油气藏描述技术.ppt
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1、油气藏描述技术,内 容 提 要,一.现代油气藏描述技术综述二.油气藏描述技术规范三.储层建模关键技术四.三维地质建模软件Petrel五.Petrel软件上机实习,一.现代油气藏描述技术综述,油气藏描述是对油气藏的各种参数进行三维空间的定量描述和表征,也就是要建立反映油气藏构造、沉积、成岩、流体等特征的三维油气藏地质模型。油气藏描述技术的发展和应用使我国油气藏研究由定性和半定量趋向定量化,由传统的油气藏地质研究转入多学科一体化综合的系统研究。但是,如何针对不同勘探、开发阶段我国陆相高度非均质复杂油气藏进行描述,仍然是对我国石油地质工作者的一种挑战。,实践表明,油气藏描述理论、方法和技术,在油气田
2、勘探与开发早期可预测油气的富集区、高产区,降低成本,提高勘探成功率;在油气田的开发阶段,则对油气田开发先导实验区的选择,开发方案的制定、调整、油气田的综合治理具有指导意义,并能从根本上改善油气田的开发效果,提高采收率。,1.引言,随着油气田的勘探和开发,勘探开发难度日趋加大,投资和费用日益增加。这就要求石油地质工作者尽可能地掌握油气藏的各种参数及其分布,提高勘探开发效益。因此,必需建立反映目前情况的不同规模地质特征的储层、油气藏地质模型,对油气藏进行三维空间定量的一体化系统研究油气藏描述。,油气藏描述技术是国外近二十多年随着计算机技术进步发展起来的一项综合评价油气藏的技术。该技术主要应用地质、
3、测井、地震、生产测试等信息对油气藏的几何形态、储量计算(或复算)、优化开发方案及提高采收率提供可靠的依据,是一项有效的提高勘探、开发水平和效益的支柱技术,因而引起了国内外普遍重视,并获得迅速发展。,据1992年SPE会议材料,油气藏描述研究内容和方法应包括:(1)关键研究;(2)测井资料数据标准化;(3)单井综合测井评价;(4)多井处理研究井间地层对比;(5)渗透率及单井动态模拟研究;(6)储层参数集总及储集层绘图。,根据1992年10月全国油气田开发地质会议报告,现代油气藏描述方法还应该包括:(1)油气田刻度;(2)渗透率估算;(3)集总(包括孔、渗、饱的数值平均及 数值累加);(4)网格内
4、插和制图:顶底构造图;含水饱合度;厚度;渗透率;孔隙度。,其研究内容及成果为:岩性特征:岩心描述、岩性、沉积环境和岩石特性分析;构造特征:构造图、构造连续性、垂向和平面上的分布;储层性质:储层特性参数的空间分布;储层分布以及泥岩 分布;综合研究;三维油气藏描述模型。,2.技术路线的确定及研究程序,油气藏描述实践表明,要建立符合客观实际的三维油气藏地质模型,关键在于不同的油气藏类型,不同的勘探开发阶段,不同资料拥有程度和精度,应采用不同的油气藏描述技术路线。,胜利牛庄油田:特征:油气主要发育在沙三中三角洲前缘斜坡、前三角洲沉积区的滑塌浊积砂岩体中,是典型的岩性油气藏。技术路线:以建立油藏地质概念
5、模型为主线,发展以薄砂体识别、追踪、标定,储集层精细划分与对比,砂体几何形态描述等为技术,以寻找岩性油气藏为目的的技术路线。,辽河准东雷家地区沙三段油藏:特征:断裂发育不同,断块地质条件及油气富集程度不一;储层为巨厚及厚层砾岩,隔夹层不发育;以重质稠油为主。研究认为岩性对油气富集至关重要。技术路线:加强横向预测和砾岩测井地质学研究,以砾岩岩石微相和岩石物理相对油气富集的影响为主线,利用测井信息区分砾岩岩石相,分块、分层、分相带建立砾岩储层的测井地质解释模型。实施中加强了系统的地化研究,并对砾岩稠油油藏流体性质及其在平面上的规律从成因机理上进行了预测与表征,强调地质统计学在储层属性参数空间预测中
6、的作用及参数随机模拟在解决油藏非均质性量问题中的作用。,大港枣南油田:特征:是一个全方位非均质、断块复杂而又处于早期注水开发被动局面的油田。其地质特征,可用碎、小、杂、窄、非、差六个字来形容。由于其“先天”复杂,加上“后天”认识程度低,给注水开发带来了重重困难。技术路线:针对地质特征和开发现状,抓住影响注水开发效果的地质因素及建立反映不同规模非均质性的油藏地质模型这条主线,提出岩石物理相与油藏渗流地质学的新理论,以改善油田注水开发效果为攻关目的,加强不同规模油藏静态地质模型的研究。,胡状集胡12块油田、华北荆丘晋45断块油田:特征:中高含水期 研究特点:以确定研究区剩余油分布为主,一切手段都为
