趋势面分析在瓦窑堡油田油藏分布规律研究中的应用.pdf

第47 卷第2 期2023年6 月doi:10.3969/j.issn.1674-3636.2023.02.009地质学刊Journal of GeologyVol.47 No.2Jun.2023趋势面分析在瓦窑堡油田油藏分布规律研究中的应用马慧妍1,2（1.西安石油大学地球科学与工程学院,陕西西安7 10 0 6 5；2.陕西省油气成藏地质学重点实验室，陕西西安7 10 0 6 5摘要：为了确定油藏分布规律，运用趋势面分析法对瓦窑堡油田长6 油层组的顶面构造及层位厚度进行趋势值和剩余值分析，结合已有地质资料综合分析油井分布、产量、构造位置与剩余值之间的关系。通过数学建模分析已有数据,加深对油藏分布规律的研究。结果表明，已有的油井在构造剩余趋势和厚度剩余趋势图上均有明显的组合特征，构造正剩余区且厚度负剩余区内的油井大多产能较高，构造成为控制油井产能的主要因素。显著性检验证明该数学模型符合实际地质情况，对研究区油藏分布规律具有指导意义。关键词：趋势面分析；油藏分布规律；剩余分析；瓦窑堡油田中图分类号：P628+t.10引言瓦窑堡油田屈家沟油区油水关系复杂,试油试采结果表明，屈家沟区块长6 油层组每米日产油量偏低，储层的非均质性较强（李岩,2 0 13；张新勃，2015），油气在纵向及平面上的分布复杂。前人对该区块进行了基础性地质研究，但未对勘探开发有利区进行进一步分析及预测。为确定油藏分布规律,通过对屈家沟长6 油层组的层厚和顶面海拔进行分析，建立符合实际地质情况的地质模型，运用趋势面分析法发现其油藏分布规律，预测勘探开发的有利区。趋势面分析法广泛应用于油藏的勘探开发，诸多成功案例(李新峰等，19 9 9;王凤启等,2 0 16)证明了该方法的有效性。研究区地势整体平缓单斜,难以识别出低幅度构造圈闭，无法确定油气的可能聚集区，利用趋势面分析方法识别区内油藏可能的分布情况，结合已有产油资料验证该方法的可行性。文献标识码：A文章编号：16 7 4-36 36(2 0 2 3)0 2-0 17 5-0 7该区处于陕北斜坡构造带，地层平缓（图1）。长6地层的各小层厚度变化不大。盆地构造特征为西降东升,东高西低,总体趋势较为平缓,呈向西倾斜的平缓单斜，平均坡降1.0 m/km，倾角F，认为趋势面反映的变量变化情况是显著的，建立的趋势面可靠。为保证该数学模型与实际情况能较好匹配，需满足一定的约束条件，保证所建模型及结论的准确性。与实际相结合的建模过程中需注意几点：观测点的数量应远超多项式趋势面方程的项数，最高进行了3次趋势面的计算，3次趋势面方程项数为20245(a)18161412108_245625042255002461012 14 16 18 20图2 厚度3次趋势面图(a)及构造1次趋势面图(b)Fig.2 Third-order trend plane of thickness(a)and first-order trend plane of structure(b)马慧妍：趋势面分析在瓦窑堡油田油藏分布规律研究中的应用趋势面分析结果3.1趋势面特征对研究区长6 的地层厚度和顶面海拔分别进行了3次多项式趋势面分析和1次多项式趋势面分析，作厚度的3次趋势面图及构造的1次趋势面图（图2），并对其进行分析。研究区的东北及西南区域厚度趋势值偏高,东南区厚度趋势值偏低,中心区域呈中值（图2 a）。通过厚度的3次趋势面图,推测该区物源来自东北和西南方向。(5)研究区地势变化的基本特点（图2 b）：构造背景为西倾单斜，自西向东趋势值不断变大,地形平缓，构造变化单一。通过构造剩余图的正剩余及负剩余区域,可以分析出该区油藏的类型及可能的分布情况，较好地识别该区构造的局部高点和低点。3.2林构造趋势面与油藏分布计算得到构造的1次趋势面方程为：2=377.09+1.77x+1.39y该趋势面拟合度C=Q2/Q=95.80%，显著性检验F=7745.30-(3-1)/338.12-(44-3)469.41,FF0.0s(2,41)=3.226,说明在显著性水平20(b)18240240S24017710项,研究的44口采油井在数量上已达到要求；因观测点的纵横坐标量级较大，计算时易导致各参数量级差异较大，应适当调整纵横坐标使其保持同一量级，防止溢出；作出的趋势面图通常会存在边界效应,但边界效应区的一些结果不能用于地质解释，仅作为参考。(4)3走16141210864200(6)3904103601510152025178=0.05下,趋势面的拟合是显著的,构造1次趋势面分析结果可靠。对构造趋势面剩余等值线图（图3)进行分析发现,该区的正剩余区偏地区东侧,且呈带状分布,负剩余区与正剩余区边界较为清晰。区内44口采油井均有油气发现，但产量大小不一。产量及构造剩余图显示下列特征。(1)在构造正剩余区,采油井的产量大多高于平均产量,且均位于正剩余区的高点，说明该区的油藏分布很可能受构造的影响，主要油藏类型为构造油藏。通过构造趋势面剩余等值线图（图3）也可确定地下储层微型构造，突出其局部高点及低点。构W2714-2Z3406-8Z3406-7Z340G-6X&406-5Z3409-5Z3406-4Z3409-12Z3409-9Z3412-1Z3412-3Z3412-5Z3414地质学刊造正剩余区不仅可以发现油藏分布的规律，还可作为油田开发后期剩余油分布的有利部位，为剩余油的开发提供参考（王凤启等,2 0 16）。(2)在负剩余区,低值区有个别井产量较高,说明构造不是唯一影响油藏分布的因素。