CN105651676A - 一种水平井规则开发井网下的储层非均质性表征方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水平井规则开发井网下的储层非均质性表征方法，主要包括以下步骤：建立研究区构造模型好构建目的层地层模型；以步骤(2)建立的地层模型为基础，模拟得到岩性模型；在步骤(3)所建立岩性模型中的砂岩内，建立储层渗透率三维模型；在每口水平井井口位置建立一口虚拟直井；提取每口虚拟直井的地层分层数据和渗透率曲线；利用实际钻探的直井渗透率曲线和步骤(6)获得的虚拟直井的渗透率曲线，计算每口井目的层段的渗透率非均质性参数；分别绘制渗透率非均质性参数平面等值线图，表征储层的非均质性特征。本发明为以水平井为主进行开发的油田开展储层非均质性表征提供了更加准确的方法。
Description
技术领域
本发明属于油气开发地质技术领域，具体地，涉及一种水平井规则开发井网下的储层非均质性表征方法。
背景技术
储层非均质性是指储层岩性、物性、微观孔隙结构及含油性等基本性质在三维空间的不均匀变化。按照不同的划分方案，储层非均质性有多种分类方法。Pettijohn等人(1973)对河流相储层的非均质性进行研究，按照非均质性的规模对其进行了级别的划分，划分出了层系规模、砂体规模、层理系规模、层理规模和孔隙规模的储层非均质性。按照这一思路，1986年，Weber从储层非均质性的规模及其对储层流体渗流影响的角度进行储层非均质性的划分，将储层非均质性划分为七类：①封闭、半封闭和未封闭断层；②成因单元边界；③成因单元内渗透层；④成因单元内隔夹层；⑤纹层和交错层理；⑥微观非均质性；⑦封闭和开启裂缝。裘亦楠等(1992)在陆相碎屑岩储层研究中提出了储层非均质性的分类，这一分类方案是从描述规模的角度提出的，包括层间非均质性、层内非均质性、平面非均质性、微观非均质性。
目前国内的储层非均质性研究主要沿用以裘亦楠的方案为基础的非均质性划分方案。按照这一方案，在不同规模的储层非均质性表征中形成了一系列的方法。层间非均质性表征主要反映层系规模的非均质性变化，包括层系的旋回性、砂层间渗透率的非均质性程度、隔层分布等，常用的表征参数包括隔层厚度分布、隔层发育频率、不同层的渗透率参数分布等。层内非均质性主要反映单层内部的非均质性变化，而且主要是强调垂向的不均一变化，包括沉积韵律性、层理构造序列、渗透率的垂向差异、层内的夹层分布等，常用的表征参数有韵律模式、夹层厚度、夹层频率参数等。平面非均质性主要是研究储层砂体平面上的不均一变化，包括砂体的连通性、平面的孔渗变化等，常用的表征参数有渗透率的变异系数、突进系数、级差等定量参数。微观非均质性主要是指孔隙结构的非均质性，包括孔隙类型、孔喉的大小及分布等。
为了能够对储层非均质性进行综合、定量的描述，提出了不同类型的储层非均质性综合表征参数，如储层非均质综合指数、储层非均质性熵权综合指数等。这些综合性的非均质性表征参数是将影响储层非均质性的多种地质因素定量化，并按照某种数学算法进行综合，得到对储层非均质性的一个综合描述。不论是单一参数的表征还是上述非均质性综合指数，都是以井资料为主的参数计算的，通过大量直井资料，计算反映储层非均质性的各类定量参数。
但是随着油藏开发的不断深入，水平井开发逐渐增多，与直井相比，水平井具有横向信息的连续性，但是不能够反映地层的垂向变化，现有的储层非均质性表征参数和方法都不能适用于水平井为主的研究，迫切需要新的解决方法。
发明内容
本发明的发明目的是，克服现有技术方法的不足，提供了一种水平井开发井网下的储层非均质性表征方法，为以水平井为主进行开发的油田开展储层非均质性表征提供了更加准确的方法。
为实现上述发明目的，提出了如下技术方案：一种水平井规则开发井网下的储层非均质性表征方法，包括以下步骤：
