基于沉積相—巖石類型控制的生物碎屑灰?guī)r油藏三維地質(zhì)建模方法研究
——以伊拉克H油田白堊系Mishrif組為例

衣麗萍 許家鋮 韓海英 段天向 呂 洲 高 敏

（中國石油勘探開發(fā)研究院）

0 引言

三維地質(zhì)建模技術(shù)興起于20世紀80年代，經(jīng)過近40年的發(fā)展，隨著計算機性能的大幅提升、商業(yè)建模軟件對于綜合地質(zhì)信息統(tǒng)計與分析能力的提高以及模擬技術(shù)的快速進步，三維地質(zhì)模型在油藏管理、開發(fā)方案設計中扮演著越來越重要的角色，也是國際技術(shù)交流舞臺的焦點[1]。對于油田開發(fā)生命周期中有限的基礎(chǔ)資料，三維地質(zhì)建模技術(shù)通過隨機性建模與不確定性分析的結(jié)合，極大地減少了地質(zhì)工作者主觀方面的偏見，為油氣資產(chǎn)管理者提供客觀的決策依據(jù)。中東地區(qū)廣泛發(fā)育孔隙型生物碎屑灰?guī)r儲層，對于這類儲層的非均質(zhì)性表征與三維地質(zhì)建模，通過近幾年對中東地區(qū)碳酸鹽巖油藏建模技術(shù)的深入研究，介紹沉積相帶控制巖石類型分布、巖石類型控制儲層物性的分級控制建模方法，該方法在伊拉克H油田取得良好的應用效果。

1 地質(zhì)特征概況

H油田位于伊拉克東南部，距首府巴格達400km，南距港口城市巴士拉180km（圖1），區(qū)塊面積約為290km2。白堊系Mishrif組作為重要的碳酸鹽巖油氣儲集單元廣泛發(fā)育于伊拉克的東南部，其儲量約占伊拉克原油總儲量的30%[2-3]。

圖1 伊拉克H油田位置圖Fig.1 Location of H Oilfield in Iraq

研究區(qū)內(nèi)Mishrif組發(fā)育于美索不達米亞盆地的前淵帶，構(gòu)造活動較弱，構(gòu)造形態(tài)為北西—南東走向的平緩長軸背斜，構(gòu)造長軸長約32km，短軸長約9km，地層傾角為2.4°～2.7°，圈閉面積約為170km2。研究區(qū)發(fā)育中白堊統(tǒng)石灰?guī)r，埋深約為2800～3200m，地層穩(wěn)定，厚度變化小，層厚約為400m，劃分為5個三級層序、10個四級層序及22個五級層序（圖2）。研究區(qū)沉積背景為碳酸鹽緩坡—弱鑲邊臺地，共識別出潮道、生屑灘、灘翼、下切谷、潟湖、潮下帶及沼澤7種沉積相帶。研究區(qū)內(nèi)Mishrif組探明地質(zhì)儲量豐富，約占全油田總探明地質(zhì)儲量的54%，分為4套含油層系，儲層厚度約為260m，以孔隙型生物碎屑灰?guī)r儲層為主，孔隙度大多分布于8%～22%，滲透率多為4～66mD，儲層非均質(zhì)性強，孔—滲關(guān)系復雜，隔層、夾層及高滲條帶發(fā)育[4-5]。

目前關(guān)于裂褶多糖生物學活性的研究是基于裂褶菌子實體和深層培養(yǎng)的培養(yǎng)液中提取的SPG展開的，而固體發(fā)酵制備的SPG生物學活性尚未明確。我國是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大國，每年產(chǎn)生2 000萬余t麥麩和4 000萬余t玉米芯，這些資源大部分被作為飼料或者直接廢棄、燃燒，造成資源浪費，并對環(huán)境造成壓力。而采用麥麩和玉米芯等農(nóng)副產(chǎn)品資源為原料固體發(fā)酵生產(chǎn)裂褶多糖，多糖得率高(>9%)，原料成本低廉，經(jīng)濟和社會效益良好[8,9]。因此，采用小麥麩皮和玉米芯等農(nóng)副產(chǎn)品資源固體發(fā)酵生產(chǎn)SPG，將廢棄物轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟附加值高的多糖產(chǎn)品，具有良好經(jīng)濟和環(huán)境效益。

