第十章 油气藏综合地质研究(含参考文献)

第十章油气藏综合地质研究通过区域勘探和圈闭预探发现油气田之后，就开始进入油藏评价和开发阶段了。

为了评价油藏、指导开发过程并提高开发效益，需要不断地对油气藏进行研究。

实际上，油气藏地质研究贯穿于整个油藏评价和开发的全过程。

由于各开发阶段的任务和资料基础不同，油气藏研究的内容及研究精度也不同。

本章在前述各章的基础上，系统介绍各开发阶段的任务、资料及研究内容。

第一节油气藏开发阶段及任务广义的开发阶段包括油藏评价、开发方案设计、开发方案实施、开发管理调整等阶段[57]。

其中，油藏评价阶段是油气勘探至开发的过渡阶段。

一、油藏评价阶段油藏评价阶段是指从圈闭预探获得工业性油气流到提交探明储量的油气勘探评价过程。

该阶段的主要任务是探明油气藏、评价油气藏和开发可行性评价。

该阶段油藏地质研究的主要任务是描述油气藏的形态和规模、揭示油气藏内部结构和油气分布状况,指导勘探部署,提高勘探程度,以尽可能少的探井控制和探明更多的油气地质储量,并为开发可行性评价提供地质依据。

根据勘探进程，该阶段又可划分为两个阶段：第一阶段：以第一口发现井所取得的各项资料为基础,充分利用地震信息，对油气藏类型、储集体规模、油气层分布等进行概要性的描述，提交控制储量和提出评价井井位意见，以优化勘探部署，达到以尽可能少的探井控制更多油气储量的目的。

第二阶段：以油气藏评价井所取得的各种资料为基础，充分发挥地震和多井综合评价的优势，对油气藏结构和参数的分布进行基本的描述，建立油藏概念模型,提交探明储量，并为开发可行性研究及先导开发试验区的选择提供必要的地质依据。

这二个描述阶段既有区别，又相互衔接。

随着勘探程度的提高和资料的积累，油藏地质研究要滚动进行，不断提高精度；当勘探目标在两个阶段无明显差别时,可合并描述。

在探明油气藏之后，需对其进行开发可行性评价，主要内容为：①计算评价区的探明地质储量并预测可采储量；②提出规划性的开发部署；③对开发方式及采油工程设施提出建议；④估算可能达到的生产规模，并进行经济评价。

二、开发方案设计阶段油藏经过开发可行性研究，被确认为具有开采价值后，即可进入开发设计阶段。

在此阶段，主要是通过补充必要的资料，开展各种室内实验、油井试采及现场先导试验，进一步提高对储层的认识程度，保证开发方案设计的进行。

本阶段的主要任务是编制油田开发方案，进行油藏工程、钻井工程、采油工程、地面建设工程的总体设计，对开发方式、开发层系、井网和注采系统、合理采油速度、稳产年限等重大开发战略问题进行决策。

所优选的总体设计要达到最好的经济技术指标。

因此，总体评价必须保证这些重大开发战略决策的正确性。

372三、开发方案实施阶段根据开发设计方案，油田钻成第一期开发井网(或基础井网)后，即进入方案实施阶段，也称为编制射孔方案阶段。

该阶段的主要任务是确定完井射孔投产原则，对开发层系划分、注采井别选择作出实施决策，确定每口井的井别、射孔井段，并交付实施投产；根据实施方案，进一步预测开发动态，修正开发指标，并编制初期配产配注方案。

四、油藏管理调整阶段油田正式投入开发以后，即进入管理调整阶段。

该阶段的主要任务有：(1)进行开发分析及开发动态历史拟合，以掌握油水运动状况、储量动用状况及剩余油分布状况；(2)实施各种增产增注措施，调整好注采关系，包括日常局部调整、阶段性系统调整和加密井网；(3)预测未来的开发趋势，拟定采取的开发措施，开展各种先导试验，直至最后进行三次采油。

