油藏描述階段劃分與精度要求

油藏描述階段劃分與精度要求

1油藏描述的階段性油藏勘探是整個(gè)勘探和開發(fā)過程中從第一個(gè)孔發(fā)現(xiàn)的，最終廢棄的時(shí)間是反復(fù)積累的。由于不同開發(fā)階段的任務(wù)不同,所擁有的資料基礎(chǔ)不同,從而造成了不同開發(fā)階段油藏描述所要描述的重點(diǎn)內(nèi)容和精度的不同,其所采用的油藏描述技術(shù)和方法也有很大差別,既油藏描述具有階段性。目前來看已發(fā)展了適應(yīng)不同開發(fā)階段的三大套或三大階段油藏描述技術(shù)和方法,即①早期油藏描述——在油田發(fā)現(xiàn)后利用1口或幾口探井、評(píng)價(jià)井對(duì)油(氣)藏進(jìn)行的綜合研究與評(píng)價(jià);②中期或一般所稱的油藏描述——油田開發(fā)后含水較低時(shí)主要利用大量井的資料尤其測(cè)井資料所進(jìn)行的油藏描述;③精細(xì)油藏描述——油田開發(fā)進(jìn)入高含水期、特高含水期后主要針對(duì)剩余油分布及挖潛所進(jìn)行的油藏描述。也就是說現(xiàn)代油藏描述特別強(qiáng)調(diào)針對(duì)性,要針對(duì)不同的開發(fā)階段、油藏特點(diǎn)和所要解決的問題靈活進(jìn)行,突出重點(diǎn),采用先進(jìn)實(shí)用的技術(shù)和方法。2油田開發(fā)階段油田開發(fā)的階段性早已被人們認(rèn)識(shí),而且已形成一些通用的階段和基本作法,國(guó)內(nèi)外大同小異。一般來說一個(gè)油田發(fā)現(xiàn)后大致可分為評(píng)價(jià)階段—方案設(shè)計(jì)階段—實(shí)施階段—監(jiān)測(cè)階段—調(diào)整階段(高含水階段)—三次采油階段,最后到油田廢棄(圖1)。每一階段都反映了人們對(duì)油藏認(rèn)識(shí)的深化?？傮w來看這些階段可歸為早、中、晚三個(gè)大的開發(fā)階段,或者可分別稱為油田開發(fā)準(zhǔn)備階段、主體開發(fā)階段和提高采收率階段這三大開發(fā)階段(圖1)。從油藏描述的角度看,雖然不是每一個(gè)小的開發(fā)階段的油藏描述都有重大區(qū)別,但這三個(gè)大的階段的油藏描述則有著很大的差別,表現(xiàn)在所擁有資料的程度、要解決的開發(fā)問題及油藏描述的重點(diǎn)和精度都極不相同,加之我國(guó)陸相儲(chǔ)層的復(fù)雜性,從而造成所采用的油藏描述技術(shù)和方法也有很大差異。因此,總結(jié)國(guó)內(nèi)外油藏描述的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn),尋找其共同規(guī)律和基本作法,油藏描述的階段與大的開發(fā)階段相對(duì)應(yīng)也可分為早、中、晚三大階段或三種油藏描述,或者稱為開發(fā)準(zhǔn)備階段的早期油藏描述、主體開發(fā)階段的(中期)油藏描述和挖潛、提高采收率階段的精細(xì)油藏描述。這三大階段油藏描述的重點(diǎn)、方法、技術(shù)和要解決的問題等明顯不同(表1)。當(dāng)然階段的劃分是相對(duì)的,油藏描述工作也是滾動(dòng)進(jìn)行的。3油藏規(guī)劃的意義和主要特征3.1資料來源和分析方法缺乏地震資料主要、采動(dòng)評(píng)油田發(fā)現(xiàn)后到投入全面開發(fā)前的這一階段可稱為開發(fā)準(zhǔn)備階段,這一階段所進(jìn)行的油藏描述統(tǒng)稱為早期油藏描述。該階段的主要任務(wù)是對(duì)油藏進(jìn)行可行性評(píng)價(jià)、進(jìn)而制定總體開發(fā)方案。這時(shí)鉆井資料較少,動(dòng)態(tài)資料缺乏,地震資料以二維為主,或雖有三維地震資料,但往往延后。