储层地质学及油藏描述试题

2007-2008学年第二学期储层地质学及油藏描述试题专业年级姓名学号院（系）考试日期 2008年6月20日1、请论述现代油藏描述技术特点。

(20分)。

答：现代油藏描述技术的特点主要体现在一下三个方面：（1）发展单项技术水平，促进油藏描述水平的提高不断提供和发展单项技术水平，促进整个油藏描述水平的提高。

比如发展水平技术，为确定性建模提供准确的第一手资料。

发展和建立最优化的数据库，从中可进行地球物理和地质建模及生产模拟。

目前建立高质量的数据库，如历史拟合和建模等主题已引起世界各石油公司的关注。

总之，各学科描述技术紧密适应地质描述及建模的需求发展。

（2）地质统计学在油藏描述中的应用现代油藏描述的直接目的在于准确提供油藏数值模型，为勘探开发奠定基础。

传统的油藏模型是以少量确定性参数（钻井取芯及测井），以常规统计学方法进行参数求取及空间分布内插。

结果所提供模型不能准确反映地质体变化的非均质性及随机性。

由于地质变量在空间具有随机性和结构化的特点，为了准确求取油藏各项特征参数，仅二十年来发展的区域化变量理论和随机模拟理论为油藏描述提供了一种新的工具，使油藏非均质性特征得以更准确地描述，可以建立较符合地下实际情况的模型。

地质统计学在油藏描述中的应用可归纳为以下几个方面：一是参数估计，地址统计学的基本原理就是应用线性加权的方法对地质变量进行局部的最优化估计。

二是储层非均质性研究。

储层非均质性对勘探开发都有重要影响，储层模型中对非均质性的描述与表征是关键。

地质统计学中的随机建模技术就是针对非均质性研究提出来的，随机技术是联系观察点和未采样点之间的桥梁。

其目的是以真实和高效的方法在储层模型中引入小型和大范围的非均质性参数。

三是各种资料的综合应用。

油藏描述涉及多学科、多类型资料信息，如何系统的匹配使用好各种资料信息至关重要，地质统计学为此提供了许多方法，如指示克里金技术可将定性的信息进行系统编码，将定性的概念定量化。

协同克里金可综合多种类型的信息，给出未采样的参数值落入任一给定范围的概率分布。

通过定量回归处理出的模型与多种信息资料取得一致，而不是地质模型、地球物理模型、生产模型自成系统无法综合在一起。

四是不确定性描述，静态、动态的确定性模型很难反映油藏地下复杂的变化，只有通过不确定性描述，从地质统计观点概括和综合地质模型，才能真实地反映复杂的油藏模型，而不会导致传统油藏模型把控制流体在油藏中运动的复杂地质现象过于简单化，如“蛋糕层模型”，用这种模型模拟的历史表明，往往给出了过于乐观的油藏动态预测，造成开发过程的低效益。

（3）建立了多学科综合研究管理系统①地质、地震、测井、岩石物理、地球化学、工程(钻井、完井、开发、采油)等学科的资料及成果是油藏描述的基础，它们以各自不同的方式反映地下油藏特点。

以井为出发点的测井、岩石物理、地球化学、工程等学科，能提供油藏的各种精细参数，但是在空间上的分布的尺度较小，尤其是勘探早期，探井很少，在如此稀疏的空间上所采集到的数据，难以代表整个油藏，它们的数据与油藏参数也有某种相关性，但却无法直接求出油藏各种参数的精确值。

