裂缝性潜山油藏地质建模与数值模拟一体化研究
车古201潜山油藏裂缝性储层特征研究

( 1 )裂 缝 组 系 。 根据 岩 心 古 地 磁 定 向 、F M1 成像 分析 ,确 定富 台潜 山裂 缝 组 系特 征 :主 要发 育 4 组 裂 缝 ,最发 育 的 是纵 张
裂缝和两组断层派生缝 ,其次是横张裂缝和平面共轭剪切缝 。纵
张裂缝 与 长轴 方 向平 行 .两 组 断层 派 生缝 与长 轴方 向夹 角分 别 为 6 ( 1 和3 0 度 ,横 张 裂缝 与长 轴方 向垂 直 ,平 面共 轭剪 切 缝 与长 轴方
度 是两 个 十分 重 要的 参数 ,直接 关 系到 油藏 中流体 流 通 的网络 特
( 1 )车古2 0 1 潜山主要发育燕山期及喜山期构造裂缝 ,裂 缝 走向主要发 育4 个组 系 ,为高 角度 裂缝 。储层发育 受岩性控
制 ,由 白云岩 一 灰岩一 泥 质 云 灰岩 一 泥 岩 顺 序 ,裂缝 发育 程 度 由强
组组成。
通过对野外露头 、F MI 成像资料 、 常规测井资料和岩心观测 数据分析可知 ,构造裂缝的发育主要受以下几个因素控制。 ( 1 )断层对裂缝 的发育存在明显的影响 ,距离断层越近 , 裂缝越发育,随着距离断层距离的加大 ,裂缝发育程度减弱。
( 2) 岩 性 控 制 。在 相 同应 力下 ,裂 缝 发育 程 度 随岩 性 不 各 异 ,按 泥岩 一泥 质 云灰 岩 一灰 岩 一 白云岩 顺 序发 育 程度 由弱变
白云 岩 为 主 ,白云 石含 量平 均 3 5 . 5 %,方 解 石 含 量 平 均 6 3 . 8 %;
上马家沟组以灰岩为主,白云石含量平均3 0 . 7 %,方解石含量平
均6 1 . 4 %;风 山组 以白云 岩 为主 ,白云 石含 量平 均 9 Z 4 %。
裂缝性潜山变质岩油藏的合理生产技术对策——以鸭儿峡油田志留系油藏为例

裂 缝性 潜 山变质岩油藏 的合理 生产技术对策
以鸭 儿峡 油 田志 留 系油藏 为例
● 门
摘
峡 作 嚣 酒 泉 : 。
要 裂缝 性 潜 山 变质 岩 油 藏 的 生 产 特 征 复 杂 , 以鸭 儿 峡 油 田 志 留 系 为例 对 该 类 油藏 的 开发 特 征 进 行 了分 析 。 结果 表 明 , 油
鸭 儿峡志 留系油藏 紧邻 酒泉 西部 盆地青 西 生油
5 3年 的 勘探 开 发 历 程 。根 据 油 藏 勘探 开发 部 署 的 经历及 油藏 产量 变化形 势 ,可把 油藏 整个 开发历 程 划 分为 2个 阶段 :一是 试 采评价 、滚 动扩 边并举 阶 段 :二 是 推动产 量不 断上 升和 油藏产 量逐 步递减 阶
后 期 稳 产 提供 了坚 实的技 术 保 障 关键词 技 术对策 裂缝性油藏 鸭 儿峡 h e p r o d u c t i o n c h a r a c t e i r s t i c s o f f r a c t u r e d me t a mo r p h i c b u i r e d h i l l r e s e r v o i r a y e c o mp l e x .T a k i n g S i l u i r a n r e s e r v o i r o f Ya e r x i a Oi l i f e l d a s a n e x a mp l e . t h e d e v e l o p me n t f e a t u r e s o f t h i s t y p e o f r e s e r v o i r s a r e a n a l y z e d .T h e r e s u l t s s h o w t h a t . d u in r g t h e d e — v e l o p me n t o f t h e r e s e r v o i r , t h e y i e l d o f h i g h — y i e l d we l l s d e c l i n e s f a s t , t h e i r c u mu l a t i v e o i l p r o d u c t i o n i s h i g h ,t h e p r o d u c t i o n d u r a t i o n
沈229潜山油藏裂缝分布规律研究

・
3 ・ 2
石油天然气学报 ( 江汉石油 学院学报) 20 年 6 06 月 第2卷 第3 8 期 J unl f l n a eh ooy (. P) Jn20 V 1 8 o3 o ra dG s cn l o Oia T g JJ I u.06 o 2 N . .
