鐘廣見

（廣州海洋地質調查局　廣州　510760）

作者簡介：鐘廣見（1965―），男，教授級高工，主要從事石油地質、海洋地質調查研究工作

摘要　油藏描述主要對油藏各種特征進行三維空間的定量描述和預測，以綜合分析地質、物探、測井、分析化驗、地層測試等各項資料為基礎，采用油藏描述的地質技術、油藏描述的地震技術、油藏描述的測井技術和油藏描述的計算機技術揭示地下油藏的規律。油藏描述軟件主要有Petrel、Discovery、RMS、EarthVision、SMT等，其中Petrel應用比較廣泛。四維地震技術、高分辨率層序地層學的應用及儲集層物性動態變化空間分布規律研究技術是油藏描述技術發展趨勢。

關鍵詞　油藏描述　四維地震　高分辨率層序地層學

1　油藏描述的概念及特點

1.1　油藏描述的定義

油藏描述，簡稱RDS技術服務，就是對油藏各種特征進行三維空間的定量描述和表征。油藏描述亦稱為儲集層描述，源自英文Reservoir Description一詞。早在1979以至預測[1]年，斯侖貝謝公司就已針對油藏描述這一課題設計出了一些軟件，隨后把三維地震處理、聲阻抗以及垂直地震剖面（VSP）等引用于測井研究，并結合高分辨率地層傾角、巖性密度測井、能譜測井等最新技術，進行實際應用，對油藏進行綜合分析，取得了較好的效果[2]。

現代油藏描述是應用地質、物探、測井、測試等多學科相關信息，以石油地質學、構造地質學、沉積學為理論基礎，以儲層地質學、層序地層學、地震巖性學、油藏地球化學為方法，以數據庫為支柱，以計算機為手段，對油藏進行四維定量化研究并進行可視化描述、表征及預測的技術。在不同的勘探開發階段，利用不同的信息，采用不同的技術方法和手段，描述不同的具體對象[3]。

1.2　油藏描述的特點

借助一體化綜合油藏描述軟件能把地震解釋、構造建模、巖相建模、油藏屬性建模、裂縫建模和油藏數值模擬顯示及虛擬現實于一體，為地質、地球物理、巖石物理、油藏工程工作提供一個共享的信息平臺。軟件不僅可以提高研究人員對油藏內部細節的認識，精確描述透視油藏屬性的空間分布，計算其儲量和誤差、比較各風險開發模型、設計井位和鉆井軌跡、無縫集成油井生產數據和油藏數模結果、發現剩余油藏和隱蔽油藏、降低開發成本。

闡明油氣藏的精細構造面貌，沉積體系與沉積相的類型與分布規律、儲集體的空間展布，描述儲集體參數分布規律及演化特征、儲集體非均質性、油氣藏的流體性質和分布規律，建立油氣藏地質模型，計算油氣儲量值和進行油氣藏綜合評價，研究開發過程中油氣藏基本參數的演化特征和規律，并為油氣藏數值模擬提供基本數據和地質體模型[4]。

油藏描述具有一大特點，兩個層次，三條支柱和四項任務。“一大特點”是指油藏描述是以綜合為本，即綜合運用了地質、物探、測井、分析化驗、地層測試等各項資料；“兩個層次”是指油藏描述按描述的階段不同，可以分為油藏描述和油藏管理；而“三條支柱”是指油藏描述是以地質理論、物探技術和油藏工程技術為基礎的，在這三條支柱中，地質理論是最重要的；最后，油藏描述的研究內容主要包括“四項任務”：即研究油藏的構造格架、地層格架、巖性分布和油氣分布。總而言之，油藏描述的本質是“精細”與“綜合”[5-8]。