圖2 H油田Mishrif組地層綜合柱狀圖Fig.2 Comprehensive stratigraphic column of Mishrif Formation in H Oilfield

2 地質(zhì)建模研究難點

研究區(qū)Mishrif油藏于2012年投入生產(chǎn)，建產(chǎn)階段利用天然能量衰竭開發(fā)，并分別于2014年和2018年進入二期、三期上產(chǎn)階段，油藏開發(fā)整體步入注水開發(fā)階段。在此生命周期內(nèi)，Mishrif組巨厚碳酸鹽巖油藏表現(xiàn)出射孔層段儲量動用不充分、各層壓力遞減差異顯著、局部地區(qū)集中出現(xiàn)低效井與關(guān)停井、注入水沿高滲層突進、底水錐進等生產(chǎn)難題。因此，該油藏的三維地質(zhì)建模需要解決強非均質(zhì)性儲層的層間、層內(nèi)及平面的表征，不同巖石類型的滲透率解釋，隔夾層與高滲層的精細刻畫，巨厚碳酸鹽巖油藏油水過渡帶飽和度場的合理建立等問題。

一是融合組織體系。單獨設立新型農(nóng)村社區(qū)黨組織，按照便于管理原則，整合原村居黨組織設立網(wǎng)格黨支部、鄰里黨小組，并推選黨員樓棟長，使黨的組織下沉到小區(qū)、拓展到樓棟、延伸到居民。過渡期間，社區(qū)黨組織一般由鄉(xiāng)鎮(zhèn)黨委委員兼任書記，統(tǒng)籌用好村居干部、物管黨員、“五老”黨員等資源，配齊配強班子成員。新型農(nóng)村社區(qū)黨組織、業(yè)主委員會、物業(yè)公司實行雙向進入、交叉任職，形成推進社區(qū)治理的工作合力。

3 Mishrif組三維地質(zhì)建模

對油藏的層序地層格架、沉積相帶展布、儲層形態(tài)、疊置關(guān)系、物性特征及流體分布規(guī)律的深入認識是三維地質(zhì)建模的基礎(chǔ)，只有理清了上述問題，據(jù)此所建立的三維地質(zhì)模型才能客觀地反映油藏實際，其技術(shù)流程如圖3所示。首先，以全區(qū)等時地層格架為基礎(chǔ)建立構(gòu)造模型（構(gòu)造層面及小層模型），按照儲層非均質(zhì)性表征的精度要求進行縱向網(wǎng)格化。其次，依據(jù)層序內(nèi)部的沉積發(fā)育模式及沉積相帶展布，建立沉積相模型，進而在沉積相模型的控制下建立各類巖石類型模型；以巖石類型為單元生成孔隙度模型，并在其基礎(chǔ)上預測滲透率模型，構(gòu)建各巖石類型關(guān)于自由水界面之上的飽和度高度方程并以此為趨勢形成飽和度模型。最終結(jié)合動態(tài)信息對地質(zhì)模型進行校正修改，形成分級控制、逐級遞進的三維地質(zhì)建模方法。

圖3 基于沉積相—巖石類型控制的三維地質(zhì)建模流程Fig.3 Workflow for 3D geological modeling controlled by sedimentary facies-rock type

3.1 構(gòu)造模型

研究區(qū)碳酸鹽臺地內(nèi)不同位置的沉積發(fā)育模式及疊加樣式受相對海平面的升降變化控制，同時高級別的層序及體系域控制了區(qū)域性的隔層、夾層和高滲條帶的發(fā)育展布。三級層序頂部暴露， 在灘頂沼澤、下切谷中易形成沉積成因的隔層、夾層，而潮道等高能相帶為高滲層或高滲條帶（受大氣淡水淋濾溶蝕作用對原生孔隙進一步改造）提供了有利的發(fā)育場所；四級層序的海侵體系域發(fā)育區(qū)域性隔層、夾層，高位體系域發(fā)育含油、氣儲層。因此，通過多種資料結(jié)合識別出各級別的層序地層界面并作為靜態(tài)模型的基礎(chǔ)格架，是建立碳酸鹽巖油藏綜合地質(zhì)模型的首要。