(1)、利用所有水平井和直井的分层数据和地震解释数据，建立研究区构造模型；
(2)、划分平面网格类型，采用水平井局部加密的不均匀网格法建立平面网格，构建目的层地层模型；
(3)、以步骤(2)建立的地层模型为基础，利用所有井的岩性数据，模拟得到岩性模型；
(4)、在步骤(3)所建立岩性模型中的砂岩内，利用三维地震资料和井点渗透率曲线，建立储层渗透率三维模型；
(5)、在每口水平井井口位置建立一口虚拟直井，虚拟直井的坐标与对应的水平井井口坐标重合；
(6)、从步骤(1)建立的构造模型中提取每口虚拟直井的地层分层数据，从步骤(4)建立的储层渗透率模型中提取每口虚拟直井的渗透率曲线；
(7)、利用实际钻探的直井渗透率曲线和步骤(6)获得的虚拟直井的渗透率曲线，计算每口井目的层段的渗透率非均质性参数(渗透率突进系数和渗透率变异系数)；
(8)、利用步骤(7)获得的每口井的渗透率非均质性参数分别绘制渗透率非均质性参数平面等值线图，表征储层的非均质性特征。
可选的，所述步骤(1)包括子步骤如下：
a、在建模软件中加载所有井的分层数据、深度域的地震解释层面数据和地震解释断层数据；
b、利用地震解释的断层数据建立断层模型；
c、利用井点分层数据对地震解释层面进行校正，获得层面模型，从而建立起研究区构造模型。
可选的，所述步骤(2)包括子步骤如下：
a、建立网格模型，垂向网格步长为0.25m，平面网格步长为规则开发井网平均井排距的1/5；
b、进行平面网格类型划分，将水平井轨迹平面投影穿过的网格作为一类网格，与一类网格直接接触的网格为二类网格，与二类网格直接接触的网格为三类网格；
c、在步骤(a)建立的网格基础上，一类网格平面步长加密为平均井排距的1/40，二类网格的平面步长为平均井排距的1/20，三类网格的平面步长为平均井排距的1/10，其他网格的平面步长维持步骤(a)中建立的网格步长；
d、利用建立的网格模型和步骤(1)建立的构造模型，建立地层模型。
可选的，所述步骤(3)包括子步骤如下：
a、在建模软件中加载所有井的岩性曲线；
b、采用序贯指示模拟方法，模拟岩性分布，得到岩性模型。
可选的，所述步骤(4)包括子步骤如下：
a、在建模软件中加载所有井的渗透率曲线和研究区三维地震资料；
b、在岩性模型的砂岩内，采用序贯高斯协同模拟方法，以三维地震资料为第二变量，协同模拟建立储层渗透率三维模型。
可选的，所述步骤(6)包括子步骤如下：
a、对于一口虚拟井来说，将虚拟直井井轨迹与构造模型中每个地层层面的交点深度作为该地层在这口虚拟井位置上的地层深度，从而得到该虚拟井的地层分层数据；
b、对于一口虚拟井来说，沿虚拟直井井轨迹的模型网格渗透率值自上而下依次记做(k1,k2,…,kn)，这些网格的中心深度自上而下依次记做(D1,D2,…,Dn),将ki作为虚拟井处深度Di处的渗透率值，从而得到该虚拟井的渗透率曲线；
c、按照步骤a和c的方法得到所有虚拟井的地层分层数据和渗透率曲线。
相对于现有技术，本发明具有如下有益效果：本发明的方法首先根据水平井划分不均匀平面网格，建立砂岩模型和储层渗透率三维模型，从地质模型中提取虚拟直井的分层及渗透率曲线，进而得到渗透率非均质性参数的平面展布，本方法建立了新的储层非均质性表征方法和技术流程，解决了水平井开发井网条件下无法计算渗透率非均质性参数，不能准确表征储层非均质性特征的难题。
附图说明
图1是本发明的水平井规则开发井网下的储层非均质性表征方法流程框图；
图2是实施实例中研究区储层渗透率突进系数等值线图；
图3是实施实例中研究区储层渗透率变异系数等值线图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的一种水平井规则开发井网下的储层非均质性表征方法，作进一步详尽描述：