西走 向的裂缝 延 伸规模 较 小 。
3 间距 ( ) 裂缝 的 密度 ) 在 不 同组 系裂 缝 模 拟 过
程 中 ,必须 对裂 缝 的密度 进 行估 算 ,裂 缝 间距 是指裂 缝 面之 间 的距 离 ,可通 过 岩心 资料 和 成像 测井 资料 得 到该
参 数 ,但 由于很 多井 为斜 井 ,为 了得 到更 加 准确 的裂 缝 碍
[ 文章编号]10 — 72 (0 6 3 03 — 3 00 95 20 )0 — 02 0
辽河 盆地 许 多变质 岩 油藏 的 储集 层 为裂 缝性储 层 ,裂缝不 仅 是 主要 的储集 空 间 ,同时也 是 主要 的渗 流通 道 ,裂缝 的分 布状 况 直接 影 响着 油 田的 产能E 。闭合缝 和 充填缝 可 以作 为流 体 流动 的屏 障 ,而和 井 1 3 眼相 贯通 的开 启缝则 可 以增 加 流 体 的流 动或 导致 油井 的过 早水 淹 。 因此 掌握 构造 裂缝 的空 间分 布状况 以
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第2 8卷第 3期
邢玉忠等 :沈 2 9潜山油藏裂缝 分布规律研究 2
合 理 的 ,因为贯 穿和 终止 于 岩心 的 裂 缝 主 要取 决 于裂 缝 和 井 眼 的 大 小 ,为 了有 效 的估 算 裂 缝 的延伸 长 度 ,本 次应 用 了 & D. Ga t e 在 2 0 M uh r 0 0年提 出 的方法 。这 种方 法虽 然 不能 给 出裂 缝绝 对 大小值 ,但 能 够估 计 出裂 缝 的相对 大 小及 分 布规 模 ,结 果显 示北 东 一西南 走 向的裂 缝 延伸 长度 较 大 ,而 近东西 和北
潜山油藏多因素神经网络裂缝综合识别技术——以垦利潜山油藏为例

潜山油藏井问储层预测是一个世界性的难题 。 对胜利油区潜山油藏而言 , 由于其经历多期构造运 动, 具有独特的复杂性 , 使储层裂缝预测工作成为难 点中的难点 。在储层裂缝研究中 , 测井裂缝探测技 术…已得到广泛的应用 , 而尚处于探索阶段 的地震
裂缝探测 技术 为潜 山油藏 裂缝预 测研究 的热 成
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油
20 0 6年 7月
气
地
质
与
采
收 率
第1 3卷 第 4期
PT E ROL EUM GEO O L GY AND R OVE F I E Y EC RY E FCI NC
潜 山油 藏多 因素神经 网络 裂缝综合 识别技术
— —
2 1 裂缝发 育 的控 制 因素 .来自度, 寻找裂缝发育带
; 在桩西潜山应用多尺度边
缘检测技术预测储层 。单独考虑某一类因素研究裂 缝的分布有一定 的局 限性 , 为此 , 在垦利潜山裂缝研 究中, 运用了多因素神经网络裂缝综合识别技术。
1 研究 区概况
垦利潜 山油藏位于孤西 断裂潜 山带的最南部 , 是一个被石炭系一二叠系所覆盖的内幕单斜块断山 型潜山油藏, 主要产层为中奥陶统八陡组 , 受边界孤 西大断层控制 , 总体构造形态是一个向北东倾 的宽
等 。根据井 问 干扰 试井 、 J 试油 等资料分析 , 垦利 潜山油藏是一个非均质性 比较 明显 的油藏 , 裂缝沿 北西 向最为发育 , 另外北东及近东西向也有部分裂 缝发育 。油藏整体连通性较好 , 内部小 断层基本开 启, 整个油藏主体为一套缝 洞单元。油藏类型为具 底水 的块状油藏 。垦利 潜山油藏从 17 9 8年 2月开 始投入开发 , 目前采出程度为 1.% 。 65
裂缝性油藏数值模拟方法(正文)