在巖心上對沉積旋回、不整合面、暴露面、沉積相轉(zhuǎn)換面、最大海泛面等進行識別，建立它們與測井曲線電測特征的關(guān)系，在井震標定的基礎(chǔ)上，依據(jù)地震剖面上的地層疊置樣式與接觸關(guān)系，將Mishrif組劃分為5個三級層序與10個四級層序；同時，對高頻旋回進行識別劃分，進一步細分五級層序。以“旋回對比，分級控制”的原則為指導，從取心井出發(fā)對全區(qū)骨架連井剖面進行地層對比，建立全區(qū)等時地層格架。

3.鍋中入油燒熱，入豆豉、姜片、洋蔥炒出香味后，加入羊肉、蔥白、青紅椒翻炒片刻，調(diào)入鹽、料酒、生抽、辣椒油炒勻，起鍋盛入盤中即可。

式中pc,res，pc,lab——分別為油藏、實驗室條件下的毛細管壓力，lbf/in2；

3.2 沉積相模型

基于上述巖石類型與儲層孔隙度的關(guān)系，在Mishrif組巖石類型模型的控制下并以波阻抗反演體作為協(xié)克里金變量實現(xiàn)軟約束，應用SGS（序貫高斯模擬）算法建立孔隙度模型。需要注意的是，只有在孔隙度與波阻抗反演呈現(xiàn)較好相關(guān)性的情況下可以使用波阻抗信息，如果研究區(qū)內(nèi)發(fā)育規(guī)模性的泥灰?guī)r等波阻抗與孔隙度呈現(xiàn)復雜關(guān)系的層段，則需區(qū)別對待。

以上統(tǒng)計可得出，從2010年開始，關(guān)于高?；鶎有姓藛T職業(yè)倦怠研究的文獻數(shù)量一直較穩(wěn)定，每年的發(fā)稿數(shù)量都較穩(wěn)定地保持在45篇以上。可見，關(guān)于高?；鶎有姓芾砣藛T的職業(yè)倦怠已保持長期且系統(tǒng)地深入研究，這也從一定意義上反映了該課題的研究的必要性。

通過對研究區(qū)內(nèi)8口取心井的巖心及薄片觀察，在Mishrif組共識別出潮下帶、生屑灘、灘翼、沼澤、下切谷、潮道及潟湖7種沉積相帶，并結(jié)合取心井的測井資料和精細標定地震資料，建立各沉積相的測井相與地震相，從而在研究區(qū)內(nèi)非取心井上識別、劃分沉積相，建立各層地層格架內(nèi)的沉積相模式，并在其指導下理清沉積相帶的平面分布規(guī)律及垂向演化規(guī)律。

將井上的地質(zhì)信息推廣至井間區(qū)域需要空間數(shù)據(jù)的指導，而波阻抗反演體在這一過程中扮演了重要的角色[6-12]。波阻抗反演是將井上地質(zhì)信息與三維地震信息相聯(lián)合的紐帶，由于波阻抗與孔隙度相關(guān)性強，決定了其在孔隙度建模中可作為概率體進行三維趨勢約束。同樣，對Mishrif組各層沉積相與波阻抗反演體進行相關(guān)性分析，如二者之間存在趨勢聯(lián)系，波阻抗反演體也可作為概率體來約束指導沉積相帶在三維空間上的預測，以降低隨機模擬的不確定性。這一過程需要將時間域的地震反演數(shù)據(jù)通過層頂面和底面的映射轉(zhuǎn)換為深度域采樣進地質(zhì)模型的三維網(wǎng)格中，進而對井上的沉積相與波阻抗反演體的概率關(guān)系進行數(shù)據(jù)分析，得到各相帶在空間分布的概率體。

研究區(qū)Mishrif組的沉積相建模流程如下：以各小層沉積模式與沉積相的平面展布（圖4a）為指導，應用確定性方法（沉積相平面分布圖數(shù)字化賦值法）構(gòu)建各小層沉積相帶的框架模型，并在沉積相框架內(nèi)結(jié)合各相的縱向分布比例統(tǒng)計（圖4b）及三維地震反演體信息生成各個沉積相的趨勢概率體。如圖4c所示，隨著波阻抗的增大，生屑灘相及灘翼相的分布概率減小，潟湖相概率較為穩(wěn)定，沼澤相概率先增大后減小，下切谷相的概率在高波阻抗區(qū)突然增大。以井上識別劃分的沉積相為硬數(shù)據(jù)、變差函數(shù)分析（圖4d）揭示數(shù)據(jù)背后的地質(zhì)分布規(guī)律、沉積相概率體作為空間趨勢約束相結(jié)合的SIS（序貫指示模擬）隨機模擬方法建立各小層沉積相模型，以此作為巖石類型模型的控制體。