如图1所示《一种水平井规则开发井网下的储层非均质性表征方法，包括以下步骤：
(1)、利用所有水平井和直井的分层数据和地震解释数据，建立研究区构造模型；
(2)、划分平面网格类型，采用水平井局部加密的不均匀网格法建立平面网格，构建目的层地层模型；
(3)、以步骤(2)建立的地层模型为基础，利用所有井的岩性数据，模拟得到岩性模型；
(4)、在步骤(3)所建立岩性模型中的砂岩内，利用三维地震资料和井点渗透率曲线，建立储层渗透率三维模型；
(5)、在每口水平井井口位置建立一口虚拟直井，虚拟直井的坐标与对应的水平井井口坐标重合；
(6)、从步骤(1)建立的构造模型中提取每口虚拟直井的地层分层数据，从步骤(4)建立的储层渗透率模型中提取每口虚拟直井的渗透率曲线；
(7)、利用实际钻探的直井渗透率曲线和步骤(6)获得的虚拟直井的渗透率曲线，计算每口井目的层段的渗透率非均质性参数；
(8)、利用步骤(7)获得的每口井的渗透率非均质性参数分别绘制渗透率非均质性参数平面等值线图，表征储层的非均质性特征。
优选地，所述渗透率非均质性参数包括渗透率突进系数和渗透率变异系数。
实施例1
以准葛尔盆地车排子凸起东部的C油田为例，属于沙湾组地层发育扇三角洲沉积，储层厚度薄，储层物性及其变化的平面差异大。该油田原油粘度大，属于典型的稠油油藏，采用水平井规则井网开发，与一般陆上油田直井开发为主的模式不同，研究区有直井10口，水平井120口，水平井井网规则，按照井排布局，平均井排距200m，这与海上油田丛式水平井不规则井网开发的方式也完全不同。以水平井为主的特点增大了储层非均质性的研究难度，传统的利用井点储层渗透率非均质性参数描述储层非均质性的方法难以发挥作用。
采用本发明的方法，建立了新的储层非均质性表征方法和技术流程，解决了水平井开发井网条件下无法计算渗透率非均质性参数，不能准确表征储层非均质性特征的难题，具体方法如下:
(1)、利用研究区10口直井和120口水平井沙湾组地层的分层数据和地震解释数据，建立目的层段的构造模型，具体方法如下：
a、在本研究采用的Petrel建模软件中加载研究区所有井的分层数据、深度域的地震解释层面数据和地震解释断层数据；
b、利用地震解释的8条断层数据建立断层模型；
c、利用130口井的分层数据对目的层顶面和底面的地震解释层面进行校正，得到研究区构造模型。
(2)、划分平面网格类型，采用水平井局部加密的不均匀网格法建立平面网格，构建目的层地层模型，具体方法如下：
a、建立网格模型，垂向网格步长为0.25m，平面网格步长为规则开发井网平均井排距的40m；
b、进行平面网格类型划分，将水平井轨迹平面投影穿过的网格作为一类网格，与一类网格直接接触的网格为二类网格，与二类网格直接接触的网格为三类网格；
c、在步骤(a)建立的网格基础上，一类网格平面步长加密为5m，二类网格的平面步长加密为10m，三类网格的平面步长加密为20m，其他网格的平面步长仍为40m；
d、利用建立的网格模型和步骤(1)建立的构造模型，建立地层模型。
(3)、以步骤(2)建立的地层模型为基础，利用所有井的岩性数据，模拟得到岩性模型，具体方法如下：
a、在建模软件中加载130口井的岩性曲线；
b、采用序贯指示模拟方法，模拟岩性分布，得到岩性模型。
(4)、在步骤(3)所建立岩性模型中的砂岩内，利用三维地震资料和井点渗透率曲线，建立储层渗透率三维模型，具体方法如下：
a、在建模软件中加载130口井的渗透率曲线和研究区三维地震资料；
b、在岩性模型的砂岩内，采用序贯高斯协同模拟方法，以三维地震资料为第二变量，协同模拟建立储层渗透率三维模型。
(5)、在每口水平井井口位置建立一口虚拟直井，虚拟直井的坐标与对应的水平井井口坐标重合，得到120口虚拟直井。