2　油藏描述方法及技術

構造圈閉、儲層展布及流體性質是研究油藏的三大要素，油藏描述研究即研究油藏三大要素的四維變化特征，簡單的可以歸結為：①油氣田地質構造和儲層幾何形態的研究；②關鍵井的研究及解釋模型的確定；③油田參數轉換關系的確定、滲透率估算及測井項目不全井的評價；④單井測試評價；⑤多井處理、單井動態模擬研究及三維油藏模型的建立。因此，對油藏的描述包括靜態和動態兩部分。

油藏描述在油氣勘探與開發中具有特定地質任務，即使闡明油氣藏的精細構造面貌，沉積體系與沉積相的類型與分布規律、儲集體的空間展布，描述儲集體參數分布規律及演化特征、儲集體非均質性、油氣藏的流體性質和分布規律，建立油氣藏地質模型，計算油氣儲量值和進行油氣藏綜合評價，研究開發過程中油氣藏基本參數的演化特征和規律，并為油氣藏數值模擬提供基本數據和地質體模型。

提高儲層描述和預測的精度，需解決好儲層空間分布問題，而其關鍵和難點在于做好地震地質聯合反演[9-12]。

油藏定量表征的手段主要是運用儲層反演，即通過測井地震等信息通過地質統計方法（多點地質統計）[13-21]、反演方法得到表征儲層的波阻抗數據體，人機交互解釋儲層的空間分布規律，得到解釋成果：儲層頂面構造圖、砂體展布圖等。存在的問題是反演儲層厚度精度依賴于地震分辨率，反演過程中缺少地質沉積知識等信息的控制。儲層三維模擬方法預測儲層，充分利用測井垂向高分辨率，并引入沉積相控的概念，即儲層分布與沉積相的匹配關系，利用地震屬性體作為三維模擬的協約束條件加以控制[22-52]。

油藏描述要正確揭示地下油藏的規律，必須利用多種手段和多種信息，并以多學科的理論為指導，才能做好油藏的綜合研究和描述，達到預期的目的。故油藏描述的方法和技術涉及的內容很廣，概括起來說，可分為油藏描述的地質技術、油藏描述的地震技術、油藏描述的測井技術和油藏描述的計算機技術等四個方面。上述四個方面技術的目的是相同的，即對油藏進行整體或局部、宏觀或微觀、靜態或動態的研究，去揭示復雜油藏的地質問題。由于各個技術屬于不同的學科，故各自應用的原理、方法、手段和信息各不相同，所以，它們揭示油藏問題的側面也是不同的。綜合應用上述四種技術，就可以使研究人員從多個側面來認識油藏，研究油藏，必將有利于正確揭示地下復雜油氣藏的地質規律，深化對油氣藏的認識。

2.1　地質綜合分析

地質綜合分析要求進行地層對比、構造特征研究、儲層特征研究、儲層四性關系分析、數據分析、斷層封堵性分析（圖1、2）。

圖1 地質綜合分析模式圖Fig.1 Model map of comprehensive geological analysis

圖2 地層對比分析Fig.2 Correlation analysis map of Strata

2.2　地震儲層反演

在儲層特征研究基礎上進行反演、儲層反演技術是精細油藏描述技術中不可或缺的關鍵技術（圖3）。

圖3 井約束反演Fig.3 Inversion constrained by well

2.3　地震解釋技術

地震構造描述的主要任務是要確定圈閉構造特征和構造發育史，提供油藏的空間幾何形態、斷裂展布和組合關系、圈閉類型等油藏的格架信息（圖4）。

三維地震是油藏構造模型研究的最有力技術手段，具有其他方法不可取代的優勢，主要有以下一些先進的解釋技術。

2.3.1　相干體技術

濾波－振幅包絡－一階導數－相干體，這種技術的特殊之處在于突出了不連續性，比地震水平切片的地質解釋更直觀。尤其是斷層解釋更客觀、更細致。此外，對河道砂體及裂縫的預測也有獨特的作用。目前相干體技術已成為三維處理的質量控制手段，確定偏移速度場、偏移算法、比較處理流程的合理性及三維連片效果的工具（圖5）。