裂缝性油藏数值模拟方法姚军(中国石油大学山东东营 257061)摘要:目前对天然裂缝性油藏的数值模拟可以大致分为连续性模型和离散性模型两大类;连续性模型又可以分为双重介质模型和单介质模型,双重介质模型主要是以Barrenblatt 和Warren-Root在20世纪60年代提出的双重孔隙/双重渗透模型为基础,在这类模型中认为油藏中每一点都存在有基岩和裂缝两种介质,基岩被相互平行排列的裂缝分割称为单个的岩块,每种介质存在独立的水动力场,通过两种介质间的窜流的将其联系起来;而对于单介质模型,则是通过一定的方法将裂缝的渗透率和基岩的渗透率进行综合的考虑,得出整个油田的有效渗透率,该有效渗透率考虑了裂缝的密度、方位等的影响,然后将该有效渗透率输入到普通的单一介质模拟器中来对裂缝性油藏进行模拟;由于双重介质模型不能够对不连续且控制着流体流动的大裂缝进行准确的模拟等原因,离散性模型在近段时间逐渐发展起来,而其又可以分为离散裂缝网络模型和离散管网模型;在离散裂缝网络模型中,对地质上描述出来的每个裂缝都进行了离散的显式的表示,同时根据局部裂缝的形状决定基岩的几何形状,由于地质上描述的裂缝数目一般较多,相应的在数值模拟中需要的离散点数目也就十分巨大,对模拟造成了一定的困难,所以目前很多的专家和学者又对该方法进行了进一步的改进,有许多简化的方法存在;离散管网模型则是先对所要模拟的区域进行了网格的划分,进而采用管子连接两个网格块,相应的两个网格块之间的传导率也采用管子的传导率来代替,这种方法的特点是数学上比较简单,灵活性较强,同时由于管子只对其连接的两个网格有影响,所以改变管子的传导率只会影响一个方向的传导性,而不会像常规的模拟器那样要同时影响两边的传导性,但是该方法目前研究较少。
0 前言随着世界碳酸盐岩油气田的大规模开发,系统深入研究这类油气田的渗流模式及其在开发中的应用已成为重要课题。
地质学家通过岩芯分析,确认碳酸盐岩(灰岩、白云岩)具有明显可见的裂缝、孔洞,含有密集的树枝状构造的粗裂缝以及连接的孔洞和孔隙。
《2024年裂缝性特低渗透油藏物理模拟实验方法及其应用》范文

《裂缝性特低滲透油藏物理模拟实验方法及其应用》篇一裂缝性特低渗透油藏物理模拟实验方法及其应用一、引言随着全球能源需求的不断增长,特低渗透油藏的开发利用逐渐成为石油工业的焦点。
其中,裂缝性特低渗透油藏因其独特的储层结构和渗流特性,对开发技术和方法提出了更高的要求。
物理模拟实验作为研究此类油藏的有效手段,能够为实际生产提供有力的技术支持。
本文将介绍裂缝性特低渗透油藏物理模拟实验的方法,并探讨其在实践中的应用。
二、实验原理物理模拟实验以实际地质条件为基础,通过对油藏储层结构和流体的特性进行简化与再现,对油气开采过程中的各种现象进行观测和分析。
其核心思想是通过物理模拟方法模拟储层内部的多尺度孔隙结构和复杂的流动过程,揭示特低渗透油藏的渗流规律。
三、实验方法(一)实验设备裂缝性特低渗透油藏物理模拟实验需要使用专门的物理模拟设备,包括模拟储层、流体注入系统、压力测量系统等。
其中,模拟储层应能够模拟实际储层的孔隙结构、裂缝分布等特性。
(二)实验步骤1. 准备实验样品:根据实际储层条件制备相应的实验样品,如模拟岩心等。
2. 建立实验装置:搭建物理模拟设备,设置相关参数,如压力、温度等。
3. 注入流体:通过流体注入系统向模拟储层注入原油或其他流体。
4. 观测记录:通过压力测量系统等设备观测并记录实验过程中的各种数据。
5. 数据分析:对收集到的数据进行处理和分析,得出结论。
四、应用实例以某裂缝性特低渗透油藏为例,采用物理模拟实验方法对储层特性和流体流动规律进行了研究。
首先,通过物理模拟设备建立与实际储层相似的物理模型;然后,向模型中注入原油,观测其渗流过程;最后,通过压力测量等手段收集数据,分析得出该油藏的渗流规律和开发策略。
根据实验结果,优化了开采方案,提高了采收率。
五、结论与展望裂缝性特低渗透油藏物理模拟实验方法为研究此类油藏提供了有效的手段。
通过物理模拟实验,可以更准确地了解储层的特性和流体的流动规律,为实际生产提供有力的技术支持。
强非均质时变性裂缝性油藏数值模拟研究