(6)、从步骤(1)建立的构造模型中提取120口虚拟直井的地层分层数据，从步骤(4)建立的储层渗透率模型中提取120口虚拟直井的渗透率曲线，具体方法如下：
a、对一口虚拟井来说，将虚拟直井井轨迹与构造模型中每个小层顶面和底面的交点深度作为该小层在这口虚拟井位置上的地层深度，从而得到该虚拟井的地层分层数据；
b、对于一口虚拟井来说，沿虚拟直井井轨迹的模型网格渗透率值自上而下依次记做(k1,k2,…,kn)，这些网格的中心深度自上而下依次记做(D1,D2,…,Dn),将ki作为虚拟井处深度Di处的渗透率值，从而得到该虚拟井的渗透率曲线；
c、按照步骤a和c的方法分别得到120口虚拟井的地层分层数据和渗透率曲线。
(7)、利用10口实际钻探的直井渗透率曲线和步骤(6)获得的120口虚拟直井的渗透率曲线，计算每口井沙湾组的渗透率非均质性参数(渗透率突进系数和渗透率变异系数)。
(8)、利用步骤(7)获得的每口井的渗透率非均质性参数(渗透率突进系数和渗透率变异系数)分别绘制渗透率非均质性参数平面等值线图(如图2所示的渗透率突进系数等值线图和如图3所示的渗透率变异系数等值线图)，表征储层的非均质性特征。
从得到的储层渗透率非均质性参数等值线图上可以看出，研究区储层非均质性具有较强的平面差异性，而且这种差异性具有方向性，延伸方向为北西南东向，与沉积相和砂体的展布具有较好的一致性，为研究区下一步稠油油藏开发措施的制定提供了地质指导。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (9)
1.一种水平井规则开发井网下的储层非均质性表征方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)、利用所有水平井和直井的分层数据和地震解释数据，建立研究区构造模型；
(2)、划分平面网格类型，采用水平井局部加密的不均匀网格法建立平面网格，构建目的层地层模型；
(3)、以步骤(2)建立的地层模型为基础，利用所有井的岩性数据，模拟得到岩性模型；
(4)、在步骤(3)所建立岩性模型中的砂岩内，利用三维地震资料和井点渗透率曲线，建立储层渗透率三维模型；
(5)、在每口水平井井口位置建立一口虚拟直井，虚拟直井的坐标与对应的水平井井口坐标重合；
(6)、从步骤(1)建立的构造模型中提取每口虚拟直井的地层分层数据，从步骤(4)建立的储层渗透率模型中提取每口虚拟直井的渗透率曲线；
(7)、利用实际钻探的直井渗透率曲线和步骤(6)获得的虚拟直井的渗透率曲线，计算每口井目的层段的渗透率非均质性参数；
(8)、利用步骤(7)获得的每口井的渗透率非均质性参数分别绘制渗透率非均质性参数平面等值线图，表征储层的非均质性特征。
2.根据权利要求1所述的一种水平井规则开发井网下的储层非均质性表征方法，其特征在于，所述渗透率非均质性参数包括渗透率突进系数和渗透率变异系数。
3.根据权利要求2所述的一种水平井规则开发井网下的储层非均质性表征方法，其特征在于，所述步骤(1)包括子步骤如下：
a、在建模软件中加载所有井的分层数据、深度域的地震解释层面数据和地震解释断层数据；
b、利用地震解释的断层数据建立断层模型；
c、利用井点分层数据对地震解释层面进行校正，获得层面模型，从而建立起研究区构造模型。
4.根据权利要求2所述的一种水平井规则开发井网下的储层非均质性表征方法，其特征在于，所述步骤(2)包括子步骤如下：
a、建立网格模型，垂向网格步长为0.25m，平面网格步长为规则开发井网平均井排距的1/5；
b、进行平面网格类型划分，将水平井轨迹平面投影穿过的网格作为一类网格，与一类网格直接接触的网格为二类网格，与二类网格直接接触的网格为三类网格；