2.3.2　斷層自動追蹤

利用螞蟻追蹤功能自動追蹤斷層（圖6）。

2.3.3　三維可視化技術

三維可視化技術是用于顯示描述和理解地下和地面諸多現象特征的一種工具。它被廣泛地應用到地質和地球物理學及工程地質等領域，它既是描繪和了解模型物的一種手段，也是數據體的一種表征形式。作為地震資料解釋手段的三維可視化技術主要包括：①構造可視化、②地層可視化、③振幅可視化、④信息的綜合可視化。

圖4 構造特征研究Fig.4 Study of structural characteristics

圖5 相干體分析Fig.5 Analysis of coherent body

2.4　三維構造模型建立

利用測井數據、鉆井數據和各種屬性層面趨勢圖采用序貫高斯模擬算法進行確定性和隨機性屬性等資料建立油藏屬性模型，使用3D相模型或3D地震屬性約束屬性建模，多種方法交錯使用，建立三維物性模型（圖7）。

利用序貫指示模擬、基于目標體的建模、截斷高斯模擬、神經網絡模擬、適應性河流相模擬、分級相帶多種方法建立沉積相模型。分析各時期相帶空間分布，分析沉積演化歷史。作為油藏屬性建模的相控條件如孔隙度建模、應用各種趨勢及多參數約束建模。

圖6 自動構造解釋模塊功能示意圖Fig.6 Schematic diagram of automated structural interpretation module function

圖7 三維構造模型建立功能示意圖Fig.7 Schematic diagram of 3-Dstructure model

2.5　儲層橫向預測與目標優選技術

儲層預測研究是在地震構造描述和沉積相等的研究基礎上，對儲層進行厚度展布、物性參數定量分布研究和預測。儲層預測技術包括地震屬性分析、微地震相分析技術、地震資料反演技術、油氣檢測技術等[22-52]。

2.5.1　地震資料屬性分析技術

地震屬性是對地震波幾何學、運動學、動力學或統計學特征的具體測量。目前用于儲層預測中主要是地震波動力學信息，且對地震反射波振幅、相位、頻率和吸收系數等參數的研究和應用最多。這些都與地層的巖性、物性、厚度及其含油氣性有關系，通過地震處理手段分別從地震反射信號中提取地震反射波動力學信息，并結合井下資料進行綜合解釋，即可不同程度地達到儲層橫向預測的目的。

2.5.2　微地震相分析技術

微地震相分析技術是對某一目的層所對應的反射波同相軸的物理參數（振幅、頻率、極性）和幾何特征進行分析，并與已知井下目的層巖性與儲層物性相結合，以建立反射波特征與目的層巖性及其儲層空間展布特征之間的關系，進而指導對研究區內目的層巖性及其儲集體空間分布的預測。

2.5.3　地震反演技術

地震反演是根據地表地震觀測資料，用已知地質和鉆井、測井資料為約束條件，借助各種數學方法對地下巖層物理參數求解的過程。波阻抗和速度反演是地震反演的核心，在儲層預測中得到了廣泛的應用，并且有較好的預測效果。

