譚學(xué)群,劉云燕,周曉舟,劉建黨,鄭榮臣,賈超
(1. 中國石化石油勘探開發(fā)研究院,北京 100083;2. 大慶油田有限責(zé)任公司第八采油廠,黑龍江大慶 163514;3. 北京阿什卡技術(shù)開發(fā)有限公司,北京 100101)
題目中的“定量評(píng)價(jià)”,指的是最終優(yōu)選出的靜態(tài)模型與實(shí)際數(shù)據(jù)和地質(zhì)認(rèn)識(shí)的一致性檢查,是在現(xiàn)有資料條件下和認(rèn)識(shí)水平下對(duì)模型精度進(jìn)行的相對(duì)評(píng)價(jià),包括但不限于針對(duì)建模某一環(huán)節(jié)所做的質(zhì)量控制。近年來,三維地質(zhì)建模的新技術(shù)、新方法不斷涌現(xiàn)。相比之下,系統(tǒng)評(píng)價(jià)模型質(zhì)量,尤其是對(duì)最終優(yōu)選出的靜態(tài)模型進(jìn)行定量評(píng)價(jià)的文章卻不多見。研究人員似乎更重視建模的方法和流程,而忽略了模型可靠性評(píng)價(jià)。國外學(xué)者傾向于從保證精度或減小不確定性的角度對(duì)建模過程進(jìn)行質(zhì)量控制[1-3],但這種做法的主要目的不是對(duì)最終模型進(jìn)行質(zhì)量評(píng)價(jià);國內(nèi)學(xué)者多從影響最終模型質(zhì)量的關(guān)鍵點(diǎn)出發(fā)進(jìn)行討論,輔以動(dòng)靜態(tài)資料驗(yàn)證[4-9],總體上屬于定性評(píng)價(jià)。盡管有學(xué)者在定量評(píng)價(jià)方面進(jìn)行了探索[10],但單參數(shù)評(píng)價(jià)還不夠系統(tǒng)。定量評(píng)價(jià)發(fā)展滯后的原因有兩點(diǎn):①由于油氣田地下地質(zhì)特征的復(fù)雜性以及資料基礎(chǔ)不同,缺少可比性,很難建立統(tǒng)一的模型質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[5];②由于油氣藏類型不同、開發(fā)階段不同,量化指標(biāo)很難選取,量化標(biāo)準(zhǔn)很難建立。但歸根結(jié)底,是不分油氣藏類型的思維模式制約了三維地質(zhì)模型定量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的建立和發(fā)展。
將評(píng)價(jià)范圍縮小至同一油氣藏類型,定量評(píng)價(jià)則具有可比性和實(shí)用性,如:通過定量評(píng)價(jià)可以比較不同技術(shù)人員應(yīng)用相同資料建立的不同模型的質(zhì)量,為決策者提供選項(xiàng);便于質(zhì)量檢查人員和建模技術(shù)人員掌握評(píng)價(jià)要點(diǎn),達(dá)成質(zhì)量共識(shí)。與定性評(píng)價(jià)相比,定量評(píng)價(jià)除了更加客觀、全面以外,還能依據(jù)評(píng)價(jià)中的扣分項(xiàng)識(shí)別模型有待改進(jìn)的方面。因此,建立和發(fā)展多參數(shù)定量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)并依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)開展定量評(píng)價(jià)具有重要意義,是對(duì)建模流程的必要補(bǔ)充。如果未來地質(zhì)模型的定量評(píng)價(jià)將是儲(chǔ)集層建模領(lǐng)域的研究熱點(diǎn),并向著精細(xì)化和標(biāo)準(zhǔn)化的方向發(fā)展[8]。
