摘 要

摘　要：鄂爾多斯盆地蘇里格氣田蘇53區(qū)塊勘探開(kāi)發(fā)的主力層位為下二疊統(tǒng)石盒子組8段和下二疊統(tǒng)山西組1段，為確定該區(qū)塊總體低滲透背景下相對(duì)高滲透儲(chǔ)集砂體的分布規(guī)律、優(yōu)選出天

摘　要：鄂爾多斯盆地蘇里格氣田蘇53區(qū)塊勘探開(kāi)發(fā)的主力層位為下二疊統(tǒng)石盒子組8段和下二疊統(tǒng)山西組1段，為確定該區(qū)塊總體低滲透背景下相對(duì)高滲透儲(chǔ)集砂體的分布規(guī)律、優(yōu)選出天然氣相對(duì)富集區(qū)，在綜合利用氣藏勘探、開(kāi)發(fā)過(guò)程中獲得的地震、地質(zhì)、測(cè)井、鉆井以及開(kāi)發(fā)動(dòng)態(tài)資料的基礎(chǔ)上，應(yīng)用相控條件隨機(jī)模擬方法建立了定量的儲(chǔ)層地質(zhì)模型(包括單砂體模型和物性參數(shù)模型，其中物性參數(shù)模型又包括孔隙度模型、滲透率模型和含氣飽和度模型)，對(duì)該區(qū)塊南部地區(qū)大面積低滲透、低豐度背景下有效儲(chǔ)集砂體的展布規(guī)律及井間儲(chǔ)層參數(shù)進(jìn)行了預(yù)測(cè)。結(jié)果表明：①該區(qū)塊有效儲(chǔ)層主要分布在中南部和酉部，以低孔隙度、低滲透率儲(chǔ)層為主，其分布受沉積相控制明顯，以河道砂為主的有效儲(chǔ)層孔隙度明顯高于其他巖性?xún)?chǔ)層；②相對(duì)高孔隙度、高滲透率儲(chǔ)層在側(cè)向上和縱向均被相對(duì)低孔隙度、低滲透率儲(chǔ)層所分隔，孔隙度、滲透率井間差異較大。

關(guān)鍵詞：鄂爾多斯盆地  蘇里格氣田  蘇53區(qū)塊  三維地質(zhì)建模  相控條件  儲(chǔ)集層地質(zhì)模型  砂體預(yù)測(cè)  有效儲(chǔ)集層

Mapping of the effective sandstone reservoirs in southern Block Su-53．Sulige Gas Field，Ordos Basin

Abstract：The major targets of Block Su-53 in the Sulige Gas Field，Ordos Basin，are the 8th member of the Lower Permian Shihezi Fm and the 1^st member of the Lower Permian Shanxi Fm．In order to understand the distribution patternS of the sandstone reservoirs with relatlVely hlgh permeability in an overall low permeability setting of Block Su-53 in this gas field and predict target areas with relatively high gas potentlal，we made an integrated analysis of Various aVallable data，including seismic，geologic，logging，drilling and well performance data obtained during gas exploration and development．On this basis，the facies-controlled conditional stochastic simulation method was used to build quantitative reservoir geologic roodels such as single sandbody models and physical property parameter models,the latter of which include the porosity roodel，permeability model and gas saturation model．These models were run to predict the distribution patterns of effective sandstone reservoirs and the inter well reservoir parameters in the southern Block Su-53 with overall low permeability and low reserVe abundance．The following conclusions were obtained．(1)The effective reservoirs in the study area are malnly distributed in the south-central and western parts of the block and are mostly of low porosity and low permeability reservoirs．Their distribution is significantly controlled by sedimentarY facies．The effective reservoirs predorainantly of channel sands have remarkably hlgher porosity than the other reservoirs of different lithologies．(2)The reservoirs with relatively high poroslty and permeability are separated both laterally and Vertically by reservoirs with relatively low porosity and permeability，resulting in large interwell variations of porosity and permeability．