这主要是地震资料本身的分辨率不高，而且还有许多不确定性因素存在。

若把这些学科的资料与成果综合起来用于油藏描述，肯定比只依靠单门学科好，所建立的油藏模型一定更为可信。

②现阶段，油气勘探综合研究是以地质、地震、测井地球化学、油藏工程及计算机等多学科先进技术为依据。

它必须通过各学科研究人员的相互配合，把各方面研究成果互相渗透、综合利用，才能提高油田勘探开发效益。

目前我们在油藏描述研究中，还存在着主要依靠单一学科研究，多学科不能有机结合的问题。

同国外石油公司多学科协同作战、科学严密的管理方法相比，我们的管理手段明显落后于世界先进水平。

该系统应该具有如下特点：一是拥有一支由油藏地质和油藏工程相关的多学科专家组成的专家队伍，并且这支队伍从油田发现直到废弃之日，自始至终在工作上密切进行合作。

二是强调各职能部门之间的相互协作，必须打破各部门间的界限，充分发挥统一指挥、协同作战的优势。

三是强调开展多学科综合研究，充分利用最新技术，切实保证油田在开采期间实现最经济开采，不断延长油田开采期限。

四是强调社会政治和经济环境、技术因素和油藏信息在油藏管理中不是相互孤立的，而是相互联系、相互作用的。

在进行油藏管理的决策时，必须综合考虑三者，才能最终实现油藏管理的设计目标。

五是所有的油田开发和作业决策都应由熟悉整个生产系统与油藏特性和动态关系的多学科专家队伍决定。

不能所有的决策都由一个油工程师做出，只有考虑整个系统的专家队伍中的成员才能成为有效决策的制定者。

六是强调油藏管理的多学科专家队伍的每一个成员都要培养对整个生产系统负责的意识，不断具备油藏工程、开发地质、钻井工程、采油工程、完井、油井生产动态及地面设备等多方面的基础知识，了解有关整个生产系统各个环节的技术措施。

七是在具体实施油藏管理总体方案时，主张建立一支由各学科人员组成的专职联合小组，逐个地对老油田进行分析，确定进一步开发的方案。

2、请举例论述低渗透油藏描述的主要内容及关键技术。

(20分)。

低渗透油藏最显著的特征是存在启动压力梯度和介质变形现象，这使其在开发过程中渗流阻力增大、单井产量降低，递减速度加快，稳产难度加大，并降低最终采收率。

（1）主要研究内容以储层地质学为理论基础，综合运用岩心、地震、测井和测试资料，对储集岩的类型、性质和分布进行研究，对沉积相和储层岩石学及成岩作用进行分析，研究储层孔隙有利相带的保存和演化规律；通过流体历史分析，研究油气注入的期次、时间、运移方向，总结有利于油气储层形成的沉积地质背景和控制因素，建立沉积—成岩—成藏综合模式。

在对储层研究的基础上，综合利用地质地球物理和油藏工程方法对油气藏进行描述和表征。

包括以下几个方面：①储集岩的岩石类型：可以作为油气藏储集岩的岩石类型主要是碎屑岩类和碳酸盐岩类，其他还有火山碎屑岩、岩浆岩、变质岩、泥岩、硅质岩等。

②储集岩的岩石学特征：岩石学特征是储集岩的基本特征，不同成因的储集岩具有不同的组分，结构、构造特征各不相同，区别很大。

③储集岩的主要含油物性：含油物性包括孔隙度、渗透率和饱和度。

④成岩作用与孔隙演化研究：储层孔隙类型是控制其储集性的因素之一，成岩作用在孔隙演化过程中对孔隙的保存、发育或破坏起决定性作用。

⑤储集岩的微观特征研究：储层的孔隙、喉道类型以及孔喉的配置关系直接影响其储集性，所以研究储集岩的微观孔隙结构对储集岩的分类评价及提高采收率有重要意义。

⑥储集岩的形态、分布及连续性研究：不同成因的储层的储集岩的形态不同，其形成机理及控制因素不同，研究储集岩的形态、分布及连续性对探井及开发井网布置关系重大。

⑦储层形成条件：构造背景、构造作用，储层形成的沉积环境及沉积介质特征，岩性、物性、古气候的影响。

⑧储集岩非均质性、储层评价与预测。

⑨储层综合研究方法及储层描述。

⑩储层伤害的地质因素探讨、储层地质模型。

（2）关键技术在此以欢北杜家台低渗透油层为例讨论低渗透油藏描述的关键技术。

①高分辨率层序地层单元划分技术。

高分辨率层序地层单元的划分和对比是在综合应用岩心、测井及地震等信息的基础上进行，在不同规模上建立高分辨率层序地层格架。

该方法最大限度地应用了地震、测井、岩心及岩屑录井资料进行三维层序单元划分和对比，建立高分辨率等时地层格架。

应用高分辨层序地层单元的划分和对比技术在欢北杜家台识别出微相内部的层理面、不同岩类之间的接触面、侵蚀面和区域不整合面共4类界面，将目的层划分为一个体系域（沙四上段杜家台油层），3个准层序组（油层组）、9个准层序（砂岩组）、29个岩层组（小层），建立了研究区杜家台油层小层级地层地质模型。

