关键井研究

王德明　王贺林
【摘要】　油藏描述技术自我国开始引进、发展以来，已在油田勘探、开发领域得到了广泛的应用，尤其是“八五”以来新技术、新方法的应用和各生产、研究单位的攻关努力，使油藏描述技术有了明显的进展；油藏描述定量化与半定量化研究内容和程度的丰富和提高，使储层横向预测技术、测井多井评价技术、储层形态、储层参数和含油性预测等方面的地质建模技术更接近地下实体；成果显示的可视化程度和预测模拟技术进一步提高。目前油藏描述技术已成为油田科技人员地质研究的重要手段。
【关键词】　油藏描述　地震横向预测　测井多井评价　随机建模　神经网络
一、概述
油藏描述是70年代末开始出现、80年代发展起来并在不断完善的一项对油气藏进行综合研究和评价的新技术。国内外学者对油藏描述技术都进行了不同的定义，国内大多数学者认为，油藏描述是把地质、地震、测井、生产测试和计算机技术等融为一体，对油藏的格架、储层属性及其内部的流体性质、空间分布等进行全面性的综合研究和描述，最终建立一个三维、定量的油藏地质模型的一套综合应用技术，从而为合理开发油（气）藏制定开发战略和技术措施提供必要的和可靠的地质依据。
国外首先提出油藏描述概念的斯伦贝谢测井公司认为，油藏描述技术服务（或油藏研究）以测井为主。斯伦贝谢公司提出油藏描述应分为：①油田地质构造与储集体几何形态的研究；②关键井研究；③油田测井资料标准化；④测井相分析；⑤油田参数转换与渗透率的研究；⑥井与井间的地层对比；⑦单井综合测井地层评价；⑧储集层参数的汇总与作图；⑨计算油田的油气地质储量；⑩单井动态模拟；⑪测井数据库的建立与应用等11个研究内容。他们并提出，油藏描述的核心是测井油藏描述。到1985年斯伦贝谢公司才将三维地震资料及VSP（垂直地震）资料引入到油藏描述的测井井间相关的研究中，但它所强调的油藏描述仍是以测井为主体模式的技术、多学科的协同研究及最终的储层三维模型。
我国开始引进油藏描述（reservoir description）这一术语是在80年代中期，并从多方面开展了综合研究攻关工作。进入90年代，油藏描述工作在我国各大油田得到了全面开展，通过各油田、石油院校、研究单位的共同努力，逐步形成了一些适应我国陆相储层和多断块特点的油藏描述方法，形成了以地质、地震、测井、综合录井、测试等资料为研究内容的油藏描述系统。
二、在油田开发中的应用
油藏描述在油气田应用较为广泛，为更多的在油田开发领域工作的技术人员所接受，并逐渐完善、规范，形成了具有开发特色的油藏描述理论技术，如精细沉积微相研究技术、微构造研究技术、随机建模技术、综合储层预测技术、综合地质建模技术、裂缝预测技术、确定剩余油技术，等等。
为了更精确地研究油气田开发过程中的地质变化、指导油气田生产，我们应根据油气田所处的不同的开发阶段，提出不同的研究内容和技术要求。也就是在油田发现、评价、开发、设计等开发准备阶段，确定为早期油藏描述；在方案实施、调整等主体开发阶段确定为主体阶段油藏描述；在油田进入高含水期提高采收率阶段确定为精细油藏描述。
1.早期油藏描述
油田开发早期，油田刚被勘探发现确定，主要研究目的是油田的评价、开发设计，尽可能真实地描述地下状况。这一阶段资料来源少，主要以应用地震、探井地质资料为主，其主要研究内容和技术包括：
（1）以区域背景和地震资料为基础，从成因分析入手，确定油藏的基本骨架（构造骨架、沉积骨架、地层骨架）；
（2）以储层沉积学为基础，应用地质知识库的沙体空间分布预测技术，应用比较沉积学原理，在正确分析沉积环境的基础上，依靠古代和现代的同类型沉积类似物的已有地质知识来进行推理，进行储层建模；
（3）应用地震横向预测资料建立概念地质模型；
（4）以确定储层骨架空间分布为重点的随机建模技术；
（5）油气水分布确定。
2.主体开发阶段油藏描述
油田主体开发阶段，也就是开发方案实施、监测、调整阶段。这一阶段工作的核心内容就是最大限度地提高二次采油的采收率，推迟三次采油甚至四次采油阶段的到来。这一阶段钻井、录井、测井、测试资料丰富，油藏描述研究的内容具体丰富，主要内容可依据开发的需要分为二个小阶段。
第一个小阶段是主体开发初级阶段油藏描述，具体研究内容包括以下7项：
（1）构造落实；
（2）地层划分及对比，全区统层；
（3）各种地质图件（对比图、剖面图、栅状图、平面图）的编制；
（4）各种基础数据的统计，分析整理，如
沙体形态，长、宽延伸方向，连通程度，韵律性
夹层类型、成因、分布、厚度、密度、频率、渗透性
裂缝发育状况，发育的位置、岩性、层位、井段、强度、开启性、作用等；
（5）编制射孔方案
从地质上分析储量动用程度，打开程度的完善性
根据储层、油气水分布确定射孔井段的位置
检查井身结构，固井质量；
（6）编制配产配注方案
储层连通性，受益井多少
储层微观孔隙结构及敏感性，提出注水水质要求
分析高渗透带可能造成的水窜性
分析边底水能量
出砂；
（7）编制措施治理方案（酸化、压裂）
储层成岩作用，胶结物成分及含量
现地应力大小及方向
构造发育史，古地应力场演变，裂缝发育分布及方向等。
第二个小阶段是主体开发中后期油藏描述，用越来越多的动态资料验证静态资料的准确性，修正地质模型，具体研究内容包括以下6项：
（1）深化储层沉积研究，通过动态、静态资料的结合进行沉积相再认识，细分对比单元；
（2）通过动态资料补充修改储层的对比连通关系；
（3）利用生产测试和试井资料验证断层及隔层的封闭性；
（4）通过注采井见效快慢，评价储层平面非均质性及储层渗透率的方向性，进而预测注水波及效率及死油区的分布；
（5）利用产液剖面、吸水剖面研究储层水淹厚度，进行储层层内非均质程度的再评价；
（6）研究同一套开发层系内不同渗透率储层的动用状况，进行层间非均质性研究。
这一阶段油藏描述的研究精度明显提高，主要应用技术有：
（1）小层划分对比及全区统层技术；
（2）落实构造系统，包括三维地震、地层倾角测井、钻井地层对比、RFT测试、油气水分布关系、注示踪剂等；
（3）测井多井储层评价技术；
（4）动态跟踪研究；
（5）测试方法综合应用；
（6）储层静态模型建立方法技术。
3.高含水期提高采收率油藏精细描述阶段
这一阶段油田开发已进入后期，地下油气分布减少而且零散。因此这一阶段油藏描述的主要特点是研究精度高，研究单位小，与动态结合更紧，计算机化程度高，预测符合率高，最终能更精确、直观地描述地下状况。主要应用的技术、方法是：
（1）微地质界面研究；
（2）沉积微相、微流动单元研究；
（3）储层物性动态变化空间分布规律研究；
（4）流动单元空间结构研究；
（5）储层预测随机模型建立；
（6）地质、油藏、数值模拟一体化研究剩余油分布规律。
随着油藏描述技术的广泛应用，一些新的技术、新的方法也得到了充分的应用，如地质统计分析、灰色系统分析、模糊数学、神经网络及分析几何学等，以及先进的计算机、工作站技术的普遍应用，从而使油藏描述技术的应用更加科学化、精细化和定量化，图象显示直观可视化（图1）。