Key words：Ordos Basin,Sulige Gas Field，Block Su-53，3D geologic modeling，facies-controlled condition，reservoir geo1ogic model,sandbody prediction ,effective reservoir

蘇53區(qū)塊位于蘇里格氣田的西北部，區(qū)域構(gòu)造屬于鄂爾多斯盆地伊陜斜坡北部中帶，行政區(qū)屬內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市的鄂托克后旗所轄，東、西接蘇76、75區(qū)塊，南接蘇l0、蘇ll區(qū)塊，區(qū)塊南北長(zhǎng)約43km，東西寬約23km，總面積999km²。蘇53區(qū)塊上報(bào)探明天然氣地質(zhì)儲(chǔ)量為：下二疊統(tǒng)石盒子組8段氣藏天然氣基本探明地質(zhì)儲(chǔ)量為757.98×10⁸m³，含氣面積為776.62km²；下二疊統(tǒng)山西組l段氣藏天然氣基本探明地質(zhì)儲(chǔ)量為196.82×10⁸m³，含氣面積為412.34km²。在蘇53區(qū)塊大面積低滲透、低豐度的背景下，綜合利用氣藏勘探、開(kāi)發(fā)過(guò)程中獲得的地震、地質(zhì)、測(cè)井、鉆井以及開(kāi)發(fā)動(dòng)態(tài)資料的基礎(chǔ)上，應(yīng)用相控條件隨機(jī)模擬方法建立定量的氣藏地質(zhì)模型^[1-6]，詳細(xì)開(kāi)展其有效儲(chǔ)集砂體展布規(guī)律研究，通過(guò)研究?jī)?chǔ)集砂體的沉積特征、儲(chǔ)層物性特征和非均質(zhì)性等特點(diǎn)，從宏觀和微觀上明確蘇53區(qū)塊總體低滲透背景下相對(duì)高滲透儲(chǔ)集砂體的分布規(guī)律，優(yōu)選出天然氣相對(duì)富集區(qū)，為氣田下一步規(guī)模實(shí)施水平井井網(wǎng)的部署和調(diào)整提供地質(zhì)依據(jù)^[7-8]。

1　構(gòu)造、儲(chǔ)層地質(zhì)模型

1．1　構(gòu)造模型

1．1．1建立網(wǎng)格系統(tǒng)

蘇53區(qū)塊目的層為盒8段和山1段，縱向上共分為9個(gè)小層，其中盒8_下亞段2個(gè)小層，盒8下亞段4個(gè)小層，山1段3個(gè)小層。依據(jù)工區(qū)平面井網(wǎng)間距和砂體厚度分布頻率，對(duì)蘇53區(qū)網(wǎng)格的幾何尺寸定義為50m×50m，縱向上對(duì)目前的9個(gè)小層，每個(gè)小層垂向劃分為20個(gè)網(wǎng)格，主力目的層盒8下亞段分為80個(gè)網(wǎng)格，精度達(dá)到每0.23m／網(wǎng)格，可分辨出較薄的夾層和砂體，模擬網(wǎng)格數(shù)為405×l92×420=32659200；然后依據(jù)已知井點(diǎn)的數(shù)據(jù)，采用確定性建模和約束隨機(jī)建模技術(shù)給各網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)賦值。

1．1．2建立三維構(gòu)造模型

蘇53區(qū)塊南部地區(qū)目的層段各層頂?shù)捉鐦?gòu)造形態(tài)基本一致，全區(qū)構(gòu)造為平板性，沒(méi)有起伏，區(qū)內(nèi)無(wú)斷裂發(fā)育。在建模時(shí)首先要解決各層面空間接觸關(guān)系，進(jìn)行構(gòu)造建模。

