论文部分内容阅读
[摘 要]羊二庄油田为一具有40多年开发历程的层状砂岩老油田，已处于高含水开发后期，为提高油田开发水平，油田自2001年起在本区开展了油藏精细描述工作，效果显著，方案实施后使羊二庄油田近些年来一直保持稳产。但面对一个已开发30多年的老油田，其本身如剩余可采储量、单一措施结构、注采矛盾等各种矛盾突出，一次描述很难从根本上解决油田的各种难题，而且随着描述工作的深入，油藏描述的难度越来越大，描述后的潜力也越来越小，迫切需要在一次描述的基础上，从研究对象、研究手段上做更精细的工作，进一步量化剩余潜力及挖潜对象，提高羊二庄油田的开发水平，因此重新进行了精细油藏描述，本次研究针对上次描述存在的不足及目前开发中存在的主要问题，寻找出了可行的技术和方法。
[关键词]羊二庄油田；油藏精细开发；建模数模一体化技术
中图分类号：P618.13；TE327 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）18-0034-01
前言
羊二庄油田一断块为一构造控制的底水油藏，天然能量充足，主力开发层系为明化镇组，经过几十年的开发目前已经进入特高含水开发后期。目前存在的主要问题：①单井点含水高，挖潜困难；②自然递减持续上升，稳产基础很差；③剩余油分布越来越分散，开发难度大。为提高开发水平需要建立精细准确的三维地质模型，开展定量化剩余油分布研究及改善开发效果的方式方法研究，编制具有针对性的综合调整方案。
1 油藏进行构造建模的目的
构造建模的目的是为沉积微相模拟及储层物性模拟提供合理的地层框架。地质构造建模分为构造层位模拟和断层模拟两部分。在以往分层数据的基础上，以层序地层学理论为依据，按照等时原则，将油田各类井的分层数据进行了适当合理的调整，即将明I、明Ⅲ、馆I、馆Ⅱ、馆Ⅲ油组共分成6O个单砂层，使构造层位模拟的精度则达到了单砂层，即总共完成61个单砂层顶的构造建模。
2 构造建模的主要内容
2.1 断层的处理
在断层模拟过程中，首先是在地震解释的基础上分析区块中断层对储层的控制作用，确定断层级别及相互间关系，然后利用地震解释的断层多边形和层位模拟的结果，通过相应的模块，分别模拟每条断层的断层面和断层线，从而得到合理的断层模型。
2.2 沉积相模拟
（1）沉积相模拟的参数控制
沉积相的分布有其内在规律。相的空间分布与地层层序之间、相与相之间、相内部的沉积层之间均有一定的成因关系。因此，在模拟过程中，除以单井的沉积微相数据作为首要输入数据外，还需认真描述沉积微相的分布规律。
（2）沉积相模拟结果的可靠性分析
①与井点沉积微相高度一致；②忠实地质规律；③ 描述各种可能的储层分布。
通过羊二庄沉积微相随机模拟，共得到7个沉积微相模型。每一个模拟结果在井点处都与井的沉积微相一致；不同的模拟结果则真实地反应了各种符合地质规律的可能性。
2.3 储层物性建模
首先利用沉积微相的分布通过地质统计学的“区域化变量”确定储层物性参数的关联空间，然后通过高斯变换与变差函数分析描述储层物性的规律性，在上面基础上进行物性模拟。最后以储层物性模拟结果与井点物性完全吻合、模拟物性分布特征与沉积微相一致为标准进行效果分析。
2.4 三维相控地质模型
为了更准确地表征储层的物性，地质建模的平面设计网格30m×30m，垂向最大网格为0.4m，所以地质模型的网格达2246×104个节点。模型的准确性从两方面进行分析：首先是储层物性的模拟结果与井点物性数据基本吻合，储层物性模拟的结果在空间上合理描述了储层物性的非均质性，在垂向上与井的物性数据基本一致；其次模拟物性的分布特征与沉积微相一致，即孔隙度、渗透率以及含水饱和度等参数的模拟结果与沉积微相的分布形态一致。总之，储层物性模拟的结果符合成因控制学规律，说明了该项目的相控储层物性建模的结果比较可靠，取得了较好的效果。
2.5 与数模软件的接口
地质建模的网格节点比较多，但受计算机性能和运算速度的的影响，油藏模拟网格节点数一般不超过30×104。因此对于如此庞大的地质模型必须通过网格粗化后，油藏模拟模型方能接受。精细的地质模型经过粗化后地质属性特征（非均质性）必定会受到影响。
3 底水油藏数值模拟研究
本次模拟的研究范围是羊二庄油田的庄一断块明三5，油水井总数为81口。其中油井63口，水井18口。针对其底水油藏特点，在油藏底部设置Fetkovich水体。
3.1 模拟层的划分
为了更好的反映出地下流体分布情况，提高研究的准确性和实用性，此次数值模拟模拟层划分到单砂体。庄一断块明三5划分4个单砂体，将明三51、明三52、明三53每个砂体再细分为5个模拟层，即数值模拟为16个模拟层。
