重构地下认识新体系 助力老油田高效开发

图为项目培养的博士后李兆亮（左）出站，项目负责人、副导师刘文岭（右），导师韩大匡院士

　　我国已开发油田总体上进入高含水开发后期，产量呈现递减趋势，但地下仍然存在可观的剩余油，进一步提高采收率潜力巨大。多年来高含水油田原油产量一直占我国国内原油总产量的70%以上，保持高含水油田持续高效开发，具有十分重大的国民经济意义。

　　然而，高含水油田提高采收率难度非常大，关键的问题是对地下储层及剩余油的认识不够清楚。在高含水老油田，小断层、微幅度构造、薄储层、单砂体及其内部构型等小尺度地质体已上升为油水运动规律和剩余油分布的主控因素，精细合理解释需要解决4项技术瓶颈难点问题。

　　首先，对于我国陆相薄互层储层，即便是断距几米的小断层也能对剩余油和油水井的注采关系起到重要分隔与遮挡作用。然而，与大断层相比，小断层地震反射信号微弱，基于微弱的信号识别和解释小断层，具有一定的多解性和不确定性，小断层解释难度大、精度低，小断层解释技术有待进一步攻关。

　　其次，微幅度构造是剩余油富集的有利部位。地震资料解释的地层层位是时间域数据，常规地震成图技术依靠建立速度场进行时深转换，实现深度域构造成图。微幅度构造高度通常只有几米，构造幅度低，构造成图精度受速度的准确性影响大，而地震速度难以求准，常规时深转换方法深度域构造成图精度低，高精度构造成图技术有待突破。

　　第三，砂体即是原油的储层，其边界也对剩余油和油水井的注采关系起到重要的分隔作用。以松辽盆地为主的我国陆相砂泥岩薄互层储层，整体上具有砂、泥均薄的特征，相邻的地质小层间地震反射相互干涉，地震储层预测面临地质小层级砂体解释技术难题，井间储层横向边界刻画精度有待提高。

　　第四，单砂体及其内部构型对剩余油具有重要的控制作用。在陆相薄互层储层中，储量占比较大的浅水三角洲沉积分流河道砂体相对窄小、变化大，单砂体及其内部构型表征难度大，河流相不同沉积类型的单砂体及其内部构型地质知识库有待建立和完善，单砂体及其内部构型三维建模技术不够成熟，量化表征与工业化应用难度大。

　　为了破解上述技术瓶颈难点问题，以油藏地球物理专家刘文岭博士为项目负责人的科研团队，在“十二五”国家科技重大专项课题“井震结合油藏精细结构表征技术研究”和相关中国石油科技攻关项目的支持下，完成由中国石油集团科学技术研究院牵头，联合部分油田和高等院校攻关的项目“高含水油田储层精细表征理论技术创新与应用”，取得多项创新成果。

　　项目研究揭示了高含水油田油水运动规律和剩余油分布的主控因素，系统创建了高含水油田小尺度地质体表征理论。高含水油田小尺度地质体表征理论指出：油田开发高含水后期小尺度地质体，包括“小”断层、“微”幅度构造、“薄”储层和“单”砂体及其内部构型等，已上升为油水运动规律和剩余油分布的主控因素；准确表征“小尺度”地质体是老油田完善注采关系和高效挖潜剩余油的关键；“小尺度”地质体表征的重点和难点在井间，“井震联合”多学科集成创新是高含水油田重构地下认识体系的根本技术保障。小尺度地质体表征理论的建立，为高含水油田精细油藏描述技术研究指明了方向，促进国内主要高含水老油田油藏描述从侧重基于井资料的地质研究，向井震联合多学科综合研究转变，推动了高含水油田精细油藏描述技术升级换代。

　　针对地震资料解释小断层具有多解性、不确定性的问题，充分利用老区井多、分布相对均匀、多数断层被井钻遇的优势，采取井资料解释的断点数据对具有多解性的地震相干体或蚂蚁体信息去伪存真，以定向滤波凸显断层痕迹，边缘检测强化断层成像，建立了以井中断点引导为重点的井控地震断层解释技术，实现大庆长垣油田断距3米以上断层的有效解释。

　　针对剩余油挖潜精细表征微幅度构造的需要，建立了地震约束分层数据插值构造成图技术，以相邻地震解释层位趋势为约束，在深度域直接对地质小层分层数据进行插值，实现了深度域地质小层级构造直接成图，构造图精度从2‰提高到1‰，特别是断层附近、工区边部等低井控区域构造图精度得到明显提高，实现了老区构造成图技术升级换代。

　　针对陆相砂泥岩薄互层储层层数多的特点，发明用于地震资料解释的地质小层数据深时转换专利技术，创建了基于地质小层的地震沉积学储层横向边界刻画技术和地质小层约束薄互层储层随机反演技术。在大庆、大港等油田应用，研究区2米以上厚度砂体存在性预测精度到达85%以上，沉积相带图中砂体横向边界刻画的确定性得到显著提高，实现了地质小层砂体精细刻画。

　　同时，形成了密井网条件下河流三角洲储层单砂体及内部构型表征技术及规范，创建了河流相储层不同类型沉积的单砂体及内部构型地质知识库，提出并建立了震约束边控储层地质建模理念和技术，在单砂体及其内部构型建模方面，创新发展了储层结构控制的确定性建模方法和地质知识库约束的多点随机建模方法。

　　项目研究发挥技术引领和带动作用，促进了开发地震技术、单砂体及其内部构型表征技术在中国石油相关油田的规模化应用，助力大庆、大港等油田井震联合重构地下认识体系，为提高高含水老油田采收率和持续高效开发提供了有效技术支撑。（石成方 侯伯刚）