储层精细地质研究进展

第28卷第2期地球科学与环境学报

Vol .28No .22006年6月

J ournal of Earth Scienc es an d Environ ment

Jun .2006

[收稿日期] 2005-05-08

[基金项目] 中国科学院边缘地质重点实验室基金项目(MSGL 04-3)

[作者简介] 吴诗勇(1971-),男,安徽太湖人,博士研究生,从事油田开发地质学研究。

精细地质研究现状及发展趋势

吴诗勇1,2,李自安1

(1.中国科学院广州地球化学研究所,广东广州510640;2.中国科学院研究生院,北京100039)

[摘要] 水驱采油后期,油层的含水率越来越高,然而大量的可动剩余油却滞留于地下。要提高这部分油层的采收率,必须加强对储层微观非均质性的认识。精细地质研究作为一种方法,在这种背景下,便得到了快速的发展和应用。旨在对其做一个阶段性的小结,从储集层砂体几何形态、内部结构以及孔、渗空间变化特征出发,概述了精细地质研究的内容为细化开发单元、成因单元砂体的连续性和连通性描述、砂体内部建筑结构单元的划分、流动单元的研究、表外储层研究、地质建模等。并提出了今后研究发展的主要方向。为油田的可持续发展提供技术支持。

[关键词] 精细地质;成因单元;结构单元;流动单元;表外储层;综述

[中图分类号] TE 122.

2;P 618.130.2 [文献标识码] A [文章编号] 1672-6561(2006)02-0058-07Actuality and Dev elopment of Fine Ge ology

WU Shi -yo ng

1,2

,LI Z i -an

1

(1.Guangzho u Institute of G eochemistry ,Chinese Acade my of Scienc es ,Guangzhou 510640,Guangdo ng ,C hina ;

2.S ch o ol Graduate ,C hine se A cademy of Science s ,Beij ing 100039,C hina )

Ab s tra ct :At the later stage of w ater -driven ex ploitatio n ,so me proble ms appe ared ,o ne is the hig h w ater co ntent in the oil strata ,and the other is a gre at de al of surplus oil detained in the strata .To enhance rec overy ratio ,it is nec essary to have a better u nderstan d on the micro -hetero geneity of reserv oir .As a m easure to res olve these pro b -lem s ,the stu dy of fine geolo g y gets alo ng very well .B ased on the ge om etric fe atures of reserv oir ,structure an d the spatial variatio n of bore -se epage ,this paper carries o ut the followin g six aspects :①ac curate divisi on of ex -ploitation u nits ;②descripti on of continuity of genetic u nit ;③division of internal structure u nit of sand -b od y ;④investigatio n of flow unit of reservo ir ;⑤rese arch of outside -deli mited reserv oir ;⑥geolo gic m odelin g .At last ,thre e develo ping tren ds of fin ge olog y are put forward to afford so m e i de as for the future rese arches .S o it will of -fer so me effe ctive techn olo gies for the sustainable develop ment of oilfield .

Ke y w ord s :f ine geolo gy ;genetic u nit ;structure unit ;flow unit ;o utside -delimited reserv oir ;review

0 引言

精细地质是储层表征的重要内容,其研究得力于石油生产的需要及相应的理论和技术的发展。

(1)20世纪80年代以来,世界一些主要产油国的油气田相继进入高成熟开发阶段,由于勘探成本

的大幅度上升,提高油气采收率便成为老油田获取

最大经济效益的一条有效途径,因而要求储层地质研究向更精细、定量化方向发展。

(2)新理论和技术的诞生,特别是计算机技术的快速发展,为储层精细描述提供了技术上的支持。

中国一些老油田自20世纪90年代以来,基本

上都已进入了高含水、高采出的中后期阶段。长期的注水开发,造成储层的岩性、物性、含油性、电性等特征均发生了较大的变化[1],导致部分可动剩余油长期滞留于地下。为了提高采收率,各大油田及相关的科研院所均开展了以预测剩余油为核心的储层精细地质研究,取得了相当多的科研成果,部分成果甚至领先于国际水平。

