重構(gòu)地下認識新體系 助力老油田高效開發(fā)

圖為項目培養(yǎng)的博士后李兆亮（左）出站，項目負責人、副導(dǎo)師劉文嶺（右），導(dǎo)師韓大匡院士

　　我國已開發(fā)油田總體上進入高含水開發(fā)后期，產(chǎn)量呈現(xiàn)遞減趨勢，但地下仍然存在可觀的剩余油，進一步提高采收率潛力巨大。多年來高含水油田原油產(chǎn)量一直占我國國內(nèi)原油總產(chǎn)量的70%以上，保持高含水油田持續(xù)高效開發(fā)，具有十分重大的國民經(jīng)濟意義。

　　然而，高含水油田提高采收率難度非常大，關(guān)鍵的問題是對地下儲層及剩余油的認識不夠清楚。在高含水老油田，小斷層、微幅度構(gòu)造、薄儲層、單砂體及其內(nèi)部構(gòu)型等小尺度地質(zhì)體已上升為油水運動規(guī)律和剩余油分布的主控因素，精細合理解釋需要解決4項技術(shù)瓶頸難點問題。

　　首先，對于我國陸相薄互層儲層，即便是斷距幾米的小斷層也能對剩余油和油水井的注采關(guān)系起到重要分隔與遮擋作用。然而，與大斷層相比，小斷層地震反射信號微弱，基于微弱的信號識別和解釋小斷層，具有一定的多解性和不確定性，小斷層解釋難度大、精度低，小斷層解釋技術(shù)有待進一步攻關(guān)。

　　其次，微幅度構(gòu)造是剩余油富集的有利部位。地震資料解釋的地層層位是時間域數(shù)據(jù)，常規(guī)地震成圖技術(shù)依靠建立速度場進行時深轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)深度域構(gòu)造成圖。微幅度構(gòu)造高度通常只有幾米，構(gòu)造幅度低，構(gòu)造成圖精度受速度的準確性影響大，而地震速度難以求準，常規(guī)時深轉(zhuǎn)換方法深度域構(gòu)造成圖精度低，高精度構(gòu)造成圖技術(shù)有待突破。

　　第三，砂體即是原油的儲層，其邊界也對剩余油和油水井的注采關(guān)系起到重要的分隔作用。以松遼盆地為主的我國陸相砂泥巖薄互層儲層，整體上具有砂、泥均薄的特征，相鄰的地質(zhì)小層間地震反射相互干涉，地震儲層預(yù)測面臨地質(zhì)小層級砂體解釋技術(shù)難題，井間儲層橫向邊界刻畫精度有待提高。

　　第四，單砂體及其內(nèi)部構(gòu)型對剩余油具有重要的控制作用。在陸相薄互層儲層中，儲量占比較大的淺水三角洲沉積分流河道砂體相對窄小、變化大，單砂體及其內(nèi)部構(gòu)型表征難度大，河流相不同沉積類型的單砂體及其內(nèi)部構(gòu)型地質(zhì)知識庫有待建立和完善，單砂體及其內(nèi)部構(gòu)型三維建模技術(shù)不夠成熟，量化表征與工業(yè)化應(yīng)用難度大。

　　為了破解上述技術(shù)瓶頸難點問題，以油藏地球物理專家劉文嶺博士為項目負責人的科研團隊，在“十二五”國家科技重大專項課題“井震結(jié)合油藏精細結(jié)構(gòu)表征技術(shù)研究”和相關(guān)中國石油科技攻關(guān)項目的支持下，完成由中國石油集團科學技術(shù)研究院牽頭，聯(lián)合部分油田和高等院校攻關(guān)的項目“高含水油田儲層精細表征理論技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用”，取得多項創(chuàng)新成果。

