塔里木盆地深层致密油藏地质工程一体化模拟技术

综合地震及测井解释、岩石力学性质及地质力学分析、数值模拟、水力压裂等技术,提出非常规油气藏地质工程一体化模拟工作流原理,并以塔里木盆地塔中12油田为例,运用地质工程一体化的思想解决了压裂一体化耦合数值模拟过程中的具体问题。即：建立精细三维地质模型,基于体积压裂模拟结果进一步优化复杂缝网模型;采用新一代流固耦合数值模拟技术等,结合研究区地质认识和工程实践,实现了体积压裂、地质力学和油气藏动态全耦合数值模拟。研究结果表明：精细三维地质模型可辅助提升储层钻遇率和钻井效率;利用有限元方法建立的压裂模型,能够精确刻画体积压裂缝网空间展布规律和油藏开发特征。在此基础上,将复杂的体积压裂缝网模型与油藏数值模型耦合,可进一步开展有关非常规致密油藏提高采收率的后续研究工作。在塔里木油田首次尝试非常规致密油藏地质工程一体化模拟技术,对油田开发具有重要的指导作用和借鉴意义。     

精细油藏数值模拟研究现状及发展趋势

对国内外油藏数值模拟技术的调研分析认为,20世纪80年代以来,为了不断满足油田开发研究和实践的需要,油藏数值模拟技术向精细油藏数值模拟方向发展:采用精细地质方法如高分辨率层序地层学、储层随机模拟、非均质性的表征技术等方法与数值模拟相结合,并考虑流固耦合油藏数值模拟和动态地质建模的精细数值模拟等方法,将精细油藏描述的方法和成果应用于精细油藏数值模拟之中,为精细油藏数值模拟提供更加精细真实的地质模型;通过发展网格技术和数值解法提高数值模拟的求解精度,国外较多地采用了有限元方法,在发展网格技术和数值解法提高数值模拟的求解精度方面处于领先位置,并初步提出了一套基于油藏数值模拟研究的地质模型评价方法来定量评价数值模拟精度.综合分析认为,精细油藏数值模拟技术将向着多学科、一体化、高速、多功能集成和系统耦合模拟的方向发展.     

精细油藏描述中的储层建模

高度计算机化已经成为精细油藏描述技术的发展趋势。在精细油藏描述中应用储层建模技术,可以根据油田开发基础数据、运用各种储层建模技术方法可以建立油藏的三维地质预测模型。同时,实现了这些数据的计算机化管理。储层建模工作分为油藏构造建模、沉积微相建模和油藏属性建模三步。通过储层建模技术生成油藏地质模型能以多种图件的形式显示,还可用于井设计或经粗化处理后用于油藏数值模拟。储层建模技术的应用加强了油田开发后期各环节之间的联系具有广泛的应用前景。     

储层建模致密低渗气藏开发调整研究

针对新场气田上沙气藏致密低渗储层的地质特征,利用随机模拟方法建立储层参数定量三维地质模型,应用网格粗化技术由地质模型生成数值模拟应用模型,最后,通过数值模拟中的历史拟合、参数调整、完善地质模型,优化气藏地质认识,指导开发方案调整.生产实际表明:基于地质模型进行致密低渗气藏研究能较好解决石油地质研究和气藏工程的衔接问题,能从动态和静态角度研究气藏,从而为气藏开发的动态预测和方案优化奠定基础.     

油藏描述与数值模拟一体化技术的实现

以沙南油 田梧桐沟组油藏为例详细阐述了油藏描述与数值模拟一体化技术的实现方法。首 先通过油藏描述技术建立三维地质模型,并在综合分析模型不确定性的基础.上选择符合油藏实际的地质模型作为数值模拟的输入:其次应用网格粗化技术.再结合生产动态建立油藏数值模拟模型:最后在历史拟合的基础上,主要针对影响油藏开发效果的不同开发方式进行指标预测和效果评价,提出油藏合理的开采技术界限。应用油 藏描述与数值模拟一.体化技术提高了数模中地质模型的精度和质量,为优选开发方式和剩余油分布研究提供了可靠的技术保证。     

油藏描述与数值模拟一体化技术的实现

以沙南油 田梧桐沟组油藏为例详细阐述了油藏描述与数值模拟一体化技术的实现方法。首 先通过油藏描述技术建立三维地质模型,并在综合分析模型不确定性的基础.上选择符合油藏实际的地质模型作为数值模拟的输入:其次应用网格粗化技术.再结合生产动态建立油藏数值模拟模型:最后在历史拟合的基础上,主要针对影响油藏开发效果的不同开发方式进行指标预测和效果评价,提出油藏合理的开采技术界限。应用油 藏描述与数值模拟一.体化技术提高了数模中地质模型的精度和质量,为优选开发方式和剩余油分布研究提供了可靠的技术保证。     

