开发地质技术Word下载.docx

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在地层的岩性、厚度变化不大的较小区域内进行油层对比，依据几个有代表性的地层剖面，就可直接划分对比油层。

在地层横行变化较大的情况下，岩性组合特征也是油层对比的重要依据。

岩性组合是指剖面上的岩石类型及其纵向上的排列关系。

它包括以下几种类型：

单一岩性层，纵向上仅其它特征有变化；

两种或两种以上岩石类型组成的互层；

以某中岩石类型为主，包含其它夹层；

岩石类型有规律的重复出现等四种类型。

沉积旋回：

是指在地层剖面上，若干相似的岩性在纵向上有规律地重复出现的现象。

其中最明显的是表现在岩石的粒度上，称之为韵律性。

沉积旋回可以划分为四级：

一级旋回由一套包含若干油层组在内的旋回性沉积组成，相当于生、储组合或储、盖组合；

二级沉积旋回是由不同的岩相段组成的旋回性沉积，它包含若干砂岩组所组成的几个油层组；

三级沉积旋回由同一岩相段内几种不同类型的单层或者四级旋回组成的旋回性沉积；

四级旋回包含一个单油层在内的不同粒度序列岩石的一个组合。

地球物理特征：

由于地层的岩性特征不同和地层内所含的流体性质不同，它们在测井曲线上的形态就不同。

（2）油层对比的方法

①确定标准层及建立油田综合柱状图；

②单井资料准备及选择水平对比基线。

（3）油层对比的步骤

①利用标准层划分油层组；

②利用沉积旋回对比砂层组；

③利用岩性和厚度比例对比单油层；

④连接对比线。

小层对比完成后，编制小层分层数据表，并依据此表可编制小层平面图、油层剖面图、油砂体连通图等图件，作为对油层特征研究和评价的基础。

2、储层特征研究

储层研究是油藏研究的核心，只有在科学地、系统地、定量化的储层研究基础上，才能有效地提高勘探、开发效益，才能准确地评价油藏，预测最终采收率。

（1）储层研究方法

储层研究的方法主要有以下几种：

①地质分析方法

是根据钻井取心资料和野外地面露头的观察描述以及实验室分析化验资料，研究储层的沉积特征、成岩作用、成岩序列、微观孔隙结构、粘土矿物及其敏感性以及储层的物性、含油性特征。

②地球物理测井方法

在取心关键井研究的基础上，通过建立测井资料数据库，运用数学地质的方法，研究岩性、物性、含油性与测井信息之间的关系，建立研究区的最佳测井解释模型，从而实现储层参数从取心井到非取心井的最佳求取。

这样就可以使储层参数在平面乃至三维空间的变化规律得以表征。

同时可以通过岩电对比进行沉积微相的研究。

③地震方法

把地震资料同测井、地质及油藏工程等资料结合起来，并利用高分辨率地震技术、声阻抗反演技术、井间地震层析成像技术及多波、多分量地震技术，来圈定储层的横向展布，确定厚度变化，估算孔隙度，预测岩性变化、含油气性变化，监测热采前缘等。

④储层动态测试方法

主要包括在注水井测吸水剖面、在自喷井上测产液剖面、在抽油井上进行环空测试，以及进行示踪剂测试、压力监测等方面，用以研究储层的生产动态。

（2）储层研究内容

储层的研究内容主要包括如下个方面:

①储层非均质研究

储层非均质性是指储层的空间分布及内部的各种属性都存在及不均匀的变化。

它分为宏观非均质性和微观非均质性两个方面。

宏观非均质性包含层间非均质性、平面非均质性、层内非均质性三个方面。

层间非均质性是指一个单砂层规模内垂向上的储层性质变化，包括层内垂向上渗透率的差异程度、最高渗透率段所处的位置、层内粒度韵律、渗透率韵律及渗透率的非均质程度、层内不连续的泥质薄夹层的分布；