点 : 类井所 在 区域 以发育大 裂缝 为主 , I 油水井 间存在
优 势渗流通道 ,动态 上反映为 油井高产 且在对 应水井 注水之后很快 水窜 : Ⅱ类井所 在区域裂缝 发育适 中 , 既 增 加 了储层 渗流能力 又不至于 导致水窜 ;Ⅲ类 井所在 区域主要 以发育微 隐裂缝为 主 , 渗透性较 差 。 3类油井
l. a原始 饱和 压力 l. P 。 51 MP , 7 31 M a 4
油藏 裂缝发育 明显 。岩 心观察 和测井 资料表 明全 区均 有 裂缝 分 布 。 岩 心观 察 裂 缝最 长 1 . m,平 均 9 6 O5 以高角度 ( . m, 7 大于 7 。直劈 缝为 主 。裂 缝 系统 发 9) 育为 “ ” 米 字型 , 明显 主方 向 。油 藏 由单 一裂 缝介 质 无 ( 裂缝+ 大 基质 ) 双重介 质 ( 、 中裂缝 + 基质 ) 和单 一孔 隙 介质 ( 微隐裂 缝+ 基质 ) 3种 渗流介 质组成 , 种渗 流介 各 质交错组 合 . 形成 了复杂 的油藏渗 流结构 系统 。 H 3油组 于 18 9 7年 投产 , 至 2 0 截 0 8年 6月 , 有 共 油水 井 14口 。 合含 水 7 . %. 9 综 7 9 采油 速 度 04 %, 0 .3 采 出程 度 1.8 由于裂缝 的普遍存在 ,8 %的井 层 固 3 %。 9 5. 2 井质量 中一差 , 施效果 不佳 。渗 流介质 的差异 , 措 导致 产 吸剖面极不平 衡 . 油井 初期产能 差异大 。
第 1 第 3期 7卷
丁 祖 鹏 . : 非 均 质时 变 性 裂 缝性 油 藏 数 值模 拟 研 究 等 强
1 油 藏 概 况
火烧 山油 田构造 上位于 帐北隆起 带北端 的沙 帐凸 起 上 。 油 组为近南 北 向的背斜构造 , H3 属小型河 流一 三 角洲沉积 ,平面及纵 向上相 变较快 ,储 层非 均质程 度 高, 物性 极差 。油藏 含油 面积 2 . k 原始地 层压 力 75 m ,
复杂断块油藏井震联合建模数模一体化技术研究

河南科技Henan Science and Technology矿业与水利工程总第872期第1期2024年1月收稿日期:2023-10-19作者简介:张军(1989—),女,本科,工程师,研究方向:油藏建模数模。
复杂断块油藏井震联合建模数模一体化技术研究张 军(胜利油田物探研究院,山东 东营 257000)摘 要:【目的】为解决复杂断块油藏面临的油藏构造碎小、低序级断层数量多、准确识别难度大和油藏描述效率低等问题。
【方法】充分应用地震资料、测井数据等储层信息,开展井震联合建模数模一体化技术研究,利用三维地震资料,结合现场生产动态响应情况开展断层精细解释、断裂系统精细刻画,准确落实低序级断层发育及组合方式,在精细地层对比研究的基础上,建立三维地质模型,利用数值模拟与模型互检,迭代修正更新模型,尽可能保证模型精准,以便厘清剩余油分布规律,指导后期开发。
【结果】该技术在胜利油田复杂断块区D 块、L 块等多个区块先后进行了应用,结果显示,断点吻合率均达到100%,数模含水拟合率达到90%以上。
【结论】该技术能够实现复杂断块构造的精细描述,对特高含水期自然断块剩余油潜力认识、提高老区采收率具有重要意义,对其他同类型油藏的剩余油挖潜具有指导意义和良好的推广价值。
