CN110687603B - 一种海上油田储层内部渗流屏障的地质建模方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种海上油田储层内部渗流屏障的地质建模方法，包括以下步骤：采集待测储层的敏感地震属性预测储层内部渗流屏障的分布，并将渗流屏障分为非渗透性、半渗透性和渗透性三类；根据待测储层内钻穿渗流屏障的水平井资料，分别统计用以表征三类渗流屏障的基础数据；分别建立非渗透性、半渗透性和渗透性三类渗流屏障的岩相模型；根据渗流屏障的属性特征在岩相模型中设置虚拟井，分别模拟三类渗流屏障的属性特征，得到储层内部渗流屏障的地质模型。本发明有效刻画了渗流屏障在储层内部的真实分布，弥补了传统利用理论的不足。通过复制实钻水平井来设置虚拟井，丰富了地质建模的基础资料，提高了渗流屏障在地质模型中的表征精度。

Description

一种海上油田储层内部渗流屏障的地质建模方法
技术领域
本发明涉及一种海上油田储层内部渗流屏障的地质建模方法，属于油气田开发领域。
背景技术
国内海上油田的储层以河流相和三角洲相为主，此类储层在沉积时期，由于河道的侵蚀下切和侧向迁移摆动，不同时期的砂体在空间叠置，导致储层横向变化快、非均质性强，储层内部广泛发育各种成因的渗流屏障，阻碍地下油气水的流动。进入油田开发阶段，由于渗流屏障阻隔流体导致的注采不受效、局部剩余油富集、油藏采出程度低等问题逐渐显现，因此，开展储层内部渗流屏障的预测与表征，对于提高油田开发效果具有重要意义。
目前，以储层构型界面和隔夹层等为研究对象的渗流屏障建模方法较多。例如，以高分辨率层序地层学和储层构型理论为指导，采用层次分析，由大到小，建立构型界面分布的模型；或者，根据储层构型特征参数将单井划分为多期构型单元，利用储层顶部的稳定泥岩层作为等时基准，建立各井井间多期构型单元的储层连通关系，定量描述储层构型特征；或者，利用密井网资料，采用小井距的多井对比预测储层内部构型展布，在内部界面约束下采用序贯指示随机模拟，建立河流相构型模型，等等。上述技术方法有效解决了油田开发阶段储层内部结构的精细表征问题，在实际生产中取得了良好的应用效果。但是现有方法有诸多待改进之处：其一，部分方法依赖于陆上油田的密井网资料，难以适用于海上大井距、井资料相对稀缺的现状；其二，部分方法以理想的储层构型模式为约束，建立理论地质模型，难以真实表征储层内部渗流屏障的分布以及对流体的阻隔作用。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种海上油田储层内部渗流屏障的地质建模方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种海上油田储层内部渗流屏障的地质建模方法，包括以下步骤：
1)采集待测储层的敏感地震属性预测储层内部渗流屏障的分布，并将渗流屏障分为非渗透性、半渗透性和渗透性三类；
2)根据待测储层内钻穿渗流屏障的水平井资料，分别统计用以表征三类渗流屏障的基础数据；
3)分别建立非渗透性、半渗透性和渗透性三类渗流屏障的岩相模型；
4)根据渗流屏障的属性特征在岩相模型中设置虚拟井，分别模拟三类渗流屏障的属性特征，得到储层内部渗流屏障的地质模型。
其中，所述敏感地震属性包括曲率体、相干体切片、局部结构熵，所述渗流屏障的预测标准为以属性值发生异常处作为渗流屏障发育的位置。
