储层地质建模在雷64块研究中的应用

摘 要：在辽河盆地西部凹陷雷64块储层地质建模研究中，根据测井解释成果、综合地质统计学中的变差函数分析、运用随机模拟的方法定量进行沉积微相研究，并结合建模软件建立储层沉积微相模型，实现测井解释成果的定量化应用。以此为基础，进一步应用微相模型控制储层物性参数建模，实现油田开发地质研究工作中沉积微相研究成果的定量化应用及与储层参数分布的有效结合。

关键词：储层建模 随机模拟方法 变差函数 沉积相模型

The application of Reservoir geological modeling in the Lei 64 Block’s research

Abstract:In the reservior modeling reserarch of Lei64 Block belonged to Liao he Basin in the western part of depression，according to log interpretation results, synthesize variogram analysis of gostatistics,use stochastic simulation methods for quantitative microfacies studies，then，combined with modeling software to build the reservoir microfacies models，to achieve the quantitative application of log interpretation results.On this basis,use microfacies to control reservoir modeling parameters,then geological research work to achieve in field development microfacies quantitative application of research results and with the effective integration of the distribution of reservoir parameters

Key words: reservoir modeling structural mdeling variogram facies mdeling

目前，我国油田开发都已经进入中后期，从部分高含水向全面高含水、从储采基本平衡向不平衡过渡，当前地下油水的分布呈现出高度分散、局部集中，剩余油多分布在差、薄、边部位，开采难度较大。这些问题主要是由于储层内部的各种非均质性及复杂的构造断层切割所造成的。传统的地质研究一般是进行定性描述，或用二维资料描述地下三维储层及储层变化，掩盖了储层的空间非均质性。为了进一步挖掘老油区的潜力和提高看勘探开发的水平，则需更加精细的油藏描述，建立更为精确的三维地质模型。而储层三维地质建模即是将储层的地质形态、结构、参数等进行定量化的一种技术手段，是数学和储层地质的紧密结合、并通过计算机运作获得油气储层三维地质定量信息的产物。储层地质模型可以很好的表达储层在地下的状况，从而进行更为精细的油藏描述。

一、工区概况

雷64块位于辽河油田西部凹陷陈家洼陷北部地区，区块南临陈家洼陷，东靠陈家断层，西接雷11井区，北邻高升油田高2区。本次建模研究的目的层为下第三系沙三段莲花油层段，莲花油层统一对比分层为8个砂层组，但根据辽河油田其他地区的地层特征，高升油田雷家地区莲花油层的Ⅰ-Ⅴ砂层组应该归属于大凌河油层，Ⅵ砂组及以下的砂组才属于莲花油层，本次建模主要对Ⅵ、Ⅶ砂组进行研究。雷64块含油面积为0.85km2，石油地质储量为469×104t。雷64块为南东倾斜的断阶构造，构造相对复杂，油层分布主要受构造、岩性控制，油藏孔隙结构属于中孔、低渗、细吼、不均匀型储层，共分为3个砂组9个小层。

二、储层构造模型

构造模型是油藏储层建模的基础，它反映了储层的空间格架。构造模型由层面模型和断层模型组成。层面模型反映的是地层界面的三维分布，叠合的层面模型即为地层格架模型；断层模型实质反映的是三维空间上的断层面，主要表现在单个断层面的形态刻画和多个断层空间配置关系的确定上。构造模型的建立，实际上就是结合断层模型和地层格架模型，以此来表现构造的非均质特性。

根据地震解释的断层及钻井钻遇的断点数据建立断层模型，根据目的层面的顶面构造数据并结合按等时地层格架划分的小层数据作为井点调整约束数据，运用井间克里金插值方法，并结合井分层数据来调整，建立雷64块储层构造模型（如图1）。雷64块在构造上整体为一个向北东、南西倾斜的断裂背斜构造，北东向断层延伸长，北西向断层延伸短，四周断层控制的封闭断块，构造高点在雷64-28-22井附近，沙三下构造高点埋深-1990m，闭合幅度240m，地层南陡北缓，地层倾角约15~30°。莲花油层Ⅵ砂体整体上为一个北东向倾斜南高北低的单斜构造，构造高点在雷64-30-26井附近，地层南缓北陡。