层间非均质性是对一套砂泥间互的含油层系的总体研究，属层系规模上的储层描述，包括各种沉积环境的砂体在剖面上交互出现的规律性、作为隔层的泥质岩类的发育和分布规律及砂体的层间差异；

平面非均质性是指一个储层砂体的几何形态、规模、连续性，以及砂体内孔隙度、渗透率的平面变化所引起的非均质性。

储层的微观非均质性是指微观孔道内影响流体流动的地质因素。

主要包括孔隙、喉道的分布、孔隙结构特征、粘土基质及砂粒排列的方向性等。

储层非均质性的研究是认识油气水的分布规律、制订合理的油气开采方案的基础。

②裂缝性储层研究

裂缝是指由于构造变形作用或物理成岩作用形成的，在岩石中天然存在的宏观面状不连续体。

裂缝性储层是指天然存在的裂缝对储层内流体的流动具有重要影响的储层。

作为一种特殊的储集类型，它与孔隙性储层相比具有其独有的复杂性，即具双重介质的结构，最常见的特征是孔隙度低，渗透率高，非均质强，开采难度大。

对裂缝性储层的研究主要研究裂缝的成因、类型、特征参数（组系、张开度、大小、间距、密度、产状、孔隙度、渗透率等）、分布规律几个方面。

③地质因素研究

主要研究储层的沉积特征、成岩作用、构造影响。

④储层模型的建立

即建立一个储层各项参数在纵向、平面乃至三维空间上分布的可定量描述出来的储层地质模型。

根据不同开发阶段和不同研究任务要求，可分别建立相应的概念模型、静态模型和预测模型。

⑤储层综合评价

储层综合评价的目的是为制订和调整开发方案作地质依据。

储层综合评价的内容主要包括：

确定储层微相类型、建立“四性”关系、明确储层分布规律、评估流动单元的连续性、微观孔隙结构特征评价、储层丰度评价、油气分布规律预测等内容。

选用的参数有：

有效厚度、有效厚度钻遇率、有效孔隙度、渗透率、泥质及碳酸岩含量、孔隙结构参数，渗透率变异系数、渗透率突进系数、渗透率级差等。

此外，还有压力、产量、采油指数等参数。

利用多元逐步回归分析、R型主因子分析、多种非线性单相关回归等数学分析方法来任选上述各参数，作为评价参数。

常用的评价方法有“权重”评价法、聚类分析法、模糊综合评判法、模拟试验法等。

3、油气田地下构造研究

（1）常用的资料

地震资料、钻井资料、动态资料、测井资料及区域地质资料。

（2）研究内容

①断层研究：

井下断层识别，断点组合，断面构造图的编制，断层活动发育史研究，断层封闭性研究。

②构造裂缝的研究（略）。

③油气田地质剖面图及构造图的编制。

4、地层压力和地层温度研究

地层温度和地层压力是开发油气田的能量，也是重要的基础参数。

（1）地层压力的研究

研究地层压力的主要参数，包括：

上覆地层压力、静水压力、压力梯度、地层压力、异常地层压力、原始油层压力、油层静止压力、井底流动压力、折算压力。

预测异常地层压力的方法有地震勘探法、钻井资料分析法、地球物理测井法。

原始油层压力的确定方法有实测法、压力梯度计算法、试井分析法。

（2）地层温度的研究

含油气区地层温度的研究包括：

古地温研究和含油气区地温场分析和变化规律的研究两个方面。

对油气田开发阶段主要研究后者，其主要参数为地温梯度（或级度），大地热流值。

地温资料的获得主要是采用关井试测和外推法求得。

（3）油气藏驱动类型

油气藏的驱动类型是：

地层中驱动油气向井底以至采出地面的能量类型，这与地层压力和温度密切相关。

油气藏的驱动能量，包括岩石及其中流体的弹性能，含水区的弹性能和露头水柱压能，溶解气的弹性能，游离气顶的弹性膨胀能，油藏的重力驱动能。

油藏的驱动类型是通过研究岩石结构、流体性质、地下温度及压力特征来确定。

在油气田开发过程中驱动类型是变化的原始驱动能量是递减的，在油气田开发过程中，及时掌握这种变化，采用有效的开采工艺减缓这种变化或用人工注入驱替剂来控制这种变化,以确保产能的稳定和提高采收率。