从油藏地质研究的角度，亦可将开发阶段分为开发早期、开发中期阶段和开发后期阶段。

开发早期阶段：亦称开发初期阶段，是指开发方案正式实施，即开发基础井网全部完钻后所开展的油气田开发阶段。

注水开发油田的综合含水率一般小于40%。

开发中期阶段：为油田开发的主体阶段，一般可采出可采储量的50～60%。

注水开发油田的综合含水率一般大于40%。

开发后期阶段：油田采出程度和含水率均较高（一般大于80%）的“双高”阶段。

该阶段以挖潜剩余油为主要任务。

第二节油气藏综合地质研究的资料基础从油藏评价至开发中后期阶段，录取的、可用于油气藏地质研究的资料包括四大类，即地质资料、地震资料、测井资料和动态资料。

在不同的开发阶段，获取的资料有所不同。

油藏评价阶段的资料主要为少量探井、评价井资料（录井、测井、测试资料）及二维或三维地震资料；开发早期阶段新增了开发基础井网资料（录井、测井、测试资料），开发中后期又新增了加密井（网）、检查井资料以及大量的动态资料，特别是水淹层测井资料及生产动态（流体和压力）资料。

另外，在部分油田的开发阶段，尚有井间地震和（或）时移地震资料。

一、地质资料包括地质背景资料和地质录井资料，其中，最重要的为岩心资料。

地质背景资料包括区域地层、构造特征、区域沉积背景、油气生成、油气运移和油气藏形成条件等资料。

地质录井资料包括岩心、岩屑、气测、钻井液等录井资料,条件允许的情况下应有热解色谱录井等资料。

岩心资料是油气藏研究的最直接的资料，是第一性的、任何其它间接资料无法替代的资料。

一方面，可直接作为油气藏地质研究的基础资料，另一方面可作为测井、测试甚至地震资料解释的标定。

在开发中后期检查井的岩心资料，特别是密闭取心检查井的岩心资料，既可用于研究开发过程中水驱油效率、剩余油形成机理及储层参数的动态变化等，又可作为水淹层测井、测试、试井等资料的标定。

岩心资料包括以下几个方面：①岩心观测：沉积韵律、沉积构造、夹层分布、裂缝特征；②岩石物理分析：孔隙度、渗透率、含油（气）饱和度、相对渗透率、界面张力、润湿373性、毛管压力及孔隙结构等；③岩石学分析：岩石薄片分析(碎屑成分、填隙物成分和含量等)、铸体薄片分析(孔隙类型及大小分布、喉道类型、裂缝特征等)、粒度分析、扫描电镜分析(矿物类型、喉道特征等)、X衍射分析(粘土矿物类型及含量)等；④地球化学分析：镜质体反射率(R o)、最大热解峰温(T max)、孢粉颜色、稳定同位素、微量元素分析；⑤岩心流动试验：储层敏感性试验（速敏、水敏、盐敏、酸敏等）、水驱油试验（驱油效率、剩余油形成机理）、岩心长期水驱实验（水驱过程中孔隙结构和岩石物性的动态变化）。

二、地震资料包括三维地震、井间地震、时移地震等。

三维地震是油气藏地质研究的主要地震资料。

由于其分辨率相对较低，主要应用于油气勘探，包括构造解释、沉积相研究、储层岩性及物性预测、烃类检测解释等。

现在，人们越来越重视三维地震在油田开发中的应用，主要是通过提高分辨率以达到小层级别的油层研究目的。

井间地震方法可望在很大程度上提高储层井间预测的精度，但目前由于技术问题，尚未进行广泛的商业性使用。

目前，正在发展时移地震方法，期望监测油田开发过程中流体运动的变化。

三、测井资料测井资料是油气藏研究的最为重要的间接资料。

油田开发区内的取心井一般较少，即使在取心井内，取心井段亦不长，因而测井就成为油气藏研究的重要手段。

探井和开发井测井曲线一般包括自然伽马、自然电位、声波时差、中子、密度、电阻率或感应测井、地层倾角测井等。

具有对于裂缝性地层,尚有微电阻率扫描、成像系列测井、全波列测井等。

应用测井资料，可进行以下诸方面的解释和研究：油层划分和对比、测井相研究、储层参数解释（孔隙度、渗透率、含油饱和度、泥质含量、粒度中值等）；油、气、水层的判别；有效厚度解释；隔层、夹层解释、裂缝解释。

