基于储层构型表征的辫状河地质知识库构建——以苏里格气田SX密井网区为例

苏里格气田主力含气层二叠系石盒子组盒8下亚段为典型的辫状河沉积体系,受限于没有可靠的统计规律,地质模型符合率较低。为获取可靠的地质规律,充分利用苏里格气田密井网区钻探资料,结合岩心精细观察、鄂尔多斯盆地周缘野外露头观测,以Miall储层构型分级方案为基础,建立适合苏里格气田辫状河的构型分级方案。在此基础上,开展储层构型解剖,并根据气田实际生产需求,应用数理统计方法建立了苏里格气田中部密井网储层地质知识库,并将该套储层地质知识库作为约束条件应用在水平井整体开发区三维地质建模中。结果表明:①苏里格气田SX区块盒8下亚段辫状河储层分为复合河道(5级)、单一河道(4级)和心滩(3级)3个构型单元级次,心滩砂体为主要成藏单元。②心滩砂体长度300～1 200 m,平均350 m,宽度150～600 m,平均280 m。③利用储层地质知识库约束三维地质模型,模型精度大幅提高,多个实现优化后的水平井有效储层钻遇率从40%提高至65%。该套方法对同类型砂岩储层地质研究具有推广价值。     

苏里格气田致密砂岩气藏储层表征技术及其发展展望

储层表征与建模是油气田开发领域的一项关键技术,致密砂岩气藏因其特殊性,储层表征技术仍处于探索阶段。鄂尔多斯盆地苏里格气田主力产气层下二叠统石盒子组8段由多期河道砂体叠置而成,具有低孔隙度、低渗透率、强非均质性的地质特征,随着水平井的规模开发,更加精细的储层表征就显得尤为重要。为此,在借鉴油藏表征技术的基础上,结合苏里格气田致密砂岩气藏的地质特点及多年的开发实践,提出了该气田储层表征的技术思路:①精细地层划分对比,建立等时地层格架;②以刻画砂体、有效砂体为重点,建立储层地质知识库;③优化三维地质建模方法,建立精细地质模型。根据苏6区块历年地质建模效果和当前国内外河流相储层的地质建模方法,总结归纳出了不同开发阶段、含不同生产资料的相控建模技术。最后结合气田开发实际,展望了致密砂岩气藏储层表征技术的主要发展方向。     

辫状河砂岩储层内部结构解剖方法及其应用——以鄂尔多斯盆地苏里格气田为例

鄂尔多斯盆地苏里格气田北部中二叠统石盒子组8段下亚段(以下简称盒8下亚段)属于辫状河三角洲平原亚相辫状河沉积,该气藏的储层是罕见的低渗透率、低地层压力、低丰度致密砂岩,有效砂体分布规律复杂,水平井有效砂体钻遇率低。为了厘清有效砂体的分布规律,以现代沉积和露头为基础、加密区为重点、复合心滩为主要研究对象,对厚层砂岩内部结构从单一辫状河道、复合心滩、单个心滩和心滩内部结构等多个层次进行了精细表征,建立了各层次定量识别和内部结构解剖方法,精细刻画了该区厚层砂岩的内部结构,进而分析了其含气性。研究结果表明:①该区盒8下亚段单一辫状河道宽度介于600～3 500 m,复合心滩长度介于1 500～2 500 m、宽度介于800～1 400 m,单个心滩长度介于1 000～1 750 m、宽度介于300～1 050 m,心滩内一般发育3～4个增生体;②盒8下亚段有效砂体主要受心滩分布的控制,纵向上受顺层发育夹层(落淤层)的分隔且以"透镜状"分布为主,平面上以"孤岛状"分布为主;③心滩内迎水面含气性好,中部含气性中等,背水面含气性最差。结论认为,所形成的多层次辫状河厚层砂岩储层内部结构解剖方法能够建立有效砂体富集模式,可以为水平井优化设计提供精细的地质依据,进而为该气田水平井的高效开发提供技术支撑。     