通过厚度趋势面剩余图可进一步研究该区块油藏分布的影响因素，岩性可作为备选。3.3厚度趋势面与油藏分布通过计算,得到构造的1次趋势面方程为：2=261.66-1.53x-2.47y-0.02x2+0.12xy+0.06y-9.610 x3-3.110 xy+4.410 xy-310y3(7)该趋势面拟合度C=Qz/Q=80.66%，显著性检Z子135-2Z子135-3Z3406-3Z34062￥3434-3Z3434-4175Z3413-8Z3413-6Z3415-6Z3414-5Z3415-8Z3414-3Z3414-42023年NZ3434-5Z3434-6Z3415-4Z3418-2Z3415-5Z3418-8Z3410-Z3410-4Z343/-123418-1Z3418-7Z3433-7Z3418-3Z3418-6800m456图3构造趋势面剩余等值线图1-并位;2-构造剩余等值线；3-负剩余区（3.5 m)Fig.3 Residual contour map of tectonic trend surfaceN第47 卷第2 期验 F=6 475.66-(15-1)/1 552.82-(44-15)8.6384,FFo.0s(14.29)=2.050,说明在显著性水平=0.05下,趋势面的拟合是显著的,厚度3次趋势面可靠。厚度的趋势面分析可帮助了解地层岩性横向变化以及研究油气富集的关系。一般认为,厚度剩余趋势正值区是在总的沉积背景下砂岩厚度较大且层数较多的地区,如主河道及其主迁移区（刘秀珍等，1996)。厚度趋势面剩余等值线图（图4）显示,厚度的正剩余区呈块状分布于中部偏西侧，负剩余区位于中部偏东南侧。产量较高的井位于负剩余区内部，马慧妍：趋势面分析在瓦窑堡油田油藏分布规律研究中的应用179说明该区的岩性影响油藏分布。但只有少量井位于厚度正剩余区内,说明岩性影响油藏分布的程度较低。结合产量分析发现,构造因素影响油藏分布程度较高。上述分析表明，研究区长6 层位的油藏类型可分为3类（图5）：主要受构造影响的油藏,表现为构造正剩余趋势，该类油藏产量较高（图5中黑粗线圈出部分），可作为勘探开发的首选区域；主要受岩性影响的油藏,主要表现为厚度剩余趋势,厚度剩余区的最高值点也可能存在产能较高的油井，可作为勘探开发的次要选项；受构造与岩性双重影响的油藏，主要表现为在位置上既属于构造正剩Z子135-2Z3410-5W2714-2Z3406-8Z3406-7Z3406-6Z3406-5Z3409-5Z3406-4Z3409-12?Z3409-9Z3412-123434123Z3412-5Z3414Z子135-3Z3406-3Z3406-2Z3434-3Z3434-4Z3413-8Z3413-6Z3415-6Z3414-5Z3415-8Z3414-3Z3414-443434-5￥3434-Z3415-4Z3418-2Z3415-5Z3418-8Z3410-4Z3433-1Z34/8-1Z3418-7Z3433-7Z3418-3Z3418-60800m456图4厚度趋势面剩余等值线图1-井位；2-岩性剩余等值线；3-负剩余区（8.5 m)Fig.4 Residual contour map of thickness trend surface180地质学刊2023年NZ子135-2W2714-2Z3406-8Z3406-7Z3406-6Z3406-5Z3409-5Z3406-4Z3409-12Z3409-9Z子135-3Z3406-3Z3406-2Z3434-3Z34344Z3434-5Z3434-6Z3410-5Z3410-4Z3412-1Z3412-3Z3412-5Z3414Z3413-8Z3415-6Z3414-5Z3415-8Z3414-3Z3414-4Z3413-6Z3415-4Z3415-5Z3433-1Z3418-1Z3418-2Z3418-7Z3418-8Z3433-7Z3418-3Z3418-60图5构造剩余趋势线及厚度剩余趋势线1-井位；2-厚度及构造剩余等值线；3-负剩余区；4-正剩余区；5-正负剩余叠加区；6-产量较高区界线Fig.5Structure residual trend line and thickness residual trend line余区，又属于厚度负剩余区。4结论通过对油藏产量和剩余区井位数量的统计及分析,发现产量与构造、产量与厚度正负剩余区之间的关系，提出布置钻井的建议。(1)钻井应布置在构造正剩余区内。将构造剩余图及产量结合，发现构造正剩余区的产量偏高，说明该区块的油藏受构造因素的影响较大,应优先考虑开发构造正剩余区。(2)钻井宜布置在构造正剩余区的高点附近。构造正剩余区具有一定的优势,剩余值 3.5m的区800m45域有较高产量，是理想的开发区域。(3)钻井宜布置在厚度趋势面负剩余区内。虽然构造剩余区是理想区域，但部分地区受岩性影响，油藏分布也会有相应的变化，具有一定的参考意义。综上,勘探首选构造剩余趋势面正值区且厚度剩余趋势面负值区,并可优先考虑该区块的进一步开发。参考文献陈立官，程光瑛，李鸿智，等，19 8 1.数学地质法在酒西盆地北部单斜带找油中的初步应用J.石油与天然气地质,2(4):351-358.6第47 卷第2 期柴童，毕明波，2 0 19.趋势面分析技术在低幅度构造油气藏识别中的应用：以鄂尔多斯盆地天环坳陷为例J.西安文理学院学报（自然科学版），2 2（1）：9 0-9 3.何星，杨友运，李映雁，2 0 12.二维趋势面约束法在富县地区长8 油层组地质建模中的应用J.岩性油气藏，2 4(1):100-103.