摘 要

摘　要：鄂爾多斯盆地蘇里格氣田蘇53區(qū)塊勘探開發(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高滲透儲集砂體的分布規(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高滲透儲集砂體的分布規(guī)律、優(yōu)選出天然氣相對富集區(qū)，在綜合利用氣藏勘探、開發(fā)過程中獲得的地震、地質(zhì)、測井、鉆井以及開發(fā)動態(tài)資料的基礎(chǔ)上，應用相控條件隨機模擬方法建立了定量的儲層地質(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)，對該區(qū)塊南部地區(qū)大面積低滲透、低豐度背景下有效儲集砂體的展布規(guī)律及井間儲層參數(shù)進行了預測。結(jié)果表明：①該區(qū)塊有效儲層主要分布在中南部和酉部，以低孔隙度、低滲透率儲層為主，其分布受沉積相控制明顯，以河道砂為主的有效儲層孔隙度明顯高于其他巖性儲層；②相對高孔隙度、高滲透率儲層在側(cè)向上和縱向均被相對低孔隙度、低滲透率儲層所分隔，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  儲集層地質(zhì)模型  砂體預測  有效儲集層

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)塊南北長約43km，東西寬約23km，總面積999km²。蘇53區(qū)塊上報探明天然氣地質(zhì)儲量為：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、開發(fā)過程中獲得的地震、地質(zhì)、測井、鉆井以及開發(fā)動態(tài)資料的基礎(chǔ)上，應用相控條件隨機模擬方法建立定量的氣藏地質(zhì)模型^[1-6]，詳細開展其有效儲集砂體展布規(guī)律研究，通過研究儲集砂體的沉積特征、儲層物性特征和非均質(zhì)性等特點，從宏觀和微觀上明確蘇53區(qū)塊總體低滲透背景下相對高滲透儲集砂體的分布規(guī)律，優(yōu)選出天然氣相對富集區(qū)，為氣田下一步規(guī)模實施水平井井網(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個小層，其中盒8_下亞段2個小層，盒8下亞段4個小層，山1段3個小層。依據(jù)工區(qū)平面井網(wǎng)間距和砂體厚度分布頻率，對蘇53區(qū)網(wǎng)格的幾何尺寸定義為50m×50m，縱向上對目前的9個小層，每個小層垂向劃分為20個網(wǎng)格，主力目的層盒8下亞段分為80個網(wǎng)格，精度達到每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)已知井點的數(shù)據(jù)，采用確定性建模和約束隨機建模技術(shù)給各網(wǎng)格節(jié)點賦值。

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，沒有起伏，區(qū)內(nèi)無斷裂發(fā)育。在建模時首先要解決各層面空間接觸關(guān)系，進行構(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行空間疊合，確定各砂層層面間的接觸關(guān)系；確定儲層建模的網(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，儲層空間網(wǎng)格體的賦值方式選擇角點網(wǎng)格類型，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　儲層地質(zhì)模型

1．2．1單砂體模型

儲層砂體模型是指儲層單砂體在平面、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。其利用測井資料處理提供的井點處各砂體的物性特征，以地質(zhì)統(tǒng)計學為手段，應用隨機建模技術(shù)，預測出井間砂體變化，從而得到單砂體分布的三維數(shù)據(jù)體，揭示儲層單砂體的三維空間展布^[9-13]。

在隨機建模過程中，變差函數(shù)是一個核心參數(shù)，不同變差函數(shù)模型計算的變程長短不同，利用其建模的結(jié)果也不同。在建模過程中，進行了不同變差函數(shù)模型的試算對比和檢驗。通過對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)來看，區(qū)內(nèi)砂泥分布與實際一致，井點砂體和井間砂體符合率超過98％。

 

1．2．2物性參數(shù)模型

儲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)體的形式反映儲層內(nèi)孔隙度、滲透率等物性參數(shù)場的李問分布特征，孔隙度和滲透率表征了氣藏的儲集能力和滲流能力，因而物性模型是地質(zhì)模型中的重點。地下儲集層物性分布具有非均質(zhì)性與各向異性。因此，應用地質(zhì)統(tǒng)計學和隨機過程的地震約束軟約束下相控隨機模擬方法，是定量描述儲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，相對高孔儲層在側(cè)向上和縱向均被相對低孔儲層所分隔，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，利用序貫高斯隨機模擬技術(shù)進行模擬，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，達到50％，局部含氣飽和度超過高達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、單井剖面微相及測井曲線對應程度、微相模型分布與地質(zhì)認識的微相平面分布圖幾個方面來驗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、單井剖面及測井曲線對應程度來驗證微相模型的精度和可靠性。從建模驗證圖(圖5)來看，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)的實際情況。

 

不同的巖相對該區(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，說明其物性相對較好；較細的河口壩砂巖沉積物性相對較差，同樣含氣的情況下，河道砂巖的氣層厚度明顯大于較細砂巖沉積的氣層厚度，含氣飽和度也普遍相對較高。這從各小層的儲層參數(shù)平面圖上可以清楚地反映出來。

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有效儲層的分布范圍和趨勢。通過地質(zhì)建模預測盒8下亞段4、5、6小層累計有效砂巖厚度為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導井區(qū)有效厚度最大，達到20m左右；低值區(qū)主要分布在蘇53-7井東部、82-37H導井區(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、儲層結(jié)構(gòu)模型、儲層參數(shù)模型、流體分布模型)，預測蘇53區(qū)塊南部有效儲層主要分布在該區(qū)中南部和西部，以低孔、低滲儲層為主，其分布受沉積相控制明顯，以河道砂為主的有效儲層孔隙度明顯高于其他巖性；相對高孔滲儲層在側(cè)向上和縱向均被相對低孔滲儲層所分隔，孔隙度滲透率井間差異較大。

 

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本文作者：李明波

作者單位：中國石油長城鉆探工程公司蘇里格氣田項目部