在PETREL軟件中選定建模頂?shù)讓用?，將各砂層層面模型進(jìn)行空間疊合，確定各砂層層面間的接觸關(guān)系；確定儲(chǔ)層建模的網(wǎng)格方向(X、Y軸方向)，本次建模依據(jù)蘇53氣藏開(kāi)發(fā)井網(wǎng)特征選擇SE 0°作為X軸方向，網(wǎng)格密度為50m×50m，儲(chǔ)層空間網(wǎng)格體的賦值方式選擇角點(diǎn)網(wǎng)格類(lèi)型，這也是后期數(shù)值模擬所要求的。從而建立蘇53區(qū)塊南部地區(qū)儲(chǔ)層的空間格架，即為構(gòu)造模型。蘇53區(qū)塊南部地區(qū)構(gòu)造表現(xiàn)出由北東向南西傾斜的單斜構(gòu)造特征。

1．2　儲(chǔ)層地質(zhì)模型

1．2．1單砂體模型

儲(chǔ)層砂體模型是指儲(chǔ)層單砂體在平面、剖面及井間的三維空間展布，是由許多單砂體鑲嵌組合而成的模型。其利用測(cè)井資料處理提供的井點(diǎn)處各砂體的物性特征，以地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)為手段，應(yīng)用隨機(jī)建模技術(shù)，預(yù)測(cè)出井間砂體變化，從而得到單砂體分布的三維數(shù)據(jù)體，揭示儲(chǔ)層單砂體的三維空間展布^[9-13]。

在隨機(jī)建模過(guò)程中，變差函數(shù)是一個(gè)核心參數(shù)，不同變差函數(shù)模型計(jì)算的變程長(zhǎng)短不同，利用其建模的結(jié)果也不同。在建模過(guò)程中，進(jìn)行了不同變差函數(shù)模型的試算對(duì)比和檢驗(yàn)。通過(guò)對(duì)比用球狀模型和序貫指示模擬、指數(shù)模型和序貫指示模擬、球狀模型和序貫高斯模擬的效果后，發(fā)現(xiàn)利用指數(shù)模型模擬砂體展布更加接近實(shí)際地質(zhì)情況。因此在建模中選用指數(shù)模型和序貫指示模擬方法。從模擬砂體分布圖(圖1)來(lái)看，區(qū)內(nèi)砂泥分布與實(shí)際一致，井點(diǎn)砂體和井間砂體符合率超過(guò)98％。

 

1．2．2物性參數(shù)模型

儲(chǔ)集層三維建模的最終目的是建立能夠反映地下孔隙度、滲透率、含氣飽和度及有效儲(chǔ)集層空間分布的參數(shù)模型。其中三維非均質(zhì)物性模型是以參數(shù)體的形式反映儲(chǔ)層內(nèi)孔隙度、滲透率等物性參數(shù)場(chǎng)的李問(wèn)分布特征，孔隙度和滲透率表征了氣藏的儲(chǔ)集能力和滲流能力，因而物性模型是地質(zhì)模型中的重點(diǎn)。地下儲(chǔ)集層物性分布具有非均質(zhì)性與各向異性。因此，應(yīng)用地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)和隨機(jī)過(guò)程的地震約束軟約束下相控隨機(jī)模擬方法，是定量描述儲(chǔ)集層物性空間分布的最佳選擇^[14-18]。

1．2．2．1孔隙度模型一

從平面上看，相對(duì)高孔儲(chǔ)層在側(cè)向上和縱向均被相對(duì)低孔儲(chǔ)層所分隔，大致成北北東—南南西條帶狀分布(圖2)，孔隙度井間差異較大。

 

1．2．2．2滲透率模型

該區(qū)井點(diǎn)孔隙度與滲透率具有較好的函數(shù)關(guān)系，隨著孔隙度屬性數(shù)值的增大，概率分布的滲透率屬性數(shù)值也相應(yīng)增大，在相模型的硬約束下，在滲透率與孔隙度相關(guān)性的軟約束下，基于變差函數(shù)的數(shù)據(jù)分析結(jié)果，利用序貫高斯隨機(jī)模擬技術(shù)進(jìn)行模擬，從滲透率分布圖(圖3)看出，區(qū)塊滲透率以(特)低滲透為主，其分布與孔隙度分布類(lèi)似。

 

