三维地质建模技术在苏丹FNE油田综合地质研究中的应用

三维地质建模技术在苏丹FNE油田综合地质研究中的应用X张　迪(长城钻探工程有限公司地质研究院,辽宁盘锦　124010) 摘　要:三维地质建模就是将地质,测井,地球物理资料和各种解释结果或者概念模型综合在一起生成三维定量随机模型。

在构造模型基础上,能够精确地定量描述储层各项参数的三维空间分布。

同时,三维地质模型可与三维油藏数值模拟接轨,为后续的数值模拟及油藏工程设计提供地质信息,有利于开展地质-油藏数模一体化研究。

在苏丹FN E 油田综合地质研究过程中,三维地质建模技术发挥了重要作用。

关键词:构造模型;属性模型;变差函数;含油高度 中图分类号:T E319+.1 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)09—0105—03 FN E 油田位于F ula 盆地的东北部,Moga 油田的东南部。

3D 地震覆盖面积为72km 2。

钻井揭露的地层自下而上为白垩系的Bent iu 组,Darfur 组,Amal 组,下第三系的Senna 组,T endi 组和上第三系到第四系的Zer af 组和Adok 组(表1),基于前人研究,地层层序为工区地层层序自下而上为:Abu Gabra 地层(Neocomian),B entiu 地层(Aptian-Cenomanian),Aradeiba 地层(Turonian -Sant onian),Zarqa 地层(Campanian),Ghazal 地层(C ampanian-Maastr ichtian),B araka 地层(Mast richt ian),Amal 地层(P aleocene-Eocene),Senna-T endi 地层(Oligocene-Miocene)Adok -Zeraf 地层(P liocene -Pleist ocene ).其中,主要的储层发育在B ent iu 和Aradeiba 地层。

表1FNE 油田地层年代地层层序系统阶三级二级第四系-上第三系Zeraf F m.--Adok F m.下第三系上T endi F m.MS3下Senna F m.上Amal F m.白垩系Darfur Fm .SHSGMS 2下Bentiu F m.SF1　构造模型三维储层建模是从三维的角度对储层进行定量的研究并建立模型,其核心是对井间储层进行多学科综合一体化、三维定量化及可视化的预测[1～3]。

构造模型是油藏地质建模的研究内容之一,是三维储层地质建模的重要基础。

构造控制沉积,构造模型要求准确度高,它直接控制着属性模型中的砂岩厚度、油层厚度、含油面积及模型中的储量计算。

其主要方法为井震结合,即地震解释数据在模型中与井上数据一致,井上数据也是构造模型进行质量控制的重要依据。

图1　FNE 油田构造平面图主要内容包括三个方面:通过地震及钻井解释的断层建立断层模型:在断层模型控制下,建立各个地层顶底的层面模型;以断层及层面模型为基础,建立一定网格分辨率的等时三维地层网格体模型。

后续的储层模型建模及图形可视化都将基于该网格中进行。

断层模型的建立主要表现在单个断层面的形态刻画和多个断层空间配置关系的确定上,层面模型反映的是地层界面的三维分布,叠合的层面模型即为地层格架模型。

构造模型的建立,实际上就是结合断层模型和地层格架模型,以此表征构造的非均质特性。

由三维地震解释结论及井震结合表明构造为被断层所分割的断背斜。

工区内正断层发育,构造复杂,根据3D 构造解释,工区共发育有2个断层组:主断层组为NW 走向,如F NE -W 1断层105　2012年第9期 内蒙古石油化工X收稿日期35作者简介张迪(3),男,就读于中国地质大学(北京)就读于莫斯科大学地质系,学士学位。

目前在中国石油长城钻探公司地质研究院工作,助理工程师,现从事油田地质科研工作,主要方向是综合地质研究及三维地质建模。

:2012-0-1:198-2002-20042004-2007及FNE -1断层控制F NE 构造带的演化和沉积,另一个为NE 走向,如F NE-2断层(图1)。

通过校正,构造断层模型及层面模型与井上数据一致(图2)。

图2　FNE 油田三维构造模型平面上,网格大小应根据研究目标区的地质体规模及井网井距而定。

平面网格一般以井间内插4～8个网格为宜。

同时,网格尺寸越小意味着模型越精细,并应同时考虑模型运算时的存储空间与计算机时[4]。

由于该区块井距为400m ,为了建立更精细的相模型及属性模型,将工区内地质建模平面网格数定为30m ×30m ;而在垂向网格确定中为表征0.5m 厚度夹层的空间分布,纵向上的网格厚度相应采用0.5m,使总网格数达到3946×104,能够保证下步属性模型的模拟精度。

2属性模型沉积微相的正确划分对储层非均质性研究以及储层参数场的分布有重要的指导意义。

在以往的沉积微相研究中,微相边界的确定大多是由地质人员根据专家知识推断,具有主观性,难以适应高精度地质模型的要求。

引入地质统计学中的序贯指示模拟方法,对沉积微相的平面分布特征进行随机模拟。

FNE 油田属性建模是在单井沉积微相分析基础上,参考各小层微相控制下的砂体垂向叠置及侧向连通形式。

首先在宏观上控制砂体的空间展布形态,然后根据离散化的相变量进行变差函数分析,并采用序贯指示模拟算法[5]建立相模型。

变差函数反映储层参数的空间相关性,能够反映区域化变量的空间变化特征,是建立精细三维地质模型的关键。

根据离散化的相变量进行变差函数分析,采用序贯指示模拟算法。

该方法能够通过为不同的沉积微相类型设置不同的变差函数来描述它们各自的空间分布特点。

井上的数据在建模过程中是硬数据,对井上的岩相进行分析可以对井周的砂泥岩分布起到很好的指导作用。

2.1　沉积特征基于古气候和沉积特征,结合单井相分析,FNE 油田目的层的沉积相特征为:F NE 目的层主要为曲流河和辫状河相沉积,曲流河主要发育在层,辫状河主要发育在B 层。

