井震结合的稀疏井区相控储层分类与综合评价 - 以珠江口盆地WC-A油田珠江组为例 - 图文

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Journal of Oil and Gas Technology 石油天然气学报, 2020, 42(2), 17-26 Published Online June 2020 in Hans. http://www.hanspub.org/journal/jogt https://doi.org/10.12677/jogt.2020.422012

Facies-Controlled Reservoirs Classification and Comprehensive Evaluation in Sparse Well Areas Combined with Well-Seismic

—Taking the Pearl River Formation of the WC-A Oilfield in the Pearl River Mouth Basin as an Example

Feng Wei1, Guoqing Xue1, Cong Xiong2, Chengsheng Zhao2

Received: Mar. 4th, 2020; accepted: Apr. 7th, 2020; published: Jun. 15th, 2020

Zhanjiang Branch of CNOOC (China) Co. Ltd., Zhanjiang Guangdong

Wuhan Times GeoSmart Science and Technology Co. Ltd., Wuhan Hubei

Abstract

Reservoir classification and comprehensive evaluation is an important research content in the middle and late stage of oil and gas field development, especially for offshore oil and gas fields, the well pattern is sparse and the risk of well location deployment is high. Through reservoir classifi-cation and comprehensive evaluation, the development risk can be effectively reduced, which has an important guiding significance for the realization of fine adjustment and potential tapping of oil and gas fields. This paper takes the ZJ1-4 oilgroup of the Neogene in the WC-A oilfield in the Pearl River Mouth Basin as an example, and establishes three major categories and five subcategories through the optimization of sensitive geological parameters and the classification of facies-controlled logging reservoirs. In addition, the reservoir prediction thinking using analytic hierarchy has carved out the lithological and physical properties of the reservoir, and comprehensively eva-luated the plane distribution of different types of reservoirs. Using this research result, multiple adjustment wells were subsequently implemented, and the initial average production capacity reached 20 m3/d, which has achieved good development results, and provides a new research idea for the classification and development of sparse well pattern oil and gas field reservoirs.

Keywords

Grey System Theory, Reservoir Classification Controlled with Facies Controlled, Reservoir Prediction, Reservoir Comprehensive Evaluation

文章引用: 魏峰, 薛国庆, 熊聪, 赵澄圣. 井震结合的稀疏井区相控储层分类与综合评价[J]. 石油天然气学报, 2020, 42(2): 17-26. DOI: 10.12677/jogt.2020.422012

魏峰等

井震结合的稀疏井区相控储层分类与综合评价

——以珠江口盆地WC-A油田珠江组为例

魏峰1，薛国庆1，熊聪2，赵澄圣2

收稿日期：2020年3月4日；录用日期：2020年4月7日；发布日期：2020年6月15日

中海石油(中国)有限公司湛江分公司，广东湛江武汉时代地智科技股份有限公司，湖北武汉

摘要

储层分类与综合评价是油气田开发中后期的重要研究内容，尤其是对于海上油气田，井网稀疏、井位部署风险较高，通过储层分类与综合评价，可以有效降低开发风险，对于实现油气田的精细调整挖潜有着重要的指导意义。本文以珠江口盆地WC-A油田新近系ZJ1-4油组为例，通过敏感地质参数优选、相控测井储层分类建立了三大类五小类的储层分类标准，并采用层次分析的储层预测思路雕刻了储层的岩性和物性空间分布，综合评价了不同类型储层的平面展布。运用该研究成果后续实施了多口调整井，初期平均产能达到了20 m3/d，取得了良好的开发效果，为稀疏井网油气田储层的分级分类开发提供了一条新的研究思路。

关键词

灰色系统理论，相控储层分类，储层预测，储层综合评价

This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Open Access 1. 引言

储层分类与综合评价是油气田开发中后期的重要研究内容，是油田综合调整挖潜和井位部署的重要地质依据。国内外储层综合评价方法较多，主要包括定性和定量评价两大类[1]。定性评价方法一般根据测井和岩心等资料，从储层的孔隙度、渗透率相对高低出发，将储层分为好、中、差等几个级别，同时结合岩石的结构成熟度、成岩作用、微观孔喉等参数来评价储层的储集性能。这种定性评价受人为因素影响较大，具有不同工作经验的研究人员对同一个目标进行评价时，结果可能会存在较大的差异[2]。