砂质辫状河储层构型表征方法——以苏丹穆格莱特盆地Hegli油田为例

分析了苏丹穆格莱特盆地Hegli油田S1A单层砂质辫状河沉积微相特征,识别了砂质辫状河储层不同层次的构型界面,将其划分为辫流带、单砂体和心滩内增生体3个层次,明确了目的层辫状河道具有泥质充填、半泥质充填和砂质充填3种模式。依据砂质辫状河储层不同层次构型单元规模的计算公式,实现了砂质辫状河储层的辫流带、单砂体和心滩内增生体规模的定量表征,形成了一套砂质辫状河储层不同层次构型单元定量表征的方法。定量表征的结果表明,研究区辫流带宽度约3 200 m,心滩宽度350~900 m,心滩长度1 200~3 200 m,单河道宽度100~300 m,增生体的宽度和长度分别为100~400 m和700~2 000 m。以不同构型单元定量表征的规模为约束条件,采用相控与人机交互的方法,建立了能够反映辫状河储层构型空间分布特征的三维地质模型。     

辫状河砂岩储层三维地质模型重构技术——以冀东油田高尚堡区块新近系馆陶组为例

以冀东油田高尚堡区块新近系馆陶组Ⅳ油组的二维平面相和剖面相为训练图像,利用线性池化方法获得其三维沉积相的多点统计概率,通过蒙特卡洛抽样确定预测点的沉积相类型,建立了研究区辫状河三维精细地质模型,并采用抽稀井网的方法验证了其准确性。研究结果表明：①研究区主力生产层段馆陶组Ⅳ段12和13小层发育心滩、辫状河道与泛滥平原微相。心滩坝呈底平顶凸特征,辫状河道呈顶平底凸特征,河道与心滩规模均较小,宽度一般不超过600 m;辫状河道顶部发育泛滥平原沉积,整体上呈“砂包泥”特征;辫流带宽度为650~1 300 m,心滩平均长度为480 m,平均宽度为176 m,辫状河道平均宽度为71 m。②地质模型刻画出的储层砂体形态和空间分布准确,平面上心滩位置与地质分析结果吻合,心滩中间厚、两翼薄的特征显现;剖面上具有典型的底平顶凸的心滩特征;模型中泥岩相占比的误差为9.8%,心滩相占比的误差为3.4%,河道相占比的误差为6.4%,总体上看,建模误差均小于10.0%。     

窄河道致密砂岩气藏采气速度优化——以ZJ气田沙溪庙组气藏为例

窄河道致密砂岩气藏具有河道砂体薄窄、储层物性差、气井控制储量规模小、压力及产量递减迅速的特点,地质条件及开采规律均与层状致密砂岩气藏存在较大差异,需开展针对性的采气速度优化研究。以ZJ气田沙溪庙组气藏为例,综合考虑河道砂体、测井、储层物性特征参数,将主力河道划分为3种类型;结合气藏工程及经济评价方法对各类河道中气井配产及采气速度进行优化,并分析了造成窄河道致密砂岩气藏采气速度高于层状致密砂岩气藏的原因。结果表明:窄河道致密砂岩气藏中水平井合理配产比为1/6~1/3,最优采气速度为4%~6%;河道砂体窄、动用储量规模小,是造成此类气藏采气速度偏高的主要原因。适度提高采气速度,可有效缩短单井的投资回报期,提高窄河道致密砂岩气藏开发的经济效益。     

基于动静态信息融合的辫状河储层构型表征及地质建模技术

辫状河储层是鄂尔多斯盆地苏里格气田开发的主要对象,受储层砂体规模小及井网井距限制的双重影响,储层定量表征难度大,砂体规模论证缺乏有力证据,表征结果可靠性不高。为此,以苏里格气田SSF密井网区石盒子组盒8下亚段(以下简称盒8下亚段)为例,在充分挖掘干扰试井资料蕴含的地质信息的基础上,结合测井、录井资料,开展基于多源信息融合储层构型解剖,论证了不同级别砂体规模及连通关系,为高精度三维地质建模提供有效支撑并取得较好的应用效果。研究结果表明:(1)该密井网区辫状河道宽度下限约1 010.0 m,心滩砂体长度下限约650.3 m;(2)辫流水道的砂质充填能够沟通相邻心滩砂体,泥质充填则对相邻心滩砂体间流体渗流起到阻隔作用,充填类型直接影响了相邻心滩砂体连通性;(3)参照表征结果,结合压降传播速率,建立了4种砂体连通模式;(4)在激动井为同一口井的干扰井组中,压降传播速度以单砂体内部连通模式最快,井间砂质辫流水道连通次之,河道下切连通模式最慢;(5)高精度地质模型实现了井位优化部署及水平井轨道设计,在井位动态跟踪和随钻地质导向方面应用效果较好。结论认为,基于动静态信息融合的辫状河储层构型表征及地质...     