随机建模技术在孤岛油田西区精细油藏描述中的应用

精细油藏描述关键在于建立能够定量描述和表征油藏储集层及流体的油藏地质模型。孤岛油田西区馆陶组油藏属于河流相沉积 ,砂体分布零散 ,横向变化大 ,建立准确地质模型难度较大。应用先进的随机地质建模技术 ,确定了孔隙度、渗透率、含油饱和度的三维变异函数 ,优选指数模拟为最佳建模方法 ,建立了该区储集层参数三维地质模型 ,较好反映了储集层参数空间变化的非均质性。通过研究 ,主要有以下认识 :①随机模拟的基础是求准变异函数 ,求准变异函数不但能直接评价储集层的非均质性 ,而且其准确程度直接影响模拟结果的精度 ;②强调地质约束 ,必须在充分认识地质规律的基础上 ,经过多种方法校验 ,选择合适的地质模型 ;③由于随机模拟方法本身的特殊性和地质条件的差异性 ,目前较成功的方法和实例往往只用于特定储集层 ,因此模拟难度较大 ,必须不断探索 ,总结经验 ;④只有把随机模拟技术应用到从勘探到开发的全过程中 ,并且与油藏数值模拟技术充分结合起来 ,其优越性才能充分发挥。图 2参 2 (孙国摘 )     

胜坨油田二区沙二段3砂层组分阶段油藏数值模拟

用常规油藏数值模拟方法进行高含水期油藏剩余油分布模拟时．没有考埏油藏长期开发过程中储集层岩石和流雄参数的变化．采用不变的地质模型和流体模型．导致模拟结果失真。分阶段数值模拟方法考虑了开发过程中岩石和流体参数的变化。采用分阶段地质模型和流体模型．使模拟结果更符合开发实际情况。选用Eclipse数值模拟软件中的黑油模型，应用分阶段数值模拟方法以及PEBI网格划分技术对胜坨油田二区沙二段3砂层组油藏进行高含水期精细数值模拟研究，分析剩余油分布的规律。取得了较好的效果。图3表1参12     

相控建模技术在阿南油田阿11断块中的应用

二连盆地阿南油田阿11断块处于高含水开发阶段,储集层非均质性严重影响开发效果.为了精确描述储集层物性及其展布特征,综合应用地震、测井、地质和开发动态研究成果,应用相控建模技术,采用两种或多种建模方法联合工作的思路,分步建立了构造模型、沉积微相模型以及微相控制下的储集层属性模型.通过油气储集层相控与非相控物性参数模拟结果的对比,认为相控属性模型对油藏非均质性的描述更为合理,使Petrel地质建模与Eclipse数值模拟一体化无缝链接,依据模拟结果采取综合治理措施,提高了油藏采收率.阿南油田的成功应用表明,相控建模技术可较好地解决沉积微相变化快、非均质性严重的储集层物性参数的模拟,为油藏后期开发调整提供了可靠的地质模型基础.图8参18     

油藏跟踪模拟技术及应用

油藏跟踪模拟技术通过调用油田开发数据库，一体化运用油藏建模、数值模拟、后处理等技术，达到对油田开发动态进行数值模拟、跟踪数值模拟的目的。该技术通过随时添加生产数据，利用不同阶段试井解释资料修正储层模型，优化出符合实际情况的动态油藏模型。应用跟踪数据模拟技术，对埕岛油田馆陶组注水开发方案进行了优化和完善；并对开发过程中生产动态进行跟踪分析，取得了较好的效果。     

裂缝性低渗透砂砾岩油藏一体化评价方法及应用——以盐家油田盐22块为例

裂缝性低渗透砂砾岩油藏具有沉积类型丰富、岩性复杂、储层物性差等特征,造成现有单一油藏研究与管理方法无法满足认识油藏非均质特征的要求,给油藏的开发和管理带来较大难度.以盐家油田盐22块为例,探讨了油藏描述与油藏数值模拟相结合的一体化研究方法,根据建立的半定量—定量储层地质知识库,实现了等时建模、成因控制相建模、确定性条件约束随机建模三者的有效结合,采用随机模拟方法建立了基质地质模型.利用岩心观察、成像测井等资料建立了离散裂缝网络模型,通过统计学粗化方法得到了双重介质模型所需的属性参数.最后,通过油藏数值模拟的历史拟合过程完善地质模型.生产实践表明,一体化的研究思路和技术可较好地利用各种动、静态资料综合反映油藏地质特征,从多角度加深对油藏的认识程度,为进一步提高油藏采收率提供决策依据.     