5、油气储量计算

在油气田开发阶段的储量计算，主要计算已开发探明储量（1类），它是为开发分析和管理提供依据，在开发过程中主要对其定期复核，且当提高采收率的措施实施以后，还应计算所增加的可采储量。

对复杂油气藏，采用滚动勘探开发方式，在这一过程中，不断地补充和算准储量。

（二）油气田动态分析实习

通过参观和实际工作，了解油气水井的生产过程的动态管理内容，了解油水井动态分析方法。

油气水井生产过程中，要经常根据测试得到的生产动态资料进行生产动态分析，及时掌握油层动态变化规律为调整开发方案提供可靠依据，保证合理高效地开发油田。

油气水井动态分析的内容有：

①生产动态分析：

分析油井、注水井各项参数变化的原因。

②评价油水井配产、配注的合理性，提出调整措施意见。

③措施效果分析：

分析和评价油水井压裂、酸化、油井堵水、油井转抽、注水井调整等措施效果。

④分析油层内部油水运动规律，分析油层物理性质的变化，依据生产潜力提出增产及稳产措施．

油水井动态分析过程是：

首先收集好各种基础数据，绘制出各种曲线和图表，弄清油水井目前的生产情况，然后再进行分析对比，找出问题之所在，提出改进措施。

动态分析所需的资料包括：

①静态资料：

油层参数、储量资料、断层资料、油气水分布资料。

②动态资料：

压力参数，产量资料，油气水分析资料，测试资料，水淹状况资料，油井生产管理资料，压力与注水量资料，井下管柱资料，分层测试与吸水剖面资料。

动态分析包括单井动态分析和注采井动态分析两个方面。

单井动态分析主要研究的问题是:

①确定油井合理的参数与工作制度。

②分析单井生产能力的变化。

③分析井下技术状况；

④分析油层状况；

⑤分析油水井措施效果。

3.4储层非均质性定量表征

　　国内外对严重非均质油藏储层非均质性研究非常重视.据大量有关中外文献，研究方法及进展归纳有：

①现代沉积和野外露头方法；

②沉积相分析方法；

③储层实验室分析研究；

④应用统计和地质统计学方法；

⑤随机建模方法等。

这些方法多从不同侧面、不同角度并针对这类油藏和储层进行研究，直接、定量、综合的研究不够，尢其难以定量阐述油藏的非均质特征。

本项目提出从地下实际出发，以岩心为基础，以测井资料为依据，以注水开发为主线，以地质统计学和计算机技术为手段，从点到面到三维以及四维表征非均质性。

其特色主要体现在三个方面：

一是动静态结合，综合分析，注重储层非均质多层次解剖；

二是非均质定量刻划程度高，可避免多非均质参数相互影响之缺陷；

三是采用计算机模拟，并考虑开发时间动态因素，因此可实现储层非均质模型可视化、直观化和定量化。

目前已在我国东部油田开展该领域研究，并取得好的研究成果。

真诚希望与各油田合作开展该领域研究。

利用水平井改善塔里木老油田开发效果

孙龙德1江同文2唐明龙2张定卫3

（1塔里木油田分公司2勘探开发研究院3技术发展处）

1塔里木油田中含水期潜力分布特点

油田投入开发以前，油藏一般具有统一的油水关系和能量系统，具有相对平衡的动力机制，在开发过程中，由于油藏本身的不均一性和开发对策的差异，油藏内部不同位置的动力机制不同，在开发过程会出现水淹状况的差异性，往往会形成在空间上成带或成层分布、含油饱和度和原始含油饱和度差别不大的含油单元，这种单元处于相对平衡的动力机制中，其中的油很难被采出，我们将这种动力机制相对稳定的单元称为油元，这是油田进入中含水期以后挖潜的主要对象。

