一种适用于碳酸盐岩缝洞型油藏的注采井网构建方法与流程

本发明涉及油气藏开发技术领域，具体涉及一种适用于碳酸盐岩缝洞型油藏的注采井网构建方法。

背景技术：

塔河油田碳酸盐岩缝洞型油藏储集体以构造变形产生的构造裂缝与岩溶作用形成的孔、洞、缝为主，其碳酸盐岩基质基本不具有储渗意义，并且其储集空间形态多样，大小悬殊，分布不均，具有极强的非均质性。它既不同于中东地区碳酸盐岩裂缝型油藏，也不同于中国东部典型的碳酸盐岩裂缝-孔洞型油藏，更不同于常规孔隙性砂岩油藏。

目前使用的缝洞型油藏注采井网是基于产能建设时期以大洞为主要动用对象的基础井网，对小尺度的缝洞控制程度相对较低，由于碳酸盐岩油藏以缝洞单元为开发和管理对象，但碳酸盐岩油藏的缝洞大小悬殊，分布不均，因此目前的缝洞型油藏注采井网并不能完全适用于碳酸盐岩缝洞型油藏；目前碎屑岩油藏已经形成了较为成熟的注采井网构建思路和方法，其井网部署形式主要有3种，行列井网、面积井网以及不规则井网，但是常规的碎屑岩油藏注采井网的形式和构建方法并不适用于碳酸盐岩缝洞型油藏，因为常规的碎屑岩油藏的规则井网(包括行列井网和面积井网)对油层结构要求为：油层结构要比较完整、油层分布要比较稳定，含油边界位置要清楚、内外连通性要好、流动系数要高，而且其中的行列井网不适应非均质严重的油藏，其易导致水线推进不均匀；面积井网中油水井间的平面几何关系对注水的波及系数影响很大，要求具有规则的井网形式，由于碳酸盐岩缝洞型油藏具有极强的非均质性以及不规则性，因此规则井网的构建方法和井网形式难以实施，适用性差。而不规则井网的部署主要针对油田面积小，油层分布不规则，难于布置规则的注水井网，不规则井网的部署采用不规则的点状注水方式进行井网部署，但是对于非均质性极强的缝洞型油藏，如何考虑不同储集空间类型、缝洞结构和注采关系特点、优选注水方式以及井网形式等，不规则井网的部署都没有成熟可借鉴的构建思路和方法。

由此可见，目前并没有形成一套适用于碳酸盐岩缝洞型油藏特点的注采井网构建方法。

技术实现要素：

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的适用于碳酸盐岩缝洞型油藏的注采井网构建方法。

根据本发明内容，提供了一种适用于碳酸盐岩缝洞型油藏的注采井网构建方法，包括：识别碳酸盐岩缝洞结构类型，根据所述缝洞结构类型的不同对所述缝洞结构进行刻画；分析所述缝洞结构的缝洞单元内部连通结构关联关系，建立缝洞储集体连通结构；计算和标示所述缝洞储集体的已动用储量和控制储量；建立与所述碳酸盐岩缝洞型油藏岩溶地质背景相对应的井网形式；建立所述碳酸盐岩缝洞型油藏的井网注采关系，并对所述碳酸盐岩缝洞型油藏井网进行优化。

可选地，所述缝洞结构类型包括：溶洞结构以及裂缝结构；所述识别碳酸盐岩缝洞结构类型，根据缝洞结构类型的不同对所述缝洞结构进行刻画的步骤进一步包括：采用振幅梯度属性以及瞬时能量属性对所述溶洞结构进行轮廓识别，并结合最大曲率属性以及相干属性对所述溶洞结构进行地震溶洞相的聚类分析，对所述地震溶洞相进行刻画；采用最大曲率属性对所述裂缝结构进行裂缝识别，结合地层倾角以及相干属性对所述裂缝结构进行地震裂缝相的刻画。

可选地，在所述识别碳酸盐岩缝洞结构类型，根据所述缝洞结构类型的不同对所述缝洞结构进行刻画之后，所述方法进一步包括：将同类特征的地震响应进行归类，降低对地质特征解释的多解性，以供对所述缝洞结构实现精细识别和刻画。

可选地，所述分析所述缝洞结构的缝洞单元内部连通结构关联关系，建立缝洞储集体连通结构的步骤包括：对所述缝洞结构进行静态连通缝洞追踪，以供实现划分所述缝洞单元内部连通结构关联关系；利用动态连通信息对所述缝洞单元内部连通结构关联关系进行动态性连通验证，建立缝洞储集体连通结构。