　相模型具体分析软件中应用变差函数分析实际地质情况,进一步分析目标层位变差函数类型、在沉积微相控制条件下变程的拟合以及确定搜索半径和带宽,并根据测井解释数据对目标层位进行变差函数分析并通过实际地质资料进行验证。

在FNE 油田相建模过程,对井上的岩相分析通过变差函数进行(图3),并分析研究区储层地质特征及目标层位沉积单元的沉积特征。

在变差函数分析中,分析确定了不同沉积相下的主次变程值,分别为:辫状河相砂体主变程设为2000～2300m,次变程为900m 。

曲流河相主变程设为1500～2200m ,次变程为600～850m。

图3　变差函数分析在井间,沉积相对岩相建模进行约束取得了很好的效果,最终建立了三维相模型(图4,5)。

主力砂岩组的分布情况说明相模型所揭示的砂岩分布规律与前期地质认识是基本一致的。

砂岩分布总体特征为:构造低部位储层较构造高部位发育,砂岩厚度整体有西薄东厚趋势,不同层位砂岩沉积厚度相差较大。

砂岩发育主力层为B ent iu 层。

3　属性模型孔隙度、渗透率、含油饱和度是储层评价中最典106内蒙古石油化工 2012年第9期　A r a de ib a en t iu 2.2 2.型的定量指标,同时也是油藏数值模拟计算所必须提供的参数,因此它们应各自建立相应数据体模型。

在参数场模型的建立过程中,总体上遵循由点及面到体的研究方法。

在三维岩相模型建立以后,相控岩石地球物理属性模型即孔隙度模型、渗透率模型和饱和度模型等的建立就有了依据。

2.3.1　孔隙度模型三维孔隙度模型采用相控思路,即在三维相模型的控制下,进行孔隙度的三维建模。

孔隙度建模的方法有很多,包括序贯高斯模拟、序贯指示模拟、分形随机模拟等。

在相控下,各方法的效果差别不大。

考虑到序贯高斯模拟方法的算法稳健且常用,因此本次孔隙度建模采用序贯高斯的方法。

在模拟之前对测井孔隙度数据进行了数据分析,分析变差函数,计算结果与岩相模型有较高的吻合程度(图6,7)。

储层孔隙度模型表明其平面分布与岩相分布一致,相对比较均匀,且具有方向性。

图6　岩相模型 图7　孔隙度模型2.3.2　渗透率模型渗透率是油藏研究及油藏工程设计的非常重要的一个参数。

建模的渗透率模型通过测井解释的孔渗关系进行计算,从而得出渗透率模型。

PER M=If(P IGE >0.25,530.14×Exp ( 6.98×PIGE),0.0004×Exp(62.64×PIGE))图8　渗透率模型剖面图2.3.3　含油饱和度模型饱和度是储层孔隙中流体分布情况的定量直观体现,是油水分布规律最直接的表征。

对于单井的饱和度情况可以通过岩石物理实验和测井解释等方法得到,但对于饱和度在空间上的分布规律还是要借助于数学模拟方法进行模拟,本次含油饱和度模拟在确定油水界面基础上,建立油柱高度和含油饱和度之间的关系计算含油饱和度模型(图9,图10,图11):从饱和度模型来看,油层主要分布在局部构造高点,部分小层的油层分布受岩性控制。

油藏主要为层状油藏,各小层含油面积差异较大。

油藏具有同一油水界面,纵向上总体具有含油层系多,分布集中,油层纵向发育程度和储层发育程度密切相关。

在属性模型建立的过程中要对模型进行质量控制以确保模型精度,即通过统计直方图对比井上数据与模型中数据的分布情况,两者的分布趋势应该大体一致(图12)。

3　结论在建立构造模型过程中,主要为井震结合的建模过程,即断层模型在应用地震解释层面数据的同时应用井上断点数据校正,层面模型在应用地震解释断层数据的同时应用井分层数据校正。

不同沉积相带的砂体展布特征不同,变差函数的参数的设定如主变程、次变程的求取也不同;对模型进行质量控制能提高选取参数及模型的精度。

[参考文献][1]　裘译楠.储层地质模型[J ].石油学报,1991,12(4):55～62.[2]　吴胜和,金振奎,黄沧细,等.储层建模[M ].北京:石油工业出版社,1998.[3]　田冷,何顺利,顾岱鸿.苏里格气田储层三维地质建模技术研究[J ].天然气地球科学,2004,15(6):593～596.[]　吴胜和储层表征与建模[M]石油工业出版社,[5]　y V D ,G GSLIB[M ]L Oxf U y 107　2012年第9期 张迪　三维地质建模技术在苏丹FNE 油田综合地质研究中的应用4..2010.C la t on eu t sh A nd r e .Jou r n el .ond on :o r d nive r s it pr e s s 1998.。