1．2．2．3含氣飽和度模型

區(qū)塊含氣飽和度分布與滲透率分布類(lèi)似(圖4)，盒8⁴、盒8⁵、盒8⁶小層發(fā)育程度較好，含氣飽和度較高的區(qū)域大部分集中在該區(qū)中部，達(dá)到50％，局部含氣飽和度超過(guò)高達(dá)80％。

 

2　模擬結(jié)果

2．1　砂泥巖相模擬結(jié)果

巖相建模符合度主要是從所建模型的概率分布、單井剖面微相及測(cè)井曲線對(duì)應(yīng)程度、微相模型分布與地質(zhì)認(rèn)識(shí)的微相平面分布圖幾個(gè)方面來(lái)驗(yàn)證微相模型的精度和可靠性。研究表明，蘇53井南部地區(qū)巖相模型真實(shí)再現(xiàn)了沉積環(huán)境和巖相的空間分布，本次建模是可靠和準(zhǔn)確的。

2．2　物性參數(shù)模擬結(jié)果

2．2．1物性參數(shù)符合程度分析

相控物性參數(shù)符合程度主要是從所建模型的概率分布、單井剖面及測(cè)井曲線對(duì)應(yīng)程度來(lái)驗(yàn)證微相模型的精度和可靠性。從建模驗(yàn)證圖(圖5)來(lái)看，該區(qū)相控物性參數(shù)平面和剖面分布符合程度較好，反映了該區(qū)的實(shí)際情況。

 

不同的巖相對(duì)該區(qū)氣藏在平面上和縱向上的分布具有明顯的控制作用，以河道砂為主的沉積體的孔隙度明顯高于其他巖性，說(shuō)明其物性相對(duì)較好；較細(xì)的河口壩砂巖沉積物性相對(duì)較差，同樣含氣的情況下，河道砂巖的氣層厚度明顯大于較細(xì)砂巖沉積的氣層厚度，含氣飽和度也普遍相對(duì)較高。這從各小層的儲(chǔ)層參數(shù)平面圖上可以清楚地反映出來(lái)。

2．2．2目的層有效砂巖厚度疊合圖

在有效厚度三維模型的基礎(chǔ)上，提取了各小層有效厚度的疊合圖，形成盒8下亞段4、5、6小層的有效厚度疊合圖(圖6)，從平面上反映r有效儲(chǔ)層的分布范圍和趨勢(shì)。通過(guò)地質(zhì)建模預(yù)測(cè)盒8下亞段4、5、6小層累計(jì)有效砂巖厚度為0～22m，基本呈連片分布，與沉積特征相一致，該區(qū)中部、南部及西部的78-33H導(dǎo)井區(qū)有效厚度最大，達(dá)到20m左右；低值區(qū)主要分布在蘇53-7井東部、82-37H導(dǎo)井區(qū)、蘇53-8井區(qū)附近等，有效厚度小于3m，反映了區(qū)內(nèi)氣藏的分布規(guī)律。

 

3　結(jié)論

通過(guò)建立氣藏三維地質(zhì)模型(地層格架模型、構(gòu)造模型、沉積模型、儲(chǔ)層結(jié)構(gòu)模型、儲(chǔ)層參數(shù)模型、流體分布模型)，預(yù)測(cè)蘇53區(qū)塊南部有效儲(chǔ)層主要分布在該區(qū)中南部和西部，以低孔、低滲儲(chǔ)層為主，其分布受沉積相控制明顯，以河道砂為主的有效儲(chǔ)層孔隙度明顯高于其他巖性；相對(duì)高孔滲儲(chǔ)層在側(cè)向上和縱向均被相對(duì)低孔滲儲(chǔ)層所分隔，孔隙度滲透率井間差異較大。

 

參考文獻(xiàn)

[1]王端平，楊耀忠，龔蔚青，等．沉積微相約束條件下的隨機(jī)地質(zhì)建模方法及應(yīng)用研究[J]．科技通報(bào)，2004，20(2)：32-36．

