少井條件下儲層相控建模研究
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摘 要：針對麗水凹陷南三維井區地質條件復雜，儲層非均質性嚴重，鉆井稀缺且分布不均等特點，常規的方法往往難以建立反映油藏實際地質情況的模型。本研究充分利用地震資料和有限的井資料，合理添加虛擬井點，進行無井區域的定量化表征，多條件約束建立儲層的地質模型，提高了少井或無井地區儲層預測模型的精度。建模實例表明，研究區整體呈現東高西低的地形特點，東次凹主要發育三角洲沉積體系，砂體分布較為連續，物性較好。通過單井相和地震相分析，結合砂體分布規律的研究，合理刻畫了麗水凹陷南三維區的構造特征和儲層發育情況。
關鍵詞：麗水凹陷;儲層地質建模;少井無井地區;多條件約束相控建模
中圖分類號：TE122.1 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2019）11-0053-03
Abstract： In view of the complex geological conditions， strong reservoir heterogeneity， scarcity and uneven distribution of wells in the South 3D area of Lishui Sag. It is difficult to establish a model reflecting the actual geological conditions of the reservoir by conventional methods. This study makes full use of seismic data and well data to reasonably add virtual well points for quantitative characterization of particular regions. The multi-level constraint method is used to establish the geological model of the reservoir， whichs improve the accuracy of the reservoir prediction model in areas with few wells. It was indicated that the study area shows the topographic feature of high to low from the east to west. The eastern region mainly develops the delta sedimentary system， where the sand body distribution is relatively continuous and the physical properties are better. By working with the single well facies， seismic facies， and the sand body distribution， the structural characteristics and reservoir development in the South 3D area of Lishui Sag are described.
Keywords： Lishui Sag; reservoir modeling; zones with few wells; multi-condition phase control modeling
隨著計算機技術的提高，儲層地質建模技術在近年來得到了迅速的發展，儲層研究向著定量化、精細化方向延伸，研究內容由定性描述轉向了定量表征[1-5]。建模技術發展到現在，很多學者在降低地質建模過程中的不確定性、提高模型準確度以及改進三維地質建模方法等方面開展了大量研究。一般密井網條件下，地質資料較為豐富，所建立的模型往往比較可靠，然而，實際上很多油田處于開發的初期，存在鉆井少的問題，井距可以達到500m以上，這種情況下，常規建模方法往往難以建立反映實際地下情況的模型。董越等[6]提出了多概率函數最優融合建模的方法，在垂向、平面、三維三個尺度建立概率函數，提高模型網格的限制條件。張宇焜等[7]通過建立可靠的地質知識庫，多級約束建立儲層相模型。高云峰等[8]利用敏感地震數據作為沉積微相的約束條件，結合井點資料進行方差分析，降低地質模型的不確定性。針對稀井網條件下井資料匱乏、構造復雜及儲層非均質性嚴重的油氣田，如何利用僅有的資料建立高精度反映實際情況的地質模型，成為了儲層建模研究的重點和難點。因此，本文以東海陸架盆地麗水凹陷為例，綜合應用多尺度的信息，以“井震結合，依震豐源，模式預測”的研究思路，采取分條件多級約束相控建模的方法，體現地震數據和測井資料在相控建模中的約束作用，提高地質模型的準確性。
1 區域地質概況
麗水凹陷位于東海陸架盆地臺北坳陷的西南部，是在中生代殘留盆地基底上發育形成的新生代斷陷盆地，該凹陷呈北東-南西向展布，凹陷內部以靈峰潛山為界，分割為東、西兩個次凹[9-11]。麗水凹陷目前處于油田勘探開發的初期階段，整體開發程度較低，鉆井資料缺乏[12-13]。南三維地區位于麗水凹陷的中部，是麗水凹陷油氣藏勘探開發的重（圖1），總面積約730km2。研究區內共有5口鉆井，井網密度小，井控能力低，難以滿足精細地質建模的要求。
