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勘探和開發(fā)過程中從第一個孔發(fā)現(xiàn)的，最終廢棄的時間是反復(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、評價井對油(氣)藏進行的綜合研究與評價;②中期或一般所稱的油藏描述——油田開發(fā)后含水較低時主要利用大量井的資料尤其測井資料所進行的油藏描述;③精細油藏描述——油田開發(fā)進入高含水期、特高含水期后主要針對剩余油分布及挖潛所進行的油藏描述。也就是說現(xiàn)代油藏描述特別強調(diào)針對性,要針對不同的開發(fā)階段、油藏特點和所要解決的問題靈活進行,突出重點,采用先進實用的技術(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識,而且已形成一些通用的階段和基本作法,國內(nèi)外大同小異。一般來說一個油田發(fā)現(xiàn)后大致可分為評價階段—方案設(shè)計階段—實施階段—監(jiān)測階段—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油藏認識的深化。總體來看這些階段可歸為早、中、晚三個大的開發(fā)階段,或者可分別稱為油田開發(fā)準備階段、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,雖然不是每一個小的開發(fā)階段的油藏描述都有重大區(qū)別,但這三個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和精度都極不相同,加之我國陸相儲層的復(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)國內(nèi)外油藏描述的經(jīng)驗和教訓(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油藏描述。這三大階段油藏描述的重點、方法、技術(shù)和要解決的問題等明顯不同(表1)。當然階段的劃分是相對的,油藏描述工作也是滾動進行的。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、采動評油田發(fā)現(xiàn)后到投入全面開發(fā)前的這一階段可稱為開發(fā)準備階段,這一階段所進行的油藏描述統(tǒng)稱為早期油藏描述。該階段的主要任務(wù)是對油藏進行可行性評價、進而制定總體開發(fā)方案。這時鉆井資料較少,動態(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)評價和設(shè)計要求確定評價區(qū)的探明地質(zhì)儲量和預(yù)測可采儲量,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,對采油工程設(shè)施提出建議,估算可能達到的生產(chǎn)規(guī)模,并作經(jīng)濟效益評價,以保證開發(fā)可行性和方案研究不犯原則性的錯誤。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),搞清主力儲層的儲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。因此這個階段的油藏描述以建立地質(zhì)概念模型為重點,把握大的框架和原則,而不過多追求細節(jié),所以稱油田開發(fā)準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),鉆井資料和動態(tài)資料都迅速增多,并逐漸有了多種測試和監(jiān)測資料等。這一階段開發(fā)研究的任務(wù)是實施開發(fā)方案,編制完井、射孔方案,確定注采井別、進行初期配產(chǎn)配注、預(yù)測開發(fā)動態(tài)。生產(chǎn)一段時間后,要進行開發(fā)調(diào)整,階段歷史擬合和預(yù)測開發(fā)動態(tài)等。為此,這一階段的油藏描述以全面進行小層劃分和對比,進一步落實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。斯倫貝謝最早提出的油藏描述及國內(nèi)外所作的大部分油藏描述都是針對這一階段而言的,即以測井研究為主體,從關(guān)鍵井出發(fā),進行測井資料數(shù)據(jù)標準化及多井處理、評價和對比研究,建立各種油藏參數(shù)數(shù)據(jù)庫及關(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精細油藏描述階段油田開發(fā)進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,開采挖潛的主要對象,轉(zhuǎn)向高度分散而又局部相對富集的、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遠不能滿足這個階段的開發(fā)要求,它要求更精細、準確、定量的預(yù)測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。油藏描述的重點是建立精細的三維預(yù)測模型,進而揭示剩余油的空間分布,增加油田采收率。因此把這個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,以及針對這些問題目前國內(nèi)外所采用的最主要技術(shù)和方法。4研究對象的差別方面的區(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)在每個階段具體研究對象的重點和精度的明顯區(qū)別上?？