江謀勇,鄭 勇,申 進 (中石化河南油田分公司勘探開發(fā)研究院,河南 南陽473132)
KK油田位于尼日利亞OML66區(qū)塊的構造高部位,構造復雜,整體為一被斷層復雜化的長軸背斜構造,背斜軸向近東西向,斷層多,斷塊小,縱向上砂組多,井密度小,給儲量參數(shù)的確定帶來困難,故采用petrel軟件的隨機建模法對KK油田B-D砂組的儲量進行重新計算,并和二維計算結果擬合,使儲量計算結果更合理。
應用斯倫貝謝公司的Petrel 2005軟件建立KK油田B-D砂組地質模型,儲量計算采用容積法[1-2],容積法計算公式為:
式中,N為石油地質儲量,104t;A為含油面積,km2;h為平均有效厚度,m;φ為平均有效孔隙度,%;Sw為平均油層原始含水飽和度,%;ρo為平均地面原油密度,t/m3;Bo為平均原始原油體積系數(shù)。
1)計算范圍 根據(jù)儲量計算所需及地質認識確定建模工區(qū)范圍,對KK油田儲量計算采用橫向上分斷塊,縱向上分砂組的計算方法,橫向上共劃分出7個計算單元,縱向上劃分為23個計算單元,利用Petrel 2005中Boundary工具反映到地質模型中,模型B-D砂組三維網(wǎng)格為179×123×694,共計網(wǎng)格15279798個,節(jié)點15512400個。
2)構造模型和相模型 KK油田工區(qū)范圍內共24口井,被復雜斷層分割成19個斷塊,其中與油氣相關的斷塊有7個。Petrel 2005利用地震解釋斷層數(shù)據(jù),結合已有的地質認識,建立KK油田斷層模型[1-2■,確定儲量計算范圍,搭建模型骨架 (見圖1)。利用地震解釋層位數(shù)據(jù),用地質分層數(shù)據(jù)作為約束,填充整個KK油田構造模型[3]。
在前期對KK油田單井相、區(qū)塊沉積相及沉積模式認識的基礎上用確定性建模方法建立KK油田各砂組的相模型,圖2為B1砂組相模型。
3)三維孔滲模型 KK油田構造復雜,井密度小,每個儲量計算單元內井數(shù)少 (1~2口),Petrel 2005數(shù)值模擬法利用測井解釋孔隙度、滲透率及含油飽和度數(shù)據(jù),利用相控,采用序貫高斯隨機模擬方法建立KK油田孔隙度和滲透率模型[4-5],與傳統(tǒng)方法相比,計算出來的平均有效孔隙度(φ)及滲透率更合理。
圖3為B-D砂組的孔隙度模型,通過相控,模擬結果和相的相關性比較好,最終模擬結果較好地再現(xiàn)了孔隙度在三維空間上的展布,總體上非均質性不是太強,屬于高孔。
滲透率和孔隙度有很強的相關性,滲透率模擬時采取孔隙度進行協(xié)同模擬。圖4為最終結果,再現(xiàn)了地下儲層滲透率在空間上的展布,屬于高滲透率儲層,非均質性比較弱,受相控影響不是太明顯。
圖1 B1砂組體模型
圖2 B1砂組相模型
圖4 B1砂組滲透率模型
4)含油飽和度模型 KK油田油藏類型多為斷背斜和斷鼻,油水關系大部分通過斷層隔開,再搭建準確構造模型,建立油水界面后,即可確定每個含油斷塊的三維空間體積,分別計算每個網(wǎng)格的體積,KK油田井點少,避免了二維算法中計算平均有效厚度帶來的誤差。
對含油飽和度采用確定性賦值方法。通過不同層位,不同斷塊的油水界面的設置,將油水界面以上的區(qū)域含油飽和度賦值為一個對應的數(shù),分布為65%~85%。得到的結果如圖5所示。
圖5 B1層含油飽和度分布圖
5)有效儲層網(wǎng)格模型 (NTG模型)Petrel 2005數(shù)值模擬法計算儲量是基于單個網(wǎng)格的,針對每個網(wǎng)格判斷其是否為有效儲層,根據(jù)地質認識,有效厚度的判斷依據(jù)為孔隙度大于20%及滲透率大于253μm2,建立了KK油田NTG屬性模型。
6)其他參數(shù)KK油田分析化驗資料很少,整個KK油田體積系數(shù)為一個定值,采用確定性賦值的方法為每個計算單元賦值,KK油田體積系數(shù)為1.055。
1)儲量計算結果 表1為7個斷塊的儲量計算結果及儲量擬合情況,并給出了二維算法與三維算法的絕對誤差與相對誤差,其中K1斷塊絕對誤差和相對誤差最大,KU1-N斷塊絕對誤差最小,K9斷塊相對誤差最小。二維與三維模擬計算結果存在差異,主要是因為各個參數(shù)的取值精度不同,在基于二維圖形的地質儲量計算中,關鍵的參數(shù)如有效厚度、有效孔隙度、含水飽和度均為平均值,大大掩蓋了儲層非均質性對儲量計算的影響。而在基于三維模型的體積計算中,橫向上50m、縱向上1.2m取一個參數(shù)值,按網(wǎng)格計算油氣儲量,儲量計算值為每個網(wǎng)格儲量的積分值。
表1 KK油田分斷塊儲量計算結果對比表
2)儲量不確定性分析 KK油田處于勘探中期,其構造復雜,斷塊多,縱向上小層多,井密度小,儲量結果存在很大的不確定性。數(shù)值模擬法采用蒙特卡洛法,以有效孔隙度和含油飽和度等隨機變量為對象,利用不同的隨機種子數(shù),產(chǎn)生不同的模擬路徑,得到不同的儲量計算結果,提供合理的儲量范圍值,減少投資的盲目性。圖6為KK油田B-D砂組100組儲量計算結果的累計概率分布圖,由圖6可知,B-D砂組儲量主要集中分布在2.538×107m3。
圖6 B-D砂組100組實現(xiàn)儲量分布概率統(tǒng)計圖
隨機建模法在孔隙度、滲透率、含油飽和度等隨機變量參數(shù)的取值上,更能體現(xiàn)儲層的非均質性,取值更合理。石油地質儲量應該是一個范圍,而不應是一個確定值,利用Petrel軟件隨機建模法建立KK油田地質模型,進一步計算工區(qū)儲量并對儲量的不確定性進行分析,與二維計算儲量方法相比較,雖然計算公式都是用的容積法,但是數(shù)值模擬法能針對隨機變量計算出儲量分布,為決策者提供可能的儲量范圍,減小投資的風險,有效降低勘探開發(fā)的危險。
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