3.2 网格系统及动静态模型的建立
根据油藏形状及井网疏密程度，采用不等距的角点网格系统，整个模型的网格节点数为51200个。利用RMS软件建立相控三维可视化地质模型，经网格粗化后输出Eclipes可应用的静态地质模型。根据油田各种措施的疏密程度及生产平稳程度将油田整个生产历史划分为每半年一个时间阶段，并按时问阶段统计生产数据，并将单井核实日产油、日注水、射孔层位按不同时间阶段输入到计算机，建立动态模型。
3.3 历史拟合
油藏历史拟合是数值模拟的关键，其结果直接影响着剩余油分布的可靠性，历史拟合包括储量拟合和生产动态拟合。通过合理的调整模拟参数，拟合较好的井，即误差在5个百分点之内的占55%；拟合一般的井，即趋势一致，部分拟合点误差在5～10个百分点的占35%；拟合较差的井，即误差在10个百分点以上的占10%。
3.4 剩余油分布特征
①断层及微构造控制的剩余油。由于断层的封闭遮挡作用，在油水与断层间无泄流区，地下流体因不能流动而形成滞留区，这种区域的剩余油饱和度较高；注入水在油藏顶部起到了侧向驱油的效果，使得局部微构造的小高点仍有少量的剩余油存在。②底水锥进在井间造成的剩余油。形成此种剩余油饱和度高值区的主要原因细分为兩种，一是纵向上砂体层内的物性差异，导致底水推进不均；二是由于直井开采底水油田所存在的弊端导致底水沿井底锥进。这类剩余油富集区域在底水锥进油藏中比较常见，是剩余油潜力最大的部位。这一方面可以通过改变井的工作制度来挖潜，另一方面可以适当打调整井也是动用这部分剩余储量的有效办法。
3.5 综合调整方案编制及实施效果
针对杨二庄油田剩余油分布特点，编制明三5综合调整方案部署水平井4口，直井2口，预计新建能力3.6×104t，增加可采储量26×104t，采收率提高3.4%。根据方案安排目前已实施水平井直井共3口，新增日产水平40t/d，其中水平井初期产量35t/d，含水l3%。
4 结论
通过建模数模一体化技术在羊二底水油藏精细描述中的应用，建立了单砂层级别的相控三维可视化地质模型，实现了油藏模型和油藏管理的信息化、可视化，量化了剩余油的分布，编制了以二次采油、底水油藏治理为主的综合调整方案，最大限度的提高了采收率，取得了良好的经济效益，对大港油田同类油藏的开发中后期综合治理具有借鉴意义。
参考文献
[1] 张建军.油藏建模技术在老井挖潜中的应用[J].石油化工应用，2016，13（1）：53～55.
[2] 冯国杰.相控建模技术在大港羊二庄油田的应用[J].石油地质与工程，2008，23（3）：140～143.
[3] 温静峰.“双高期”油藏剩余油分布规律及挖潜对策[J].特种油气藏，2014，11（4）：25～28.
[关键词]羊二庄油田；油藏精细开发；建模数模一体化技术
中图分类号：P618.13；TE327 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）18-0034-01
前言
羊二庄油田一断块为一构造控制的底水油藏，天然能量充足，主力开发层系为明化镇组，经过几十年的开发目前已经进入特高含水开发后期。目前存在的主要问题：①单井点含水高，挖潜困难；②自然递减持续上升，稳产基础很差；③剩余油分布越来越分散，开发难度大。为提高开发水平需要建立精细准确的三维地质模型，开展定量化剩余油分布研究及改善开发效果的方式方法研究，编制具有针对性的综合调整方案。
1 油藏进行构造建模的目的
构造建模的目的是为沉积微相模拟及储层物性模拟提供合理的地层框架。地质构造建模分为构造层位模拟和断层模拟两部分。在以往分层数据的基础上，以层序地层学理论为依据，按照等时原则，将油田各类井的分层数据进行了适当合理的调整，即将明I、明Ⅲ、馆I、馆Ⅱ、馆Ⅲ油组共分成6O个单砂层，使构造层位模拟的精度则达到了单砂层，即总共完成61个单砂层顶的构造建模。
2 构造建模的主要内容
2.1 断层的处理
在断层模拟过程中，首先是在地震解释的基础上分析区块中断层对储层的控制作用，确定断层级别及相互间关系，然后利用地震解释的断层多边形和层位模拟的结果，通过相应的模块，分别模拟每条断层的断层面和断层线，从而得到合理的断层模型。
2.2 沉积相模拟
（1）沉积相模拟的参数控制
沉积相的分布有其内在规律。相的空间分布与地层层序之间、相与相之间、相内部的沉积层之间均有一定的成因关系。因此，在模拟过程中，除以单井的沉积微相数据作为首要输入数据外，还需认真描述沉积微相的分布规律。
（2）沉积相模拟结果的可靠性分析
①与井点沉积微相高度一致；②忠实地质规律；③ 描述各种可能的储层分布。