其中，所述步骤1)中将渗流屏障分为非渗透性、半渗透性和渗透性三类方法为：根据渗流屏障的地震响应特征及其对油气水的阻隔作用，将渗流屏障分为非渗透性、半渗透性和渗透性三类。
其中，所述步骤2)中基础数据为水平井处的渗流屏障的属性特征数据。
其中，所述属性特征数据包括宽度、孔隙度和渗透率。
其中，所述步骤3)中利用Petrel E&P Software Platform 2017软件的Structural Modeling模块建立储层的构造模型并设置网格尺寸，将非渗透性、半渗透性和渗透性三类渗流屏障作为三类岩相，利用Property modeling模块Facies功能进行确定性建模，建立三类渗流屏障的岩相模型。
其中，所述步骤3)中的岩相模型的网格设置原则为：在平面上，如果渗流屏障宽度＞一个网格宽度，则网格个数＝INT(渗流屏障宽度/一个网格宽度)；若渗流屏障宽度≤一个网格宽度，则网格个数为1；在纵向上，渗流屏障贯穿整个岩相模型。
其中，所述步骤4)具体包括如下步骤：
41)设置虚拟井：根据步骤二中统计的渗流屏障属性特征，在没有水平井穿过的渗流屏障内，复制钻遇同类渗流屏障的水平井，作为虚拟井，并使每条渗流屏障内至少有一口已钻的水平井或虚拟井；
42)选择合适的主次变程：以储层的沉积物源方向为主变程方向，其垂直方向为次变程方向；以三类渗流屏障的平均长度为各自的主变程，以三类渗流屏障的平均宽度为各自的次变程；
43)建立三类渗流屏障的属性模型：针对不同类型的渗流屏障，以实钻的水平井或设置的虚拟井为基础数据，利用序贯指示随机模拟方法，在岩相模型的基础上分别建立三类渗流屏障的孔隙度模型和渗透率模型，得到储层内部渗流屏障的地质模型。
本发明由于采取以上技术方案，具有以下优点：1、利用敏感地震属性预测储层内部的渗流屏障，既规避了海上油田井资料相对稀缺的弱点，又有效刻画了渗流屏障在储层内部的真实分布，弥补了传统利用理论沉积模式构建地质模型的不足。2、通过复制实钻水平井来设置虚拟井，丰富了地质建模的基础资料，提高了渗流屏障在地质模型中的表征精度。
附图说明
图1是本发明方法的流程示意图；
图2是本发明实施例中提取的敏感地震属性图；
图3是本发明实施例中渗流屏障分类图；
图4是本发明实施例中非渗透性渗流屏障的地震响应特征图；
图5是本发明实施例中非渗透性渗流屏障的测井响应特征图；
图6是本发明实施例中半渗透性渗流屏障的地震响应特征图；
图7是本发明实施例中半渗透性渗流屏障的测井响应特征图；
图8是本发明实施例中渗透性渗流屏障的地震响应特征图；
图9是本发明实施例中渗透性渗流屏障的测井响应特征图；
图10是本发明实施例中三类渗流屏障的岩相模型图；
图11是本发明实施例中渗流屏障的孔隙度模型图。
图12是本发明实施例中渗流屏障的渗透率模型图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述，但该实施例不应理解为对本发明的限制。
如图1所示，本发明提出一种海上油田储层内部渗流屏障的地质建模方法，包括储层内部渗流屏障的分类识别、渗流屏障的属性统计、渗流屏障的类型表征和渗流屏障的属性表征。
其中，储层内部渗流屏障的分类识别是指利用地震资料提取能够反映储层非均质性的敏感地震属性，预测储层内部渗流屏障的分布；根据渗流屏障的地震响应特征及其对油气水的阻隔作用，将渗流屏障分为非渗透性、半渗透性和渗透性三类。