可选地，所述计算和标示所述缝洞储集体的已动用储量和控制储量的步骤包括：计算所述已动用储量的已动用储量值，根据计算结果确定已动用储量中剩余油量的分布特点，以供为建立井网注采关系以及井网形式提供依据；标示所述控制储量的控制储量范围，根据标示结果确定剩余未控制储量的分布特点，以供为注采井的部署提供依据。

可选地，所述建立与所述碳酸盐岩缝洞型油藏的岩溶地质背景相对应的井网形式的步骤进一步包括：根据所述缝洞结构、所述缝洞储集体的规模以及所述缝洞储集体连通结构建立与所述碳酸盐岩缝洞的缝洞型油藏的岩溶地质背景相对应的注采井网形式。

可选地，所述建立所述碳酸盐岩缝洞型油藏的井网注采关系的步骤包括：根据所述缝洞储集体的储集空间类型以及所述缝洞型油藏的注采高低位置关系建立井网注采关系；根据所述缝洞储集体的展布特点以及所述缝洞结构的特点建立井网注采关系。

可选地，所述对所述碳酸盐岩缝洞型油藏井网进行优化的步骤包括：根据不同的注采井网形式以及井网注采关系建立平面多向、纵向多段的立体注采井网。

可选地，所述井网形式包括：面状井网、线状井网以及带状井网。

可选地，所述动态连通信息包括：井间干扰信息、生产特征相似性信息、水淹特征信息以及示踪剂监测信息。

在本发明实施例提供的适用于碳酸盐岩缝洞型油藏的井网构建方法中，能够首先通过识别碳酸盐岩缝洞的缝洞结构类型，并根据所识别的缝洞结构类型的不同对碳酸盐岩缝洞的缝洞结构进行刻画，然后分析缝洞结构的缝洞单元内部连通结构关联关系，建立缝洞储集体连通结构，并计算和标示缝洞储集体的已动用储量和控制储量，建立与碳酸盐岩缝洞的缝洞型油藏的岩溶地质背景相对应的井网形式，最后建立碳酸盐岩缝洞的缝洞型油藏的井网注采关系，并对碳酸盐岩缝洞的缝洞型油藏井网进行优化。由此可见，通过本发明中的方法，能够解决常规注采井网构建方法在碳酸盐岩缝洞型油藏中不适用性以及没有成熟可鉴的不规则井网部署方法的问题，为缝洞型油藏提供了一套适用的、完善的注采井网的构建方法，实现了对没有注水开发的单元进行井网部署设计，对已注水开发单元进行注采井网优化调整的效果，能够有效指导缝洞型油藏的注水开发工作。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1示出了根据本发明一个实施例提供的适用于碳酸盐岩缝洞型油藏的井网构建方法的流程图；

图2示出了根据本发明另一个具体实施例提供的适用于碳酸盐岩缝洞型油藏的井网构建方法的流程图。

图3为针对塔河油田S74缝洞单元注采井网优化结果示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

图1示出了根据本发明一个实施例提供的适用于碳酸盐岩缝洞型油藏的井网构建方法的流程图。如图1所示，该方法包括以下步骤：

步骤S110：识别碳酸盐岩缝洞的缝洞结构类型，根据缝洞结构类型的不同对缝洞结构进行刻画。

具体地，碳酸盐岩缝洞具体包括形成的非均质性极强的裂缝系统和溶洞系统。识别碳酸盐岩缝洞的缝洞结构类型时，具体为识别碳酸盐岩缝洞是属于上述裂缝系统还是属于上述溶洞系统，并对上述识别的溶洞系统和裂缝系统的结构进行进一步的识别。若识别碳酸盐岩缝洞属于上述溶洞系统，则采用对应的地球物理方法对该碳酸盐岩溶洞的结构进行进一步的轮廓识别；若识别碳酸盐岩缝洞属于裂缝系统，则采用对应的地球物理方法对该碳酸盐岩裂缝的结构进行进一步的裂缝识别，然后根据识别结果刻画碳酸盐岩缝洞中的溶洞结构以及碳酸盐岩缝洞中的裂缝结构。

步骤S120：分析缝洞结构的缝洞单元内部连通结构关联关系，建立缝洞储集体连通结构。

具体地，在对碳酸盐岩缝洞结构进行识别和刻画的基础上，首先采用静态连通缝洞追踪技术对缝洞单元内部的连通结构关系进行划分，然后根据动态连通信息，例如井间干扰信息、生产特征相似性信息等信息对上述划分结果进行动态连通性验证，并根据验证结果建立对应的缝洞储集体连通结构。