水驱开发过程中水淹层测井，即生产测井，包括C/O测井、中子寿命测井、电磁传播测井、介电常数测井、核磁测井、重力测井等。

这些资料可用于水淹层剩余油饱和度测定，是研究油水运动状况、储量动用状况及剩余油分布状况的重要基础；结合开发井网测井资料，是建立精细的储层预测模型的重要基础。

四、动态资料包括各类测试及生产动态资料，是研究油气藏动态特征的主要手段，也是验证和提供油气藏静态信息的重要手段。

①单井试井：包括钻杆测试(DST)、完井试油、地层重复测试(RFT)以及试采等。

通过资料解释,可确定:A.油井所产流体及其产能；B.流体性质及原油PVT特征；C.油气藏边界的探测；D.储集类型及油层平均渗透率；E.地层压力、温度等；F.油藏驱动类型。

②多井试井：包括标准干扰试井和脉冲试井。

根据多井试井中不同方向的传导系数、压力响应和产量变化，可计算不同方向砂体的连通性、渗透率、剩余油饱和度等。

③井间示踪剂测试：分析砂体连通性与流动屏障、渗透率方向性、裂缝、剩余油饱和度。

④产液剖面：测量采油井各油层相对产液能力。

⑤吸水剖面：测量注水井各油层相对吸水能力。

374⑥生产动态资料：包括各井不同时期的油、气、水产量、性质以及温度、压力资料等。

第三节油气藏综合地质研究的基本内容从油气藏结构而论，油气藏由三大要素组成，即构造、储层和流体。

因此，油气藏研究的核心是描述油气藏的地层－构造格架、储层非均质分布及其渗流特征、流体非均质分布及其特征。

另外，尚须进行储量计算，研究油气藏的温压条件、驱动类型等，进行油气藏综合评价。

多学科综合一体化、三维定量化、可视化的油气藏综合地质研究，又可称为“油气藏描述”(Reservoir Description)或“油气藏表征”(Reservoir Characterization)。

“油气藏描述”的概念，是上世纪70年代由斯仑贝谢公司提出的，当时称为“油藏描述服务”(Reservoir Description service)，主要应用测井资料对油藏进行多井评价。

近三十年来，随着油气工业的发展和科学技术的进步，油气藏描述也得以迅速的发展。

现代油藏描述，主要应用地质、物探、测井、测试等多学科相关信息，以石油地质学、构造地质学、沉积学为理论基础，以层序地层学、储层地质学、地震岩性学、测井地质学、油藏地球化学等为方法，以数据库为支柱，以计算机为手段，以多种数学方法为工具，由复合型研究人员对油气藏进行三维定量化、可视化的研究[43]。

油气藏地质研究贯穿于勘探开发的全过程，从第一口发现井到油田枯竭为止是多次滚动进行的。

在不同的勘探开发阶段，由于生产任务的不同和获取资料的差异，油气藏研究的内容和精度亦有所不同[43]。

一、油藏评价阶段勘探评价阶段的主要任务是探明油气藏、评价油气藏及开发可行性评价，该阶段所获取的资料主要为大井距的探井和地震资料。

油气藏地质研究的主要内容包括：1.地层对比建立油气藏的地层格架。

地层对比的精度为油组或砂层组级别。

2.构造研究确定圈闭类型，研究油气层的顶底层面及断层特征。

编制油组(或油气层)顶面圈闭形态图，描述圈闭特征（形态、面积、闭合高度、断层产状、长度、断距、封闭性等），研究圈闭构造发育史及其对油气的控制作用。

构造描述精度一般为构造幅度≥10m，表征之断层的断距≥10m，断层延伸≥1000m。

3.沉积相研究确定目标区目的层段的沉积体系及沉积相(大相、亚相)的时空展布，包括单井相分析（岩心和测井相分析）、地震相分析、各层序沉积相平面图的编制以及沉积相对储盖层发育和分布的控制作用研究。