偨Y(jié)國內(nèi)外油藏描述的經(jīng)驗,結(jié)合國內(nèi)油藏描述的具體實際及今后油藏描述的發(fā)展趨勢,在這里給出了每個階段油藏描述應(yīng)重點描述的對象和內(nèi)容,達到的精度等基本要求,或者稱每個階段油藏描述的主要標志(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—四級以上的斷層系統(tǒng),提交比例尺為1∶2.5~1∶1萬的油氣層頂面及標準層頂面構(gòu)造圖和主斷層的斷面圖。(2)地層劃分和對比: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、流動單元等。不同階段的油藏描述雖都以小層作為基本單元進行研究,但重點不同,早期油藏描述重點是劃分對比好砂層組。(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(微相還可再細分)、成因單元、巖石相等級別。雖然在有取心的單井上能劃分和定出任一級別甚至更細的相,但真正有意義且能在平面上確定其分布的相,各階段的研究重點是有區(qū)別的。早期油藏描述重點是搞清亞相、物源和砂體的大致展布方向,建立相模式。適時開展儲層微相分析,確定微相類型。(4)儲層的非均質(zhì)性:早期油藏描述重點是搞清油藏和層系規(guī)模的儲層非均質(zhì)性;研究“四性”關(guān)系,確定各種測井解釋方法及解釋模型,劃分儲層和非儲層界線,對儲層進行分類分級,建立測井相標準;明確各類儲層在平、剖面上的分布規(guī)律以及儲量分布狀況。預(yù)測各類儲層成因單元幾何形態(tài)及連通程度;進行儲層綜合評價。(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,重視研究儲層的基本骨架模型。在油藏評價階段,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)及儲層的基本面貌的基礎(chǔ)上,為儲量計算和開發(fā)可行性研究提供一個油藏整體地質(zhì)模型和一些低級次的概念模型,這是評價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,特別是儲層地質(zhì)模型。開發(fā)準備階段,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,這時應(yīng)充分估計這些關(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遇率最高的模型,提供油藏模擬時進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,重新核實構(gòu)造圖,特別是通過地層、油層對比、逐井落實斷點,組合斷層,進一步落實一、二、三、四級斷層,提交準確的構(gòu)造圖,并結(jié)合油氣水系統(tǒng)等核實斷塊劃分。(2)層的劃分和比較全區(qū)每口井小層劃分、對比及統(tǒng)層。(3)沉積相研究全區(qū)沉積微相分析并編制分層組(或重點小層)的微相圖。(4)油氣系統(tǒng)根據(jù)測井解釋結(jié)果確定每口井的油、氣、水層分布,核實各個界面,按井點修正含油、氣邊界;作出分油層組(分單層)含油氣邊界圖。(5)數(shù)據(jù)庫的編制重點內(nèi)容是搞清油層規(guī)模的層間和平面的非均質(zhì)性;建立分井分層的儲層參數(shù)數(shù)據(jù)庫;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)計各項儲層特性參數(shù),重新作出儲層分類評價。(6)建立靜態(tài)存儲模型利用大量開發(fā)井的測井資料和地質(zhì)分層數(shù)據(jù)直接建立儲層靜態(tài)模型。三維模型的精度要求:300m×300m×(>1.0)m。4.3預(yù)測模型建立油田進入開發(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,提出了精細油藏描述的概念和方法,認為精細油藏描述應(yīng)該具有以下特點或達到的目標:(1)精細程度高:應(yīng)描述出幅度≤5m的構(gòu)造;斷距≤5m,長度<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單元。所謂流動單元,系指一個油砂體及其內(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、水淹特征一致的儲層單元。流動單元劃分的粗細與當時的技術(shù)水平和要解決的生產(chǎn)問題有關(guān)。(3)與動態(tài)結(jié)合緊:精細油藏描述不是一個單一的地質(zhì)靜態(tài)描述,而必須與油田生產(chǎn)動態(tài)資料緊密結(jié)合。用動態(tài)的歷史擬合修正靜態(tài)的地質(zhì)模型。(4)預(yù)測性強:不僅能比較準確的預(yù)測井間砂體和物性的空間分布,而且要能預(yù)測剩余油的分布(包括定性的規(guī)律性研究和定量的指標研究)。(5)計算機化程度高:有完整的油藏描述數(shù)據(jù)庫;油藏描述和地質(zhì)建模軟件應(yīng)用廣泛,大多數(shù)(>80%)圖件由計算機制作完成。精細油藏描述的主要研究內(nèi)容有:流動單元劃分與對比及流動單元的空間結(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行精細沉積微相分析;注水開發(fā)過程中儲層物性動態(tài)變化空間分布規(guī)律研究;水淹層測井解釋及有關(guān)了解剩余油分布狀況的生產(chǎn)測井及解釋;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);儲層預(yù)測模型建立;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:建立儲層預(yù)測模型,確定剩余油分布特征及規(guī)律。5重點內(nèi)容和精度要求1.油藏描述可劃分為開發(fā)準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