Adaptive Channel沉积相建模在水平井地质导向中的应用

针对出发井和末端井的二维剖面地质导向技术不能充分体现邻井间立体地质关系,储层预测效果差的问题,利用现代辫状河沉积、野外露头、加密区构型解剖及水平井分析等资料,建立了研究区辫状河储层单层沉积微相参数地质知识库。以此为约束,采用基于目标对象的Adaptive Channel沉积相建模方法,构建多期河道叠置的三维沉积微相模型,建立了不同概率的预测模型,指导水平井地质导向。结果表明,该方法指导水平井地质导向的成功率达到90.9%,与传统方法相比,砂体钻遇率提高约8个百分点,气层钻遇率提高约5个百分点,试气产量及生产能力均明显提升。该方法对强非均质性致密砂岩气藏高效开发提供了技术支持。     

鄂尔多斯盆地北部上古生界致密砂岩气藏储层建模

鄂尔多斯盆地北部上古生界致密砂岩气藏普遍具有岩性致密、低孔、低渗的地质特征,其地球物理异常往往较为微弱,先验地质模型特征模糊、地球物理数据体约束性差,从而导致最终构建的储层地质模型不能充分体现致密砂岩气藏储层较强的非均质性特征。为了解决该区致密砂岩气藏储层建模中遇到的实际问题,提出了将地质研究和地震数据信息充分结合起来的储层模型构建方案。在该方案中,在储层地质研究的基础上构建储层地质知识库,量化先验地质认识;通过地震属性优化和储层地震反演,构建对储层参数较为敏感的地震约束信息库;通过精细速度模型构建,将时间域和深度域的数据信息很好地进行匹配;通过构造建模、沉积相/岩相建模、相控下的连续型储层参数建模,建立起完备的致密砂岩储层地质模型。通过该方案在大牛地气田致密砂岩气藏储层建模中的实施和应用,证实了该方案的有效性。     

苏里格气田强非均质致密砂岩储层的地质建模

苏里格气田属辫状河沉积,具有特低渗、强非均质性特征,有效砂体呈孤立状分布在致密砂岩中,规模小且连续性、连通性差。气田密井网解剖区的实际建模表明,采用小网格建立井组(或局部)地质模型,有利于有效地表征储层强非均质性的特点;通过辫状河沉积储层的专家研究经验、露头观测和沉积物理模拟实验所形成的地质知识库来确定关键的建模参数,并从多个实现中优选模型储量出现概率最大的作为地质模型的建模思路和方法,可以较好地描述储层的复杂地质特点和强非均质性特征。     

辫状河相致密砂岩气藏三维地质建模

针对常规地质建模方法在辫状河相致密砂岩气藏适用性差的问题,以鄂尔多斯盆地苏里格气田为研究对象,提出"多期约束,分级相控,多步建模"建模方法。该方法采用测井约束地震反演自然伽马场,并在先验地质信息控制下建立自然伽马模型;回归自然伽马模型与砂岩概率的关系,建立砂岩概率体,并通过多点地质统计学方法建立岩石相模型;然后建立岩石相、辫状河体系双重控制下的沉积微相模型;最后综合沉积微相、有效砂体规模、储集层参数分布等因素,建立有效砂体模型。建模中尽可能将地质约束条件加入地质模型,增强了井间砂体预测的精度,提高了三维地质模型的可靠性,为天然气开发提供更可靠的地质依据。图6表4参20     

基于地质知识库的辫状河致密储层地质建模

针对常规地质建模方法在辫状河致密砂岩气藏适应性差的问题,文中以鄂尔多斯盆地苏里格气田为研究对象,提出以地质知识库指导三维训练图像建立的多点地质统计学建模方法。首次采用Google Earth建立现代露头解剖地质知识库,在现有井网条件下,结合沉积特征提出3种井钻遇心滩坝位置的预测方法,建立了研究区定量化地质知识库,定量表征了心滩坝的长、宽、厚等几何参数。参考心滩坝构型模式,建立了定量化的三维心滩坝训练图像,利用多点地质统计学Snesim算法进行地质建模,并与传统序贯指示模拟方法对比分析。结果表明:序贯指示模拟方法仅能在平面上表征心滩坝特征,垂向上不符合地质认识,而多点地质统计学方法建立的模型,能够定量化地表征心滩坝的几何形态和空间结构。     