陆明德，田时芸，19 9 1.石油天然气数学地质M.北京：中国地质大学出版社.刘秀珍,孙雪洁，高福，19 9 6.用趋势面分析方法探讨YG气田天然气成藏控制因素及气藏类型J.石油物探,35(4):87-96.李新峰，高红燕，田燕春，19 9 9.趋势面剩余分析在储层微型构造研究中的应用J.大庆石油地质与开发，18（6)：12-14,53.刘玉林,马越平,2 0 0 5.趋势面分析在霍林河盆地地质构造研究中的应用J.内蒙古煤炭经济（3)：3-4.李小明，刘德民，张品刚，等，2 0 10.趋势面分析在东欢坨井田构造研究中的应用J.中国煤炭地质,2 2（4)：6-9.刘绍平,汤军,许晓宏,2 0 11.数学地质方法及应用M.北京：石油工业出版社.李岩，2 0 13.鄂尔多斯盆地东部屈家沟区块长6 油层组储层特征与油层分布规律研究D.西安：西北大学.马慧妍：趋势面分析在瓦窑堡油田油藏分布规律研究中的应用然气,7(1):8 1-8 4,112.王雅春,2 0 15.油气数学地质M.北京：石油工业出版社.王凤启,陈海峰,马延伶,2 0 16.二维趋势面分析在微幅度构造识别过程中的应用J.资源开发与市场,32（8)：907-910,1026.杨永国,2 0 10.数学地质M.徐州：中国矿业大学出版社.杨华，陈洪德，付金华，2 0 12.鄂尔多斯盆地晚三叠世沉积地质与油藏分布规律M.北京：科学出版社.张跃中,王明儒，19 9 2.趋势面分析在柴达木盆地西部地区油气勘探中的应用J.石油勘探与开发，19(5)：14-17.张岳桥,廖昌珍,施炜，等,2 0 0 6.鄂尔多斯盆地周边地带新构造演化及其区域动力学背景J.高校地质学报，12(3):285-297.翟汝霞，李汉林，连承波，2 0 0 7.基于多项式趋势面分析的油井初期产量预测J.内蒙古石油化工(9)：132-133.张新勃,2 0 15.瓦窑堡油田屈家沟油区延长组地质研究D.西安：西安石油大学.181滕超,刘佳，邱梅，等，2 0 15.趋势面分析在鄂庄井田构造研究中的应用J.中国科技论文，10（15）：18 0 9-1812,1821.王平,袁述武，胡虎踞，等,2 0 11.相控储层建模技术在克拉玛依油田八区克下组油藏描述中的应用J.新疆石油天Application of trend surface analysis in the study of reservoirdistribution regularity in Wayaobu oilfieldMa Huiyan.2(1.School of Earth Sciences and Engineering,Xian Shiyou University,Xian 710065,Shaanxi,China;2.Shaanxi Key Laboratory of Petroleum Accumulation Geology,Xian 710065,Shanxi,China)Abstract:To determine the distribution regularity of reservoir,trend surface analysis was used to analyze the top surface structureand horizontal thickness of the Chang 6 oil-bearing strata in Wayaobu oilfield.Combined with the existing geological data,the relation-ship between well distribution,production,structure location and residual value was comprehensively analyzed.Mathematical modelinganalysis of existing data helps deepen the study of reservoir distribution regularity.The results show that the existing oil wells haveobvious combination characteristics in the structure residual trend and thickness residual trend charts.The oil wells in the structurepositive residual areas and thickness negative residual areas have high productivity,and the structure is the main factor controlling theoil well productivity.The significance test proves that the mathematical model accords with the actual geological condition and hasguiding significance to the reservoir distribution regularity in the study area.Key words:trend surface analysis;reservoir distribution regularity;residual analysis;Wayaobu oilfield