WANG Duanping，YANG Yaozhong，GONG Weiqing，et al．The method and application study about stochastic with sedimentary microfacies[J]．Bulletin of Science and Technology，2004，20(2)：32-36．

[2]王仲林，徐守余．河流相儲(chǔ)集層定量建模研究[J]．石油勘探與開(kāi)發(fā)，2003，30(1)：27-29．

WANG Zhonglin，XU Shouyu．Quantitative modeling in fluvial facies reservoir[J]．Petroleum Exploration and Development，2003，30(1)：27-29．

[3]趙勇，李進(jìn)步，張吉，等．低滲透河流相儲(chǔ)層建模方法與應(yīng)用——以蘇里格氣田蘇6加密試驗(yàn)區(qū)塊為例[J]．天然氣工業(yè)，2010，30(7)：32-35．

ZHAO Yong，Ll Jinbu，ZHANG ji，et al．Methodology for geologic modeling of low permeability fluvial sandstone reservoirs and its application：A case study of the Su-6 infilling drilling pilot in the Sulige Gas Field[J]．Natural Gas Industry，2010，30(7)：32-35．

[4]于興河，李勝利，趙舒，等．河流相油氣儲(chǔ)層的井震結(jié)合相控隨機(jī)建模約束方法[J]．地學(xué)前緣，2008，15(4)：33-41．

YU Xinghe，IA Shengli，ZHAO Shu，et al．The constraining method on stochastic modeling for fluvial petroleum reservoir controlled by depositional facies integrating wells with seismic data[J]．Earth Science Frontiers，2008，15(4)：33-41．

[5]程超，吳東昊，桑琴，等．基于螞蟻體的“相”控地質(zhì)建模[J]．西安石油大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2011，26(3)：21-25．

CHENG Chao，WU Donghao，SANG Qin，et al．Facies controlled geological modeling based on ant bodies[J]．Journal of Xi’an Shiyou University：Natural Science Edition，2011，26(3)：21-25．

[6]劉蕊，盛海波，蔡弱，等．塔河油氣田ATl區(qū)塊凝析氣藏三維地質(zhì)建模研究[J]．地球科學(xué)與環(huán)境學(xué)報(bào)，2011，33(2)：168-171．

LIU Rui. SHENG Haibo，CAI Yue，et al．Study on three dimensional geologic modeling of condensate gas reservoir in block ATl of Tahe Oilfield[J]．Journal of Earth Sciences and Environment，2011，33(2)：168-171．

[7]周祺，鄭榮才，王華，等．長(zhǎng)北氣田辮狀河三角洲單砂體時(shí)空建模[J]．大慶石油地質(zhì)與開(kāi)發(fā)，2008，27(5)：10-13．

ZHOU Qi，ZHENG Rongcai，WANG Hua，et al．Time space simulation on braid river delta single sand-body of Changbei Gasfield[J]．Petroleum Geology＆．0ilfield Development in Daqing，2008，27(5)：10-l3．

[8]彭仕宓，索重輝，王曉杰，等．整合多尺度信息的裂縫性?xún)?chǔ)層建模方法探討[J]．西安石油大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2011，26(4)：1-7．

PENG Shimi，SUO Chonghui，WANG Xiaojie，et al．Amodeling method for fractured reservoirs using multi-scale information[J]．Journal of Xi 7an Shiyou University：Natural Science Edition，2011，26(4)：1-7．

[9]姜貽偉，劉紅磊，楊福濤，等．震控儲(chǔ)層建模方法及其在普光氣田的應(yīng)用[J]．天然氣工業(yè)，2011，3l(3)：l4-17．

JIANG Yiwei，LIU Honglei，YANG Futao，et al．Seismic constrained reservoir modeling and its application in the Puguang Gas Field[J]．Natural Gas Industry，2011，3l(3)，14-17．

[10]陳啟文，董瑜，王飛，等．蘇里格氣田水平井開(kāi)發(fā)技術(shù)優(yōu)化[J]．天然氣工業(yè)，2012，32(6)：39-42．

CHEN Qiwen，DONG Yu，WANG Fei，et al．Optimization of horizontal well development technology in the Sulige Gas Field[J]．Natural Gas Industry，2012，32(6)：39-42．

