【科技动态】精细油藏描述技术发展与应用

苏心2016 发表于 2020-01-24 16:53:44 | 打印

  精细油藏描述技术的探索研究,始于"八五"期间的单项技术攻关。经过在"九五"、"十五"期间不断地探索发展,先后建立了精细油藏描述的基本程序、技术和方法,创建了包括10余项独具特色技术的精细油藏描述及剩余油分布研究配套技术系列。"十一五"期间,精细油藏描述技术得到广泛应用,胜利油田老区开发取得显著成效,截至2011年先后动用地质储量26.6亿吨,增加可采储量7200万吨,提高采收率2.7个百分点,为胜利油田原油稳产做出了突出贡献。以该技术为重要支撑的多项研究成果荣获科技进步奖,其中国家级奖3项、省部级奖10余项。该技术成果主要由胜利油田地质科学研究院从事开发研究领域的科研人员联合采油厂攻关完成。研究工作主要集中在整装构造油藏、高渗透断块油藏、低渗透油藏等研究领域。

课题研究背景

  "九五"初期,开发了30多年的胜利油田全面进入"三高"生产阶段,含水不断上升,产量递减加剧。但石油采出程度只有22%,当前技术预测的采收率只有28.9%。为此,"九五"、"十五"期间,科研人员展开了大规模的精细油藏描述技术的攻关研究,旨在重建精细地质模型,分析剩余油分布控制因素,全面改善老区开发效果,提高油田采收率,最终实现增储稳产的目标。 

 进入"十一五",随着油田的不断开发,油藏各种储层参数和流体分布均发生了较大变化,剩余油分布更加复杂,挖潜难度增大,为此针对不同油藏类型的专项精细油藏描述技术攻关研究提上日程。同时,胜利油田设立《精细油藏描述技术发展与应用》研究项目,全面总结深化"九五"、"十五"期间探索形成的精细油藏描述技术,并进一步加大对精细油藏描述技术的推广应用力度。

主要解决问题和创新点

  截至2011年,精细油藏描述技术为胜利油田连续15年原油产量保持2700万吨做出了重大贡献。其主要解决问题与创新点体现在以下几个方面:  建立精细油藏描述的基本程序、技术和方法。形成了地质、储层、构造、流体、油藏等"五个"模型,应用了地质综合分析、水淹层测井解释、精细油藏数值模拟、油藏工程综合分析等"四项"技术,搞清了剩余油在平面、层间、层内的"三个"分布特征,提出了新井精细挖潜、老井综合治理等"两项"措施。油藏进入特高含水期后,剩余油分布更加复杂,储层韵律性、层内夹层及低级序断层是控制剩余油分布的重要因素。整装油藏厚油层层内剩余油是特高含水期挖潜的主要方向,针对层内纵向非均质强、夹层发育认识不清的问题,形成了依据河流相单一点坝及其内部侧积体、三角洲单一河口坝及其内部前积体细分韵律段技术;研究不同微相层内夹层分布规律及成因,建立了泥质、灰质、物性三种类型的识别标准,形成了井间对比、随机模拟、三维建模的夹层描述预测技术。针对复杂断块油藏,地震资料精度不够、小断层解释难度大的问题,在物理模拟实验和力学成因研究的基础上,建立了低级序断层平面及剖面断裂组合样式,形成了以井点精细对比技术、高分辨率三维地震的采集技术、相干分析技术、三维多尺度边缘检测技术、井间地震技术为主的低级序断层描述预测技术。  


形成针对整装、断块、低渗透三种不同类型油藏精细油藏描述及剩余油分布研究的十项关键技术。其中,通过精细地层对比划分技术,使储层可精细划分到时间单元、韵律段、流动单元;通过沉积微相研究技术,建立了沉积微相的定量识别模式,实现了非取心井储层沉积微相的定量描述;通过夹层精细描述及预测技术,使储层垂向分辨能力达到0.25至0.4米;通过低级序断层识别与预测技术,可精确描述长度小于100米、断距小于10米的低级序断层,微构造幅度精细到1至5米;通过低渗透油藏裂缝描述与预测技术,可定量确定井点不同层位储层裂缝的发育程度;通过油藏三维地质模型建立技术、精细数值模拟技术,从剩余可动油饱和度等八个角度进行剩余油定量描述,提高了数值模拟拟合精度;通过剩余油定量描述技术,可定量计算每个小层、每口井、每个网格的剩余油。