笔者就储层精细地质研究现状及发展趋势做了概括性介绍,目的是为了明确今后的攻关方向,为油田可持续发展提供新的技术支持。

1储层精细地质研究现状

1.1细化开发单元

细化开发单元是精细地质研究的一项重要内容,油田开发从来都没停止过这方面的研究。细化开发单元包括在平面上细分沉积微相和在垂向上细划成因单元2方面内容。

(1)油田开发中的储层研究,关键是必须逐级分析到微环境和微相[2]。在油田开发后期,控制剩余油分布的往往是沉积微相的特征和展布规律,必须对储层沉积相进行精细地质研究。美国在20世纪80年代初提出了微环境的概念,而中国大庆油田在60～70年代就已将微相应用到储层地质开发中,进而提出了“旋回对比,分级控制,不同相态区别对待”[3]的指导思想。当前阶段沉积微相的细分主要是建立在密井网测井资料及现代沉积学特征的基础上,应用层次分析法[4],将每个沉积体在平面上逐级精细对比到单一的沉积环境。谢辉[5]通过对焉耆盆地宝浪油田研究,将该区域侏罗系三工河组划分出12种有成因意义的岩石相,并研究了各类沉积微相特征与油气产能之间的关系。大庆油田在储层地质开发过程中,将泛滥分流平原亚相分为河道、河间和三角洲内、外前缘4种微相[6];将河道相细分为主河道和废弃河道微相[7],河间相细分为决口水道、决口扇、天然堤及河漫滩等微相[89],三角洲内、外前缘相细分为水下分流河道、砂坝微相及席状砂微相等[67,10]。这里值得一提的是,尽管很多研究者强调微相和微环境,但很难真正做到这种程度。

(2)垂向上细分沉积单元是建立在微相研究的基础上,主要依据沉积单元或单砂层内测井曲线形态的微小差异、砂体旋回的沉积特征及隔夹层的分布等特点来进行详细划分。例如在泛滥分流平原相的砂层组内,依据河流旋回特征及夹层发育状况,把互相叠置的厚层河道砂岩细分对比到井间可以体现的单一河流沉积单元;在侧向复合型河道砂体中,可根据复合砂体的分布模式、河间微相与废弃河道微相的分布位置以及砂体发育的层位、发育程度的差异,结合每条河道砂体的可能宽度、厚度、河曲形态演变趋势等资料来综合判断识别单一河道砂的分布特征[11]。国外则更多的是依据C ross 的高分辨率层序地层学来对地层进行精细划分对比。如Posamentier等[12]就曾对一条路边沟渠进行了极高分辨率的层序地层学研究,该体系最厚处也就是50cm,但却伴随着可容空间的变化形成了一系列沉积体系城。

从目前研究情况来看,细化单元的基本原则主要有[10,1314]:

(1)以沉积学特别是现代河湖沉积学理论为指导。

(2)单砂层旋回特征明显,易于划分对比。

(3)细分单元间泥岩隔层应具有稳定分布。

(4)细分的单层应具有一定的地层厚度。

(5)细分单层的总层数与单井平均钻遇的自然砂层数应保持一定的比例。

(6)细分单元应与当前采油条件及工艺水平相适应。

1.2成因单元砂体的连续性及连通性研究

成因单元砂体的连续性是指砂体在各向上的规模大小。通常用砂体实际延伸的长度、宽度、砂体的宽厚比、砂体宽度与井距之比、钻遇率等来表示。夏位荣等[15]按延伸的长度和宽度将砂体分为五级:一级为极好(砂体延伸大于2000m);二级为好(2000m大于砂体延伸大于1200m);三级为中等(1200m大于砂体延伸大于600m);四级为差(600m大于砂体延伸大于300m);五级为极差(砂体延伸小于300m)。

1.2.1成因单元砂体连续性

研究成因单元连续性,常用的方法有:

(1)岩相分析法。相同成因的岩相单元具有相同或相近的几何形态和连续性。裘怿楠[16](1987)通过对各类河道砂体的研究,揭示出高弯度曲流河的宽厚比为130～170,低弯度曲流河为30～60,短流程辫状河为40～80,长流程辫状河为100左右。

(2)井眼资料法。吕晓光等[17]提出以细分微相

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第2期吴诗勇,等:精细地质研究现状及发展趋势