開發(fā)評(píng)價(jià)和設(shè)計(jì)要求確定評(píng)價(jià)區(qū)的探明地質(zhì)儲(chǔ)量和預(yù)測(cè)可采儲(chǔ)量,提出規(guī)劃性的開發(fā)部署,確定開發(fā)方式和井網(wǎng)布署,對(duì)采油工程設(shè)施提出建議,估算可能達(dá)到的生產(chǎn)規(guī)模,并作經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià),以保證開發(fā)可行性和方案研究不犯原則性的錯(cuò)誤。油藏描述的任務(wù)是確定油藏的基本骨架(包括構(gòu)造、地層、沉積等),搞清主力儲(chǔ)層的儲(chǔ)集特征及三維空間展布特征,明確油藏類型和油氣水系統(tǒng)的分布。因此這個(gè)階段的油藏描述以建立地質(zhì)概念模型為重點(diǎn),把握大的框架和原則,而不過多追求細(xì)節(jié),所以稱油田開發(fā)準(zhǔn)備階段的油藏描述為早期油藏描述。3.2兩階段開發(fā)研究階段油田全面投入開發(fā)后到高含水(三次采油階段)以前的這一階段,可稱為油田主體開發(fā)階段,這一階段所進(jìn)行的油藏描述統(tǒng)稱為中期油藏描述。油田一旦投入全面開發(fā),鉆井資料和動(dòng)態(tài)資料都迅速增多,并逐漸有了多種測(cè)試和監(jiān)測(cè)資料等。這一階段開發(fā)研究的任務(wù)是實(shí)施開發(fā)方案,編制完井、射孔方案,確定注采井別、進(jìn)行初期配產(chǎn)配注、預(yù)測(cè)開發(fā)動(dòng)態(tài)。生產(chǎn)一段時(shí)間后,要進(jìn)行開發(fā)調(diào)整,階段歷史擬合和預(yù)測(cè)開發(fā)動(dòng)態(tài)等。為此,這一階段的油藏描述以全面進(jìn)行小層劃分和對(duì)比,進(jìn)一步落實(shí)在早期油藏描述中沒有確定的各種構(gòu)造、建立靜態(tài)地質(zhì)模型為重點(diǎn)。斯倫貝謝最早提出的油藏描述及國(guó)內(nèi)外所作的大部分油藏描述都是針對(duì)這一階段而言的,即以測(cè)井研究為主體,從關(guān)鍵井出發(fā),進(jìn)行測(cè)井資料數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化及多井處理、評(píng)價(jià)和對(duì)比研究,建立各種油藏參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)及關(guān)系,最后建立油藏三維靜態(tài)模型,因此稱這一階段的油藏描述為油田主體開發(fā)階段的常規(guī)油藏描述或中期油藏描述。3.3精細(xì)油藏描述階段油田開發(fā)進(jìn)入高含水后直到最后廢棄前這一階段稱為挖潛、提高采收率階段。這一階段由于高含水、高采出程度而引起地下油水分布發(fā)生了巨大的變化,開采挖潛的主要對(duì)象,轉(zhuǎn)向高度分散而又局部相對(duì)富集的、不再大片連續(xù)的剩余油,甚至轉(zhuǎn)向提高微觀的驅(qū)油效率上來。早、中期的那種油藏描述方法和精度已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足這個(gè)階段的開發(fā)要求,它要求更精細(xì)、準(zhǔn)確、定量的預(yù)測(cè)出井間各種砂體尤其大砂體內(nèi)部非均質(zhì)性和小砂體的三維空間分布規(guī)律,揭示出微小斷層、微構(gòu)造的分布面貌。油藏描述的重點(diǎn)是建立精細(xì)的三維預(yù)測(cè)模型,進(jìn)而揭示剩余油的空間分布,增加油田采收率。因此把這個(gè)階段的油藏描述稱為油田挖潛提高采收率或高含水階段的精細(xì)油藏描述。表1總結(jié)了不同開發(fā)階段要解決的主要開發(fā)問題,及由此要求油藏在這一階段所要描述或表征的最主要內(nèi)容,以及針對(duì)這些問題目前國(guó)內(nèi)外所采用的最主要技術(shù)和方法。4研究對(duì)象的差別方面的區(qū)別。在研究主題油藏描述具有階段性。這種階段性不僅表現(xiàn)在每個(gè)階段研究的主要內(nèi)容,所采用的具體技術(shù)和方法等方面的差別上,而且也表現(xiàn)在每個(gè)階段具體研究對(duì)象的重點(diǎn)和精度的明顯區(qū)別上?？