所述储层内部渗流屏障的分类识别步骤如下：(1)渗流屏障预测：利用地震信息提取能够反映储层非均质性的敏感地震属性，如曲率体、相干体切片、局部结构熵等，属性值异常处即渗流屏障发育的位置。(2)渗流屏障分类：利用步骤(1)的渗流屏障预测结果，根据渗流屏障的地震响应特征及其对油气水的阻隔作用，将渗流屏障分为非渗透性、半渗透性和渗透性三类。其中，非渗透性渗流屏障指储层的外边界或储层内部零星发育的砂泥岩之间的界面，如点坝与废弃河道之间的界面、分流河道与分流间湾之间的界面等，油气水流经至此后受到阻隔，无渗透性；半渗透性渗流屏障是指屏障两侧的储层刚刚接触，但连通性较差，对流体流动仍有一定的阻隔作用；渗透性渗流屏障是屏障两侧的储层侧向叠置，形成于河道的侧向迁移摆动等，此类渗流屏障具有较好的物性，油气水可穿过此类屏障流动，对流体阻隔作用较弱。
其中，渗流屏障的属性统计是指利用钻穿渗流屏障的水平井资料，分类统计渗流屏障的宽度、孔隙度和渗透率等属性特征，作为表征三类渗流屏障的基础数据。
其中，渗流屏障的类型表征是指利用Petrel E&P Software Platform 2017软件的Structural Modeling模块建立储层的构造模型，设置合适的网格大小，一般不超过100米×100米；将非渗透性、半渗透性和渗透性三类渗流屏障作为三类岩相，利用Propertymodeling模块Facies功能进行确定性建模，建立三类渗流屏障的岩相模型。
岩性模型的网格设置：在平面上，如果渗流屏障宽度＞一个网格宽度，则网格个数＝INT(渗流屏障宽度/一个网格宽度)；若渗流屏障宽度≤一个网格宽度，则网格个数为1。在纵向上，渗流屏障贯穿整个岩相模型。
其中，渗流屏障的属性表征是指根据渗流屏障的属性特征设置虚拟井，选择合适的主次变程，分别模拟三类渗流屏障的属性特征，建立属性模型。
渗流屏障的属性表征步骤如下：(1)设置虚拟井：根据步骤二中统计的渗流屏障属性特征，在没有水平井穿过的渗流屏障内，复制钻遇同类渗流屏障的水平井，作为虚拟井。保证每条渗流屏障内至少有一口已钻的水平井或虚拟井。(2)选择合适的主次变程：以储层的沉积物源方向为主变程方向，其垂直方向为次变程方向；以三类渗流屏障的平均长度为各自的主变程，以三类渗流屏障的平均宽度为各自的次变程。(3)建立三类渗流屏障的属性模型：针对不同类型的渗流屏障，以实钻的水平井或设置的虚拟井为基础数据，利用序贯指示随机模拟方法，分别建立三类渗流屏障的孔隙度模型和渗透率模型，得到海上油田储层内部渗流屏障的地质模型。
实施例1
以中国南海H油田的A砂体为实施例作进一步说明。
H油田A砂体为辫状河三角洲前缘沉积，本发明采用以下技术方案进行一种海上油田储层内部渗流屏障的地质建模。
一、储层内部渗流屏障的分类识别
利用地震资料提取能够反映储层非均质性的敏感地震属性，预测储层内部渗流屏障的分布；根据渗流屏障的地震响应特征及其对油气水的阻隔作用，将渗流屏障分为非渗透性、半渗透性和渗透性三类。
所述步骤一，储层内部渗流屏障的分类识别步骤如下：
(1)渗流屏障预测：以H油田的A砂体为例，利用地震信息提取能够反映储层非均质性的敏感地震属性，如曲率体、相干体切片、局部结构熵等，属性值异常处即渗流屏障发育的位置，如图2所示。
(2)渗流屏障分类：利用步骤一(1)的渗流屏障预测结果，根据渗流屏障的地震响应特征及其对油气水的阻隔作用，将渗流屏障分为非渗透性、半渗透性和渗透性三类。其中，非渗透性渗流屏障指储层的外边界或储层内部零星发育的砂泥岩之间的界面，如点坝与废弃河道之间的界面、分流河道与分流间湾之间的界面等，油气水流经至此后受到阻隔，无渗透性；半渗透性渗流屏障是指屏障两侧的储层刚刚接触，但连通性较差，对流体流动仍有一定的阻隔作用；渗透性渗流屏障是屏障两侧的储层侧向叠置，形成于河道的侧向迁移摆动等，此类渗流屏障具有较好的物性，油气水可穿过此类屏障流动，对流体阻隔作用较弱。根据渗流屏障的地震响应特征及其对油气水的阻隔作用，H油田A砂体的渗流屏障类型及分布如图3所示。