圖4 沉積相模型的控制要素Fig.4 Control elements of sedimentary facies model

3.3 巖石類型模型

生物碎屑灰?guī)r儲層由于易遭受沉積后作用的改造（溶蝕、膠結(jié)等成巖作用及構(gòu)造作用形成的裂縫），使得原生孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，受此影響，儲層的非均質(zhì)性增強，同時孔隙度與滲透率之間的相關(guān)性往往變差。如何建立地質(zhì)信息與巖石物理學參數(shù)之間的有機聯(lián)系，將取心井的信息推廣到非取心井以及整個油藏模型中，是中東地區(qū)生物碎屑灰?guī)r油藏研究的重點和難點。而巖石類型是將碳酸鹽巖沉積相、沉積后作用等地質(zhì)信息與巖石物理性質(zhì)連接的橋梁。

巖石類型是經(jīng)歷了相似沉積過程和成巖過程，具有相似的孔隙結(jié)構(gòu)，在潤濕性一致的條件下，具有統(tǒng)一的孔—滲關(guān)系、相似的毛細管壓力曲線分布和相對滲透率的一類巖石的集合。巖石分類是一項綜合了沉積、成巖、儲層及巖石物理學范疇的工作，它主要依據(jù)薄片描述與巖心柱塞樣的測試數(shù)據(jù)，對儲層中不同巖石類型的孔隙類型、孔喉尺寸大小及分布情況進行評價，進一步劃分出不同的巖石類型，進而可求取各巖石類型的滲透率[13-17]。同一沉積相帶內(nèi)可能含有不同的巖石類型，具有相同或相似巖石物理性質(zhì)的巖石類型可能屬于不同的沉積相帶。

[9] 黃昆章：《印尼華僑華人史：1950至2004年》，廣州：廣東高等教育出版社，2005年，第196頁。

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圖5 各巖石類型的孔喉半徑分布圖（上）及毛細管壓力曲線特征圖（下）Fig.5 Distribution of pore throat radius (above) and characteristics of capillary pressure curve (below) of different rock types

在三維地質(zhì)建模的范疇內(nèi)，巖石類型實際上是不同孔隙類型及其大小的表象，沉積相控制了原生孔隙的類型及分布，而沉積后作用（包括成巖作用和構(gòu)造作用）在原生孔隙系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)生進一步的孔隙建設或破壞，形成了具有不同大小及不同連通性孔隙的巖石類型，而這正是儲層滲透率及考慮油柱高度要素下儲層飽和度的決定因素。常規(guī)的沉積相控建?？赡茈y以區(qū)分具有不同孔隙結(jié)構(gòu)的巖石類型，因而對儲層物性模型的預測效果欠佳，而單純使用巖石類型作為控制則缺乏地質(zhì)空間展布的指導。本文提出的這套沉積相控制巖石類型分布、巖石類型控制儲層物性的建模流程則解決了上述問題。

依據(jù)巖石分類實現(xiàn)取心井中非取樣段和非取心井上各巖石類型的滲透率解釋。根據(jù)毛細管壓力曲線資料劃分巖石類型結(jié)果，可以得到各巖石類型對應的毛細管壓力區(qū)間，建立各巖石類型的孔喉分布、毛細管壓力、孔—滲關(guān)系的數(shù)據(jù)庫。對于非取心井，每個深度點對應著一個油藏深度，結(jié)合自由水界面的深度，得到該深度點的油柱高度，通過油柱高度可以計算出相應的浮力，在油藏平衡的條件下，該深度點的浮力等于毛細管壓力，并可進一步轉(zhuǎn)化為進汞壓力，進汞壓力和測井解釋含水飽和度對應的毛細管壓力區(qū)間即為該深度點的巖石類型對應的毛細管壓力區(qū)間。對于某一深度點，根據(jù)其孔隙度窗口（±0.02）和巖石類型圖版可以得到取心井部分取樣點的毛細管壓力群，將其視為與此深度點毛細管壓力顯著相關(guān)，在此基礎(chǔ)上利用該深度點對應的進汞壓力可以得到一系列的飽和度值。依據(jù)飽和度值的頻率分布圖結(jié)合此深度點的測井解釋含水飽和度，可以得到取心井對應的取樣點滲透率值，此值則為該深度點對應的滲透率值。