從建模的角度出發(fā),可以將油氣藏描述分為4類:大型穩(wěn)定沉積體系的油藏描述、復(fù)雜斷塊油藏的油藏描述、低滲透儲(chǔ)集層的油氣藏描述及裂縫型油藏的油藏描述[11]。本文以復(fù)雜斷塊油藏為例,對(duì)三維地質(zhì)模型多參數(shù)定量評(píng)價(jià)方法進(jìn)行探討。
在廣泛收集最可能影響復(fù)雜斷塊油藏建模質(zhì)量的評(píng)價(jià)指標(biāo)或特征參數(shù)基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)體系、評(píng)價(jià)方法、評(píng)價(jià)指標(biāo)及其權(quán)重調(diào)查表,邀請(qǐng)?jiān)诟髯匝芯款I(lǐng)域具有30年以上工作經(jīng)驗(yàn)和廣泛知名度的10位專家參與調(diào)查,包括4位油氣藏地質(zhì)專家、2位地球物理專家、2位測(cè)井解釋專家和2位油藏工程專家。根據(jù)調(diào)查結(jié)果制定了復(fù)雜斷塊油藏三維地質(zhì)模型多參數(shù)定量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。評(píng)價(jià)策略包括以下4點(diǎn):
①定量評(píng)價(jià)體系包括資料驗(yàn)證、地質(zhì)認(rèn)識(shí)和過程檢查3個(gè)一級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)。資料驗(yàn)證主要是根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際資料來驗(yàn)證模型局部預(yù)測(cè)是否準(zhǔn)確;地質(zhì)認(rèn)識(shí)主要是驗(yàn)證模型全局預(yù)測(cè)是否符合地質(zhì)規(guī)律和前期認(rèn)識(shí)。兩者分別從客觀和主觀的角度對(duì)結(jié)果進(jìn)行定量驗(yàn)證,互為補(bǔ)充,是定量評(píng)價(jià)的重點(diǎn),因此,按百分制分別賦權(quán)重60分、20分。為避免偶然性而設(shè)置過程檢查,賦權(quán)重20分。
②評(píng)價(jià)采用主成分分析法(PCA)[12],能夠集成所有專家對(duì)于特征參數(shù)選取及其權(quán)重的意見。這里的特征參數(shù)是指表征油氣藏某一特征的代表性參數(shù),在定量評(píng)價(jià)體系中相當(dāng)于二級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo),選取時(shí)除了要注意代表性之外,還要注意盡量避免重復(fù)或交叉。
③由于是為復(fù)雜斷塊油藏地質(zhì)模型建立評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),因此涉及構(gòu)造模型評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重合計(jì)應(yīng)不低于總分的四分之一,即不低于25分。
④在確定了各評(píng)價(jià)指標(biāo)及其權(quán)重后,相應(yīng)地設(shè)定各評(píng)價(jià)指標(biāo)的高、中、低 3級(jí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),按累積得分給出最終模型的高、中、低3級(jí)質(zhì)量評(píng)價(jià)結(jié)果。
2.1.1 驗(yàn)證方法