2.5.4　目標優選

地震屬性的聚類分析進行儲層預測、通過地震體透視功能優選目標、提取目標體的包絡，產生目標體、對優選出的目標體進行重采樣、基于模型中的有利目標設計靶點及井軌。

2.6　油藏描述的主要軟件

油藏描述軟件系統主要由Petrel、Discovery、RMS、EarthVision、SMT等油藏描述軟件及計算機工作站或微機組成。

Petrel―綜合利用了地質學、地球物理學、巖石物理學和油藏工程學等學科來實現全三維環境下的地震解釋、地質解釋、建模和油藏工程研究等工作，實現油藏的優化管理。綜合了地震資料解釋、測井分析、地質綜合研究、地質建模、數值模擬的一體化平臺，適用于各種油藏類型。利用多資料綜合分析，可以精確描述油氣藏及其孔滲飽等屬性參數的空間分布，計算其儲量、定量估算風險性、優選模型、設計井位和鉆井軌跡、無縫集成生產數據和數值模擬器，發現剩余油藏和隱蔽油藏，從而降低開發成本，提高效益。Petrel應用了各種先進技術：強大的構造建模技術、高精度的三維網格化技術、確定性和隨機性沉積相模型建立技術、科學的巖石物理建模技術、先進的三維計算機可視化和虛擬現實技術。提高了對油藏內部細節的認識，精確描述透視油藏屬性的空間分布，計算其儲量和誤差、比較各風險開發模型、設計井位和鉆井軌跡、無縫集成油井生產數據和油藏數模結果、發現剩余油藏和隱蔽油藏，從而極大地降低開發成本。

Discovery―微機一體化油藏描述軟件，是美國Landmark公司在Windows環境下開發的產品，無論地質情況簡單還是復雜，Discovery能提供一整套有效的工具，把地質研究、地震解釋、測井分析、開發生產動態管理集成到一個完整的解釋系統中，形成微機一體化油藏描述平臺。具有以下特性：

新的地層柱管理，用戶可以根據需要選取所需要的地層名稱建立適用于本工區需要的地層柱；批量修改WellBase圖層，增加了OpenWorks常用的井符號；多次完井數據輸入，進行地層名稱與其他生產數據匹配時可以參考興趣區域，曲線數據也可以用GXDB進行數據庫管理。生產數據分析功能，可以進行產量預測，并且可以生成以下三種圖件：生產油、氣、水隨時間變化圖、生產油、氣、水與累計產量變化圖、P/Z與累計產氣量變化圖，并將生產曲線落到平面圖上。

可以制作測井曲線圖層，用戶自定義顯示井段、模版等；增強的繪圖工具；增強的數字化功能：可以讓用戶使用數字化桌，在GeoAtlas的圖層中直接進行斷層、等值線、數據點等線條的數字化；在GeoAtlas增加了一個井信息工具，可以通過移動鼠標來觀察在WellBase、Prizm、Zonem anager、GMA等中存儲的井信息；新增了一個圖層檢查修改功能，它允許用戶通過網絡修改編輯在服務器上較大的圖層；增強隱閉圖層，在以前版本中也可隱閉圖層，但是一張圖上有多個隱閉圖層會使系統運行速度降低，在新版本中有多張隱閉圖層也不會使系統運行速度下降；在IsoMap中的一些新功能，如Zmap格式數據輸入直接生成AOI圖層；強制數據點等值線；可以用數據點進行圖層運算等。

根據井曲線進行井間顏色（或巖性）充填的功能；新增了井位索引圖和曲線上浮的功能；新增用戶自定義的光柵文件或第三方軟件提供商提供的光柵文件的輸入輸出接口；增強智能選擇工具，可對層位、斷層、注釋等任意選擇；其他的功能增強：如在井間的界線上添加斷層名和地層名、注釋可任意旋轉、在投影剖面上劃彎曲的虛線等。

TVDSS井深顯示方式，在新增的測井顯示道上可以顯示Zonemanager中的屬性；在Prizm曲線模版中新增了一個礦資道（Minerals Track），這個道用來顯示礦物之間的比例（如3＆4礦物模型）；新增加了一個曲線編輯菜單，這個菜單包括曲線拷貝、曲線刪除、剪切曲線最大值或最小值、給曲線改比例、曲線濾波（平滑曲線、方波化曲線、三角化曲線）以及內插曲線等。并且每項功能可以應用于一口或多口井，也應用于全井段或指定井段；在二維地震解釋中新增一個層位多Z值，這樣可以很好地進行逆斷層的層位解釋；新的時深選項。