二、渗流屏障特征统计
利用钻穿渗流屏障的水平井资料，分类统计渗流屏障的宽度、孔隙度和渗透率等属性特征，作为表征三类渗流屏障的基础数据。
H油田A砂体上约有20口水平井，部分水平井段钻遇渗流屏障。其中，A19H井水平段a点到b点钻遇非渗透性渗流屏障，如图4和图5所示，该井段的长度即渗流屏障的宽度，约140m；该井段的孔隙度、渗透率即钻遇的渗流屏障的属性特征。
A3H井水平段的c处钻遇半渗透性渗流屏障，如图6和图7所示，该井段的长度即渗流屏障的宽度，约20m；该井段的孔隙度、渗透率即钻遇的渗流屏障的属性特征。
A10H井水平段的d处钻遇渗透性渗流屏障，如图8和图9所示，该井段的长度即渗流屏障的宽度，约30m；该井段的孔隙度、渗透率即钻遇的渗流屏障的属性特征。
三、渗流屏障类型表征。
利用Petrel E&P Software Platform 2017软件的Structural Modeling模块建立储层的构造模型，设置合适的网格大小，一般不超过100米×100米，H油田A砂体网格大小设置为50米×50米；将非渗透性、半渗透性和渗透性三类渗流屏障作为三类岩相，利用Property modeling模块Facies功能进行确定性建模，建立三类渗流屏障的岩相模型，如图10所示。
岩性模型的网格设置：在平面上，如果渗流屏障宽度＞50米，则网格个数＝INT(渗流屏障宽度/50)；若渗流屏障宽度≤50米，则网格个数为1。在纵向上，渗流屏障贯穿整个岩相模型。
四、渗流屏障属性表征。
根据渗流屏障的属性特征设置虚拟井，选择合适的主次变程，分别模拟三类渗流屏障的属性特征，建立属性模型。
所述步骤四，渗流屏障的属性表征步骤如下：
(1)设置虚拟井：根据步骤二中统计的渗流屏障属性特征，在没有水平井穿过的渗流屏障内，复制钻遇同类渗流屏障的水平井，作为虚拟井。保证每条渗流屏障内至少有一口已钻的水平井或虚拟井。
由于H油田A砂体上钻遇渗流屏障的水平井数量有限，因此在无水平井钻遇的非渗透性渗流屏障内，复制A19H井上水平段a点到b点的井资料，设置为虚拟井。在无水平井钻遇的半渗透性渗流屏障内，复制A3H井水平段的c处井资料，设置为虚拟井。在无水平井钻遇的渗透性渗流屏障内，复制A10H井水平段的d处井资料，设置为虚拟井。
(2)选择合适的主次变程：以储层的沉积物源方向为主变程方向，其垂直方向为次变程方向；以三类渗流屏障的平均长度为各自的主变程，以三类渗流屏障的平均宽度为各自的次变程。
H油田A砂体的沉积物源来自北方，以0°为主变程方向，以90°为次变程方向；以平均长度1100米为非渗透性渗流屏障的主变程，以平均宽度50m为非渗透性渗流屏障的次变程；以平均长度750米为半渗透性渗流屏障的主变程，以平均宽度50m为半渗透性渗流屏障的次变程；以平均长度620米为渗透性渗流屏障的主变程，以平均宽度120m为渗透性渗流屏障的次变程。
(3)建立三类渗流屏障的属性模型：针对不同类型的渗流屏障，以实钻的水平井或设置的虚拟井为基础数据，利用序贯指示随机模拟方法，分别建立三类渗流屏障的孔隙度模型和渗透率模型。分别针对H油田A砂体的非渗透性、半渗透性和渗透性三类渗流屏障，利用序贯指示随机模拟方法，建立三类渗流屏障的孔隙度模型和渗透率模型，如图11和12所示。