表1 各沉積相帶內(nèi)不同巖石類型占比Table 1 Proportion of different rock types in various sedimentary facies zones

圖6 各沉積相帶內(nèi)巖石類型占比及縱向分布統(tǒng)計圖Fig.6 Proportion and vertical distribution of different rock types in various sedimentary facies zones

巖石類型與沉積相的內(nèi)在成因聯(lián)系決定了其空間分布，對于井間區(qū)域的預測具有一定指導意義。因此以Mishrif組沉積相模型為基礎(chǔ)，對每種沉積相中所包含的巖石類型、各巖石類型在縱向的分布比例進行統(tǒng)計分析，采用TGS（截斷高斯模擬，能夠有效表征沉積相帶內(nèi)各巖石類型的漸變關(guān)系）算法，以各巖石類型關(guān)于波阻抗反演的概率體（圖7）作為趨勢約束并通過變差函數(shù)來控制它們的空間展布，生成巖石類型模型。

圖7 各沉積相內(nèi)巖石類型關(guān)于波阻抗反演體的分布概率關(guān)系Fig.7 Distribution of P-impedance inversion probability of different rock types in various sedimentary facies zones

3.4 儲層物性模型

對于碳酸鹽巖，沉積相帶控制了各類儲層的展布、構(gòu)型及微觀巖石組構(gòu)，原生孔隙發(fā)育較好的高能相帶為成巖流體提供優(yōu)勢通道，影響了次生孔隙的發(fā)育程度，進而奠定了最終儲層品質(zhì)的基礎(chǔ)。高能臺地邊緣灘、開闊臺地砂屑灘原生粒間孔隙發(fā)育，疊加較強的溶蝕作用，是優(yōu)質(zhì)儲層和高滲條帶發(fā)育的有利相帶；部分局限臺地生屑灘也發(fā)育高滲條帶。低能沉積相帶原生粒間孔隙不發(fā)育，臺內(nèi)洼地和斜坡是區(qū)域性隔層的發(fā)育場所，灘間、灰坪、沼澤是局部夾層的發(fā)育場所。因此，合理的沉積相模型是巖石類型及儲層物性模型的基礎(chǔ)，控制了它們在三維空間的分布。

郝桂芹在后面捂著耳朵,變聲變氣地告訴他,這都不知道哇,老土了不是？那幾個人,今晚一準中獎了。放煙花,是在慶賀啊。

通過對研究區(qū)Mishrif組壓汞樣本的巖心及薄片資料研究，明確形成各巖石類型的沉積相帶及其沉積后作用。研究表明，H油田Mishrif組儲層在原生孔隙系統(tǒng)形成后，對其起到顯著改造作用的是層序界面附近的大氣淡水淋濾溶蝕作用和高能相帶內(nèi)繼承性的溶蝕作用，而膠結(jié)、交代和構(gòu)造等作用微弱，這也是Mishrif組在層序地層格架—沉積相控制下的巖石類型建模的依據(jù)。通過對井上數(shù)據(jù)的統(tǒng)計，確定各沉積相帶內(nèi)發(fā)育的主要巖石類型及其縱向分布比例，如表1、圖6所示，高能的潮道相內(nèi)主要發(fā)育HPS；沉積能量較高的生屑灘相發(fā)育物性較好的HPS、RT1及RT2，同時個別層段RT3的含量較高；灘翼相主要發(fā)育RT3，但也存在RT1及RT2；在下切谷相、潮下帶相、潟湖相及沼澤相內(nèi)主要發(fā)育儲層物性較差的RT3、RT4與RT5。在生屑灘內(nèi)，HPS（高滲條帶）、RT1及RT2的占比較高，而在灘翼內(nèi)，它們的占比減小，RT3的占比顯著增加。

在巖石類型模型的基礎(chǔ)上，以孔隙度模型作為協(xié)克里金變量實現(xiàn)滲透率模型的模擬，從而實現(xiàn)了從Mishrif組沉積相—巖石類型—孔隙度—滲透率各模型之間的分級控制、逐級遞進的建模過程（圖8）。