通过羊二庄沉积微相随机模拟，共得到7个沉积微相模型。每一个模拟结果在井点处都与井的沉积微相一致；不同的模拟结果则真实地反应了各种符合地质规律的可能性。
2.3 储层物性建模
首先利用沉积微相的分布通过地质统计学的“区域化变量”确定储层物性参数的关联空间，然后通过高斯变换与变差函数分析描述储层物性的规律性，在上面基础上进行物性模拟。最后以储层物性模拟结果与井点物性完全吻合、模拟物性分布特征与沉积微相一致为标准进行效果分析。
2.4 三维相控地质模型
为了更准确地表征储层的物性，地质建模的平面设计网格30m×30m，垂向最大网格为0.4m，所以地质模型的网格达2246×104个节点。模型的准确性从两方面进行分析：首先是储层物性的模拟结果与井点物性数据基本吻合，储层物性模拟的结果在空间上合理描述了储层物性的非均质性，在垂向上与井的物性数据基本一致；其次模拟物性的分布特征与沉积微相一致，即孔隙度、渗透率以及含水饱和度等参数的模拟结果与沉积微相的分布形态一致。总之，储层物性模拟的结果符合成因控制学规律，说明了该项目的相控储层物性建模的结果比较可靠，取得了较好的效果。
2.5 与数模软件的接口
地质建模的网格节点比较多，但受计算机性能和运算速度的的影响，油藏模拟网格节点数一般不超过30×104。因此对于如此庞大的地质模型必须通过网格粗化后，油藏模拟模型方能接受。精细的地质模型经过粗化后地质属性特征（非均质性）必定会受到影响。
3 底水油藏数值模拟研究
本次模拟的研究范围是羊二庄油田的庄一断块明三5，油水井总数为81口。其中油井63口，水井18口。针对其底水油藏特点，在油藏底部设置Fetkovich水体。
3.1 模拟层的划分
为了更好的反映出地下流体分布情况，提高研究的准确性和实用性，此次数值模拟模拟层划分到单砂体。庄一断块明三5划分4个单砂体，将明三51、明三52、明三53每个砂体再细分为5个模拟层，即数值模拟为16个模拟层。
3.2 网格系统及动静态模型的建立
根据油藏形状及井网疏密程度，采用不等距的角点网格系统，整个模型的网格节点数为51200个。利用RMS软件建立相控三维可视化地质模型，经网格粗化后输出Eclipes可应用的静态地质模型。根据油田各种措施的疏密程度及生产平稳程度将油田整个生产历史划分为每半年一个时间阶段，并按时问阶段统计生产数据，并将单井核实日产油、日注水、射孔层位按不同时间阶段输入到计算机，建立动态模型。
3.3 历史拟合
油藏历史拟合是数值模拟的关键，其结果直接影响着剩余油分布的可靠性，历史拟合包括储量拟合和生产动态拟合。通过合理的调整模拟参数，拟合较好的井，即误差在5个百分点之内的占55%；拟合一般的井，即趋势一致，部分拟合点误差在5～10个百分点的占35%；拟合较差的井，即误差在10个百分点以上的占10%。
3.4 剩余油分布特征
①断层及微构造控制的剩余油。由于断层的封闭遮挡作用，在油水与断层间无泄流区，地下流体因不能流动而形成滞留区，这种区域的剩余油饱和度较高；注入水在油藏顶部起到了侧向驱油的效果，使得局部微构造的小高点仍有少量的剩余油存在。②底水锥进在井间造成的剩余油。形成此种剩余油饱和度高值区的主要原因细分为兩种，一是纵向上砂体层内的物性差异，导致底水推进不均；二是由于直井开采底水油田所存在的弊端导致底水沿井底锥进。这类剩余油富集区域在底水锥进油藏中比较常见，是剩余油潜力最大的部位。这一方面可以通过改变井的工作制度来挖潜，另一方面可以适当打调整井也是动用这部分剩余储量的有效办法。
3.5 综合调整方案编制及实施效果
针对杨二庄油田剩余油分布特点，编制明三5综合调整方案部署水平井4口，直井2口，预计新建能力3.6×104t，增加可采储量26×104t，采收率提高3.4%。根据方案安排目前已实施水平井直井共3口，新增日产水平40t/d，其中水平井初期产量35t/d，含水l3%。
4 结论
通过建模数模一体化技术在羊二底水油藏精细描述中的应用，建立了单砂层级别的相控三维可视化地质模型，实现了油藏模型和油藏管理的信息化、可视化，量化了剩余油的分布，编制了以二次采油、底水油藏治理为主的综合调整方案，最大限度的提高了采收率，取得了良好的经济效益，对大港油田同类油藏的开发中后期综合治理具有借鉴意义。
参考文献
[1] 张建军.油藏建模技术在老井挖潜中的应用[J].石油化工应用，2016，13（1）：53～55.
[2] 冯国杰.相控建模技术在大港羊二庄油田的应用[J].石油地质与工程，2008，23（3）：140～143.
[3] 温静峰.“双高期”油藏剩余油分布规律及挖潜对策[J].特种油气藏，2014，11（4）：25～28.