7、地质服务,但打破传统的各学科各自为系统的研究,以统一的研究思路为指导来发展各学科技术;使测井、地震、地化、地质研究一体化,促进各学科转化为地质的有效性;拓宽解决地质问题的广度及浓度,增强油藏描述技术转化为生产力的有效性。,3.储层岩石物理相和油藏渗流地质学,储层属性的好坏往往不决定于某一个单因素,而决定于这些作用的综合效应。从这一点出发,提出了岩石物理相的概念,岩石物理相是多种作用形成的成因单元,它是沉积微相、成岩储集相、后期构造改造等作用的综合效应,它最终表征为现今的孔隙几何学特征孔隙模型。,岩石物理相首先是沉积微相、成岩储集相和裂缝相从井点到面的延拓,即延展到平面上的三种相带。它们的有机叠
8、加即形成现今的孔隙网络几何特征,以不同的岩石物理相来表征。它可以用于预测流动单元的分布。岩石物理相与岩石物理评价不同,区别在于岩石物理评价只是岩石物性的表征,不具有预测作用。岩石物理相的概念不仅能用于勘探和开发的早期,还可以用于二次、三次采油的储层评价中。,在单井研究的基础上,研究构成岩石物理相的各参数在平面和剖面上的展布特征。利用正演井间分形克里格方法,把各种参数进行叠合,形成剖面岩石物理相模型。利用各种克里格在平面上对各小层的各参数平均值进行预测和叠加形成平面岩石物理相模型。从这些模型中就可清楚可见储层好坏情况,如果把它们与动态联系起来,不仅能表征储层非均质性,而且可以判断和有效地预测剩余
9、油的分布,从而为堵水和其他采油工艺的实施及三次采油提供地质依据。,在注水开发的储层研究中还发现,各种地质因素对流体在储层中的运动具有重要的影响,而且流体的渗流对储层的孔隙网络也有改造作用。为研究这种现象,又提出了“油藏渗流地质学”,它主要由渗流屏障理论、渗流差理论、敏感性理论及孔隙渗流理论(孔隙骨架特征、孔隙网络几何特征、孔壁特征对渗流的影响)组成,是渗流力学与储层地质学相结合的产物。,在渗流地质学理论指导下,对油田影响渗流的各种薄隔夹层进行大量的定性定量研究,对储层中各种粘土矿物的敏感性进行定性定量的分析与评价,对各种渗流差异的形成机理、类型以及在各断块、各层段的分布进行预测;对孔隙的几何特
10、征进行定量的描述,建立孔隙渗流模型。这些研究为建立储层三维定量地质模型及储层综合评价奠定了可靠的基础,为油田的开发调整、制定增产措施提供了科学的地质依据。,4.关键技术综述,综合国内外油气藏描述研究,其核心技术大致包括关键井研究,油气田刻度、渗透率估算、单井动态模拟研究、储层参数(孔、渗、饱等)集总、网格内插和制图等,通过对不同地质环境、不同勘探、开发阶段的不同油气藏类型,进行精细的油气藏表征,发展和改进了如下10项适合我国陆相油气田地质特点的现代油气藏描述研究中的关键方法和技术:,首先建立四大类(地震、测井、钻井、动态)资料的数据库,以保证研究工作的快速、准确及有效的油气藏管理,为油气藏分析
11、和成果的图形显示奠定基础。,(1)数据库技术,(2)数据分析技术,在各研究环节充分应用软件系统的数据分析模块等功能,将变量统计分析、地质统计分析、灰色系统分析、模糊数学、神经网络及分形几何学等贯穿于研究的始终,使得油气藏描述中所涉及的上万个不同类型的数据得以去粗取精、动伪存真,突出起主导作用的参数,提高各类数据体的分析应用过程的科学化、精细化程度,使认识更逼近真实的地下地质情况。,(3)油气富集分析技术,油气综合化与层序地层学相结合的分析技术。它将油田地表烃类异常与三维地震资料精细解释结果及地层学研究有机地结合起来,能够有效地预测探井少、勘探程度较低地区的油气富集规律。适用于勘探阶段、滚动勘探
