不確定性[10]。井震匹配構(gòu)造建模就是利用井靜態(tài)資料對(duì)構(gòu)造的空間定位作用、地震資料對(duì)構(gòu)造的三維空間識(shí)別作用、動(dòng)態(tài)資料對(duì)構(gòu)造的檢驗(yàn)分析作用來(lái)相互約束、相互分析,從而進(jìn)行建模。

井震匹配精細(xì)構(gòu)造建模主要包括4個(gè)步驟:①時(shí)間域的斷點(diǎn)組合歸位;②深度域井震匹配斷層建模;③生產(chǎn)資料斷層匹配分析;④地震約束層位建模。具體流程如圖1所示。

圖1 密井網(wǎng)條件下井震匹配構(gòu)造建模流程

3 構(gòu)造模型的建立

3.1 時(shí)間域斷點(diǎn)組合歸位

井震匹配斷點(diǎn)組合歸位的目有2個(gè):一是在三維空間中利用斷層解釋成果對(duì)斷點(diǎn)重新組合分析;二是利用斷點(diǎn)數(shù)據(jù)對(duì)地震解釋成果分析檢查,斷點(diǎn)和地震解釋斷層相互約束分析,對(duì)有異議的地方重新解釋分析,最終完成斷點(diǎn)的組合,確立斷層空間的交切組合關(guān)系。為了實(shí)現(xiàn)該目的,選用了具有解釋、建模功能的Petrel軟件來(lái)建立構(gòu)造模型:首先將斷點(diǎn)、分層等井?dāng)?shù)據(jù)輸入軟件建立模型工區(qū),然后將地震解釋工區(qū)中的地震體、解釋成果、速度場(chǎng)輸入模型工區(qū);利用速度場(chǎng)把斷點(diǎn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到時(shí)間域,在三維空間中進(jìn)行歸位組合;在該過(guò)程中,充分利用地震屬性體(相干體、螞蟻體等)等輔助手段進(jìn)行分析,同時(shí)通過(guò)分析斷點(diǎn)尤其小斷距斷點(diǎn)在地震剖面上的響應(yīng)特征,結(jié)合三維空間斷層的組合關(guān)系來(lái)確定解釋的合理性。采用這種井震相互約束、相互驗(yàn)證的方法完成了BRSX區(qū)塊斷點(diǎn)組合和對(duì)斷層在空間組合特征的認(rèn)識(shí),斷點(diǎn)的組合率明顯提高 (表1),斷層的組合關(guān)系更加清晰(圖2)。

表1 不同方法對(duì)斷點(diǎn)組合的效果

3.2 深度域斷層建模

受速度因素的影響,地震解釋成果轉(zhuǎn)換到深度域時(shí)都會(huì)出現(xiàn)偏差,斷面在空間的具體位置也不能得到精確的定位。同時(shí),由于地震分辨率的影響,對(duì)大斷層尾部和低級(jí)序斷層在井間的延伸長(zhǎng)度不能進(jìn)行精細(xì)解釋。因此,要實(shí)現(xiàn)斷層在三維空間上的精細(xì)表征必須發(fā)揮井?dāng)?shù)據(jù)在空間上的精確定位作用,即采用斷點(diǎn)控制斷面的具體位置、地震解釋結(jié)果控制斷層形態(tài)的方法。通過(guò)綜合分析井點(diǎn)分層的層位落差關(guān)系、周邊井構(gòu)造趨勢(shì)以及地震解釋的趨勢(shì)來(lái)確定大斷層尾部及低級(jí)序斷層在井間的具體延伸長(zhǎng)度、位置。通過(guò)該方法建立了研究區(qū)目的層65條斷層的井震匹配斷層模型(圖3)。

圖2 研究區(qū)時(shí)間域井震匹配斷層建模

3.3 生產(chǎn)資料匹配斷層分析

在利用地震資料解釋斷層時(shí),受地下地質(zhì)條件、地震數(shù)據(jù)的影響,斷層解釋結(jié)果存在多解性。但是,研究區(qū)井網(wǎng)密、開(kāi)發(fā)時(shí)間長(zhǎng),生產(chǎn)動(dòng)態(tài)資料豐富,如果井間存在斷層,就會(huì)在注采關(guān)系上體現(xiàn)出來(lái)。根據(jù)該思路,對(duì)研究區(qū)內(nèi)沒(méi)有井?dāng)帱c(diǎn)控制的8條井間斷層進(jìn)行動(dòng)態(tài)資料匹配驗(yàn)證。在具體實(shí)施過(guò)程中,根據(jù)所建斷層模型斷距的大小、斷失的層位、儲(chǔ)層連通信息等,分別在每條斷層兩側(cè)都優(yōu)選了同一注采單元內(nèi)的4口注采井進(jìn)行分析,并根據(jù)采出井隨注入井注水受效變化情況確定井間是否存在斷層。采用該方法,否定了新解釋建立的3條井間斷層,為建立符合動(dòng)態(tài)生產(chǎn)特征的構(gòu)造模型打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3.4 地震約束層位建模