c、在步骤(a)建立的网格基础上，一类网格平面步长加密为平均井排距的1/40，二类网格的平面步长为平均井排距的1/20，三类网格的平面步长为平均井排距的1/10，其他网格的平面步长维持步骤(a)中建立的网格步长；
d、利用建立的网格模型和步骤(1)建立的构造模型，建立地层模型。
5.根据权利要求2所述的一种水平井规则开发井网下的储层非均质性表征方法，其特征在于，所述步骤(3)包括子步骤如下：
a、在建模软件中加载所有井的岩性曲线；
b、采用序贯指示模拟方法，模拟岩性分布，得到岩性模型。
6.根据权利要求2所述的一种水平井规则开发井网下的储层非均质性表征方法，其特征在于，所述步骤(4)包括子步骤如下：
a、在建模软件中加载所有井的渗透率曲线和研究区三维地震资料；
b、在岩性模型的砂岩内，采用序贯高斯协同模拟方法，以三维地震资料为第二变量，协同模拟建立储层渗透率三维模型。
7.根据权利要求2所述的一种水平井规则开发井网下的储层非均质性表征方法，其特征在于，所述步骤(6)包括子步骤如下：
a、对于一口虚拟井来说，将虚拟直井井轨迹与构造模型中每个地层层面的交点深度作为该地层在这口虚拟井位置上的地层深度，从而得到该虚拟井的地层分层数据；
b、对于一口虚拟井来说，沿虚拟直井井轨迹的模型网格渗透率值自上而下依次记做(k1,k2,…,kn)，这些网格的中心深度自上而下依次记做(D1,D2,…,Dn),将ki作为虚拟井处深度Di处的渗透率值，从而得到该虚拟井的渗透率曲线；
c、按照步骤a和c的方法得到所有虚拟井的地层分层数据和渗透率曲线。
8.根据权利要求2所述的一种水平井规则开发井网下的储层非均质性表征方法，其特征在于，
所述步骤(1)包括子步骤如下：
a、在建模软件中加载所有井的分层数据、深度域的地震解释层面数据和地震解释断层数据；
b、利用地震解释的断层数据建立断层模型；
c、利用井点分层数据对地震解释层面进行校正，获得层面模型，从而建立起研究区构造模型；
所述步骤(2)包括子步骤如下：
a、建立网格模型，垂向网格步长为0.25m，平面网格步长为规则开发井网平均井排距的1/5；
b、进行平面网格类型划分，将水平井轨迹平面投影穿过的网格作为一类网格，与一类网格直接接触的网格为二类网格，与二类网格直接接触的网格为三类网格；
c、在步骤(a)建立的网格基础上，一类网格平面步长加密为平均井排距的1/40，二类网格的平面步长为平均井排距的1/20，三类网格的平面步长为平均井排距的1/10，其他网格的平面步长维持步骤(a)中建立的网格步长；
d、利用建立的网格模型和步骤(1)建立的构造模型，建立地层模型；
所述步骤(3)包括子步骤如下：
a、在建模软件中加载所有井的岩性曲线；
b、采用序贯指示模拟方法，模拟岩性分布，得到岩性模型。
9.根据权利要求2所述的一种水平井规则开发井网下的储层非均质性表征方法，其特征在于，所述步骤(4)包括子步骤如下：
a、在建模软件中加载所有井的渗透率曲线和研究区三维地震资料；
b、在岩性模型的砂岩内，采用序贯高斯协同模拟方法，以三维地震资料为第二变量，协同模拟建立储层渗透率三维模型；
所述步骤(6)包括子步骤如下：
a、对于一口虚拟井来说，将虚拟直井井轨迹与构造模型中每个地层层面的交点深度作为该地层在这口虚拟井位置上的地层深度，从而得到该虚拟井的地层分层数据；
b、对于一口虚拟井来说，沿虚拟直井井轨迹的模型网格渗透率值自上而下依次记做(k1,k2,…,kn)，这些网格的中心深度自上而下依次记做(D1,D2,…,Dn),将ki作为虚拟井处深度Di处的渗透率值，从而得到该虚拟井的渗透率曲线；
c、按照步骤a和c的方法得到所有虚拟井的地层分层数据和渗透率曲线。
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