储层定量评价方法则主要是通过各种相对复杂的数学算法来进行定量综合评价，应用较为广泛且适用性较好的主要有灰色系统理论法、主成分分析法、聚类分析法、层次分析法、神经网络法、分形理论法等方法[3]。这些定量评价方法以较复杂的数学理论为基础，通过多参数降维运算，有效建立了测井的储层分类标准。但在实际生产中，难以与地震预测、地质建模和油藏工程等三维储层模型有效衔接起来，储层分类的标准及计算过程也没有比较明确的地质含义，且对于海上油气田，井网稀疏统计样本空间较

DOI: 10.12677/jogt.2020.422012

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井震结合的稀疏井区相控储层分类与综合评价

小，根据井点建立的评价标准对于全研究区可能存在偏态的风险。

针对海上稀疏井网油气田储层分类评价遇到的主要问题，本文以为珠江口盆地WC-A油田新近系珠江组ZJ1-4油组为例，以灰色系统理论为基础，通过多轮迭代优化，总结了一套适用于稀疏井网油气田的相控储层分类与综合评价方法，该方法通过敏感地质参数的优选、相控测井储层分类、层次分析的高分辨率储层预测建立了储层的分类标准并综合评价了其空间展布特征，运用该研究成果对于部分低渗储层成功实施的多口调整井，产能超出了设计预期，取得了良好的开发效果。

2. 研究区概况

WC-A油田位于南海西部海域，构造上位于珠江口盆地珠三坳陷琼海地凸起中部，是在基底隆起上发育的低幅披覆背斜构造。WC-A油田新近系珠江组为一个持续海进的沉积层序，以潮坪相、滨浅海相沉积为主，其中珠江组一段四油组(ZJ1-4油组)为滨浅海相沉积，为本区最重要的含油层系之一。ZJ1-4油组纵向上分为4U、4M和4L三个(亚)油组，其中ZJ1-4L油组基本为水层，ZJ1-4U (共两个小层)、ZJ1-4M (共三个小层)油组主要发育临滨砂坝和临滨砂滩砂体，但受到海平面频繁升降的影响，层内泥质和物性隔夹层较为发育，储层非均质性较强。

经过多年的水驱开发，目前油田已进入开发中后期，受到储层非均质性较强等因素的影响，主力ZJ1-4U/4M油组表现出高含水、层间干扰严重，潜力不明确，剩余油挖潜难度大等特点(见图1)。如A4H2水平井(开发层系ZJ1-4M-1小层)，水平段测井解释渗透率约为16 × 10?3 μm2，属低阻低渗油藏，投产初期不含水，产能较低，开发效果较差，采出程度低，严重制约了本油田的调整挖潜。因此，如何合理的开展储层分类和综合评价工作，以及进一步明确低渗小层的潜力，成为了WC-A油田ZJ1-4油组后续调整挖潜的关键所在。

Figure 1. Production status diagram of ZJ1-4 oil group in WC-A oilfield 图1. WC-A油田ZJ1-4油组开采现状图

DOI: 10.12677/jogt.2020.422012

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魏峰等

3. 相控测井储层分类与综合评价思路

相控测井储层分类与综合评价方法(见图2)的提出，主要是针对传统定量评价方法地质参数选取过程指向性不强、计算过程地质含义不明确，难以与地震预测、地质建模、油藏数值模拟成果相耦合、以及计算方法较复杂，地质人员难以熟悉掌握的研究现状。

该方法主要是在测井相分析的基础上(见图2(a))，通过初期产能等生产数据优选了区域的敏感地质参数(见图2(b))，根据灰色系统理论求取了各敏感地质参数的权重(见图2(c))，从而多参数构建了具有明确地质含义的综合评价指数及分类标准(见图2(d))，并结合层次分析的高分辨率叠前地质统计学反演雕刻了储层的岩性和物性空间展布，计算得到了表征储层品质的储层品质因子三维数据体，最后再根据井点储层分类标准，对不同类型储层的平面展布进行综合分析(见图2(e))。其关键技术点如下：

1) 敏感地质参数选取(见图2(b))。敏感地质参数的选取主要是从储层储集性能和储层渗流性能两方面出发，根据初期产能来进行相关分析，优选敏感的地质参数；

2) 相控测井储层分类(见图2(d))。相控测井储层分类主要是在测井相解释的基础上，统计不同微相单元的特征地质参数值，分析单参数在不同微相单位变化速度(求取变异系数，判断该参数的敏感性)，基于灰色理论降维运算构建多参数的储层综合指数(储层品质因子)计算方法，同时结合油田开发规划和经济评价指标，建立多参数的相控测井储层分类标准；