关键词:井震联合;建模数模一体化;复杂断块;剩余油分布中图分类号:P631.4;P618.13 文献标志码:A 文章编号:1003-5168(2024)01-0045-06DOI :10.19968/ki.hnkj.1003-5168.2024.01.009Research on Integrated Technology of Geological Modeling and Numeri⁃cal Simulation for Complex Fault Block Reservoir Based on Well-Logand Seismic DataZHANG Jun(Shengli Oilfield Geophysical Exploration Research Institute, Dongying 257000,China)Abstract: [Purposes ] This paper aims to solve the problems faced by complex fault-block reservoirs, such assmall reservoir structural fragmentation, large number of low-sequence faults, difficulty in accurate identifica⁃tion and low reservoir description efficiency. [Methods ] This paper will fully apply seismic data, logging data and other reservoir information, carry out research on the integrated technology of geological modeling and nu⁃merical simulation Based on Well-log and Seismic Data, use three-dimensional seismic data, combined with on-site production dynamic response to carry out fine fault interpretation and detailed characterization of fault system, accurately implement the development and combination of low-order faults, establish a three-dimensional geological model on the basis of fine stratigraphic comparative research, use numerical simula⁃tion and model mutual inspection, iteratively correct and update the model, and ensure the accuracy of the model as much as possible, so as to clarify the distribution law of the remaining oil and guide the later devel⁃opment. [Findings ] This technology has been applied in multiple blocks such as D blocks and L blocks in the complex section area of Shengli Oilfield. The application results show that the breakpoint kinetic rate hasreached 100%, and the digital mode water convergence rate has reached more than 90%. [Conclusions ] This technology can realize the fine description of complex block structure, which is of great significance to beaware of the