致密砂岩气藏水平井多学科综合导向新技术——以鄂尔多斯盆地为例

鄂尔多斯盆地上古生界致密砂岩气藏的储层主要表现为近南北方向条带状展布,河道分叉、交汇频繁,单砂体接触方式以侧向加积形成的多层式接触为主,河流交汇处砂体具有近东西向横卧分布的特征,给水平井地质导向带来了很大的难度。为了提高水平井储层钻遇率,系统分析了水平井地质导向现状和储层沉积特征,利用三维地质建模与三维地震对储层空间展布进行预测,同时结合对已钻水平井砂体空间展布的认识,不断完善和丰富水平井地质导向技术与方法,形成了"小层精细对比入靶、地质小尺度、地震大方向"的多学科思维深度融合的综合导向新技术,并进行了现场应用。研究结果表明:①沉积模型导向可在入靶过程中精确制导,提高一次入靶成功率,是斜井段入靶导向的主要方法 ;②地质建模导向可指导水平井钻进,但与地下真实地质体存在着一定的误差,可作为水平段辅助导向方法 ;③三维地震导向可区分复合河道界限和判断优势砂体空间相对位置,对水平段导向有很好的预判和指导性,是水平段导向的主要方法 ;④新方法在致密砂岩气示范区应用于水平井62口,实现平均水平段长1 430 m、平均砂岩钻遇率86.2%、平均气层钻遇率70.2%,水平井气层钻遇率提高了10%以上。     

多点地质统计学在致密砂岩气藏储层建模中的应用——以s48-17-64区块为例

苏里格气田致密砂岩气藏非均质性强,沉积微相规律性差,地质建模难度大。参考其他随机性地质建模方法,优选多点地质统计学地质建模,综合基于目标和基于象元的优势,提出了＂井-震-地质统计学规律＂的综合一体化随机性地质建模思路。在苏里格气田西区s48-17-64区块,基于前期地质认识和密井网砂体解剖,以盒8下辫状河沉积微相模式作为多点地质统计学的训练图像,三维地震资料为软约束体,离散化测井数据为硬数据体,井震结合建立三维地质模型,并采用不断完钻的气井验证地质模型,二次建模。经过验证,该方法建立的地质模型精度高,降低了随机建模离散化问题,在开发实践中发挥了积极作用,展示了良好的应用前景。     

致密砂岩地震预测在水平井轨迹设计中的应用

鄂尔多斯盆地大牛地气田二叠系下石盒子组一段(盒一段)属于典型的辫状河道沉积,砂岩较厚,气层分布存在着较强的非均质性,气藏的水平井开发难度较大。为了提高致密砂岩气藏储层"甜点"钻遇成功率,在高分辨率层序地层和沉积体系分析的基础上,明确了盒一段辫状河道沉积相展布规律及沉积特征,提出了综合应用三维地震资料解释、地震波形分析、AVO含气检测及地质统计学反演等地震预测成果设计水平井轨迹的技术方法。其中,AVO负梯度异常和地质统计学反演等地球物理预测技术发挥了特别重要的作用,为大牛地致密砂岩气藏水平井开发提供了技术支持。层序地层理论和有效的地球物理预测方法结合是提高致密砂岩气藏储层"甜点"钻遇成功率的理想途径。     

地震沉积学在非常规薄层砂体刻画中的应用

鄂尔多斯盆地东缘上石盒子组致密砂岩气藏为典型的岩性气藏,砂体主要为辫状河分流河道砂体,砂体变化快、非均质性强,厚度薄,受制于地震分辨率的影响,传统的地震反演技术难以准确刻画薄层砂体展布特征,制约了勘探开发进程。地震沉积学技术提供了打开薄层砂体刻画研究的钥匙,通过90度相移及等时地层切片两大关键技术,结合地震属性分析,能够有效表征非常规薄储层砂体的平面展布及纵向演化规律,清晰刻画出陆相辫状分流河道的发育特征,为后续"甜点"预测提供支撑,有效推动了非常规致密砂岩薄储层的勘探开发进程。     