本文根据油元的控制因素和地质特征将油元分为三大类9种类型（表1）。

控制因素

油元类型

微构造

微断块型、微背斜型、微鼻型

储层非均质

砂体不连续性型、层间非均质型、夹层遮挡型

开发技术方式

井网不完善型、锥进型、水平井楼阁型

表1油元分类汇总表

1.1与微构造有关的油元

微构造是指规模较小（小于井距）的构造单元，包括微背斜、微断块、微鼻等。

微背斜型油元是指油藏范围内的井间局部背斜构造，其面积一般小0.5km2，幅度小于10m，用常规的解释和成图方法难以发现，这类微背斜常常与沉积作用有关，这种类型极其常见也非常富集；

微断块型油元是在同一油藏内被小断层所分隔的相对独立的单元，由于断层对动力的遮挡作用，形成局部流场；

微鼻型油元是指油藏范围内的局部鼻状凸起，由于油水密度差异，在重力场的作用下，鼻状凸起常常是油藏内的流场弱动力区，形成微鼻型油元。

1.2与储层非均质性有关的油元

在油藏开发过程中储层非均质性对油水运动具有很大的影响（特别是在注水开发油藏中），对油元影响最大的储层非均质性是：

储层的连续性、层间非均质性、隔层和夹层的发育情况等。

砂体不连续型油元是指在一定的井网条件下，部分砂体常常由于平面不连续性被大多数钻井所遗漏或注采系统不完善，形成平面上未动用的或动用不好弱动力区。

层间非均质型油元是指储层的层间（层内）物性差异导致不同砂层或砂层的不同部位所受的驱动能量不一致，使一部分油层未动用或动用很差而形成油元。

夹层遮挡是形成油元主要原因之一，也是及其重要的一种类型，由于夹层的遮挡作用，在夹层下面驱动力弱而形成油元。

1.3与开发技术方式有关的油元

主要与开发技术方式有关的油元包括水平井楼阁型油元、锥进型油元和井网不完善型油元三种类型。

水平井楼阁型油元是由于水平段上下动力差异、在水平段之上形成的油元，一般发育于底水油藏或底部注水开发的油藏中，这是由于水平段以下受底水驱动动力较强，油容易被采出，水平段以上受弹性驱动或夹层遮挡动力较弱（在气顶不活跃的情况下），油不容易被采出，形成油元。

锥进型油元是由于油井生产压差大于临界生产压差，底水锥进形成水道，在井间形成弱动力单元，这种油元在轮南地区三叠系油藏中比较常见。

井网不完善型油元发育于注水开发油藏中，在油层连续的情况下，由于局部地区注采关系不完善，油层缺乏驱动力，形成油元。

2利用水平井进行调整挖潜的主要做法

2.1通过精细油藏描述确定油元的分布和特征，根据油元的类型和特征确定水平段参数

利用水平井进行调整挖潜的主要目标是增加油田可采储量，但油田投入开发后油水关系越来越复杂，水平井一旦水淹后措施余地小，只有在油藏精细描述、确定油元分布的基础上，根据油元类型和规模、储层物性和非均质性及天然能量大小，对调整水平井水平段的方位、长度、水平段的垂向位置和水平井A、B点位置进行优化设计，才能达到高产高效的目的。

调整水平井的设计原则是“水平段方位油元形态优先、水平段长度风险最小、水平段垂向位置“宁高勿低、“A”点位置夹层之上”。

即根据油元的平面形态和剖面形态确定水平段的方位，水平段方位一般与油元长轴平行，水平段的长度要尽量降低钻遇边底水的风险，不宜太长，一般选择油元长度的1/2-1/3作为水平段长度，对于低渗层间非均质型油元，水平段长一般大于300米，水平段垂向位置尽量位于油元顶部，渗透率较高的储层内，水平井“A”点位置最好位于油水界面以上具有夹层分布的范围以内，“A”点垂向位置一般高于“B”点。