鄂尔多斯盆地陕北地区长7段页岩油富集主控因素及甜点区预测

鄂尔多斯盆地陇东地区延长组7段（长7段）页岩油勘探取得重大突破,实践表明陕北地区长7段也发育丰富的页岩油,成为该盆地非常规石油勘探新的接替目标。通过对烃源岩品质、类型、储集层、隔夹层及源储配置关系等开展定量刻画,表明：①广泛分布的黑色页岩（TOC值为13.81%）、暗色泥岩（TOC值为3.74%）,及与之互层共生的砂岩薄层,构成了页岩油形成的有利地质条件。②陕北地区长7段页岩油砂地比平均值为20.1%,单层砂体厚度平均值为3.8 m,长7段源内油藏为典型的页岩油,储集层甜点以“夹层型”为主,源储有效配置为页岩油的形成提供了保障。③地质工程一体化综合研究表明：有利储集层、隔夹层及裂缝的发育规模,共同控制了页岩油“甜点”分布规律和富集高产能力。在页岩油富集主控因素分析的基础上,建立了陕北地区长7段“甜点区”的评价标准,共评价甜点21个,为下一步勘探开发提供了重要依据。     

鄂尔多斯盆地陕北地区长7段页岩油储层微观特征及控制因素

鄂尔多斯盆地陕北地区长7段蕴藏着丰富的页岩油资源。通过扫描电镜、微米CT、二维FIB?SEM测试等高精度孔隙分析技术手段,结合大量岩心、薄片、测井等资料,对该区长7段多期砂岩叠置型页岩油储层的微观特征进行精细刻画,讨论其主要控制因素。结果表明：研究区长7段页岩油储层孔隙以微米孔为主,半径为2.0~50 μm,喉道半径为0.3~13 μm,其孔喉为微米—纳米级与微米级喉道连通形成的众多簇状孔喉单元;其孔隙度分布在3.0%~13.0%之间,平均孔隙度为7.0%,渗透率在（0.02~0.30）×10^-3 μm²之间,平均渗透率为0.15×10^-3 μm²;其压汞曲线特征表现为排驱压力低、退汞效率高、粗喉道占比高。研究区长7段页岩油储层粒度细、塑性组分含量高、早期压实作用强烈、黏土矿物和碳酸盐胶结强烈是造成其孔隙减孔的主要因素,而溶蚀作用和绿泥石膜的保护作用具有一定的增孔效应。陕北地区长7段页岩油储层与庆城地区类比表明其具有Ⅰ类页岩油勘探开发的潜力。     

＂动静结合法＂在剩余油定量分布中的应用研究

在微构造、沉积微相、水淹测井解释综合研究的基础上,应用先进的三维地质建模、数值模拟软件系统对文79断块异常高压低渗透油藏高含水期剩余油分布进行了深入研究,实现了储层建模数值模拟静动态剩余油定量分布研究一体化,确定了剩余油分布位置和数量,提出了针对性的剩余油挖潜措施。实施结果符合程度较高,进一步证明油藏在开发后期采用储层建模——数值模拟静动态结合法进行剩余油分布定量研究的有效性和重要性。     

�³�����ɳϪ�����������ģ

在油气田勘探评价和开发阶段，储层研究以建立定量的三维储层地质模型为目标，这是油气勘探开发深入发展的要求，也是储层研究向更高阶段发展的体现。油气藏描述的最终结果是油气藏地质模型，其核心是储层的地质模型，广义的储层模型包括构造模型、储层属性分布模型及流体分布模型，故应用地质、地震、测井、试井等资料建立广义的储层模型的过程实际上就是油气藏描述。在川西新场气田沙溪庙气藏的储层随机建模中，对非连续的类型变量（岩性）和连续的随机变量（储层参数），分别采用了序贯指示模拟方法和序贯高斯模拟方法。首先用序贯指示模拟方法求得砂体的空间展布，然后将泥岩范围屏蔽掉，只在砂岩范围内采用序贯高斯模拟方法对孔、渗、饱等参数进行模拟。应用Jason软件中的随机建模工具，建立了新场气田沙溪庙气藏储层定量的三维储层参数模型，实现了油气勘探开发深入发展的要求，也体现了储层研究向更高阶段的发展。     