圖8 沉積相模型、巖石類型模型、孔隙度模型與滲透率模型Fig.8 Sedimentary facies,rock type,porosity and permeability models

3.5 飽和度模型

飽和度函數(shù)由巖石類型、孔隙度、滲透率及自由水界面之上高度這幾個要素決定。同一巖石類型，在自由水界面之上高度越高，含水飽和度越低；自由水界面之上同一高度處，儲層的巖石物理性質(zhì)越好，含水飽和度越低。因此建立飽和度模型時需要綜合考慮上述幾個要素，這里介紹兩種構(gòu)建飽和度模型的方法。

2)針對目前地鐵噪聲特點可將地鐵運行特殊環(huán)境簡化為管道系統(tǒng)，并提出了一種新的減噪方式-基于PAT算法的主動消聲技術(shù).通過MATLAB平臺進行了噪聲的主動消除模擬仿真，仿真結(jié)果表明，經(jīng)過一定調(diào)整周期后，系統(tǒng)能獲得明顯降噪效果.

首先，需要明確油藏自由水界面（FWL）的深度。自由水界面處的含水飽和度為100%，在該界面之下只產(chǎn)出純水，在油藏中為油層壓力趨勢線與水層壓力趨勢線相交處，在實驗室測量的毛細管壓力曲線上為pc=0處所對應的深度。自由水界面深度往往與油水界面深度具有一定差異，儲層巖石物理性質(zhì)越差，該深度差異越大。綜合Mishrif組油藏開發(fā)初期的MDT（模塊化動態(tài)測試）、PLT（生產(chǎn)測試）、試油、常規(guī)測井、巖心含油性描述、巖電實驗及生產(chǎn)動態(tài)等資料，確定油藏的原始流體分布特征及自由水界面深度。中東大型碳酸鹽巖油藏常具有非水平的自由水界面，即使在具有統(tǒng)一壓力系統(tǒng)的整裝油藏內(nèi)也會出現(xiàn)沿構(gòu)造深度起伏的流體界面或者沿某一方向單向傾斜的流體界面（成藏后油藏兩側(cè)分別經(jīng)歷構(gòu)造抬升與下降，不同部位流體發(fā)生滲吸或驅(qū)替再平衡作用造成的[19]）等現(xiàn)象，這種情況下需要建立相應的非水平流體界面作為飽和度建模的基準面。

基于壓汞資料與巖心分析測試樣本，建立Mishrif組巖石類型基礎(chǔ)樣本庫，制作孔喉半徑頻率直方圖，根據(jù)孔喉半徑的自然正態(tài)分布對其進行巖石物理相的劃分，并結(jié)合樣本的薄片信息，明確其沉積和成巖成因，在取心井上劃分出5種具有不同孔隙結(jié)構(gòu)的巖石類型[18]（圖5）。高滲條帶（HPS）包含于RT1中，但柱塞樣尺度的信息無法充分定義高滲條帶，需結(jié)合PLT（生產(chǎn)測試）、MDT（模塊化動態(tài)測試）及生產(chǎn)動態(tài)信息以明確高滲條帶發(fā)育的具體層段及范圍，在第4部分介紹。

方法一：基于Archie公式測井解釋含水飽和度的確定性插值法。該方法實質(zhì)是三維趨勢約束下井點處測井解釋含水飽和度的外推插值。其關(guān)鍵點為以自由水界面為基準面，構(gòu)建每種巖石類型的測井解釋含水飽和度關(guān)于自由水界面之上高度的三維趨勢（圖9）。進而由Archie公式測井解釋的含水飽和度為硬數(shù)據(jù)，在各巖石類型中以飽和度—自由水界面之上高度的三維關(guān)系為空間趨勢，孔隙度體作為協(xié)克里金約束，應用克里金確定性插值方法建立飽和度模型。

圖9 不同巖石類型的測井解釋含水飽和度與自由水界面之上高度趨勢構(gòu)建Fig.9 Relationship between water saturation and height trend above the FWL of different rock types

方法二：飽和度高度方程（Saturation Height Function）法。該方法基于對實驗室測量的毛細管壓力曲線的擬合，建立不同巖石類型的儲層物性與毛細管壓力曲線參數(shù)之間的回歸關(guān)系，進而建立飽和度關(guān)于儲層物性與自由水界面之上高度的方程，在已建立的孔隙度模型與滲透率模型的基礎(chǔ)上可直接應用方程計算飽和度模型。具體步驟如下：