二維地震解釋中成圖與等值線的增強；修改了工作流程，增強了易用性；在MapView、Isolmap、Quick Map中的炮點上顯示速度和深度。在二維工區中進行層位深度網格化，新的等值線管理器可以進行；易用性增強：可以生成、存貯以及恢復測線閉合差校正的流程，擴展了快捷鍵，自動二維測線排序，斷層、層位滾動，建立斷層面圖層，輸出層拉平的SEGY數據，給二維地震數據加EBCDIC數據頭，在自動追蹤時確定追蹤的振幅最大/最小范圍值。

SeisVision地震模塊中對應于WellBase中多地層柱功能，在SeisVision中也可以選擇相應的地層柱進行顯示。簡化了增加井位和分層的導向操作。增加了變面積剖面覆蓋波形顯示的方式。增加了生成深度域地震數據體的功能。在底圖上可以高亮顯示用于時深轉換的參考井。

3　油藏描述技術發展趨勢

3.1　四維地震技術

在油藏開采過程中，儲集層孔隙流體的溫度、壓力及組分會產生變化，影響儲集層的體積密度及地震速度，從而影響反射波的振幅及傳播時間。在油田開發過程中，隔一定時間進行一次三維地震觀測，每次觀測的測試位置、野外參數、處理參數都不相同，然后比較前后的地震記錄，就可以知道地下油、氣、水分布的變化，得到流動體系、油氣運移比較精確的空間圖像。四維地震正在成為當前和今后監測油藏動態和描述油藏的一項新技術：①監測油田注水開發過程中氣頂變化、底水推進以及油、氣、水分布范圍。②監測熱采等人工措施的作用范圍。熱蒸汽到達的部位地層溫度升高，地震波傳播速度變慢，引起地層反射系數、透射系數以及地震波的振幅和到達時間改變，根據這些標志可以監測熱蒸汽推進的前緣[54]。

3.2　儲集層物性動態變化空間分布規律研究技術

通過研究儲集層沉積相與物性關系，分析儲集層在三維空間中的連續性和物性變化特征，對各種分析化驗資料，特別是注水開發后的密閉取心資料以及開發動態資料進行研究，結合吸水剖面、產液剖面和C/O 比等測試資料，從儲集層基本特征、注入水與地層流體的物理化學作用、地層溫壓變化、油水滲流機理及影響因素等方面，可研究注水開發后儲集層結構的變化規律和油水分布特征[2]。

3.3　高分辨率層序地層學的應用

多學科交叉是未來石油工業發展的方向，也是解決石油勘探開發中各種技術問題的必由之路。作為一項成功的工業技術，高分辨率層序地層學運用于油藏描述也促進了油藏描述的完善和發展[38]。層序地層學的核心在于確定等時地層格架以及時間地層框架內沉積地層的分布類型。在一個基準面旋回變化過程中形成的巖石單元是一個成因地層時間單元，通過基準面旋回的識別和等時對比，分析不同級次的陸相地層內部結構特征，建立高分辨率的地層框架，根據低級次旋回特征進行局部地層精細對比，可以為精細油藏描述提供基礎[53～56]。隨著鉆井、地震、測井技術的發展，運用高分辨率層序地層學將地質、測井、地震進行一體化處理解釋來解決油藏問題將是未來的發展方向[55]。

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Technology and Its Development In Reservoir Description

Zhong Guangjian

（Guangzhou Marine Geological Survey,Guangzhou,510760）

Abstract:Reservoir description technology is used to descript and predict the 3-dismention characteristic of reservoir.This technology is based on analyzing geological data,geophysical data,well data,test data,including geological technology,seismic technology,logging technology and computer technology Petrel,Discovery,RMS,Earth Vision and SMT are the main softwares,Petrel is the most popular soft ware of them Dseismic technology,the application of high resolution sequence stratigraphy and the study of reservoir dynamic variation are the tendency of reservoir description technology.

Key words:Reservoir description;4D seismic;High Resolution Sequence Stratigraphy

標簽：油藏描述趨勢