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20余年高含水油田油藏表征技术的探索总结：高含水油田储层沉积学
目前，储层沉积学研究已经成为贯穿油气勘探开发全过程的一项必不可少的重要工作。尤其是在当前油价低迷，我国大多数油田的主力油藏处于高含水开采期的双重不利形势下，如何降低油田开发成本，实现油藏的经济有效开采成为石油公司面临的最大难题，因此，更加需要对储层进行准确的表征，储层沉积学的研究就显得尤为必要。
2016年4月
随着油藏注水开发的不断持续，储层含油饱和度不断下降，含水饱和度逐渐上升，地层流体中水的比例越来越高，造成采出液中的水油比越来越大。
高含水油藏开发成本高，采油工艺复杂，需要建立精细的储层地质模型，开展精细的油藏数值模拟，制定经济可行的开发方案实施开发。高含水油田各类钻井众多，地质资料丰富，开发过程长，动态数据丰富，既为正确建立储层地质模型进行油藏数值模拟提供了基础，也带来了数据筛选、计算时间和历史拟合等方面的困难。总之，高含水油田开发是一项十分复杂的油田综合治理工程，油田开发的每一步都面临着复杂的储层沉积学问题。
▲适用于双河油田的储层层次划分图示（以检6井为例）（据张昌民等，2004）
自20世纪80年代末参加中国石油天然气总公司“八五”“中国油气储层研究”重点项目以来，笔者研究组结合国家科技攻关计划项目、国家科技重大专项及油田资助课题，以提高油藏采收率为最终追求，以油藏精细表征为目的，以沉积学理论为主导，坚持开展储层沉积学研究工作，在大庆油田、胜利油田、大港油田、中原油田、河南油田、青海油田、长庆油田等高含水油田开展储层沉积学研究。经过20余年的探索，在理论和实践方面都取得了一些进步，形成了较为成熟的储层沉积学研究思路，摸索出了一系列有效的高含水油田储层表征方法，为油田提高采收率做出了一定的贡献 45 33723 45 15288 0 0 2734 0 0:00:12 0:00:05 0:00:07 2897推动了我国高含水油田油藏表征技术的进步。研究工作主要包括以下方面的内容。
▋ 在裘怿楠教授的开发地质学和储层沉积学研究思想指导下提出了储层层次分析方法。借鉴运筹学中层次分析法的基本概念，结合地球和地球科学的层次性特征提出了进行储层表征的工作思路和基本框架。储层研究中的层次分析法提出后，笔者等又进一步完善了层次分析的地质学基础，尝试归纳总结了地质层次性规律，探索层次分析法在地层对比、地质建模等方面的应用，使之成为我们长期以来从事储层研究的一个基本指导思想，得到了国内同行的广泛应用。
▋ 高分辨率层序地层学被邓宏文教授（1995）引入我国后，受到了广泛的关注。笔者通过与美国科罗拉多矿业学院 Cross 教授的长期合作，进一步充实和拓展了高分辨率层序地层学的基本原理与方法，较早地将这一方法在中原油田、大港油田、江汉油田等的开发地质研究和高含水油藏表征中推广应用，有效解决了原来依靠传统方法对比存在的精度不高、准确性不够、科学性不强的缺点，目前高分辨率层序地层学方法已经成为国内各油田的开发地质研究的通用技术。
▋ 开发好高含水油田首先要正确认识和表征储层。钻井岩心的有限性和地球物理方法的间接性迫使沉积学家开展以储层表征为目的的现代沉积调查、沉积实验模拟和储层露头调查，目的是建立沉积模式，了解储层非均质性，研究砂体的几何形态和内部结构，建立储层表征知识库。结合高含水油田储层沉积学研究需要，笔者先后在河南唐河和泌阳、青海油砂山、鄂尔多斯盆地开展露头调查；在长江、鄱阳湖、洞庭湖进行现代沉积考察，运用长江大学湖盆沉积模拟实验室在室内进行沉积学模拟实验，并将野外考察与室内模拟的结果与油田地下特征比较相结合，为建立储层地质模型提供了有力的支撑，丰富了储层沉积学研究的内容。