[11]王家華，趙?。诘卣鸺s束的地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)建模方法研究[J]．海洋石油，2010，30(4)：46-49．

WANG Jiahua，ZHAOwei．Research on geostatistical modeling method constrained by seismic data[J]．Offshore Oil，2010，30(4)：46-49．

[12]楊揩，艾迪飛，耿建華．測(cè)井、井間地震與地面地震數(shù)據(jù)聯(lián)合約束下的地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)隨機(jī)建模方法研究[J]．地球物理學(xué)報(bào)，2012，55(8)：2695-2704．

YANG Kai，AI Difei，GENG Jianhua．A new geostatisti cal inversion and reservoir modeling technique constrained by well-log，crosshole and surface seismic data[J]．Chinese Journal of Geophysics，2012，55(8)：2695-2704．

[13]劉彥鋒，尹志軍，李進(jìn)步，等．多點(diǎn)地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)在蘇49-0l井區(qū)沉積微相建模中的應(yīng)用[J]．中國(guó)石油勘探，2012，17(4)：41-46．

LIU Yanfeng，YIN Zhij un，LI jinbu，et al．Application of multiple-point geostatistics in sedimentary microfacies modeling in SU49-01 area of Sulige Gas Field[J]．China Petroleum Exploration，2012，17(4)：41-46．

[14]賈愛(ài)林，唐俊偉，何東博，等．蘇里格氣田強(qiáng)非均質(zhì)致密砂巖儲(chǔ)層的地質(zhì)建模[J]．中國(guó)石油勘探，2007(1)：12-16．

JIA Ailin，TANG Junwei，HE Dongbo，et al．Geological modeling for sandstone reservoirs with low permcability and strong heterogeneity in Sulige Gas Field[J]．China Petroleum Exploration，2007(1)：12-16．

[15]何剛，尹志軍，唐樂(lè)平，等．鄂爾多斯盆地蘇6加密試驗(yàn)區(qū)塊盒8段儲(chǔ)層地質(zhì)建模研究[J]．天然氣地球科學(xué)，2010，2l(2)：251-256．

HE Gang，YIN Zhijun，TANG Leping，et al．The reservoir geological model study of He 8 Member，Su 6 infilling well experimental area，Ordos Basin[J]．Natural Gas Geoscience，2010，21(2)：251-256．

[16]吳勝和，張一偉，李恕軍，等．提高儲(chǔ)層隨機(jī)建模精度的地質(zhì)約束原則[J]．石油大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2001，25(1)：55-58．

WU Shenghe，ZHANG Yiwei，LI Shujun，et al．Geological constraint principles in reservoir stochastic modeling[J]．Journal of the University of Petroleum，China：Edition of Natural Science，2001，25(1)：55-58．

[17]于興河，陳建陽(yáng)，張志杰，等．油氣儲(chǔ)層相控隨機(jī)建模技術(shù)的約束方法[J]．地學(xué)前緣，2005，12(3)：237-243．

YU Xinghe，CHEN Jianyang，ZHANG Zhijie，et al．Stochastic modeling for characteristics of petroleum reservoir constrained by facies[J]．Earth Science Frontiers，2005，12(3)：237-243．

[18]張麗娟，馬青，范秋海，等．塔里木盆地哈6區(qū)塊奧陶系碳酸鹽巖古巖溶儲(chǔ)層特征識(shí)別及地質(zhì)建模[J]．中國(guó)石油勘探，2012，17(2)：1-7．

ZHANG Lijuan，MA Qing，FAN Qiuhai，et al．Paleokarst reservoir recognition and geology modeling of Ordovician carbonate of block Ha 6 in Tarim Basin[J]．China Petroleum Exploration，2012，l7(2)：l-7．

 

本文作者：李明波

作者單位：中國(guó)石油長(zhǎng)城鉆探工程公司蘇里格氣田項(xiàng)目部