摘 要

摘　要：鄂尔多斯盆地苏里格气田苏53区块勘探开发的主力层位为下二叠统石盒子组8段和下二叠统山西组1段，为确定该区块总体低渗透背景下相对高渗透储集砂体的分布规律、优选出天

摘　要：鄂尔多斯盆地苏里格气田苏53区块勘探开发的主力层位为下二叠统石盒子组8段和下二叠统山西组1段，为确定该区块总体低渗透背景下相对高渗透储集砂体的分布规律、优选出天然气相对富集区，在综合利用气藏勘探、开发过程中获得的地震、地质、测井、钻井以及开发动态资料的基础上，应用相控条件随机模拟方法建立了定量的储层地质模型(包括单砂体模型和物性参数模型，其中物性参数模型又包括孔隙度模型、渗透率模型和含气饱和度模型)，对该区块南部地区大面积低渗透、低丰度背景下有效储集砂体的展布规律及井间储层参数进行了预测。结果表明：①该区块有效储层主要分布在中南部和酉部，以低孔隙度、低渗透率储层为主，其分布受沉积相控制明显，以河道砂为主的有效储层孔隙度明显高于其他岩性储层；②相对高孔隙度、高渗透率储层在侧向上和纵向均被相对低孔隙度、低渗透率储层所分隔，孔隙度、渗透率井间差异较大。

关键词：鄂尔多斯盆地  苏里格气田  苏53区块  三维地质建模  相控条件  储集层地质模型  砂体预测  有效储集层

Mapping of the effective sandstone reservoirs in southern Block Su-53．Sulige Gas Field，Ordos Basin

Abstract：The major targets of Block Su-53 in the Sulige Gas Field，Ordos Basin，are the 8th member of the Lower Permian Shihezi Fm and the 1^st member of the Lower Permian Shanxi Fm．In order to understand the distribution patternS of the sandstone reservoirs with relatlVely hlgh permeability in an overall low permeability setting of Block Su-53 in this gas field and predict target areas with relatively high gas potentlal，we made an integrated analysis of Various aVallable data，including seismic，geologic，logging，drilling and well performance data obtained during gas exploration and development．On this basis，the facies-controlled conditional stochastic simulation method was used to build quantitative reservoir geologic roodels such as single sandbody models and physical property parameter models,the latter of which include the porosity roodel，permeability model and gas saturation model．These models were run to predict the distribution patterns of effective sandstone reservoirs and the inter well reservoir parameters in the southern Block Su-53 with overall low permeability and low reserVe abundance．The following conclusions were obtained．(1)The effective reservoirs in the study area are malnly distributed in the south-central and western parts of the block and are mostly of low porosity and low permeability reservoirs．Their distribution is significantly controlled by sedimentarY facies．The effective reservoirs predorainantly of channel sands have remarkably hlgher porosity than the other reservoirs of different lithologies．(2)The reservoirs with relatively high poroslty and permeability are separated both laterally and Vertically by reservoirs with relatively low porosity and permeability，resulting in large interwell variations of porosity and permeability．

Key words：Ordos Basin,Sulige Gas Field，Block Su-53，3D geologic modeling，facies-controlled condition，reservoir geo1ogic model,sandbody prediction ,effective reservoir

苏53区块位于苏里格气田的西北部，区域构造属于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡北部中带，行政区属内蒙古自治区鄂尔多斯市的鄂托克后旗所辖，东、西接苏76、75区块，南接苏l0、苏ll区块，区块南北长约43km，东西宽约23km，总面积999km²。苏53区块上报探明天然气地质储量为：下二叠统石盒子组8段气藏天然气基本探明地质储量为757.98×10⁸m³，含气面积为776.62km²；下二叠统山西组l段气藏天然气基本探明地质储量为196.82×10⁸m³，含气面积为412.34km²。在苏53区块大面积低渗透、低丰度的背景下，综合利用气藏勘探、开发过程中获得的地震、地质、测井、钻井以及开发动态资料的基础上，应用相控条件随机模拟方法建立定量的气藏地质模型^[1-6]，详细开展其有效储集砂体展布规律研究，通过研究储集砂体的沉积特征、储层物性特征和非均质性等特点，从宏观和微观上明确苏53区块总体低渗透背景下相对高渗透储集砂体的分布规律，优选出天然气相对富集区，为气田下一步规模实施水平井井网的部署和调整提供地质依据^[7-8]。

1　构造、储层地质模型

1．1　构造模型

1．1．1建立网格系统

苏53区块目的层为盒8段和山1段，纵向上共分为9个小层，其中盒8_下亚段2个小层，盒8下亚段4个小层，山1段3个小层。依据工区平面井网间距和砂体厚度分布频率，对苏53区网格的几何尺寸定义为50m×50m，纵向上对目前的9个小层，每个小层垂向划分为20个网格，主力目的层盒8下亚段分为80个网格，精度达到每0.23m／网格，可分辨出较薄的夹层和砂体，模拟网格数为405×l92×420=32659200；然后依据已知井点的数据，采用确定性建模和约束随机建模技术给各网格节点赋值。