通過與實(shí)際資料對(duì)比來評(píng)價(jià)模型質(zhì)量,按照實(shí)際資料的類型分為 4種驗(yàn)證方法:①新井檢驗(yàn);②抽稀井檢驗(yàn)(也稱盲井檢驗(yàn)),如果抽稀井均勻分布且包含取心井,則檢驗(yàn)更具有代表性和說服力;③以注采響應(yīng)特征分析為代表的測(cè)試資料檢驗(yàn);④數(shù)值模擬檢驗(yàn),根據(jù)油藏歷史擬合的初始擬合誤差評(píng)價(jià)靜態(tài)模型質(zhì)量[4-5,10]。前兩種是靜態(tài)法,具有快速、直接的特點(diǎn),但由于是局部檢驗(yàn),缺乏代表性;后兩種是動(dòng)態(tài)法,第③種方法雖然代表性有所提高但關(guān)注的只是儲(chǔ)集層連通性,第④種方法的優(yōu)點(diǎn)是涵蓋井?dāng)?shù)多,更具代表性,但時(shí)間成本較高。因此,應(yīng)綜合使用 4種方法,取長補(bǔ)短,相互印證。
流線模擬屬于第④種驗(yàn)證方法,近年來被廣泛應(yīng)用于模型的動(dòng)態(tài)驗(yàn)證[4-5],該方法無需對(duì)模型進(jìn)行粗化,只需給出流體參數(shù),根據(jù)現(xiàn)有地質(zhì)模型的非均質(zhì)性,快速模擬出注入流體的流動(dòng)路徑,并依據(jù)油田實(shí)際注采響應(yīng)數(shù)據(jù),快速評(píng)價(jià)地質(zhì)模型的質(zhì)量。概率分布一致性檢驗(yàn)是通過比較模型中與井中的孔隙度和滲透率分布直方圖是否一致來驗(yàn)證模型的質(zhì)量,這種方法盡管也用到了實(shí)際資料,但嚴(yán)格來說不能算是對(duì)最終模型的驗(yàn)證,只是過程檢查的一個(gè)重要環(huán)節(jié),是建立高質(zhì)量模型的必要條件[13]。
2.1.2 評(píng)價(jià)指標(biāo)與權(quán)重
資料驗(yàn)證包括靜態(tài)資料驗(yàn)證和動(dòng)態(tài)資料驗(yàn)證兩部分,共選取了6個(gè)特征參數(shù),其中靜態(tài)特征參數(shù)5個(gè)(復(fù)雜斷層接觸關(guān)系、目的層層面深度、巖相或沉積微相、有效厚度和滲透率)、動(dòng)態(tài)特征參數(shù)1個(gè)(含水率初始擬合誤差),選取依據(jù)如下:
構(gòu)造模型的特征參數(shù)是復(fù)雜斷層接觸關(guān)系和目的層層面深度[14-15]。斷層不僅決定著油氣田區(qū)塊的劃分,還影響著流體流動(dòng)。目的層層面深度控制著構(gòu)造模型格架直至儲(chǔ)量估算。在開發(fā)階段,低級(jí)序斷層越來越受到重視[16-17]。
相模型的特征參數(shù)是巖相或沉積微相,是包含一系列地質(zhì)特征的巖性單元,是油藏模型最基本的組成部分[18],與屬性分布密切相關(guān),并最終決定了烴類孔隙體積和流體流動(dòng)[19]。
屬性模型的特征參數(shù)是有效厚度和滲透率。有效厚度是儲(chǔ)量估算的關(guān)鍵參數(shù),在模型中通常以凈毛比的形式出現(xiàn)。另外,鉆井最主要的目的是鉆遇盡可能厚的油層,以有效厚度作為評(píng)價(jià)指標(biāo)還具有商業(yè)價(jià)值。滲透率是影響流體流動(dòng)和最終采出難易程度的最直接因素,變異程度最大[20],因此預(yù)測(cè)難度最大。
油藏?cái)?shù)值模型的特征參數(shù)是含水率初始擬合誤差。油藏歷史擬合指標(biāo)一般包括壓力、油藏或單井的產(chǎn)液量、產(chǎn)油量和含水率等。油藏歷史擬合關(guān)鍵要擬合初始含水率及生產(chǎn)后期的主要指標(biāo)[21]。
以上 6項(xiàng)特征參數(shù)是以實(shí)際資料為依據(jù)對(duì)地質(zhì)模型進(jìn)行的定量評(píng)價(jià),均很重要。因此,根據(jù)10位專家的意見,6項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重均賦10分。