remaining oil potential of natural breaks during the high -moisture period, and to improve the EOR of the Old Area Oilfield. And in addition, the technology has guiding significance and good pro⁃motion value for tapping the remaining oil potential of other similar reservoirs.Keywords: well seismic joint; integration of modeling and numerical simulation; complex fault block res⁃ervoir; remaining oil distribution0 引言近年来,复杂断块油气藏成为增储上产的主阵地之一,复杂断块油藏建模数模一体化技术研究,是建立精准油藏模型的基础,对特高含水期自然断块周边滚动增储、老区断块群剩余油潜力认识与开发调整意义重大[1-2]。
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裂缝性潜山油藏地质建模与数值模拟一体化研究聂玲玲;张占女;童凯军;房娜【摘要】为了准确模拟和预测裂缝性潜山油藏的油水运动规律,以渤海海域J油田为例,综合岩心、测井、地质、地震及生产测试等多方面资料,分步建立了双重介质储集层的三维地质模型并开展了数值模拟研究.首先建立起工区构造模型,并建立了基质单元属性模型,然后利用岩心成像测井裂缝描述成果,以地震叠前属性反演成果为约束条件,模拟建立了裂缝分布网络模型,最后将基质属性和裂缝分布网络模型有机结合并建立了双重介质储集层三维地质模型.在此基础上,开展研究区历史拟合研究.结果表明:①采用该模型能够很好地表征裂缝性变质岩储层的渗流介质特征,数值模拟区块和单井历史拟合符合率高达90%;②潜山油藏开发可以划分为裂缝主要供油阶段、裂缝和基质同时供油阶段、基质主要供油阶段三个阶段;③运用定性-定量相结合方法研究得出的剩余油分布,能够客观地反映裂缝及基质系统对流体流动规律的影响,有力地指导了研究区下一步调整措施的实施.【期刊名称】《物探化探计算技术》【年(卷),期】2016(038)001【总页数】8页(P131-138)【关键词】潜山油藏;基质系统;裂缝系统;地质建模;数值模拟;剩余油分布【作者】聂玲玲;张占女;童凯军;房娜【作者单位】中海石油(中国)有限公司天津分公司渤海石油研究院,天津 300452;中海石油(中国)有限公司天津分公司渤海石油研究院,天津 300452;中海石油(中国)有限公司天津分公司渤海石油研究院,天津 300452;中海石油(中国)有限公司天津分公司渤海石油研究院,天津 300452【正文语种】中文【中图分类】TE122.2目前,我国在冀中、辽河、济阳、黄骅坳陷及渤海海域等地区先后发现了近百个潜山油气藏,其中大部分已投入开发。
潜山油气藏将成为新世纪我国油气勘探开发的主要目的层。
对于变质岩潜山油藏而言,由于变质岩储层中裂缝分布的强烈非均质性,往往使得该类油藏的开发难度极大,对于海上油田开发尤为如此。
目前已报道的变质岩油气藏开采实例不多[1],多数研究成果主要集中在变质岩储层裂缝成因机制分析、裂缝识别、裂缝预测及储层综合评价等研究上[2-5],而对于裂缝性变质岩储层的三维地质建模及数值模拟仍缺乏很好的方法,将裂缝离散化并处理成高渗带是目前国内、外学者的主要方法[6-8]。
渤海J油田属于典型的低渗透裂缝性变质岩油藏,受构造运动及风化作用影响,裂缝分布非均质性严重,储集层中基质孔隙为主要的储集空间,而裂缝既是储集空间又是重要的渗流通道,基质孔隙中的原油只有通过裂缝才能流入井筒。