图1　现代油藏描述流程图

油藏描述技术的应用，为我们认识高含水、高采出油田的剩余油潜力分布状况，低渗、稠油、构造岩性复杂油田投入开发进行概念设计，制定开发方案，提供了先进的技术和方法，并取得了很好的效果。如“八五”以来应用现代油藏描述方法，对东河塘、丘陵、彩南、埕乌、小捞、塔中4等油田进行早期描述，编制概念设计，制定开发方案，不仅节约了资金而且创出了90年代开发工作新水平。再者，应用精细油藏描述技术，对高含水油田进行研究，指导对重点519个区块开展了控水稳油工作，年平均含水上升率由1990年的1.9%降到1995年的0.25%，自然递减率一直控制在14%以内，综合递减率控制在7%以内，创造了显著的经济效益。
三、今后的发展方向
油藏描述技术是一种多学科交叉，地震、测井、石油地质、随机模拟和计算机科学相互综合应用的技术；油藏描述技术今后的发展应用，主要是解决地下复杂地质体模式判别问题、油藏参数空间分布、连续定量反应问题、储层流体渗流动态显示问题、最优工程方案确定问题等。因此油藏描述的发展趋势关键取决于提高多学科协同分析地质问题的综合程度，随着模拟技术的深入应用和计算机功能的高速发展，用更准确的模型来实现对储层结构和油藏参数的高精度预测会是不久的将来的事。