2.2利用区块丰富的地质资料确定钻井地质跟踪研究方案，根据“层位—厚度控制法”及时优化水平井段的位置

在油田开发调整阶段，油藏构造落实程度较高，地质资料比较丰富，调整水平井一般不钻“导眼”，但由于地下油水关系复杂，为了保证水平井达到地质目的，首先在室内利用老油田丰富的地质资料，研究如何保证水平段落在合适的层段内，达到地质设计的目的，制定出钻井地质跟踪研究方案，然后派有经验的地质人员进行现场把关，根据靶点以上的多个标志层和标志层与靶点之间的地层厚度，及时优化水平井段的位置、调整钻井井斜，从而保证水平井高产高效。

2.3进行水平段精细地质描述，加强动态监测，及时优化水平井工作制度，搞好水平井生产管理

影响水平井生产动态的因素很多，最根本的是水平井投产后的工作制度与水平井的实际产能是否匹配，这就需要根据水平井的实际情况确定水平井的合理产能，首先根据钻井轨迹资料和测井资料，确定水平段在油藏剖面中的准确位置和有效长度，这是通过动态分析确定油井合理产能的基础。

当水平井见水以后，根据水平段在油藏剖面中的准确位置分析可能的水淹模式，制订出相应的稳产对策，如提液、降低生产压差、改变注水方向等。

3水平井在调整挖潜中的应用效果

水平井已广泛用在塔里木老油田调整挖潜中，目前轮南、桑塔木、解放渠东、东河塘、塔中4、牙哈1、柯克亚等7个老油田具有调整水平井，其中轮南3井区、轮南2井区TIII油组、塔中401井区CIII油组区块调整效果显著。

至2001年6月底共有调整水平井36口，占这些油田采油井总井数的17.06%，调整水平井日产油1806t/d，占这些油田合计日产水平的18.56%。

4结论及认识

塔里木已开发油田以块状底水油藏为主，一般采用天然能量开发，进入中高含水开发期后油藏潜力相对集中，但因油层埋藏深、地层水矿化度高、井下温度高等原因，调剖堵水、分层注水等工艺技术准备不足，而水平井开具有出油井段长、生产压差小、泄油面积大等特点，可以满足单井产量高，抑制气或水锥进等要求，理论分析和现场实践均证明水平井是保持塔里木老油田高效果的主要技术对策。

图1LN2井区TIII油组水平井调整部署图

油气储层随机建模的研究和应用

王家华

西安石油学院计算机系软件研究所

本站实名:

油藏描述,油藏管理,决策分析,风险分析

2003.51.

研究意义1.1油气储层非均质性的建模油气储层随机建模（StochaticModelingofReservoir）作为地质统计学的一个重要组成部分（Christakos,1987；

Clemetsenandothers,1989；

Damslethandothers,1990；

Doom,1953；

Dubrule,1989；

Galliandother,1996；

Haldorsenandother,１９９０；

Haldorsenandother,1987；

Journel,1974,1986）。

它是油藏描述技术中蓬勃发展的一个重要组成部分。

油气储层随机建模的目的是利用计算机建立沉积相在储层内部的空间分布，并在此基础上建立渗透率和孔隙度等物性参数在储层内部的空间分布。

利用油气储层随机建模的结果，可提供三维定量地质模型，使油藏非均质性的描述和认识更合理，从而制订合理的油气田开发方案，以采取有效的生产措施，达到提高油气采收率和油气产量。