不同部位裂缝、孔洞发育程度以及储渗性能差异较大,储集空间渗流特征复杂。
这里针对J油田特殊的构造、储层特征及渗流特点,综合应用地质、成像测井、地震叠前反演及生产测试资料,开展了低渗透裂缝性变质岩储层地质建模及数值模拟研究,以准确模拟和预测裂缝性潜山油藏的油水运动规律,以便指导油田后续调整措施的实施。
裂缝性储层由于存在基质和裂缝双重介质系统,这两套系统介质类型和渗流机理均不相同。
因此,储层定量表征的思路是分基质和裂缝两个系统分别建模,然后通过表征二者之间窜流的Sigma因子将两套系统沟通起来。
基质系统的建模方法与常规砂岩储层建模方法类似,常规储层建模技术已经非常成熟[9]。
我们关注的重点是裂缝系统的建模,裂缝系统的建模主要是对裂缝发育密度、裂缝片的三维分布等关键参数进行精细表征与刻画,在此基础上,对裂缝系统的孔隙度、渗透率以及表征基质与裂缝沟通程度的Sigma因子进行定量描述。
裂缝系统建模非常重要的一步就是对裂缝系统的特征参数开展统计与分析,裂缝特征参数主要包括裂缝的走向、倾向、倾角及裂缝密度等。
通过露头观察及测井资料研究,J油田变质岩潜山储层垂向具有明显的分带性,由表及里可划分为局部发育的顶部坡积砂岩带、全部普遍发育的裂缝发育带和内幕致密带。
因此在统计裂缝参数时,也主要是细分为裂缝发育段和内幕致密段进行统计。
根据岩心和成像测井统计结果(图1),J油田变质岩潜山裂缝倾角主要分布在20°~90°之间,表明研究区裂缝的产状主要以低—高角度倾斜缝为主,占总裂缝数的80%以上。
裂缝发育段和内幕致密段裂缝倾角统计规律基本一致,裂缝倾角均值分别为52°和55°。
由于岩心分析很难准确地获得裂缝的走向及倾向,所以主要依靠成像测井获得的裂缝产状数据分析得到。
裂缝的走向与倾向垂直,两者可以相互转换。
根据成像测井统计结果,J油田变质岩潜山裂缝走向主要为NE—SW向和NW—SE向两个方向(图2),裂缝发育段和内幕致密段裂缝走向及倾向统计规律基本一致。
作者对J油田变质岩潜山的2口井(J-2、J-5)进行了取心,根据两口井岩心观察与分析结果,裂缝发育线密度为2条/m ~5.2条/m。
另外根据7口评价井及2口开发井成像测井的解释结果,成像测井解释裂缝密度主要以0.5条/m ~3.5条/m为主(图3)。
依据地质、测井、地震及生产测试资料,在研究区潜山油藏构造、岩相、裂缝产状等精细描述的基础上,利用裂缝储层定量表征软件,以叠前弹性参数(横波阻抗地震反演)数据为软数据、单井裂缝常规及成像分析资料为硬数据,建立了潜山油藏的三维裂缝分布密度模型、裂缝空间展布模型,精细刻画了不同空间尺度裂缝的展布特征和分布规律,从而实现对该裂缝性储层的三维定量化表征。
裂缝密度三维定量化描述是裂缝系统定量描述的基础。
裂缝密度是描述裂缝发育程度的参数,一般由相对比值给定,常用的有体积密度、面密度和线密度,这里选用的是应用裂缝的线密度。
以叠前横波阻抗反演属性成果作为约束条件,利用裂缝建模FracMan和Petrel软件,建立了表征裂缝储层发育程度的裂缝密度三维定量地质模型(图4)。
裂缝空间展布主要是通过离散裂缝网络的形式来进行定量描述[10]。
离散裂缝网络的定量描述是在裂缝密度定量表征的基础上,采用裂缝密度三维定量化表征结果和地应力场模拟得到的裂缝方位分布趋势作为约束条件对裂缝片的方位、几何形态及空间分布进行三维定量化描述。
在离散裂缝网络的定量描述的过程中,通常有以下步骤:1)大裂缝网络的定量描述。
由地震资料确定大的断层和裂缝,它们的位置和形态基本上都是确定的,不需要随机生成。
2)中等裂缝和小裂缝网络的定量描述。
这些裂缝形成了储层裂缝网络的主体部分,通常不可能具有每个裂缝片的详细信息,但可以获得关于它们的分布密度、方位密度、大小、开度等方面的统计信息和先验认识。
利用这些信息,用地质统计的方法随机生成由成千上万个这样的裂缝片组成的裂缝系统,使之满足各种先验统计和认识。
