油氣儲層的“定位儀”

　　尋找油氣儲層的分布規(guī)律及其富集區(qū)，是油田降低開發(fā)成本、提高開發(fā)效率、實現(xiàn)產(chǎn)量硬穩(wěn)定的重要一環(huán)，而儲層隨機建模技術(shù)以其發(fā)揮的顯著作用贏得了這樣的美稱——隨著大的構(gòu)造油氣藏開發(fā)程度的不斷提高，油田產(chǎn)量出現(xiàn)遞減，地質(zhì)科研人員在深挖細找的過程中，常常發(fā)現(xiàn)地層和巖性都極其復(fù)雜的區(qū)域及小幅度、小面積、小斷層構(gòu)造。這類油田具備挖潛的動能和潛質(zhì)，但其開發(fā)難度和風(fēng)險也很大。面對機遇和挑戰(zhàn)，江漢油田勘探開發(fā)研究院走企校合作之路，歷經(jīng)數(shù)十載攻關(guān)，研究完善了油氣儲層的“定位儀”——儲層隨機建模技術(shù)。

　　問世后小試牛刀

　　上世紀70年代末，美國科學(xué)家Andre G Journel曾在所著的《Mining Geostatistics》一書中提出了地質(zhì)模擬的基本構(gòu)想。80年代中后期，隨著計算機的普及，利用計算機及地質(zhì)統(tǒng)計學(xué)原理，將各種物性參數(shù)在儲層內(nèi)部的空間分布建立成一種空間分布模型，這就是早期應(yīng)用在石油開采上的確定性地質(zhì)建模技術(shù)。

　　最早采用的地質(zhì)建模技術(shù)，在理想模式下，認為儲層地質(zhì)狀況的連續(xù)性和持續(xù)性都比較好，利用常規(guī)參數(shù)的平均值，粗略地勾畫地下的地質(zhì)狀況。利用這項技術(shù)，解決了一些地下地質(zhì)構(gòu)造認識不清的問題。

　　但在實際運用過程中，并不是所鉆探之處都是連續(xù)性和持續(xù)性較好的狀態(tài)，地質(zhì)狀況的多樣性和復(fù)雜性是客觀存在的，井與井之間的差異也是存在的，哪怕兩井間只橫跨了數(shù)百米的距離，其極大誤差和變化，將導(dǎo)致儲層建模確定的地下儲層在認識上的巨大偏差、不真實性和不準(zhǔn)確性，最終可能造成鉆探失誤和勘探開發(fā)成本的提高。

　　企校結(jié)合攻難關(guān)

　　在逐步認識到此項技術(shù)應(yīng)用前景的情況下，越來越多的研究人員致力于解決它在應(yīng)用過程中存在的不足。如何讓這項技術(shù)真正客觀準(zhǔn)確地反映地下地質(zhì)狀況和油氣儲層情況，為尋找油氣儲層導(dǎo)航定位?

　　江漢油田勘探開發(fā)研究院結(jié)合油田地質(zhì)狀況的復(fù)雜程度，走院校聯(lián)合攻關(guān)的路子，與長江大學(xué)攜手，開展儲層隨機建模技術(shù)攻關(guān)。

　　基于對儲層建模技術(shù)原理的學(xué)習(xí)解剖和聯(lián)合攻關(guān)，他們逐步將收集的地質(zhì)、測井、地震等資料，利用統(tǒng)計學(xué)原理集中反饋，探索了一套儲層隨機建模方法和流程，通過計算機建立起來的地質(zhì)儲層模型，既滿足了預(yù)測儲層及客觀反映地下三維空間變化的要求，又達到了定量、精細、客觀、隨機反映地下地質(zhì)存在的條件。這就是儲層隨機建模技術(shù)。

　　這一新技術(shù)在油田優(yōu)選區(qū)域開展的實踐應(yīng)用中得到驗證。江漢坪北油田，是一個特殊的低孔、特低滲油藏。其儲層變化快、物性差、非均質(zhì)差等特點，導(dǎo)致了該油田勘探難度增大。如何用最經(jīng)濟最科學(xué)的方法，了解地下資源，減少勘探開發(fā)風(fēng)險?他們利用地表油氣露頭提供的相關(guān)信息來預(yù)測地下油氣儲層分布的新方法，把多種相關(guān)信息融入一個擬建立的地質(zhì)模型中，利用多個模擬結(jié)果對儲層及儲層砂體分布進行預(yù)測和評價，再以分布預(yù)測和建立的地質(zhì)模型(即儲層隨機建模)指導(dǎo)鉆探。實施的新井鉆井成功率達到100%，鉆探所遇砂層厚度較之以往增加16%以上，新增探明儲量762萬噸，可采儲量114.2萬噸。