3) 层次分析高分辨率地震岩性物性预测(见图2(e))。针对传统的地质统计学反演方法不确定性较大的现状，采用层次分析的研究思路，先定相再定砂，先半定量分析再定量预测，指导叠前地质统计学反演的预测过程，精细雕刻储层的岩性和物性空间展布；

4) 储层空间综合评价(见图2(e))。根据测井储层综合评价的计算公式，对地球物理预测的物性和物性成果进行综合运算，得到反映储层品子的储层品质因子三维数据体，用于平面和空间的储层综合分析与评价。

Figure 2. Flowchart of reservoir classification and spatial evaluation of ZJ1-4 oil group phased logging in WC-A oilfield 图2. WC-A油田ZJ1-4油组相控测井储层分类与空间评价流程图

4. 关键技术环节

4.1. 敏感地质参数选取

敏感地质参数的选取是测井储层分类与综合评价的基础和关键，在测井储层分类方法中，一般都是在油田前提研究成果的基础上，选取渗透率和有效储层厚度等指标来构建综合评价指数[4]，选取地质参数的过程并没有非常明确的指向和地质油藏含义。

DOI: 10.12677/jogt.2020.422012

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井震结合的稀疏井区相控储层分类与综合评价

结合WC-A油田的地质油藏特点以及生产开发现状，相控测井储层分类与综合评价方法主要从储层储集性能和储层渗流性能两个方面出发，参考已开发井的初期产能数据，同时考虑到参数的可定量描述性、参数之间的相对独立性和参数的易获取性等方面因素，通过多种地质参数与直井米采油指数进行相关性分析。

通过反复对比和相关性分析，结合宏观生产、微观分析化验结果分析表明，有效储层厚度、有效孔隙度、渗透率和渗透率级差四项关键地质参数对储层品质有较明显的控制作用。其中，影响储集性能的地质参数主要是有效储层厚度和有效孔隙度的大小，二者共同决定了有效孔隙砂岩的体积；而影响储层渗流性能的地质参数主要是渗透率和渗透率级差，前者反应了平均渗流速度，后者影响了渗流的变化和表征了储层的非均质性。

4.2. 相控测井储层分类

相控储层分类和综合评价方法是在灰色系统理论的基础上，针对珠江口盆地WC-A油田低渗储层调整挖潜而进行的一次综合尝试，其关键是在于通过沉积相分析来明确影响储层品质的主控因素，并运用灰色理论来求取各敏感地质参数的权重，其中相控测井储层分类的主要实现步骤如下：

1) 分析不同微相单元的参数变化规律。不同的微相单位储层品质往往存在较大的差异，其主控地质参数也不尽相同。以ZJ1-4M-3小层为例，受到海平面变化和沉积物补给通量的影响，在该沉积时期，主要发育箱状临滨砂坝主体，有效储层厚度和有效孔隙度较高，有足够的储集空间，影响该小层储层品质的因素主要为渗透率级差；而在ZJ1-4U-1小层沉积时期，海平面相对较高，主要发育临滨砂滩等砂体，砂体分选较好，但储集空间相对不足，使得储层有效厚度成为了影响该小层储层品质的主控因素；

2) 计算各种地质参数的权重。运用灰色系统理论，根据不同微相单位地质参数的典型特征值并对其归一化，采用变异系数法分别求取每种地质参数的变异系数，确定不同地质参数的权重系数，权重系数值值等于该地质参数的变异系数除以所有地质参数的变异系数之和(见表1)；

Table 1. Weight table of sensitive geological parameters for reservoir classification and evaluation of ZJ1-4 oil group in WC-A oilfield

表1. WC-A油田ZJ1-4油组储层分类评价敏感地质参数权重表

评价参数

沉积微相

凹槽沟槽临滨浅滩临滨砂坝侧缘临滨砂坝主体变异系数权重系数

储集性能评价参数

有效厚度 1.62 3.72 4.01 7.48 0.58 0.19

有效孔隙度 16.90 19.25 21.67 24.75 0.16 0.06

渗透率 3.21 11.80 101.26 818.59 1.67 0.57

渗流性能评价参数

渗透率级差 85.88 76.96 29.88 142.68 0.86 0.18