上述各实施例仅用于说明本发明，其中方法实施的各个步骤等都是可以有所变化的，基于水平井钻遇的渗流屏障设置虚拟井的个数，同类型渗流屏障属性的赋值与实钻井的选取等都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。
本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (6)

1.一种海上油田储层内部渗流屏障的地质建模方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)采集待测储层的敏感地震属性预测储层内部渗流屏障的分布，并将渗流屏障分为非渗透性、半渗透性和渗透性三类；
2)根据待测储层内钻穿渗流屏障的水平井资料，分别统计三类渗流屏障的基础数据；
3)分别建立非渗透性、半渗透性和渗透性三类渗流屏障的岩相模型；
4)根据渗流屏障的属性特征在岩相模型中设置虚拟井，分别模拟三类渗流屏障的属性特征，得到储层内部渗流屏障的地质模型；
所述步骤1)中将渗流屏障分为非渗透性、半渗透性和渗透性三类方法为：根据渗流屏障的地震响应特征及其对油气水的阻隔作用，将渗流屏障分为非渗透性、半渗透性和渗透性三类；
所述步骤4)具体包括如下步骤：
41)设置虚拟井：根据步骤二中统计的渗流屏障属性特征，在没有水平井穿过的渗流屏障内，复制钻遇同类渗流屏障的水平井，作为虚拟井，并使每条渗流屏障内至少有一口已钻的水平井或虚拟井；
42)选择合适的主次变程：以储层的沉积物源方向为主变程方向，其垂直方向为次变程方向；以三类渗流屏障的平均长度为各自的主变程，以三类渗流屏障的平均宽度为各自的次变程；
43)建立三类渗流屏障的属性模型：针对不同类型的渗流屏障，以实钻的水平井或设置的虚拟井为基础数据，利用序贯指示随机模拟方法，在岩相模型的基础上分别建立三类渗流屏障的孔隙度模型和渗透率模型，得到储层内部渗流屏障的地质模型。
2.根据权利要求1所述的海上油田储层内部渗流屏障的地质建模方法，其特征在于，所述敏感地震属性包括曲率体、相干体切片、局部结构熵，所述渗流屏障的预测标准为以属性值发生异常处作为渗流屏障发育的位置。
3.根据权利要求1所述的海上油田储层内部渗流屏障的地质建模方法，其特征在于，所述步骤2)中的基础数据通过渗流屏障的属性特征表征。
4.根据权利要求3所述的海上油田储层内部渗流屏障的地质建模方法，其特征在于，所述属性特征包括宽度、孔隙度和渗透率。
5.根据权利要求1所述的海上油田储层内部渗流屏障的地质建模方法，其特征在于，所述步骤3)中利用Petrel E&P Software Platform 2017软件的Structural Modeling模块建立储层的构造模型并设置网格尺寸，将非渗透性、半渗透性和渗透性三类渗流屏障作为三类岩相，利用Property modeling模块Facies功能进行确定性建模，建立三类渗流屏障的岩相模型。
6.根据权利要求5所述的海上油田储层内部渗流屏障的地质建模方法，其特征在于，所述步骤3)中的岩相模型的网格设置原则为：在平面上，如果渗流屏障宽度＞一个网格宽度，则网格个数＝INT(渗流屏障宽度/一个网格宽度)；若渗流屏障宽度≤一个网格宽度，则网格个数为1；在纵向上，渗流屏障贯穿整个岩相模型。
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