（1）基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的質(zhì)量控制。剔除測試不完整、壓力間隔不規(guī)則、趨勢不標準及孔隙度、滲透率偏離嚴重的樣本，并開展閉合校正（末端效應校正）與覆壓校正。

（2）建立巖心域的毛細管壓力模型。首先選擇用來擬合毛細管壓力的方法，常用的方法主要包括：Brooks-Corey、Lambda、Skelt-Harrison、Thomeer、Leverett-J等[20-24]。然后用解析函數(shù)擬合各巖石類型中每條毛細管壓力曲線，并提取毛細管壓力曲線的參數(shù)（如排驅(qū)壓力pce、束縛水飽和度Swi和形態(tài)參數(shù)）及巖石物理性質(zhì)參數(shù)（如孔隙度φ、滲透率K及進行回歸，擬合各毛細管壓力曲線參數(shù)與各巖石物理性質(zhì)參數(shù)之間的關(guān)系，比較各方法的擬合效果并選擇最優(yōu)方法。

（3）利用公式（1）將實驗室條件下的毛細管壓力轉(zhuǎn)換為油藏條件下毛細管壓力。利用公式（2）將油藏條件下的毛細管壓力轉(zhuǎn)換為自由水界面之上的高度。

（1）教師對作業(yè)的作用認識不夠。很多教師只把作業(yè)當成是教學中可有可無的點綴，是督促、檢查學生掌握書本知識的一種習慣性方式，忽視了作業(yè)是教學過程的一個重要環(huán)節(jié)，這要求我們必須樹立整體的教學觀念，優(yōu)化教學過程的每個環(huán)節(jié)。讓作業(yè)成為幫助學生加深理解所學知識，拓展學習內(nèi)容，實現(xiàn)自主學習的一種有效活動。

在層序地層研究的基礎(chǔ)上，以全區(qū)等時地層對比的井上分層為硬數(shù)據(jù)、地震構(gòu)造解釋層面為趨勢約束，建立Mishrif組的構(gòu)造模型，并根據(jù)儲層非均質(zhì)性表征的精度要求進行縱向網(wǎng)格化，縱向網(wǎng)格的最大尺度需要刻畫出最小厚度的隔層、夾層及高滲條帶信息，同時也應滿足后期粗化過程中盡量少合并的要求，Mishrif組各層縱向網(wǎng)格的平均厚度約為0.6m。值得注意的是，Mishrif組油藏擁有近30口水平井，只有在水平井精細地層對比分層的基礎(chǔ)上，使得其軌跡與構(gòu)造模型合理匹配，才能使用水平井信息參與建模，否則會導致水平井信息干擾數(shù)據(jù)分析及預測模擬結(jié)果，使得模型脫離實際情況。在完成Mishrif組構(gòu)造模型后對其開展質(zhì)量控制檢查，重點檢查是否存在網(wǎng)格畸變現(xiàn)象，并生成各小層的地層厚度圖，檢查是否存在牛眼（bull-eye）現(xiàn)象。如存在上述問題，需對出現(xiàn)問題區(qū)域的井進行分層檢查，并修改調(diào)整構(gòu)造模型。

式中pc,res——油藏條件下的毛細管壓力，Pa；

（4）計算井上飽和度，調(diào)整飽和度高度方程的參數(shù)，使得計算的含水飽和度與測井解釋的含水飽和度之間的誤差在合理范圍內(nèi)，最終得到各巖石類型的飽和度關(guān)于巖石物理性質(zhì)及自由水界面之上高度的函數(shù)。

實際工作中可分別使用上述兩種方法建立飽和度模型并進行比較。

4 多信息綜合的模型修正

整個油藏描述及儲層非均質(zhì)性評價的過程中應用了多種資料信息，如薄片、柱塞、巖心、測井、更大尺度的地震及生產(chǎn)動態(tài)等資料，它們在觀測尺度上的差異決定了所提供的信息有效性是不同級別的。例如，同一層段的全直徑巖心實驗與柱塞樣所揭示的滲透率存在較大的差異，由于巖心柱塞選取樣本的主觀性或許會掩蓋碳酸鹽巖的強非均質(zhì)性，而動態(tài)測試尺度的滲透率又與實驗室尺度滲透率存在一定差異。因此，需要利用試井、PLT等資料信息對靜態(tài)滲透率進行校正，以確保后期的模擬符合油藏規(guī)模的滲流特征。其中的重點是對高滲條帶與隔層、夾層的精細刻畫。