　　項目研究揭示了高含水油田油水運動規(guī)律和剩余油分布的主控因素，系統(tǒng)創(chuàng)建了高含水油田小尺度地質(zhì)體表征理論。高含水油田小尺度地質(zhì)體表征理論指出：油田開發(fā)高含水后期小尺度地質(zhì)體，包括“小”斷層、“微”幅度構(gòu)造、“薄”儲層和“單”砂體及其內(nèi)部構(gòu)型等，已上升為油水運動規(guī)律和剩余油分布的主控因素；準確表征“小尺度”地質(zhì)體是老油田完善注采關(guān)系和高效挖潛剩余油的關(guān)鍵；“小尺度”地質(zhì)體表征的重點和難點在井間，“井震聯(lián)合”多學科集成創(chuàng)新是高含水油田重構(gòu)地下認識體系的根本技術(shù)保障。小尺度地質(zhì)體表征理論的建立，為高含水油田精細油藏描述技術(shù)研究指明了方向，促進國內(nèi)主要高含水老油田油藏描述從側(cè)重基于井資料的地質(zhì)研究，向井震聯(lián)合多學科綜合研究轉(zhuǎn)變，推動了高含水油田精細油藏描述技術(shù)升級換代。

　　針對地震資料解釋小斷層具有多解性、不確定性的問題，充分利用老區(qū)井多、分布相對均勻、多數(shù)斷層被井鉆遇的優(yōu)勢，采取井資料解釋的斷點數(shù)據(jù)對具有多解性的地震相干體或螞蟻體信息去偽存真，以定向濾波凸顯斷層痕跡，邊緣檢測強化斷層成像，建立了以井中斷點引導(dǎo)為重點的井控地震斷層解釋技術(shù)，實現(xiàn)大慶長垣油田斷距3米以上斷層的有效解釋。

　　針對剩余油挖潛精細表征微幅度構(gòu)造的需要，建立了地震約束分層數(shù)據(jù)插值構(gòu)造成圖技術(shù)，以相鄰地震解釋層位趨勢為約束，在深度域直接對地質(zhì)小層分層數(shù)據(jù)進行插值，實現(xiàn)了深度域地質(zhì)小層級構(gòu)造直接成圖，構(gòu)造圖精度從2‰提高到1‰，特別是斷層附近、工區(qū)邊部等低井控區(qū)域構(gòu)造圖精度得到明顯提高，實現(xiàn)了老區(qū)構(gòu)造成圖技術(shù)升級換代。

　　針對陸相砂泥巖薄互層儲層層數(shù)多的特點，發(fā)明用于地震資料解釋的地質(zhì)小層數(shù)據(jù)深時轉(zhuǎn)換專利技術(shù)，創(chuàng)建了基于地質(zhì)小層的地震沉積學儲層橫向邊界刻畫技術(shù)和地質(zhì)小層約束薄互層儲層隨機反演技術(shù)。在大慶、大港等油田應(yīng)用，研究區(qū)2米以上厚度砂體存在性預(yù)測精度到達85%以上，沉積相帶圖中砂體橫向邊界刻畫的確定性得到顯著提高，實現(xiàn)了地質(zhì)小層砂體精細刻畫。

　　同時，形成了密井網(wǎng)條件下河流三角洲儲層單砂體及內(nèi)部構(gòu)型表征技術(shù)及規(guī)范，創(chuàng)建了河流相儲層不同類型沉積的單砂體及內(nèi)部構(gòu)型地質(zhì)知識庫，提出并建立了震約束邊控儲層地質(zhì)建模理念和技術(shù)，在單砂體及其內(nèi)部構(gòu)型建模方面，創(chuàng)新發(fā)展了儲層結(jié)構(gòu)控制的確定性建模方法和地質(zhì)知識庫約束的多點隨機建模方法。

　　項目研究發(fā)揮技術(shù)引領(lǐng)和帶動作用，促進了開發(fā)地震技術(shù)、單砂體及其內(nèi)部構(gòu)型表征技術(shù)在中國石油相關(guān)油田的規(guī)?；瘧?yīng)用，助力大慶、大港等油田井震聯(lián)合重構(gòu)地下認識體系，為提高高含水老油田采收率和持續(xù)高效開發(fā)提供了有效技術(shù)支撐。（石成方 侯伯剛）