12、开发阶段的油气藏描述以及开发区外围勘探目标研究工作。,(4)储层三维对比技术,通过合成记录,将测井资料与地震资料有机地结合在一起,从三维空间进行层序划分、对比,描述地层层序格架。通过栅状图显示,从三维空间揭示储层井间的连通性,研究储集体空间几何形态及其展布特征。,(5)储层横向预测及识别技术,储层横向预测及薄砂体识别技术。通常适用于钻井少,勘探程度低,地震资料品位高的砂泥岩剖面区。如牛庄油田油藏描述成功的关键则是充分利用测井,高分辨率的地震资料,最大限度地识别、描述了砂体的空间展布。,(6)测井数据标准化技术,针对高度非均质复杂断块油田缺乏全区标准层这一特点,利用“视标准层”特征,进行全油田测
13、井数据标准化。其技术的关键是利用交会分析,借助于自然伽马、自然电位、声波时差和感应电阻率共同的组合,分别控制,选取井眼条件好、不受油气、储层岩性、物性、界面等因素影响的非渗透层构成“视标准层”,并作出其频率直方图,确定视标准层的各种测井响应特征峰值。利用趋势分析、均值校正对各种曲线进行标准化。,(7)多井评价技术,利用常规测井进行关键井研究及多井评价技术。充分考虑到目前我国油田以常规测井资料为主的特点,而且由于陆相地层的高度非均质性,导致不同的岩石物理相单元储层属性参数与测井响应间关系的不确定性。它在传统经验公式基础上,利用常规测井资料,用多种多元地质统计分析技术、神经网络模拟技术,从关键井入
14、手,分层、分块、分相带建立测井信息与储层宏观、微观属性参数间的油田转换关系和模拟模型。对全区测井资料进行系统的二次评价,预测有利的储集层,并准确识别油气水层。,(8)油气藏三维地质建模技术,以油气藏各属性参数数据体为支柱,以计算机为手段,以地质统计学,分形几何学分析为方法,二维、三维图形显示为成果,建立单砂体、小层、油气藏或油气田规模的油气藏表态地质模型及反映油气藏目前动态的油气藏动态模型、岩石物理相模型。,(9)井间储层预测技术,现代油藏描述技术的一个显著的特征是地质统计学的应用,特别是随机模拟技术和分形几何技术应用。过去油藏描述所给出的各种参数的模型都是单一的、确定的。然而,由于所掌握的地
15、下信息的有限性,加上认识上的差异性,对同一个地质体可能有不同的认识,因而,所建的模型也应反映这种多样性和不确定性,并对这种不确定性进行定量的描述。地质统计中的随机模拟技术就是能够表示这种特征的建模方法而且越来越展示了广阔的应用前景。这些模拟方法包括布尔类型、高斯类型、非参数顺序类型和优化模拟方法等。这些方法不仅能够综合多种来源、不同各类的信息,对通常难于处理的奇异值(如渗透率的最大值和最小值的分布和空间连通性)合理地处理和预测。,(10)剩余油分布研究技术,采用神经网络、分形几何学分析技术,强调利用常规测井资料求取剩余油饱和度,通过划分岩石物理相来确定剩余油分布区,通过动态资料分析,确定初产分
16、布、累产分布、目前产量分布及不同时期不同层段的含水分布,预测剩余油的分布和剩余油饱和度。,5.结论及认识,勘探成效与开发成败的关键在于对油藏的认识是否符合客观实际、评价是否正确。经国内外研究成果证实了油藏描述是一项有效的为勘探开发准备的应用技术。它是达到全面、系统研究、认识油藏的有效手段。只要制定研究油藏的技术路线,应用有针对性的技术,油藏描述就会在生产中取得很好的效益。,油藏描述研究中的两个新观点岩石物理相和油藏渗流地质学。岩石物理相不仅能够表征各种因素对储层模型的综合作用效果,而且能够用于预测有利的储集相带和剩余油分布,对生产具有直接的指导意义。油藏渗流地质学研究不仅可以解决流场的非均质性
17、对流体的影响,还解决流体对流场改造作用和损害机理。这两个观点必将推动油藏描述的发展和提高。,在油藏描述实践中提出和应用的一系列技术,如视标准层构成、正演井间分形克里金法、神经网络标定解释模型,各种随机建模等方法不仅能准确地解决生产中参数求取的精度问题,而且能够对井间无资料区进行预测,并用随机建模方法来表征这种预测的定性和风险性,为捕捉勘探目标、选择合理模拟网格的模型、优化开发方案以及油田的综合治理奠定了基础。,二.油气藏描述技术规范,为了我国油气藏描述技术的进一步发展,提高油气藏描述的经济效益和社会效益,加强管理,便于检查、比较、总结提高,需要对油气藏描述的具体内容,所需的资料,油气藏描述的总
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