油氣儲(chǔ)層的“定位儀”

　　尋找油氣儲(chǔ)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(shí)現(xiàn)產(chǎn)量硬穩(wěn)定的重要一環(huán)，而儲(chǔ)層隨機(jī)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(xì)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(dòng)能和潛質(zhì)，但其開發(fā)難度和風(fēng)險(xiǎn)也很大。面對機(jī)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(chǔ)層的“定位儀”——儲(chǔ)層隨機(jī)建模技術(shù)。

　　問世后小試牛刀

　　上世紀(jì)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(jì)算機(jī)的普及，利用計(jì)算機(jī)及地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)原理，將各種物性參數(shù)在儲(chǔ)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(rèn)為儲(chǔ)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(xiàng)技術(shù)，解決了一些地下地質(zhì)構(gòu)造認(rèn)識(shí)不清的問題。

　　但在實(shí)際運(yùn)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(chǔ)層建模確定的地下儲(chǔ)層在認(rèn)識(shí)上的巨大偏差、不真實(shí)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(rèn)識(shí)到此項(xiàng)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(xiàng)技術(shù)真正客觀準(zhǔn)確地反映地下地質(zhì)狀況和油氣儲(chǔ)層情況，為尋找油氣儲(chǔ)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(chǔ)層隨機(jī)建模技術(shù)攻關(guān)。

　　基于對儲(chǔ)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(jì)學(xué)原理集中反饋，探索了一套儲(chǔ)層隨機(jī)建模方法和流程，通過計(jì)算機(jī)建立起來的地質(zhì)儲(chǔ)層模型，既滿足了預(yù)測儲(chǔ)層及客觀反映地下三維空間變化的要求，又達(dá)到了定量、精細(xì)、客觀、隨機(jī)反映地下地質(zhì)存在的條件。這就是儲(chǔ)層隨機(jī)建模技術(shù)。

　　這一新技術(shù)在油田優(yōu)選區(qū)域開展的實(shí)踐應(yīng)用中得到驗(yàn)證。江漢坪北油田，是一個(gè)特殊的低孔、特低滲油藏。其儲(chǔ)層變化快、物性差、非均質(zhì)差等特點(diǎn)，導(dǎo)致了該油田勘探難度增大。如何用最經(jīng)濟(jì)最科學(xué)的方法，了解地下資源，減少勘探開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)?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(chǔ)層分布的新方法，把多種相關(guān)信息融入一個(gè)擬建立的地質(zhì)模型中，利用多個(gè)模擬結(jié)果對儲(chǔ)層及儲(chǔ)層砂體分布進(jìn)行預(yù)測和評(píng)價(jià)，再以分布預(yù)測和建立的地質(zhì)模型(即儲(chǔ)層隨機(jī)建模)指導(dǎo)鉆探。實(shí)施的新井鉆井成功率達(dá)到100%，鉆探所遇砂層厚度較之以往增加16%以上，新增探明儲(chǔ)量762萬噸，可采儲(chǔ)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(jī)建模技術(shù)大膽實(shí)踐，再次獲得成功，證明隨機(jī)建模方法在儲(chǔ)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(chǔ)量資源最豐富、最具有精細(xì)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(dá)54.4%，要發(fā)現(xiàn)新的含油區(qū)塊、實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)量接替的難度顯而易見。針對該區(qū)實(shí)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(diǎn)，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(xì)解釋、屬性分析、地震反演、地質(zhì)建模等系列技術(shù)方法運(yùn)用，著力在老油田及其周緣開展巖性解釋，尋找和落實(shí)巖性圈閉、地層圈閉及“三小”構(gòu)造。

　　通過建立沉積微相知識(shí)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(dòng)勘探開發(fā)有利目標(biāo)區(qū)3個(gè)，經(jīng)滾動(dòng)勘探開發(fā)實(shí)施，實(shí)現(xiàn)了含油面積和探明石油地質(zhì)儲(chǔ)量雙增目標(biāo)。

　　油氣儲(chǔ)層隨機(jī)建模技術(shù)，在解決特殊復(fù)雜構(gòu)造地質(zhì)認(rèn)識(shí)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(chǔ)層多種非均質(zhì)的隔擋和影響，20%以上的可動(dòng)油未被二次采油驅(qū)劑攝取到。而利用儲(chǔ)層隨機(jī)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(shí)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(chǔ)層隨機(jī)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(jī)建模技術(shù)預(yù)測的難度日益增大。儲(chǔ)層本身地質(zhì)狀況的復(fù)雜程度、儲(chǔ)層形成過程的復(fù)雜程度以及儲(chǔ)層地質(zhì)非均質(zhì)性的復(fù)雜程度，都不同程度加大了儲(chǔ)層預(yù)測的難度。

　　其二，勘探方向的轉(zhuǎn)移，也導(dǎo)致儲(chǔ)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(yuǎn)地區(qū)的轉(zhuǎn)移，從儲(chǔ)采基本平衡到儲(chǔ)采嚴(yán)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(yán)峻的考驗(yàn)。如何優(yōu)化開發(fā)方法，以最少的人力、財(cái)力投入，獲得最大的油氣采收率和經(jīng)濟(jì)效益，就顯得尤為迫切。

　　其三，儲(chǔ)層隨機(jī)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(chǔ)層建模技術(shù)增添科技含量，同時(shí)，也預(yù)示著新技術(shù)前行的道路崎嶇漫長。