②薄互层低渗储层地质建模技术。

以齐9－欢50、欢8和新杜1断块区为研究对象，利用测井资料二次数字处理结果，以地层格架模型、构造模型、沉积模型为控制，应用地质统计学方法将已知储层参数作为具有一定分布范围的区域化变量，根据已知井点储层数据计算实验变差函数，应用理论变差函数模型拟合得到适当的变差函数模型，并通过不同参数的模拟方法的适用性分析，优选不同参数的模拟方法，对井间储层参数进行预测，从而得到储层参数的三维数据体，达到建立储层三维地质模型的目的。

③储层非均质表征技术。

以往对储层非均质性的研究主要针对渗透率变异表征，而由岩石类型差异造成了岩石与流体相互作用关系差异的表征并不多，因此需要建立各类毛管压力和相对渗透率资料的类属方法；将储层非均质性从对渗透率变异表征延伸到岩石与流体相互作用关系的表征。

④油藏剩余油分布研究技术。

剩余油是油田开发调整和提高采收率的物质基础。

油藏描述最终目的是更加准确地认识油藏的地下形态、储层物性，定量确定油藏的剩余油。

研究剩余油分布必须进行多学科联合攻关，应用地震、钻井、测井、地质、开发等多方面信息资料，多种方法相结合定量分析剩余油饱和度大小及分布状况，从而提高研究结果的可靠性。

ａ微型构造研究剩余油微型构造是油层顶底面普遍存在的局部变化，变化的幅度和范围都很小，面积在0.3km2以内，构造幅度一般不超过20m，这些局部的起伏称为微型构造。

主要表现为油层微构造和断层。

研究和实践表明：微型构造高点一般为剩余油分布的有利区域；高含水期，油层微型构造对油井生产具有控制作用，微型圈闭控制了剩余油的分布，在原始油藏边缘，微型断层圈闭、砂岩尖灭圈闭是剩余油富集区；在原始油藏范围内，单砂体顶面形成的微型圈闭条件与底面的构造形态、厚度相配合，控制了剩余油分布。

ｂ应用流动单元描述剩余油流动单元是一个垂向上和横向上连续的储集带。

在该储集带内，不同部位的岩性特点及影响流体流动的岩石物性特征相似。

一个储集体可划分为若干个岩性、岩石物理性质各异的流动单元块体。

在块体内部，影响流体流动的地质参数相似，流动单元间表现了岩性和岩石物理性质的差异性。

流动单元的研究方法主要分为定性法和定量法。

定性法首先建立岩石物性参数与沉积微相和岩石相的关系，再根据不同的沉积微相和岩石相来确定流动单元；定量法则是对各井进行系统的参数解释，然后应用数理统计方法（如聚类分析、因子分析、判别分析）进行流动单元的划分。

其中应用孔隙几何学进行流动单元研究，即应用流动带指标（FZI）来划分流动单元，是目前流动单元划分的主要方法。

流动单元相关计算公式为：1g H RQI=lgΦｚ+1g K FZI式中：H RQI为油藏品质指数；Φｚ为孔隙度；K FZI为流动带指标。

根据FZI概率累计图，将欢北杜家台油层流动单元分为4种类型，即E（极好型），G（较好型），F（一般型）和P（差型）。

在单层划分和砂体展布及井点储层流动单元分类的基础上，结合砂体尖灭线、断层及沉积微相等因素，在平面上对连续砂体进行细分，又将同一砂体划分为若干个流动单元。