▋ 储层地质知识库是建立储层地质模型的保障。没有充分的知识库信息支持，难以建立有效的预测模型。建立知识库的方法有现代沉积调查、沉积模拟、露头调查等方法，当缺乏相似的类比对象时，采用成熟油田的密井网解剖也是获得建模知识库的有效方法。在上述野外和室内工作的基础上，笔者在河南油田等通过密井网解剖建立知识库，通过卫星图像解译建立曲流河建模知识库。经过多年的探索，将知识库内容从定性的经验信息发展到定量的数字信息，把知识库的应用从人工干涉介入发展到使用计算机自动计算输出，把知识库的表达从简单的少量的比例参数发展到用计算机管理的大型自动化知识库。
▲储层地质知识库概念框架
▋ Miall（1985）提出河流沉积学中的建筑结构要素分析法后得到了沉积学界的重视，但在储层沉积学中应用并不多。20世纪90年代初，笔者将这一方法应用于长江现代沉积调查、青海油砂山露头调查和河南油田周缘露头调查中，开拓了沉积学野外调查的新手段。之后笔者又率先将储层建筑结构要素分析法应用于河南双河油田的高含水期储层表征工作，受到国内开发地质学界同行的赞誉，这一方法之后在中原、大港、大庆等油田的储层表征中不断完善提高，同时也在全国普遍应用。
▋ 沉积相模式研究是沉积学研究的基本内容，开发地质研究在追踪油田开发静态和动态信息的同时，要结合这些信息不断完善重建储层相模式。笔者在双河油田的研究过程中对已有的扇三角洲模式进行了修订，通过露头调查建立了鄂尔多斯盆地延长组三角洲前缘的席状砂模式、青海油砂山油田的辫状河三角洲模式、现代河流江心洲沉积模式，近年来对浅水三角洲沉积模式的研究，为重新认识油藏提供了新的思路。这些相模式的重建创新了沉积学的研究，对高含水油田开发起到了指导作用。
▋ 储层成岩作用和质量评价是一个重要的储层沉积学问题，储层质量和含油性的检测主要通过对成岩作用的认识和室内实验结果结合储层地球物理方法来实现。笔者在研究过程中对各油田的储层微观特征、物性特征及其形成的控制因素进行了深入的探索，同时探索了一些适合高含水油田的测井解释预测方法。
▋ 建立储层地质模型是储层表征最关键的工作，也是储层沉积学的重要内容。建模需要对砂体的叠置方式、砂体内部建筑结构、储层的物性分布规律、隔层和夹层的分布等进行有效的预测。笔者等长期坚持地质统计学方法探索，在随机建模方面形成了一系列技术，在隔层预测、沉积相随机建模技术等领域取得了一批创造性的成果。高含水油藏开发的目的是认识剩余油的分布并采取有效的手段尽可能提高剩余油的采收率。笔者等通过多年对多个高含水油田的研究，形成了一系列结合地质研究与生产动态预测剩余油的有效方法，这些方法与油田采油工艺相结合，有效地提高了采收率。
▲沉积相建模的主要方法
为了与国内外同行交流研究心得，进一步推广已有的研究成果，使之在高含水油田开发中发挥更大的作用。笔者研究组将20余年来在高含水油田（包括少量气田）储层沉积学研究方面的成果集结成《高含水油田储层沉积学》这本专著。这是长江大学剩余资源研究组全体师生20余年来主要学术成果的总结，也是湖北省储层精细表征与建模科技创新群体的研究成果之一，其中凝聚了研究团队教师和百余名研究生、本科生的心血和汗水。
本文摘编自《高含水油田储层沉积学》（张昌民等著．责任编辑：万群霞 冯晓利. 北京：科学出版社，2017．3）一书“前言”。有删减，标题为编者所加。
ISBN 978-7-03-051627-5
《高含水油田储层沉积学》主要介绍长江大学剩余资源研究组20余年来开展储层沉积学研究所取得的理论和实践成果。主要论述储层层次分析方法、储层表征的工作思路和基本框架、高分辨率层序地层学、现代沉积调查与沉积模拟、露头调查、储层地质知识库、储层建筑结构要素分析、储层沉积相模式、储层成岩作用和质量评价、隔层预测和储层随机建模的主要方法、储层流动单元的划分和描述方法、高含水油田剩余油分布的预测方法；最后介绍如何结合开发和工程措施实施高含水油田的剩余油挖潜。
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（本文编辑：刘四旦）
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