綜合地質(zhì)研究在儲(chǔ)集層建模技術(shù)中發(fā)揮著核心作用[22],因此,建立的模型應(yīng)該反映前期地質(zhì)認(rèn)識(shí)并符合地質(zhì)規(guī)律[23-24]。地質(zhì)認(rèn)識(shí)部分共選取了 2個(gè)特征參數(shù),即變差函數(shù)參數(shù)選取和最終靜態(tài)模型優(yōu)選,選取依據(jù)如下:
在三維地質(zhì)建模中廣泛應(yīng)用了各種地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)技術(shù)[25-27]。地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)模擬算法可分為基于變差函數(shù)的模擬和非基于變差函數(shù)的模擬這兩類。近 90%的油藏描述使用基于變差函數(shù)的模擬建立地質(zhì)模型[26]。變差函數(shù)參數(shù)選?。ㄗ兂獭K金、方位角等)是建立高質(zhì)量地質(zhì)模型的關(guān)鍵[5,28],但常常被忽視。考慮到與資料驗(yàn)證部分中已經(jīng)選取的“巖相或沉積微相”有內(nèi)在關(guān)聯(lián),故賦“變差函數(shù)參數(shù)選取”權(quán)重5分。
對(duì)于鉆井?dāng)?shù)據(jù)較少的地區(qū),無法模擬全局的變差函數(shù),可以采用類比法[3,5]。對(duì)非基于變差函數(shù)的模擬,如多點(diǎn)模擬,可以選擇訓(xùn)練圖像作為特征參數(shù)。
“最終靜態(tài)模型優(yōu)選”是一個(gè)綜合反映前期地質(zhì)認(rèn)識(shí)的特征參數(shù),原始地質(zhì)儲(chǔ)量是前期最重要的地質(zhì)認(rèn)識(shí)之一。在具有相同資料條件、相同地質(zhì)認(rèn)識(shí)情況下,如果采用了合適的建模方法,從三維地質(zhì)模型中得到的概算儲(chǔ)量(P50儲(chǔ)量)應(yīng)該等于或接近前期研究中已被認(rèn)可的、采用確定法計(jì)算的原始地質(zhì)儲(chǔ)量,誤差一般不超過10%[6]。如果誤差較大,很可能是建模過程中參數(shù)選取或建模方法出了問題[4]。儲(chǔ)量計(jì)算誤差對(duì)模型質(zhì)量評(píng)價(jià)具有一票否決權(quán),故賦單項(xiàng)最高權(quán)重15分。
無論是勘探階段還是開發(fā)階段,評(píng)估儲(chǔ)量時(shí)概率法比確定法更具優(yōu)勢(shì),原因之一是概率法充分考慮了計(jì)算參數(shù)的不確定性,應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)工具給出的儲(chǔ)量是一個(gè)區(qū)間而不是一個(gè)固定值,避免了虛假的準(zhǔn)確[29-30]。用概率法估算的儲(chǔ)量能更好地評(píng)估儲(chǔ)量風(fēng)險(xiǎn)[29,31]。但這并不意味著 P50儲(chǔ)量比前期儲(chǔ)量更可靠,此處是概率法和確定法兩種方法的比較,而非兩個(gè)參數(shù)的比較。最終模型的選取還要結(jié)合動(dòng)態(tài)驗(yàn)證[27]。
為確保可靠性,系統(tǒng)的質(zhì)量評(píng)價(jià)不僅要強(qiáng)調(diào)結(jié)果驗(yàn)證,還應(yīng)重視過程檢查,即對(duì)建模過程中重要階段或重要環(huán)節(jié)進(jìn)行質(zhì)量控制。為使多參數(shù)定量評(píng)價(jià)體系簡單實(shí)用,過程檢查采用抽查。選取的 5個(gè)特征參數(shù)包括網(wǎng)格設(shè)計(jì)、相建模方法優(yōu)選、地震約束、飽和度計(jì)算方法及儲(chǔ)量影響因素分析,選取依據(jù)如下:
網(wǎng)格是模型的最小描述單元,是建模的基礎(chǔ)。根據(jù)研究目的和工區(qū)范圍設(shè)置網(wǎng)格邊界、尺寸、方向和趨勢(shì)。要著重檢查斷層附近不規(guī)則網(wǎng)格的數(shù)量,以及上下層網(wǎng)格之間是否交叉、網(wǎng)格體積是否為負(fù)等細(xì)節(jié)。賦“網(wǎng)格設(shè)計(jì)”權(quán)重5分。
相建模是儲(chǔ)集層建模的一項(xiàng)重要內(nèi)容,通常要分析建模方法在該地區(qū)的適應(yīng)性,嘗試方法的創(chuàng)新和融合??紤]到重要性和時(shí)間成本,賦“相建模方法優(yōu)選”權(quán)重7分。
在井少地區(qū),使用地震資料約束非常重要,可以提高模型的質(zhì)量[24,32-35]。在屬性建模中結(jié)合地震反演結(jié)果的做法已很普遍[36]。賦“地震約束”權(quán)重4分。
檢查原始含水飽和度的建模方法是必要的,因?yàn)檫@種屬性在空間上的分布受重力控制,在油藏自由水面以上至某一含油高度,含水飽和度逐漸減小[37-38]。毛管壓力法計(jì)算的飽和度與密閉取心測(cè)試的飽和度非常接近[39]。因此,在具有明顯過渡帶的塊狀油藏中,要優(yōu)先考慮使用毛管壓力法、J-函數(shù)法或飽和度高度函數(shù)法。賦“飽和度計(jì)算方法”權(quán)重2分。
油藏描述和建模中的不確定性是由輸入數(shù)據(jù)的不確定性和推斷的不確定性引起的,故不確定性分析應(yīng)包括數(shù)據(jù)可靠性研究,以及根據(jù)原始數(shù)據(jù)推斷儲(chǔ)集層屬性的不確定性研究[40]。推斷的不確定性通常包括概念模型的不確定性,地質(zhì)和地震解釋的不確定性,以及隨機(jī)建模方法的不確定性。應(yīng)用隨機(jī)模擬評(píng)價(jià)儲(chǔ)集層“復(fù)合”變量(如儲(chǔ)量影響因素)的不確定性更普遍,因?yàn)檫@樣更直接[40]。不確定性分析是高質(zhì)量建模過程中基本的研究內(nèi)容,也是研究趨勢(shì),即地質(zhì)建??傮w上正在從“吻合數(shù)據(jù)”的思維模式向“既吻合數(shù)據(jù)又體現(xiàn)不確定性”的思維模式轉(zhuǎn)移[41],需要引起中國學(xué)者足夠的重視。賦“儲(chǔ)量影響因素分析”權(quán)重2分。
總之,從資料驗(yàn)證、地質(zhì)認(rèn)識(shí)和過程檢查 3個(gè)方面共選取了13項(xiàng)特征參數(shù),其中與構(gòu)造模型相關(guān)的指標(biāo)權(quán)重合計(jì)達(dá)到了25分(包括資料驗(yàn)證部分20分、過程檢查部分5分),滿足了評(píng)價(jià)策略中第③條的要求。
在首次制定模型定量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)時(shí),需要優(yōu)化各特征參數(shù)三級(jí)評(píng)價(jià)門檻值,避免標(biāo)準(zhǔn)過于嚴(yán)格或過于寬松而失去了評(píng)價(jià)的相對(duì)意義。要根據(jù)資料條件和地質(zhì)條件評(píng)估特征參數(shù)預(yù)測(cè)的難易程度,參照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、相似油氣藏的研究精度及工作經(jīng)驗(yàn),應(yīng)用本地?cái)?shù)據(jù)反復(fù)試驗(yàn),確定合理門檻值。如對(duì)于井距300 m、埋藏深度為1 400 m的油藏,是否具備三維地震資料,對(duì)目的層層面深度預(yù)測(cè)的精度要求是不同的。如果具備,平均絕對(duì)誤差小于1 m為高級(jí);如果不具備,平均絕對(duì)誤差小于2 m就可能為高級(jí)。為了放大三級(jí)評(píng)價(jià)結(jié)果的差異,制定特征參數(shù)的單項(xiàng)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為:高級(jí)得滿分、中級(jí)得一半分、低級(jí)得1分或0分。地質(zhì)模型質(zhì)量的最終評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為:累積得分大于或等于80分為高級(jí),60~79分為中級(jí),小于60分為低級(jí)。