基于Mishrif組油藏的生產(chǎn)動態(tài)資料，高滲條帶在PLT上反映為產(chǎn)出剖面與吸水剖面貢獻較大，MDT表現(xiàn)為壓降明顯，生產(chǎn)動態(tài)上表現(xiàn)為注入水快速突破。綜合靜態(tài)、動態(tài)信息，在單井上對高滲條帶進行識別并預測其分布，最終在模型中表征出高滲條帶的空間展布，并以動態(tài)信息所反映的滲透率對靜態(tài)滲透率模型進行標定修正。Mishrif組油藏的隔層、夾層在PLT上表現(xiàn)為無產(chǎn)量貢獻、注入水吸水量極低、動態(tài)滲透率低，MDT表現(xiàn)為其上、下地層不同的壓力變化趨勢。在層序地層格架的控制下刻畫出區(qū)域性發(fā)育的隔層，受層序界面控制Mishrif組發(fā)育4套較大范圍、相對連續(xù)的隔層，可通過確定性方法建立其模型。對于發(fā)育規(guī)模較小、不連續(xù)的夾層，則通過隨機模擬的方法建立其模型。

5 應用效果

在完成Mishrif組靜態(tài)三維地質(zhì)模型后，對其進行粗化（按縱向非均質(zhì)性強度來確定各段的粗化網(wǎng)格厚度），并在粗化模型與原始靜態(tài)模型的OOIP（原始地質(zhì)儲量）及Swi（束縛水飽和度）對比檢查無誤后，開展數(shù)值模擬以驗證靜態(tài)模型的可靠性。首次運行結(jié)果表明全油藏及單井的各項生產(chǎn)指標（總液量、產(chǎn)油量、含水率、注水量、井底流壓、MDT、PLT等）擬合率達到近65%（圖10、圖11），證明靜態(tài)模型較為可靠，能夠較真實地反映Mishrif組油藏的儲層非均質(zhì)性，可在粗化模型的基礎(chǔ)上繼續(xù)調(diào)整滲透率場，進一步提高擬合率。

圖10 粗化模型全油藏生產(chǎn)指標擬合效果Fig.10 History match for full oil reservoir production performance by up-scaled model

圖11 粗化模型單井生產(chǎn)指標擬合效果Fig.11 History match for single well production performance by up-scaled model

6 結(jié)論

本文提出了一種由沉積相控制巖石類型，巖石類型控制儲層物性的分級控制、逐級遞進的碳酸鹽巖三維地質(zhì)建模方法，經(jīng)數(shù)值模擬驗證，建立的三維地質(zhì)模型可靠，在伊拉克H油田取得良好的應用效果。

（1）巖石類型作為沉積相、成巖作用等地質(zhì)因素與儲層巖石物理性質(zhì)之間的橋梁，在碳酸鹽巖油藏地質(zhì)建模中扮演了重要角色，通過沉積相模型控制巖石類型模型的空間分布，進而由巖石類型模型控制孔隙度模型、滲透率模型及飽和度模型。

通過對四種管材價格、施工工藝、輸水能力、壓力等級、衛(wèi)生性能、維護費用等進行比較，確定鋼管和PE管易搬運、施工安裝方便，壓力適用于較復雜的山區(qū)地形條件，價格相對較低，所以適用于本工程。提水管線全長0.98 km，由提水泵站至調(diào)蓄水池為DN 250鋼管；供水管線全長1.86 km，由調(diào)蓄水池至三交鎮(zhèn)，為DN 250 PE管。

（2）建立飽和度模型的關(guān)鍵是明確不同巖石類型的含水飽和度同自由水界面之上高度的關(guān)系?？赏ㄟ^三維趨勢約束下井點處Archie測井解釋含水飽和度的外推插值及飽和度高度方程這兩種方法建立飽和度模型。

（3）由于碳酸鹽巖儲層在不同觀測尺度上展現(xiàn)的非均質(zhì)性差異，綜合運用多尺度的信息刻畫隔層、夾層與高滲條帶分布，并對滲透率模型進行修正是建立合理可靠地質(zhì)模型的必要條件。