储层非均质性研究是油藏精细描述中重要的内容。

油藏描述中的预测模型建立是多年来石油地质家们一直在探索的一个难点。

要合理开发油藏，利用已知井点的信息，预测井点外或井点间信息是非常重要而困难。

随着计算机技术的发展和地质统计学的应用，使这种问题的合理解决已逐渐成为现实。

储层内的沉积相（或沉积亚相、微相）的空间分布是储层的一个重要性质。

它的特征控制着流体在储层中的分布和流动，支配着一系列对影响油气藏生产状况重要因素。

诸如，渗透率和孔隙度的空间分布，砂体中悬挂着泥岩的空间分布和几何尺寸，储层中遮挡带的空间分布，不同砂体之间的连续性和储层的几何位置和尺寸等等，都受到沉积相，特别是沉积微相的控制。

储层内断层和裂缝的位置、方向、长度，对油气生产也有很大的影响。

储层非均质性，包括岩石非均质性和流体非均质性，是储层固有的地质--物理属性的表现。

沉积相、孔、渗、饱等的物性参数以及断层（Omreandother,1990）裂缝等对油气在地下流动和对油气生产有着重大的影响。

储质非均质性建模就是对储层非均质性的空间分布进行预测，所得的结果就是储层三维定量地质模型。

用地质统计学的方法和统计的观点来建模，就是储层随机建模的工作内容。

由于所用井点的数据一般比较少，受非均质性的影响，所得的三维定量地质模型有明显的不确定性。

特别在处理沉积相空间分布时，由于对象是一个离散的空间变量，困难就更大。

储层随机建模方法作为国际上众多石油公司、研究所和大学竞相发展的一门技术（Rauenneandothers,1989;

Ripley,1987,1988;

Stoyan,1987;

YarusandChambers,1994）。

每年，有大量的论文和研究报告问世。

用储层随机建模方法来描述储层非均质性，最大的优点在于：

1、用统计方法来处理不确定性有其突出优越性。

由于数据信息的不足，必然会引建模结果的不确定性。

用随机建模，当数据比较少时，建模的结果不确定性就会大一些。

反之，当数据比较多时，不确定性就会小一些。

随机建模方法可以定量评价这种不确定性。

2、有利于把各种不同的数据综合使用（Martinezandothers,1989）。

如地震、试井、测井所得的数据，分辩率不同，但也可以综合起来。

沉积相数据是离散的，孔隙度、渗透率和层厚等参数是连续的，也可以结合起来使用。

3、渗透率是油藏工程中的一个重要参数，直接影响油气产量。

经验告诉人们，受相带控制明显，用井点处的渗透率数据和任何单纯的内插方法，要把渗透率的空间分布求准，是不可能的。

用随机建模先把沉积相空间分布求准，并以此为基础，以沉积相空间分布作为控制条件，才能把渗透率空间分布求准（Damslethandothers,1990）。

1.2沉积相空间分布的建模是非均质性建模的基础和核心沉积相的空间分布的建模是整个储层非均质性建模正确的基础和核心。

渗透率、孔隙度和含油饱和度等物性参数的空间分布的确定,主要要取决沉积相空间分布。

在河流相的储层内，渗透率、孔隙度和含油饱和度等物性参数比较高的区域，经常也是河道所在的

在的位置。

1.3对离散变量的处理是沉积相空间分布建模的主要困难沉积相空间分布的确定是储层随机建模技术难度最大的一项工作。

以扇三角洲的三角洲前缘亚相的储层而言，存在着辫状分流河道，分流间泥岩和薄层砂三种微相。

这时，所用输入的信息，各井中相应的井段的微相是哪种，要推算的是在井间各点处属于哪一种微相，且最终获取的沉积相空间分布要符合辫状分流河道的特点：

河道狭窄，分叉会合频繁出现。

这里在计算机程序中，三种沉积微相可分别用三种不同的离散的代码表示，例如1，2，3。

若要利用一般的内插方式，利用井点处的代码来推算井间广大地区的沉积相代码，显然是行不通的。

因为这样做，很可能在一些点用内插方法获得的代码可能会是1.3，2.1等介于1和2，或2和3之间的数。

显然这是毫无意义的。

储层随机建模的结果应保证内插的结果只能是1，2