图1 雷64块储层构造模型

三、沉积微相模型

以岩心资料为依据，结合测井资料分析，基本认定了雷64块莲花油层油层储层砂体为浊积岩水下扇沉积体系，储层岩性主要以砂砾岩、砾岩为主，颗粒混杂，单砂层厚度比较大，多层砂体叠加，其砂体分布主要受沉积微相的控制。Ⅶ砂岩组沉积规模较大，由于多次阵发性重力流沟道的摆动和侧向迁移，砂体横向连片，展布范围大，向南西推进；又由于阵发性频繁发生，使得砂体垂向上叠加厚度大。Ⅵ砂岩组沉积规模有所减小，能量减弱，扇中辫状沟道沉积范围缩小，沉积厚度相对减薄，砂体向北西向退积。本次相建模对雷64块地质分层中划分的3个砂组共9个小层分别建立沉积微相平面模型，模拟单元主要包括三类岩石相，分别为沟道、沟间、中扇前缘和外扇微相。

沉积相的空间分布的建模是整个储层非均质性建模的基础和核心。孔隙度、渗透率等物性参数空间分布的确定主要取决于沉积相的空间分布（如图2）。沉积相的分布是有其内在规律的，相的空间分布与层序地层之间、相与相之间、相内部的沉积层之间均有一定的成因关系，因此，在相建模时，为了建立符合地质实际的储层相模型，需要充分利用这些成因关系。沉积相控制着储层的宏观非均质性，决定了砂体的厚度、几何形态、变化规律及储层的物性特征。由于沉积相对储层宏观非均质性起着决定性作用，精细油藏描述中一般采用相控储层建模。为了创建沉积相模型，建模软件提供了交互式建模、目标体模拟好人随机模拟等多种方法。

图2 雷64块莲花油层沉积微相模型

四、油藏属性模型

储层三维建模的最终目的是建立能够反映地下储层物性（孔、渗、饱、净毛比）空间分布的参数模型。由于地下储层物性分布的非均质性与各向异性，用常规的由少数观测点进行插值的确定性建模，不能够反映物性的空间变化，即确定性模型中存在着不确定性，因此我们采用的是随机建模的技术。随机建模技术能够对储层非均质性及复杂油藏进行描述，对储层非均质性进行模拟和对所有不确定性进行评估。

本区块三维属性建模采用相控条件下的序贯高斯（SGS）模拟进行井间插值计算，建立孔隙度模型（图3）、渗透率模型（图4）、含水饱和度模型（图5）和净毛比模型（图6）。相控条件下的属性建模主要步骤如下：首先统计各沉积微相中岩石物性的分布特征，用区域变化量的空间变差函数，来描述储层渗透率、孔隙度等参数的空间部分特征；然后求取各实验变差函数的，选择合适的理论变差模型，拟合理论变差模型的各项参数。序贯高斯模拟是建立在序贯模拟上的一个特殊情况，它是建立在顺序模拟，克里金正态得分转换原理基础上的。只要知道一个随机变量的均值和方差就可以确定其分布，因此它适用一些分布区域较窄、取值稳定均一、少有奇异值出现的近似服从高斯分布的变量。

图3 雷64井区Por三维模型

图4 雷64井区Perm三维模型

图5 雷64井区Sw三维模型

图6 雷64井区N/G模型

油藏构造模型、沉积微相模型和各种油藏参数模型都能以三维可视化的形式显示。Petrel建模软件可以提供切片功能和各种油藏剖面图、各种等值线图和栅状图以及其它各种类型的地质图件，可以深入认识储层的三维空间非均质性和油藏中的含油气分布。

四、储量拟合

油气储量与储层地质模型的各项静态参数有着直接的关系，储层地质模型中的孔、渗、饱以及泥质含量的空间分布决定了油气藏中油气的空间分布，同样这些参数的空间非均质性和不确定性也给储量分布及大小带来不确定性。雷64块建立了储层三维模型，采用基于三维模型的的容积法，按网格来计算油气储量，充分考虑了储层非均质性对储量计算的影响，这样便大大提高了计算精度。经过储量拟合，算得雷64块莲花油层的石油地质储量为445×104t，比原始地质储量469×104t少24×104t，相对误差0.05%，由此可见本次建模拟合的储量与原始储量基本一致。

五、结论与认识

1.Petrel建模软件中的算法较多，在实际建模的研究过程中，应根据不同区块的不同特点去选取能够反映该区块特征的算法。

2.由于雷64块莲花油层储层结构空间配置和储层参数空间变化较为复杂，一些断层之间的相互关系还需进一步完善。

3.在储层地质建模实际研究过程中，综合运用了各种硬数据和软数据，并将其结合，多种数据相结合并互相约束，与单纯应用某一种数据来研究相比，会大大提高模型的精度，从而能更好的进行油藏描述研究。

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