你好
油藏描述，简称RDS技术服务，就是对油藏各种特征进行三维空间的定量描述和表征以至预测。其最终成果是建立反映油藏圈闭几何形态及其边界条件，储集及渗流特征、流体性质及分布特征的三维或四维油藏地质模型。

油藏描述是在七十年代末期，随着计算机技术的迅速发展而发展起来的一项优化全油田多学科相关信息来研究与定量表征、评价油气藏的新技术。

国内外最早提出油藏描述的是斯伦贝谢公司，当时，他们认为油藏描述技术服务（或油藏研究）以测井为主，并把油藏描述分为：（1）油田地质构造与储集体几何形态的研究；（2）关键井研究；（3）油田测井资料标准化；（4）测井相分析；（5）油田参数转换与渗透率的研究；（6）井与井间的地层对比；（7）单井综合测井地层评价；（8）储集层参数的汇总与作图；（9）计算油田的油气地质储量；（10）单井动态模拟；（11）测井数据库的建立与应用等11个研究内容，核心是测井油藏描述，至1985年斯论贝谢公司才将三维地震资料及VSP（垂直地震）资料引入油藏描述的测井井间相关的研究中，但它所强调的仍是以测井为主体模式的技术，多学科的协同研究及最终的储层三维模型。
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作为油气藏内部特性“窗口”的关键井研究，目的是确定井剖面地层的矿物成分和岩相；确定适合于全油田的测井解释模型、解释方法与解释参数；建立全油田统一的测井刻度标准和测井数据标准化方法以及油藏参数转换关系，测井相分析、研究测井相与地质相间的关系等，以揭示油气藏内部特性，指导全油田测井地层评价与地质研究等。因此，这是油藏描述中极重要的部分。一般应在油田选取符合下列条件的几口井作为全面研究的关键井。

（一）关键井选择条件

1）位于构造的重要部位，且近于垂直的井。

2）取心井，有系统的岩心分析和录井资料，地质情况比较清楚。

3）井眼好，钻井液好，具有最有利的测井条件和测井深度。

4）有项目齐全的裸眼井测井信息，包括最新测井方法的信息。

5）有生产测试、生产测井和重复式地层测试器信息，有齐全准确的油、气、水产量及压力和渗透率信息。

（二）关键井研究内容

1）岩心信息的深度归位，保证同一口井的所有测井和地质信息都有准确的深度和好的深度对应关系。

2）测井环境影响校正与标准化。

3）测井相分析，确定井剖面地层的岩相，研究测井相与地质相的关系。

4）确定适合于全油田的测井解释模型、解释方法和解释参数，包括岩性模型（骨架成分及其测井参数）、反映测井值与储层参数关系的测井响应方程、解释参数（胶结指数m、饱和度指数n、地层水电阻率R_w等），以及对计算的储层参数的地质约束（如孔隙度和骨架成分相对含量的上限值）等。

5）建立测井参数与孔隙度、渗透率等储层参数之间转换关系。

6）用最优化测井解释程序或其他测井分析程序处理关键井测井数据。

7）用岩心和其他地质信息，检验前面计算的储层参数（粘土含量V_cl、孔隙度φ、含水饱和度S_w、骨架成分相对含量V_ma等），并根据检验结果修改测井解释模型与解释方法。

8）地层倾角测井的解释。

9）生产测井和重复式地层测试资料的解释，并综合生产测试得出齐全准确的油、气、水产量和压力及渗透率数据。

根据关键井的研究结果，应提出综合研究报告。其内容包括：关键井的解释方法、计算结果及与其他来源信息的对比情况，对今后测井项目的评价技术和建议等。同时，将关键井的全部研究成果存入测井数据库。