特征參數(shù)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)在不同開發(fā)階段應(yīng)有所不同。以孤東油田七區(qū)西部常規(guī)水驅(qū)砂巖油藏單井含水率擬合為例,統(tǒng)計(jì)了中—低含水期 312口井和高—特高含水期 420口井的含水率擬合情況,分析了評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的適應(yīng)性[10]。在中—低含水期,由于含水上升快,含水率變化幅度大,擬合誤差較大。比如,相對(duì)誤差小于5%的井?dāng)?shù)僅占54.5%,而相對(duì)誤差小于10%的井?dāng)?shù)達(dá)到了86.5%。顯然,以相對(duì)誤差小于5%作為高級(jí)標(biāo)準(zhǔn)過于嚴(yán)格,而以相對(duì)誤差小于 10%作為高級(jí)標(biāo)準(zhǔn)比較合理;在高—特高含水期,含水率變化幅度比較小,擬合誤差也比較小。相對(duì)誤差小于 5%的井?dāng)?shù)占89.5%,而相對(duì)誤差小于10%的井?dāng)?shù)占97.4%。以相對(duì)誤差小于 10%作為高級(jí)標(biāo)準(zhǔn)過于寬松,而以相對(duì)誤差小于5%作為高級(jí)標(biāo)準(zhǔn)比較合適。同理,針對(duì)累積得分的三級(jí)評(píng)價(jià)門檻值在不同開發(fā)階段也是變化的。
在選取13項(xiàng)特征參數(shù)并確定其權(quán)重的基礎(chǔ)上,建立各特征參數(shù)的三級(jí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),并進(jìn)行實(shí)例分析(見表1)。
研究區(qū)位于松遼盆地大慶宋芳屯油田南部,是典型的復(fù)雜斷塊砂巖油藏(見圖1),整體表現(xiàn)為北東低、南西高的單斜特征,內(nèi)部發(fā)育一系列微幅構(gòu)造。開發(fā)層位為下白堊統(tǒng)姚一段葡萄花油層組,埋藏深度為1 330~1 430 m,垂向上劃分為13個(gè)小層,物性以中孔隙度-中低滲透率為主,孔隙度為 12%~26%,平均為 18%;滲透率為(3.47~401.52)×10-3μm2,平均為10.29×10-3μm2。2007年 2 月投入開發(fā),采用 300 m×300 m反七點(diǎn)法注采井網(wǎng)。截至 2015年底,有采油井 56口、注水井 29口,采出程度為 14.6%,采油速度為1.08%,綜合含水率為67.5%。
本文研究資料包括85口井的測(cè)井資料、測(cè)試資料,以及 3口取心井資料、三維疊后地震資料、葡萄花油層組頂面構(gòu)造圖以及生產(chǎn)動(dòng)態(tài)資料等。
按照復(fù)雜斷塊油藏三維地質(zhì)模型定量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),逐一檢查13項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo),給出單項(xiàng)得分,最終累積得分為92分(見表1)。按扣分項(xiàng)和滿分項(xiàng)進(jìn)行分析。
4.2.1 扣分項(xiàng)分析