2 建模思路和方法
2.1 建模思路
儲層內斷層較為發育，非均質性嚴重。在研究區范圍內，靠僅有的5口井的資料很難建立一個預測性準確的精細地質模型，但是該范圍覆蓋了較好的地震資料。針對研究區塊目前存在的實際問題，提出綜合利用地震解釋、測井、地質等資料，將井點上的地震屬性和測井數據建立最佳相關關系，構建虛擬井點定量表征無井區域的地質參數。在構造模型的基礎上，建立研究區的沉積微相模型，進而采用多條件約束的方法，逐級建立儲層的孔隙度和滲透率模型。 2.2 建模方法
儲層建模的關鍵在于通過鉆井、測井、地震等資料的分析，解剖儲層內部結構特征和變化規律[14-16]。在本研究中，綜合應用多尺度的信息，提取地震關鍵信息控制建模過程，體現地震數據和測井資料在相控建模中的約束作用，應用已知信息來限定隨機建模的過程，提高儲層模型的預測精度，并確定了不同沉積時期儲層的展布范圍，有效提高地質模型的精度。
?。?）利用井間地震的精細構造解釋和等時小層對比結果，提取構造分層和研究區內所有斷層數據，建立研究區的構造模型，為儲層沉積微相模型、相控屬性模型的建立提供框架。（2）利用測井資料，結合單井相分析，劃分沉積微相，確定微相類型在平面上的組合及表現形態，形成河道微相的簡單形態的平面圖，再采用序貫指示隨機模擬方法建立各小層的微相分布模型，最終進行微相模型的合并。（3）利用地震儲層預測資料結合鉆井及地質綜合研究，合理構建虛擬井，進行無井區域的定量化表征，以降低儲層預測帶來的不確定性，提高儲層模型的精度。（4）針對測井解釋結果得到的孔隙度和滲透率曲線進行數據粗化，采取多條件多級約束相控建模的方法，利用泥質含量和孔隙度的相關性，約束建立孔隙度模型，繼而以孔隙度模型為協變量建立滲透率模型。在多條件逐級控制下，儲層物性模型更加符合實際地質特征。
3 復雜構造地質建模
針對此類復雜構造油藏，綜合利用測井、地震，地質資料，采用多條件約束的方法逐步降低模型的不確定性。
3.1 多條件控制相控建模
根據地震解釋成果確立斷層的空間分布和組合關系，結合小層對比劃分所取得的地層底部深度數據作為主變量，通過VBM復雜構造建模方法建立構造模型。模型有效刻畫了各層序界面的形態，并反映了地層厚度的變化特征，是建立相模型的基礎。
斷層模型是構造建模中的關鍵步驟，它的準確性不僅影響構造模型本身的精確度[17-20]。研究區塊內斷層較為發育，非均質性嚴重，大小斷層共發現28條，多處出現斷層連接的現象。模型表明，較大的斷層主要發育在研究區東南部，西部主要發育較小的不連續斷層，這些斷層大部分具有相同的走向，呈現北東-西南方向。次級斷層與大斷層相連接或獨立存在，影響整個地區的構造發育。南三維區最大的斷層（圖2（a）①）發育在研究區中部延伸至東側，該斷層貫穿了T2、T3、T4、T5、T6五個層位，L2井穿過該斷層。第二條較大的斷層（圖2（a）②），發育在研究區的西南部，該斷層主要影響T3、T4、T5、T6的地層發育。兩條斷層之間沒有明顯的接觸關系。
研究區構造情況較為復雜，地形高低不平，起伏劇烈，整體呈現西高東低的地形分布規律（圖2（b））。斷層的發育和復雜的構造特征成為該區的典型特征。這些特征在一定程度上影響了研究區沉積體系的建立，進一步影響了油氣的成藏特征。研究區中部靈峰凸起和東西兩側凹陷的特征同時也是對物源供給體系的響應，從而形成了復雜的沉積環境。
在構造框架的控制下，以二維沉積微相平面圖作為約束限制，采用序貫指示模擬方法建立沉積微相模型，保證模型微相的分布概率與原始數據統計概率一致[21-22]。結合沉積相研究和微相模型分析表明，研究區發育了一套扇三角洲沉積和浪控三角洲-沿岸沙壩沉積體系。西次凹主要物源區為靈峰凸起和閩浙隆起帶，發育浪控三角洲-沿岸沙壩沉積，受波浪的作用影響較大，導致砂體分布較為零散。東次凹主要物源來自于凹陷東部，形成扇三角洲沉積，受波浪作用影響較小，砂體分布較為連續。圖3為研究區小層沉積微相平面圖。
3.2 儲層物性建模
儲層物性主要包括孔隙度和滲透率，這兩個參數的空間分布規律決定巖石內部的屬性，是儲層評價中的重要參數[23-24]。本次儲層物性模型的建立，是在沉積微相模型建立的基礎上，應用順序高斯模擬方法實現的。由于研究區內井點少，資料匱乏，因此在建立儲集層孔隙度和滲透率三維模型時，根據孔隙度和泥質含量之間的相關性，在不同沉積微相的嚴格約束下，應用順序高斯模擬方法進行孔隙度模型的建立，同時利用孔隙度和滲透率的相關性建立滲透率模型。采用這種多條件約束相控建模的方法，能夠有效彌補少井條件下相控建模的不足，提高儲層物性模型的準確性。通過模型可以看出孔隙度的展布與物源方向和砂體分布模式基本一致，具有較強的相關性，靠近物源的區域孔隙度相對較高且連續性較高。圖4為研究區孔隙度模型。
4 結論
（1）復雜構造地質建模的關鍵在于斷層的識別與分
類。通過VBM復雜構造建模方法的應用，細化了地層格架，確定了不同沉積時期儲層的發育特征，識別并建立了儲層的復雜構造模型?；谏鲜稣J識建立了儲層地質知識庫，并取得了反映實際地質特征的建模參數。（2）利用地震數據解釋出南三維地區斷層產狀和層位構造圖，結合層序界面的劃分成果，結果表現麗水凹陷南三維地區整體呈現西高東低的地形分布規律，東部出現了部分地層缺失的情況。（3）結合巖心分析、測井和地震方法，采用多條件分級約束的方法，建立儲層的孔隙度和滲透率模型。該方法在儲層地質建模的實踐中，有利于發揮地質條件的限制作用，降低稀井網條件下地質模型的不確定性。
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