　　新技術(shù)顯示優(yōu)勢

　　在江漢潛北東區(qū)，地質(zhì)科研人員利用隨機建模技術(shù)大膽實踐，再次獲得成功，證明隨機建模方法在儲層分布及預(yù)測方面大有可為。潛北地區(qū)是江漢盆地石油儲量資源最豐富、最具有精細勘探潛力的地區(qū)之一。區(qū)內(nèi)有黃場、張港、王場等老油田，資源量14812萬噸。但該區(qū)經(jīng)過30多年勘探開發(fā)，石油資源探明率高達54.4%，要發(fā)現(xiàn)新的含油區(qū)塊、實現(xiàn)儲量接替的難度顯而易見。針對該區(qū)實際，地質(zhì)研究人員結(jié)合大量地質(zhì)、巖心分析、測井、地震等信息資料，針對該區(qū)巖性油藏、構(gòu)造—巖性油藏特點，在利用大量數(shù)據(jù)資料建立起數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上，通過三維地震資料高精度目標(biāo)處理、精細解釋、屬性分析、地震反演、地質(zhì)建模等系列技術(shù)方法運用，著力在老油田及其周緣開展巖性解釋，尋找和落實巖性圈閉、地層圈閉及“三小”構(gòu)造。

　　通過建立沉積微相知識庫、潛北東區(qū)構(gòu)造模型、沉積微相模型和物性模型，并結(jié)合三維模型和生產(chǎn)情況，綜合預(yù)測潛北東區(qū)滾動勘探開發(fā)有利目標(biāo)區(qū)3個，經(jīng)滾動勘探開發(fā)實施，實現(xiàn)了含油面積和探明石油地質(zhì)儲量雙增目標(biāo)。

　　油氣儲層隨機建模技術(shù)，在解決特殊復(fù)雜構(gòu)造地質(zhì)認識難題上有了新的突破，為科學(xué)準(zhǔn)確尋找油氣藏提供了有利的技術(shù)手段。該技術(shù)的不斷完善，在老油田二次、三次采油過程中如何提高采收率這一難題上，顯現(xiàn)出技術(shù)優(yōu)勢。

　　據(jù)有關(guān)專家估算，由于儲層多種非均質(zhì)的隔擋和影響，20%以上的可動油未被二次采油驅(qū)劑攝取到。而利用儲層隨機建模技術(shù)，在相對精確的模型狀態(tài)下，有針對性地在老油區(qū)實施勘探開發(fā)，開采的潛力將不言而喻。

　　有待繼續(xù)發(fā)展完善

　　對于儲層隨機建模技術(shù)的發(fā)展，也有專家道出了其中的不足之處。

　　其一，隨機建模技術(shù)預(yù)測的難度日益增大。儲層本身地質(zhì)狀況的復(fù)雜程度、儲層形成過程的復(fù)雜程度以及儲層地質(zhì)非均質(zhì)性的復(fù)雜程度，都不同程度加大了儲層預(yù)測的難度。

　　其二，勘探方向的轉(zhuǎn)移，也導(dǎo)致儲層預(yù)測的艱巨性和長期性。油田開發(fā)從易開發(fā)區(qū)向難開發(fā)區(qū)和邊遠地區(qū)的轉(zhuǎn)移，從儲采基本平衡到儲采嚴重不平衡方向的發(fā)展趨勢，都給新技術(shù)的研究完善和推廣應(yīng)用帶來嚴峻的考驗。如何優(yōu)化開發(fā)方法，以最少的人力、財力投入，獲得最大的油氣采收率和經(jīng)濟效益，就顯得尤為迫切。

　　其三，儲層隨機建模技術(shù)需要加大研究力度，不斷形成系統(tǒng)完善的科學(xué)體系。這將給未來的儲層建模技術(shù)增添科技含量，同時，也預(yù)示著新技術(shù)前行的道路崎嶇漫長。