從單項(xiàng)得分來看(見表1),扣分項(xiàng)有3項(xiàng),分別是含水率初始擬合誤差(扣5分)、飽和度計(jì)算方法(扣1分)、儲(chǔ)量影響因素分析(扣2分)。
54口油井含水率初始擬合誤差統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明,擬合誤差小于5%的井?dāng)?shù)占比為64.8%,按照評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),屬于中級(jí)水平,因此扣5分。
建立的飽和度模型,未對(duì)低滲透引起的油水過渡帶作特殊處理,僅在油水界面之上依據(jù)與孔隙度測(cè)井曲線建立的關(guān)系開展序貫高斯模擬,屬于中級(jí)水平,因此扣1分。
建模人員在完成儲(chǔ)量估算和優(yōu)選模型后,忽略了模型不確定性分析或儲(chǔ)量影響因素分析,扣2分。
第一項(xiàng)扣分屬于正常,與預(yù)測(cè)難度有關(guān)。但后兩項(xiàng)扣分是可以避免的,出現(xiàn)問題是因?yàn)榧夹g(shù)人員對(duì)于建模領(lǐng)域中的技術(shù)發(fā)展和研究趨勢(shì)關(guān)注不夠。
4.2.2 滿分項(xiàng)分析
從資料驗(yàn)證、地質(zhì)認(rèn)識(shí)和過程檢查 3個(gè)部分中各選一例,即以復(fù)雜斷層接觸關(guān)系、最終模型優(yōu)選及相建模方法為例進(jìn)行分析。
4.2.2.1 復(fù)雜斷層接觸關(guān)系
檢查斷層間的接觸關(guān)系,尤其是復(fù)雜斷層間的接觸關(guān)系,是評(píng)價(jià)復(fù)雜斷塊油藏建模水平的重要內(nèi)容之一。首先檢查X型斷層處理情況,涉及到F10、F35、F22等3條斷層;經(jīng)檢查確認(rèn),所建斷層模型真實(shí)反映出斷面形態(tài)與斷層間的接觸關(guān)系(見圖2a),且斷層面與地震解釋的斷層棒保持一致(見圖2b)。其次檢查斷層-斷層-地層的接觸關(guān)系;研究區(qū)南部存在 F1和 F62這2條斷層,在葡萄花油層組頂面不相交(見圖3a),但在底面相交(見圖3b),模型再現(xiàn)了這一細(xì)節(jié)。綜合以上分析得出結(jié)論,復(fù)雜斷層接觸關(guān)系合理,主斷面與地震解釋成果保持一致,該項(xiàng)得滿分10分。
圖2 X型斷層接觸關(guān)系
圖3 斷層-斷層-地層接觸關(guān)系
4.2.2.2 最終模型優(yōu)選
最終模型優(yōu)選是一個(gè)綜合反映前期地質(zhì)認(rèn)識(shí)的特征參數(shù),只有選擇了與前期儲(chǔ)量相對(duì)誤差較小的地質(zhì)模型,才深刻理解了地質(zhì)認(rèn)識(shí)的本質(zhì)。在此基礎(chǔ)上,還要考慮優(yōu)選的模型是否能夠反映油田生產(chǎn)動(dòng)態(tài)。使用蒙特卡洛模擬估算P50儲(chǔ)量,選擇與P50儲(chǔ)量對(duì)應(yīng)的實(shí)現(xiàn)(第 23次),再選擇 P50儲(chǔ)量附近大、小各 2次實(shí)現(xiàn)(分別對(duì)應(yīng)第 38、32、16、42次),用流線模擬進(jìn)行篩選。流線的疏密程度反映水驅(qū)波及系數(shù)的高低[42],是判斷井控程度及井間連通性的重要依據(jù)。對(duì)比5次實(shí)現(xiàn)的流線模擬結(jié)果,從整體來看,第38次實(shí)現(xiàn)的流線特征能夠反映北、中、南 3個(gè)生產(chǎn)區(qū)的注采關(guān)系,即第38次實(shí)現(xiàn)的流線幾乎覆蓋了北部生產(chǎn)區(qū),表明井間儲(chǔ)集層連通性好,井網(wǎng)較完善;中部生產(chǎn)區(qū)稀疏的流線反映儲(chǔ)集層連通性變差,水驅(qū)效果不理想;而南部生產(chǎn)區(qū)特征介于兩者之間(見圖4)。從局部來看,F(xiàn)I-158井采油曲線與FH-154井注水曲線趨勢(shì)總體一致,說明兩口井儲(chǔ)集層連通性很好(見圖5)。第38次實(shí)現(xiàn)的流線更好地匹配了主體河道的形態(tài),因而最合理地表征了注采響應(yīng)(見圖6)。因此,第38次實(shí)現(xiàn)是最理想的靜態(tài)模型。模型計(jì)算儲(chǔ)量為242.7×104t,與前期用確定法計(jì)算的儲(chǔ)量 246.4×104t相對(duì)誤差小于5%,因此該項(xiàng)得滿分15分。