基于层次分析的辫状河储层水平井地质导向策略

苏里格气田盒8下亚段气藏纵向多期河道砂体依次切叠,横向同一期次内不同河道砂体相互拼接、同一河道内辫状水道砂体与心滩砂体交错切割,形成了层次复杂的辫状河储层。沉积层次的复杂多样导致储层内部发育不同层次的隔夹层,其产状、规模及发育位置均存在较大差异。正确识别并“有效避开”这些隔夹层从而达到提高砂体钻遇率的目的是辫状河储层水平井地质导向的重点和难点。以苏里格气田中区下二叠统石盒子组盒8下亚段储层为研究对象,运用Miall的储层构型基本理论,将研究区隔夹层划分为3个层次：①垂向层间隔层;②侧向河间泛滥泥;③单砂体内部夹层。对不同层次隔夹层进行了成因分析,分别阐述了其空间分布、测井响应特征,在此基础上提出了相应的水平井地质导向策略：钻遇垂向层间隔层适当角度（<1.5°）穿越泥岩;钻遇侧向河道间泥质体大角度（2°~3°）快速穿越或实施侧钻;钻遇单砂体内部夹层略微调整井斜（<0.5°）。2014年该套方法在苏里格气田某区块进行现场应用,与邻区相比砂岩钻遇率、有效储层钻遇率分别提高了5%和3%,具有一定的推广价值。     

基于分频RGB融合技术和水平井信息的辫状河储层构型研究——以C油田馆陶组为例

渤海海域C油田馆陶组Ⅲ油组油藏为厚层块状辫状河沉积,油田采用天然能量驱的水平井开发,基于不同级次储层构型单元精细表征所揭示的单一成因砂体及其渗流屏障空间分布是提高油田开发效果的关键。基于油田稀井网的资料条件,论文采用三维地震资料分频RGB融合技术,开展不同级次辫状河储层构型单元和边界的地震响应分析,在水平井储层构型单元精细解释的标定下,实现了C油田馆陶组Ⅲ油组辫状河储层构型单元的剖面结构和平面分布的精细刻画。C油田馆陶组主要发育心滩和辫状河道两种类型四级构型单元,试验表明,优选30 Hz、45 Hz和65 Hz分频体进行RGB融合,能够有效揭示不同构型单元的厚度平面变化并准确探测构型单元的岩性和物性边界。分频RGB融合效果显示心滩主要呈亮红色,辫状河道主要表现为淡绿色和蓝色,在剖面上二者多为心滩-辫状河道-心滩侧向拼接关系,平面上辫状河道环绕心滩分布。油藏的四级储层构型单元以心滩为主,物性好,平面上呈NEE-SWW向分布,单一心滩宽1500～2000 m,长2000～3500 m。辫状河道岩性变化较大,储层物性相对较差,四级构型单元宽100～300 m,平面上呈窄条带状将心滩分割,成为...     

古辫状河心滩坝内部构型表征与建模——以大庆油田萨中密井网区为例

研究区位于大庆油田萨中开发区内,为中国目前井网密度最大的区域,井网密度可达280口/km².以该地区P1-3小层辫状河砂体为研究对象,利用工区内丰富的井资料,通过对辫状河心滩坝砂体中落淤层进行单井识别和构型界面井间对比预测,对该地区地下辫状河储层砂体及其内部构型进行了精细解剖.完善了辫状河砂体构型6级层次划分方案,总结出辫状河砂体具有以"心滩坝顺流平缓前积、垂向多期增生体加积"为特点的构型沉积模式.以此为基础对辫状河储层中夹层(主要是落淤层)的产状和平面几何参数进行统计分析,建立了落淤层地质知识库.最终建立了研究区内基于三级构型界面的三维地质模型,为全区辫状河储层砂体解剖提供了切实可靠的地质依据.     

STUDIES ON THE INTERNAL CONFIGURATIONS OF BRAIDED-RIVER SANDBODY RESERVOIRS OF PLACANTICLINE OILFIELDS

针对大庆长垣特高含水后期密井网条件下辫状河砂体,应用现代沉积、野外露头、岩心、测井和动态生产资料,采用“模式预测,分级控制”的内部构型研究方法,由沉积单元、辫流带、辫状河道和心滩坝、心滩坝内部构型4个层次分级描述,精细研究辫状河砂体内部构型,首次确定长垣辫状河砂体为“浅的砂质辫状河”,并建立了辫状河砂体构型要素定量分布模式.采用序贯指示模拟与人机结合再处理的方法建立了精密网格三维储层构型模型,实现了辫状河河砂体内部构型三维定量表征.研究表明,长垣辫状河为浅的砂质辫状河三期叠加沉积,西部发育大规模下切带,辫状河内部心滩坝宽约400m,辫状河道宽约80m,心滩坝内部夹层呈窄条带状随机分布.