3)加入地层顶底界面对上述裂缝片进行切割,同时加入基质系统,最终生成具有地层意义的裂缝网络定量化模型。
图5为J油田潜山储层裂缝密度数据体约束下生成的裂缝网络三维分布模型。
裂缝系统地质建模的最终目的是,建立裂缝系统的孔隙度、渗透率及表征裂缝系统与基质系统关系的Sigma因子。
对于一个裂缝—基质双重介质模型,根据裂缝的几何模型结合基质渗透率模型粗化得到其等效渗透率是一个非常复杂的过程。
FracMan软件在处理这一过程时,直接根据基质渗透率和裂缝系统几何模型计算得到等效渗透率模型。
处理步骤为:①对裂缝固有渗透率和传导率进行计算;②对裂缝等效渗透率进行计算;③计算等效基质岩块尺寸;④得到等效渗透率模型。
利用以上方法与原理,结合数值模拟的需要,对裂缝几何模型进行裂缝等效渗透率(Kx、Ky、Kz)、等效裂缝孔隙度及Sigma因子计算,得到裂缝系统的三维属性参数模型。
该模型与基质系统粗化后的模型共同作为双重介质油藏数值模型的初始地质模型。
由于裂缝性变质岩储层具有极强的非均质性,成藏条件复杂,因此储层裂缝预测的难度非常大。
使建立的裂缝模型真正地反映地下的实际情况,需要通过动态的试井模拟与分析对模型进行动态校验,以得到符合地下流体流动特征的地质模型。
模型的动态校正,主要是通过生成不同长度的裂缝片,得到其等效后的裂缝参数场,然后与实际试井解释获得的裂缝储层渗透率和裂缝平均开度的乘积进行对比,如此反复校验,直到所建的裂缝网络模型与油藏实际动态一致(图6)。
对于裂缝性油藏,在生产过程中,基质系统和裂缝系统是存在流体交换的,两者如何交换、交换程度有多大,我们通常使用Sigma因子(σ)进行定量描述[11]。
Sigma因子场由沿i、j、k三个方向的平均裂缝间隔Li、Lj、Lk来定义,它与Li、Lj、Lk成负相关关系,Li、Lj、Lk可以通过裂缝网络与网格的接触关系由建模软件计算得到。
通过建模软件获得的Sigma因子场是否合理,还需要结合实际生产动态对其进行分析与处理。
通过Sigma因子场可以实现基质系统与裂缝系统的有机耦合。
本次数值模拟研究选用了斯伦贝谢公司的产品Eclipse数值模拟软件。
将Eclipse软件的双重介质模型中网格层数增加1倍,上半部分处理成基质网格块,下半部分处理成裂缝网格块。
基质网格块和其对应的裂缝网格块之间会自动使用非相邻网格块连接,二者的渗流交换则依靠Sigma因子。
在注水开发潜山变质岩油藏时,水和油只在宏观裂缝中渗流,而基质和微观裂缝只能依靠毛管压力的渗吸作用将原油驱替到裂缝中,进而渗流到生产井筒中。
因此,油水在潜山变质岩中的渗流为双孔单渗模式。
同时潜山变质岩油藏中的原油为轻质黑油,综合储层和原油的性质,采用Eclipse中的双孔单渗黑油模型对潜山变质岩油藏进行模拟。
对精细地质模型粗化后,平面X方向划分33个网格,Y方向划分55个网格,纵向Z方向划分109个网格;X、Y方向的网格步长均为50 m,Z方向网格步长平均为4.5 m。
由于是双重介质模型,每个单元体由一个基质岩块及其周围的裂缝构成,所以模型的总节点数为33×55×218=395 670个。
基本方案设计:通过开展井型、井网、纵横向部署等关键开发技术政策参数优选后,设计采用水平顶底交错立体注采开发方式,在油藏顶部1/3处部署8口水平采油井,底部油水界面处与顶部油井呈纵横向交错方式部署5口水平注水井。
J油田裂缝性变质岩潜山油藏基本参数:油藏初始温度为85°,原始地层压力为17.9 MPa,饱和压力为10.5 MPa,原油粘度为0.71 mPa·s,地层水粘度为0.3 mPa·s;基质孔隙度为0.5 %~18 %;裂缝孔隙度为0.005 %~8 %;基质渗透率为0.001 μm2~0.003 5 μm2;裂缝渗透率为15 μm2~8 μm2;基质束缚水饱和度为40 %,裂缝束缚水饱和度为5%,岩石的压缩系数为9×10-4 MPa-1,地层水压缩系数为1.4×10-4 MPa-1;原油体积系数为1.26。