地震解釋過(guò)程中的構(gòu)造成圖是利用速度場(chǎng)對(duì)解釋層位進(jìn)行時(shí)深轉(zhuǎn)換,并利用井點(diǎn)數(shù)據(jù)校正得到的。對(duì)于建立精細(xì)構(gòu)造模型來(lái)說(shuō)該成果不能直接應(yīng)用,只能作為約束條件參與層位模型的建立。為了能準(zhǔn)確落實(shí)微構(gòu)造,采用殘差面分析法對(duì)軟件提供的幾種構(gòu)造框架建模算法進(jìn)行優(yōu)選分析。通過(guò)抽稀部分井作為后驗(yàn)井的方法確定了校正井點(diǎn)殘差面最為合理的收斂算法進(jìn)行地震約束建模,建立了薩爾圖、葡萄花、高臺(tái)子等3套油層共9個(gè)油層組的框架模型,然后在油層組模型的約束下建立了砂巖組和小層級(jí)別的層位模型,最終建立了研究區(qū)的構(gòu)造模型 (圖4),可以看出,利用該層位建模方法使得井間的微構(gòu)造得到了精細(xì)的表征。

圖3 研究區(qū)目的層井震匹配斷層模型

4 模型應(yīng)用

通過(guò)井震匹配精細(xì)構(gòu)造建模,極大地提高了研究區(qū)的構(gòu)造表征精度。目的層斷裂特征得到了清晰的描述,斷層的組合方式、斷面及井間微幅度構(gòu)造都得到了準(zhǔn)確表征。和地震解釋成果相比,井震匹配完善小斷距斷層解釋9條,15條斷層由斷點(diǎn)重新校準(zhǔn)斷面位置,新發(fā)現(xiàn)原地震未解釋斷層4條,核銷(xiāo)原解釋斷層3條。

圖4 研究區(qū)井震匹配精細(xì)構(gòu)造模型

在斷層發(fā)育區(qū),微幅度構(gòu)造和原解釋相比也發(fā)生了較大變化,結(jié)合開(kāi)發(fā)特征、地質(zhì)認(rèn)識(shí)及抽稀后驗(yàn)井綜合分析認(rèn)為,井震匹配構(gòu)造建模對(duì)微幅度描述更加準(zhǔn)確。精細(xì)構(gòu)造模型的建立為進(jìn)一步描述剩余油及實(shí)施合理的開(kāi)發(fā)調(diào)整措施奠定了基礎(chǔ)。在模型基礎(chǔ)上,結(jié)合縱向上油層發(fā)育狀況和平面上的注采關(guān)系,對(duì)研究區(qū)進(jìn)行了個(gè)性化的措施調(diào)整工作,共對(duì)36口井進(jìn)行了措施調(diào)整,均見(jiàn)到明顯效果。其中2-5-27井日增油達(dá)到了12t以上。在斷層密集區(qū)進(jìn)行了注采系統(tǒng)調(diào)整工作,共補(bǔ)鉆新井69口,調(diào)整后該斷層區(qū)水驅(qū)控制程度明顯提高,油層多向連通比列提高10%以上,數(shù)模顯示提高采收率2.21%,措施調(diào)整效果明顯。

5 結(jié)語(yǔ)

密井網(wǎng)條件下提高構(gòu)造模型精度關(guān)鍵在于高效利用井、震資料。井震匹配構(gòu)造建模方法綜合考慮了井資料、地震資料在構(gòu)造表征方面的局限性和優(yōu)勢(shì),所建模型有效提高了斷層、微幅度構(gòu)造的表征精度,和生產(chǎn)動(dòng)態(tài)認(rèn)識(shí)相符,能夠滿(mǎn)足儲(chǔ)層精細(xì)表征、剩余描述、措施調(diào)整的需要。在研究區(qū),充分發(fā)揮井資料的定位作用,利用井?dāng)帱c(diǎn)控制、井點(diǎn)分層和周?chē)c(diǎn)構(gòu)造趨勢(shì)作參考,地震解釋成果做約束,解釋方法和建模方法相融合,建立了動(dòng)靜相符的高精度三維構(gòu)造模型。應(yīng)用該模型開(kāi)展了措施調(diào)整工作,在先期進(jìn)行的注采系統(tǒng)調(diào)整工作中取得了明顯效果。

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[編輯] 龔丹

P631.44

A

1000-9752(2014)09-0054-04

2013-12-20

國(guó)家科技重大專(zhuān)項(xiàng)(2011ZX05010-001)。

何秋麗(1981-),女,2004年哈爾濱理工大學(xué)畢業(yè),工程師,現(xiàn)主要從事井震結(jié)合地質(zhì)建模工作。