偨Y(jié)國(guó)內(nèi)外油藏描述的經(jīng)驗(yàn),結(jié)合國(guó)內(nèi)油藏描述的具體實(shí)際及今后油藏描述的發(fā)展趨勢(shì),在這里給出了每個(gè)階段油藏描述應(yīng)重點(diǎn)描述的對(duì)象和內(nèi)容,達(dá)到的精度等基本要求,或者稱每個(gè)階段油藏描述的主要標(biāo)志(表2)。4.1早期油藏相研究(1)油田構(gòu)造方面:搞清油藏的主要圈閉條件及圈閉形態(tài)、產(chǎn)狀和三級(jí)—四級(jí)以上的斷層系統(tǒng),提交比例尺為1∶2.5~1∶1萬(wàn)的油氣層頂面及標(biāo)準(zhǔn)層頂面構(gòu)造圖和主斷層的斷面圖。(2)地層劃分和對(duì)比:從油田開發(fā)的角度看,含油地層可以劃分為含油層系、油層組(可再分亞組或上、中、下油組)、砂層組、小層、流動(dòng)單元等。不同階段的油藏描述雖都以小層作為基本單元進(jìn)行研究,但重點(diǎn)不同,早期油藏描述重點(diǎn)是劃分對(duì)比好砂層組。(3)沉積相研究:一般沉積相可劃分為沉積體系、沉積相、沉積亞相、沉積微相(微相還可再細(xì)分)、成因單元、巖石相等級(jí)別。雖然在有取心的單井上能劃分和定出任一級(jí)別甚至更細(xì)的相,但真正有意義且能在平面上確定其分布的相,各階段的研究重點(diǎn)是有區(qū)別的。早期油藏描述重點(diǎn)是搞清亞相、物源和砂體的大致展布方向,建立相模式。適時(shí)開展儲(chǔ)層微相分析,確定微相類型。(4)儲(chǔ)層的非均質(zhì)性:早期油藏描述重點(diǎn)是搞清油藏和層系規(guī)模的儲(chǔ)層非均質(zhì)性;研究“四性”關(guān)系,確定各種測(cè)井解釋方法及解釋模型,劃分儲(chǔ)層和非儲(chǔ)層界線,對(duì)儲(chǔ)層進(jìn)行分類分級(jí),建立測(cè)井相標(biāo)準(zhǔn);明確各類儲(chǔ)層在平、剖面上的分布規(guī)律以及儲(chǔ)量分布狀況。預(yù)測(cè)各類儲(chǔ)層成因單元幾何形態(tài)及連通程度;進(jìn)行儲(chǔ)層綜合評(píng)價(jià)。(5)確定宏觀的油氣水系統(tǒng)、油氣性質(zhì)及其控制條件和油藏類型;編繪出各套油氣水系統(tǒng)及油氣水性質(zhì)主要參數(shù)的平面和剖面圖件。(6)建立油藏地質(zhì)模型:早期油藏描述以建立概念地質(zhì)模型為重點(diǎn),重視研究?jī)?chǔ)層的基本骨架模型。在油藏評(píng)價(jià)階段,主要是建立初步的油藏地質(zhì)概念模型,在描述構(gòu)造、油氣水系統(tǒng)及儲(chǔ)層的基本面貌的基礎(chǔ)上,為儲(chǔ)量計(jì)算和開發(fā)可行性研究提供一個(gè)油藏整體地質(zhì)模型和一些低級(jí)次的概念模型,這是評(píng)價(jià)階段油藏描述的最終綜合,這一階段的油藏地質(zhì)模型只能是概念模型,且以砂層組為重點(diǎn),特別是儲(chǔ)層地質(zhì)模型。開發(fā)準(zhǔn)備階段,由于資料不足,可能部分關(guān)鍵性地質(zhì)因素還不可能給出肯定的概念,這時(shí)應(yīng)充分估計(jì)這些關(guān)鍵因素可能變化的范圍,作出不同可信度的地質(zhì)模型。即最大可能的模型,最小可能的模型及機(jī)遇率最高的模型,提供油藏模擬時(shí)進(jìn)行必要的敏感性分析。4.2油藏中期描述(1)地層、油層體系劃分以鉆井資料為主,參考地震成果,重新核實(shí)構(gòu)造圖,特別是通過地層、油層對(duì)比、逐井落實(shí)斷點(diǎn),組合斷層,進(jìn)一步落實(shí)一、二、三、四級(jí)斷層,提交準(zhǔn)確的構(gòu)造圖,并結(jié)合油氣水系統(tǒng)等核實(shí)斷塊劃分。(2)層的劃分和比較全區(qū)每口井小層劃分、對(duì)比及統(tǒng)層。(3)沉積相研究全區(qū)沉積微相分析并編制分層組(或重點(diǎn)小層)的微相圖。(4)油氣系統(tǒng)根據(jù)測(cè)井解釋結(jié)果確定每口井的油、氣、水層分布,核實(shí)各個(gè)界面,按井點(diǎn)修正含油、氣邊界;作出分油層組(分單層)含油氣邊界圖。