  实现精细油藏描述及剩余油分布研究的定量化、可视化、一体化。在统一的工作平台上实现从数据采集、管理、地质三维建模、数值模拟到油藏工程综合分析的计算机一体化。并形成计算成果的网格数据体,自动进行储层参数及剩余油描述指标的定量统计和分析,解决了从地质、测井、数模到油藏工程的计算机自动化,实现了动、静态油藏地质参数的网格数据一体化,初步形成"数字油藏"。  

初步建立系统、深入、可操作性强的精细油藏描述规范。"规范"整体内容系统全面,专项内容详细深入,技术方法针对性强,精度标准具体明确,研究成果丰富详实,图表格式规范统一。"规范"提出了整装、断块、低渗透等不同油藏类型研究的侧重点,明确了精细油藏描述关键技术的研究方法和成果,有效指导了精细油藏描述工作向规范和实用方向发展。

推广应用效果

  多年来,胜利油田在进行精细油藏描述配套技术攻关研究的同时进行了广泛推广,涵盖高含水整装油藏、中高渗断块油藏、低渗透油藏等多种油藏类型。截至2011年,精细油藏描述配套技术已先后推广到胜利油田170余个单元,覆盖石油地质储量26.6亿吨储量,占胜利油区已动用储量的61.6%,预测增加可采储量7200万吨,提高采收率2.7个百分点。 

 尤其在"十一五"期间,开展了第二轮专项精细油藏描述研究,编写了《精细油藏描述技术规范》,应用深化了储层精细刻画技术、夹层精细描述及预测技术、低级序断层精细描述技术、数值模拟辅助历史拟合与并行运算技术。同时,开展了整装、断块、低渗透三种油藏类型35个区块的精细油藏描述,覆盖地质储量6.2亿吨,增加可采储量1200万吨,为胜利油田含水及原油产量保持稳定做出重大贡献。

  在厚油层发育的胜坨油田坨142块沙二段整装油藏,应用精细地层对比划分技术对厚油层进行储层韵律段精细划分,并利用精细数值模拟技术定量描述了不同韵律段剩余油的富集状况,为定量描述层内剩余油提供地质基础。据此部署的7口水平井年增产能3.4万吨,预测提高采收率3.1个百分点,新增可采储量24.8万吨。 

 在综合含水97.4%、采出程度高达39%的孤东油田七区西应用夹层精细描述及预测技术,对井点夹层进行识别,采用韵律层对比的方法,形成井点夹层数据库,为地质模型三维空间的夹层刻画提供井点数据及约束模式。其中布置的3口水平井取得较好开发效果,水平井单井日产油是单元单井日产油(2.8吨)的5倍,含水比单元综合含水低48%。

  在王家岗油田王102块应用低级序断层描述技术,采用精细对比、相干分析技术,进行断层的平面及剖面组合,精细描述低级序断层14条,断裂系统较原来发生了较大变化,新增断层16条,修改断层6条,使工区内断层组合更加合理。通过断裂系统的重新落实,新增有利目标区6个,新增原油地质储量22.5万吨。 

 应用大规模并行油藏数值模拟技术,研究不同的网格分区方式对计算负载平衡和并行效率的影响,建立网格分区和负载平衡分配的原则与方法,形成基于微机群的大规模并行数值模拟研究技术。微机群大幅度提高了模型运算速度,缩短了模拟运算的时间和项目研究周期,自2007年以来,共完成了35个区块的精细数值模拟工作,覆盖地质储量12.36亿吨,总网格规模达到1924.4万个,预测优化方案827个。


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