1．1．2建立三维构造模型

苏53区块南部地区目的层段各层顶底界构造形态基本一致，全区构造为平板性，没有起伏，区内无断裂发育。在建模时首先要解决各层面空间接触关系，进行构造建模。

在PETREL软件中选定建模顶底层面，将各砂层层面模型进行空间叠合，确定各砂层层面间的接触关系；确定储层建模的网格方向(X、Y轴方向)，本次建模依据苏53气藏开发井网特征选择SE 0°作为X轴方向，网格密度为50m×50m，储层空间网格体的赋值方式选择角点网格类型，这也是后期数值模拟所要求的。从而建立苏53区块南部地区储层的空间格架，即为构造模型。苏53区块南部地区构造表现出由北东向南西倾斜的单斜构造特征。

1．2　储层地质模型

1．2．1单砂体模型

储层砂体模型是指储层单砂体在平面、剖面及井间的三维空间展布，是由许多单砂体镶嵌组合而成的模型。其利用测井资料处理提供的井点处各砂体的物性特征，以地质统计学为手段，应用随机建模技术，预测出井间砂体变化，从而得到单砂体分布的三维数据体，揭示储层单砂体的三维空间展布^[9-13]。

在随机建模过程中，变差函数是一个核心参数，不同变差函数模型计算的变程长短不同，利用其建模的结果也不同。在建模过程中，进行了不同变差函数模型的试算对比和检验。通过对比用球状模型和序贯指示模拟、指数模型和序贯指示模拟、球状模型和序贯高斯模拟的效果后，发现利用指数模型模拟砂体展布更加接近实际地质情况。因此在建模中选用指数模型和序贯指示模拟方法。从模拟砂体分布图(图1)来看，区内砂泥分布与实际一致，井点砂体和井间砂体符合率超过98％。

 

1．2．2物性参数模型

储集层三维建模的最终目的是建立能够反映地下孔隙度、渗透率、含气饱和度及有效储集层空间分布的参数模型。其中三维非均质物性模型是以参数体的形式反映储层内孔隙度、渗透率等物性参数场的李问分布特征，孔隙度和渗透率表征了气藏的储集能力和渗流能力，因而物性模型是地质模型中的重点。地下储集层物性分布具有非均质性与各向异性。因此，应用地质统计学和随机过程的地震约束软约束下相控随机模拟方法，是定量描述储集层物性空间分布的最佳选择^[14-18]。

1．2．2．1孔隙度模型一

从平面上看，相对高孔储层在侧向上和纵向均被相对低孔储层所分隔，大致成北北东—南南西条带状分布(图2)，孔隙度井间差异较大。

 

1．2．2．2渗透率模型

该区井点孔隙度与渗透率具有较好的函数关系，随着孔隙度属性数值的增大，概率分布的渗透率属性数值也相应增大，在相模型的硬约束下，在渗透率与孔隙度相关性的软约束下，基于变差函数的数据分析结果，利用序贯高斯随机模拟技术进行模拟，从渗透率分布图(图3)看出，区块渗透率以(特)低渗透为主，其分布与孔隙度分布类似。

 

1．2．2．3含气饱和度模型

区块含气饱和度分布与渗透率分布类似(图4)，盒8⁴、盒8⁵、盒8⁶小层发育程度较好，含气饱和度较高的区域大部分集中在该区中部，达到50％，局部含气饱和度超过高达80％。

 

2　模拟结果

2．1　砂泥岩相模拟结果

岩相建模符合度主要是从所建模型的概率分布、单井剖面微相及测井曲线对应程度、微相模型分布与地质认识的微相平面分布图几个方面来验证微相模型的精度和可靠性。研究表明，苏53井南部地区岩相模型真实再现了沉积环境和岩相的空间分布，本次建模是可靠和准确的。

2．2　物性参数模拟结果

2．2．1物性参数符合程度分析

相控物性参数符合程度主要是从所建模型的概率分布、单井剖面及测井曲线对应程度来验证微相模型的精度和可靠性。从建模验证图(图5)来看，该区相控物性参数平面和剖面分布符合程度较好，反映了该区的实际情况。

 

不同的岩相对该区气藏在平面上和纵向上的分布具有明显的控制作用，以河道砂为主的沉积体的孔隙度明显高于其他岩性，说明其物性相对较好；较细的河口坝砂岩沉积物性相对较差，同样含气的情况下，河道砂岩的气层厚度明显大于较细砂岩沉积的气层厚度，含气饱和度也普遍相对较高。这从各小层的储层参数平面图上可以清楚地反映出来。

2．2．2目的层有效砂岩厚度叠合图

在有效厚度三维模型的基础上，提取了各小层有效厚度的叠合图，形成盒8下亚段4、5、6小层的有效厚度叠合图(图6)，从平面上反映r有效储层的分布范围和趋势。通过地质建模预测盒8下亚段4、5、6小层累计有效砂岩厚度为0～22m，基本呈连片分布，与沉积特征相一致，该区中部、南部及西部的78-33H导井区有效厚度最大，达到20m左右；低值区主要分布在苏53-7井东部、82-37H导井区、苏53-8井区附近等，有效厚度小于3m，反映了区内气藏的分布规律。

 

3　结论

通过建立气藏三维地质模型(地层格架模型、构造模型、沉积模型、储层结构模型、储层参数模型、流体分布模型)，预测苏53区块南部有效储层主要分布在该区中南部和西部，以低孔、低渗储层为主，其分布受沉积相控制明显，以河道砂为主的有效储层孔隙度明显高于其他岩性；相对高孔渗储层在侧向上和纵向均被相对低孔渗储层所分隔，孔隙度渗透率井间差异较大。

 

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本文作者：李明波

作者单位：中国石油长城钻探工程公司苏里格气田项目部