鄂尔多斯盆地中生界延长组陆相页岩油富集特征与资源潜力

鄂尔多斯盆地中生界延长组长7段主要发育半深湖—深湖相泥页岩，是盆地中生界油藏的主力烃源岩层，源内页岩油资源丰富。与北美海相页岩油相比，长7页岩油沉积相变化快、地层连续性差、非均质性强，其富集特征和分布规律更为复杂。基于盆地30余口长7段全取心井开展精细岩心描述和3万余块次实验分析测试，明确了长7烃源岩层系页岩油基本地质特征和富集主控因素，客观评价了页岩油资源潜力，2019年发现了10亿吨级庆城页岩油大油田。长7段泥页岩层系发育源储分异型（Ⅰ类）、源储一体型（Ⅱ类）及纯页岩型（Ⅲ类）三种页岩油类型。高有机质丰度烃源岩是页岩油富集的物质基础，多成因类型砂岩储层发育数量众多的微纳米孔喉单元，是页岩油赋存的主要空间与渗流通道，多类型细粒沉积岩间互分布构成了良好的源储共生配置，高强度生烃和异常高压持续充注形成了源内高含油饱和度页岩油。长7段页岩油发育陇东、陕北两大含油区带，初步落实页岩油储量规模30~50亿吨，2025年有望建成500万吨页岩油生产基地。      

油藏综合地球物理技术在垦71井区的应用

油藏综合地球物理技术在油田滚动勘探与开发的储层描述、精细地质建模中发挥蕾越来越重要的作用。油藏地球物理中相关技术的研究在国内外已有不同程度的开展。但针对处于开发中后期老油田剩余油预测的油藏综合地球物理技术的应用研究还很少。为此，开展了包括地质、地震、测井、岩石物理、油藏建模、油气歼发等多学科油藏综合地球物理技术的应用研究。在高精度三维地震、数字三分量检波器采集的二维多波地震、井间地震、三维VSP等资料高分辨率成像的基础上．发展了两项综合应用技术．即提供储层三维空间精细地球物理属性模型的多资料井震联合储层反演技术，以高精度构造解释与储层解释为基础的多尺度资料匹配确定性油藏建模技术。在胜利油田垦71井区应用油藏综合地球物理技术预测剩余油．取得了很好的效果。根据预测结果实施了5口补孔改层措施井，部署了13口新井．钻探结果与预测结果基本相符．预计可提高5％的油气采收率。     

鄂尔多斯盆地三叠系延长组8段非常规油藏成因与成藏模式——以盆地东南部甘泉西区为例

鄂尔多斯盆地延长组8段（长8段）剩余油资源量约为21.5×10⁸t,页岩油、致密油复合成藏控因与分布规律等研究较为薄弱,制约着盆地非常规油藏的勘探与发现。通过鄂尔多斯盆地东南部甘泉西区岩心、测井、烃源岩评价、实验模拟等测试资料,深化了生-储-盖组合、输导体系与成藏机理等研究。甘泉西区烃源岩总排烃量为14.1×10⁸t,构造演化控制了多套烃源岩与多类型砂岩储层的交互分布。发育长8段源内砂岩薄夹层型、长8段-长7段源内砂岩薄夹层型、长8₂小层源储近邻型与长8₁小层源储近邻型4种有利生-储-盖组合,其中页岩油藏以"源储一体式"Ⅰ、Ⅱ型配置为主,致密油藏以"源储近邻式"Ⅲ、Ⅳ型配置为主。储层品质与原油充注程度控制着地质储量及可采储量规模,是形成非常规油藏地质"甜点"的关键。建立了非常规油藏多源多储有序复合成藏模式,即"多源生烃增压,驱动多向供烃,裂隙网络联合输导,多储差异充注"。页岩油主要以游离态聚集于烃源岩层系储集性能优良的滩坝砂岩薄夹层,属烃源岩层系内一次运聚成藏;少量页岩油以吸附态滞留于源内粉砂质纹层或以游离态赋存于页理缝孔隙中,属原位成藏。致密油以游离态聚集于烃源岩层系外储-盖配置优越的砂体中,属近源短距离二次运聚成藏。页岩油与致密油时空有序运聚、连续复式成藏,呈局部"甜点"富集、垂向叠置发育、区域集群分布。在有序复合成藏模式的指导下,发现了甘泉西区亿吨级大油田,表明鄂尔多斯盆地长8段非常规石油潜力巨大。陆相坳陷型湖盆沉降中心周缘的三角洲前缘水下分流河道砂岩与湖相泥页岩及滩坝砂岩交互沉积区是页岩油、致密油的有利发育区带。