4.2.2.3 相建模方法優(yōu)選
使用序貫指示模擬方法、基于目標(biāo)模擬方法、多點(diǎn)地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)模擬方法、震控耦合相邊界模擬方法模擬主體河道。模擬結(jié)果顯示,序貫指示法模擬的河道連續(xù)性能夠滿足要求(見圖7a);基于目標(biāo)法模擬復(fù)雜河道幾何形態(tài)時(shí)非常靈活,但不能完全與井點(diǎn)數(shù)據(jù)吻合(見圖7b);多點(diǎn)地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)法更多地考慮了河道復(fù)雜的幾何形態(tài),但河道連續(xù)性不夠,故整體形態(tài)與地質(zhì)認(rèn)識(shí)差別較大(見圖7c);震控耦合相邊界法結(jié)合震控和相控的序貫指示進(jìn)行模擬,建立的模型不僅在平面上符合地質(zhì)規(guī)律和認(rèn)識(shí),而且通過抽稀井檢驗(yàn)認(rèn)為精度比序貫指示法更高(見圖7d)。
圖4 第38次實(shí)現(xiàn)流線模型
圖5 FI-158井生產(chǎn)曲線(a)與FH-154井注水曲線(b)
圖6 小層局部沉積微相圖與5次實(shí)現(xiàn)流線對(duì)比
運(yùn)算速度從高到低依次為:序貫指示模擬方法、震控耦合相邊界模擬方法、基于目標(biāo)模擬方法、多點(diǎn)地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)模擬方法。最終優(yōu)選震控耦合相邊界模擬方法建立研究區(qū)的巖相模型和沉積微相模型(見圖8)。
圖7 4種河道相建模方法結(jié)果對(duì)比(紅色代表主體河道)
不考慮油氣藏類型的思維定式,制約了三維地質(zhì)模型多參數(shù)定量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的建立和發(fā)展。如果將評(píng)價(jià)范圍縮小至同一油氣藏類型甚至同一研究對(duì)象,對(duì)模型質(zhì)量進(jìn)行定量評(píng)價(jià)就具有可行性。
評(píng)價(jià)體系應(yīng)包括資料驗(yàn)證、地質(zhì)認(rèn)識(shí)及過程檢查這3個(gè)部分。既要強(qiáng)調(diào)結(jié)果準(zhǔn)確,也要重視過程合理。在選擇特征參數(shù)時(shí),除了注意要有代表性之外,還要注意盡量避免重復(fù)或交叉;在建立特征參數(shù)高、中、低 3級(jí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)時(shí),應(yīng)確定合理的門檻值,避免標(biāo)準(zhǔn)過于嚴(yán)格或過于寬松而失去了質(zhì)量評(píng)價(jià)的相對(duì)意義。
由于三維地質(zhì)模型的定量評(píng)價(jià)工作尚處于探索階段,輸入數(shù)據(jù)并未納入評(píng)價(jià)體系,在實(shí)際操作中,很難量化對(duì)輸入數(shù)據(jù)的評(píng)價(jià),且與目前選取的特征參數(shù)是兩個(gè)維度的關(guān)系,如何處理需要進(jìn)一步研究。