(5)數(shù)據(jù)庫(kù)的編制重點(diǎn)內(nèi)容是搞清油層規(guī)模的層間和平面的非均質(zhì)性;建立分井分層的儲(chǔ)層參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù);在微相圖控制下編制分層組、分單層的各種參數(shù)剖面圖;分區(qū)塊、分層組、分單層統(tǒng)計(jì)各項(xiàng)儲(chǔ)層特性參數(shù),重新作出儲(chǔ)層分類評(píng)價(jià)。(6)建立靜態(tài)存儲(chǔ)模型利用大量開發(fā)井的測(cè)井資料和地質(zhì)分層數(shù)據(jù)直接建立儲(chǔ)層靜態(tài)模型。三維模型的精度要求:300m×300m×(>1.0)m。4.3預(yù)測(cè)模型建立油田進(jìn)入開發(fā)后期,一方面各種資料極其豐富,另一方面地下油水關(guān)系復(fù)雜,剩余油分布零散,實(shí)施各種挖潛、提高采收率措施的難度越來越大,必須更加精細(xì)地描述油藏,因此考慮到該階段的資料基礎(chǔ)和確定剩余油分布的要求及未來的發(fā)展趨勢(shì),提出了精細(xì)油藏描述的概念和方法,認(rèn)為精細(xì)油藏描述應(yīng)該具有以下特點(diǎn)或達(dá)到的目標(biāo):(1)精細(xì)程度高:應(yīng)描述出幅度≤5m的構(gòu)造;斷距≤5m,長(zhǎng)度<100m的斷層;微構(gòu)造圖的等高線≤5m;建立的三維地質(zhì)模型的網(wǎng)格精度應(yīng)在100m×100m×(0.2~1.0)m以內(nèi)。(2)基本單元小:該階段研究的基本單元為流動(dòng)單元。所謂流動(dòng)單元,系指一個(gè)油砂體及其內(nèi)部因受邊界限制、不連續(xù)薄隔擋層、各種沉積微界面、小斷層及滲透率差異等造成的滲流特征相同、水淹特征一致的儲(chǔ)層單元。流動(dòng)單元?jiǎng)澐值拇旨?xì)與當(dāng)時(shí)的技術(shù)水平和要解決的生產(chǎn)問題有關(guān)。(3)與動(dòng)態(tài)結(jié)合緊:精細(xì)油藏描述不是一個(gè)單一的地質(zhì)靜態(tài)描述,而必須與油田生產(chǎn)動(dòng)態(tài)資料緊密結(jié)合。用動(dòng)態(tài)的歷史擬合修正靜態(tài)的地質(zhì)模型。(4)預(yù)測(cè)性強(qiáng):不僅能比較準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)井間砂體和物性的空間分布,而且要能預(yù)測(cè)剩余油的分布(包括定性的規(guī)律性研究和定量的指標(biāo)研究)。(5)計(jì)算機(jī)化程度高:有完整的油藏描述數(shù)據(jù)庫(kù);油藏描述和地質(zhì)建模軟件應(yīng)用廣泛,大多數(shù)(>80%)圖件由計(jì)算機(jī)制作完成。精細(xì)油藏描述的主要研究?jī)?nèi)容有:流動(dòng)單元?jiǎng)澐峙c對(duì)比及流動(dòng)單元的空間結(jié)構(gòu);以微構(gòu)造研究為主的微地質(zhì)界面研究;以成因單元為單位進(jìn)行精細(xì)沉積微相分析;注水開發(fā)過程中儲(chǔ)層物性動(dòng)態(tài)變化空間分布規(guī)律研究;水淹層測(cè)井解釋及有關(guān)了解剩余油分布狀況的生產(chǎn)測(cè)井及解釋;層理、孔隙結(jié)構(gòu)、粘土礦物等研究(三次采油階段油藏描述更重視的內(nèi)容);儲(chǔ)層預(yù)測(cè)模型建立;地質(zhì)、油藏、數(shù)模一體化研究剩余油分布特征及規(guī)律。通過這些研究所要解決的關(guān)鍵問題是:建立儲(chǔ)層預(yù)測(cè)模型,確定剩余油分布特征及規(guī)律。5重點(diǎn)內(nèi)容和精度要求1.油藏描述可劃分為開發(fā)準(zhǔn)備階段的早期油藏描述、主體開發(fā)階段的(中期)油藏描述和挖潛、提供采收率階