步骤S130：计算和标示缝洞储集体的已动用储量和控制储量。

具体地，在建立缝洞储集体连通结构的基础上，计算已动用储量的大小，确定已动用储量中剩余油的分布特点，为之后步骤中(对应步骤S150)注采关系以及注采井网的构建提供依据；同时，通过标示油井的控制储量范围来确定未控制储量的分布，为之后步骤中(对应步骤S140)注采井的部署提供依据。

步骤S140：建立与碳酸盐岩缝洞型油藏的岩溶地质背景相对应的注采井网形式。

具体地，由于缝洞型油藏的注采井部署是以空间随机分布的不规则“储集体”为基础来进行部署的，并且由于不同的岩溶地质背景下的缝洞结构、缝洞储集体的规模以及缝洞储集体的连通状况等都存在差异，因此在建立注采井网形式时，根据碳酸盐岩缝洞型油藏不同的岩溶地质背景来建立对应的注采井网形式。其中，上述注采井网形式包括面状井网、线状井网、带状井网等注采井网形式。

步骤S150：建立碳酸盐岩缝洞的缝洞型油藏的井网注采关系，并对碳酸盐岩缝洞的缝洞型油藏井网进行优化。

具体地，在建立对应的注采井网形式的基础上，进一步根据缝洞储集体的特点、注采高低位置关系、储集体空间类型差异、缝洞结构的特点以及岩溶地质背景的类型等特征来建立对应的井网注采关系，然后进一步以平面多向、纵向多段的方式来建立立体注采井网，以提高注采井网的平面水驱控制程度和纵向水驱控制程度，实现对碳酸盐岩缝洞的缝洞型油藏井网的优化和完善。

由此可见，在本发明实施例提供的适用于碳酸盐岩缝洞型油藏的井网构建方法中，能够首先通过识别碳酸盐岩缝洞的缝洞结构类型，并根据所识别的缝洞结构类型的不同对碳酸盐岩缝洞结构进行刻画，然后分析缝洞结构内部连通结构关联关系，建立缝洞储集体连通结构，并计算和标示缝洞储集体的已动用储量和控制储量，建立与碳酸盐岩缝洞的缝洞型油藏的岩溶地质背景相对应的注采井网形式，最后建立碳酸盐岩缝洞的缝洞型油藏的井网注采关系，并对碳酸盐岩缝洞的缝洞型油藏井网进行优化。因此，通过本发明中的方法，能够解决了常规注采井网构建方法在碳酸盐岩缝洞型油藏开采中的不适用性以及现有的不规则井网部署方法没有成熟可鉴性的问题，为缝洞型油藏提供了一套适用的、完善的注采井网的构建方法，实现了对没有注水开发的单元进行井网部署设计，对已注水开发单元进行注采井网优化调整的效果，能够有效指导缝洞型油藏的注水开发工作。

图2示出了根据本发明另一个具体实施例提供的适用于碳酸盐岩缝洞型油藏的井网构建方法的流程图。如图2所示，该方法包括以下步骤：

步骤S201：识别碳酸盐岩缝洞结构类型。

具体地，碳酸盐岩缝洞的缝洞结构类型具体包括溶洞结构以及裂缝结构，在识别碳酸盐岩缝洞的溶洞结构时，具体为采用振幅梯度属性以及瞬时能量属性对上述溶洞结构进行轮廓识别。例如，针对溶洞结构中孤立溶洞体的轮廓识别，由于其具有“串珠状”反射特征，而振幅梯度属性能够反映振幅变化率，能够有效地确定“串珠状”强反射与地层反射的边界，因此采用振幅梯度属性能够检测和成像孤立溶洞体的“串珠状”反射的空间分布；针对岩溶暗河，由于其分布具有断裂的分布导向，则可以根据振幅梯度属性以及瞬时能量属性对其进行轮廓识别。在识别裂缝结构时，具体为采用最大曲率属性对所述裂缝结构进行裂缝识别。其中，最大曲率属性包含有形状信息，可以区别断层和表面的线型特征，因此可以较好地描述断裂和裂缝通道在平面上的线型特征，以实现识别裂缝结构的目的。

步骤S202：根据缝洞结构类型的不同对碳酸盐岩缝洞结构进行刻画。

具体地，在对碳酸盐岩缝洞的缝洞结构进行刻画时，针对于碳酸盐岩缝洞的溶洞结构，具体为在对其进行轮廓识别的基础上，进一步结合最大曲率属性以及相干属性对上述溶洞结构进行地震溶洞相的聚类分析，提取出与溶洞发育相关的“串珠状”反射，实现对溶洞结构的检测和识别，并根据上述的检测结果和识别结果对地震溶洞相进行刻画；针对裂缝结构，在对其进行裂缝识别的基础上，进一步结合地层倾角以及相干属性对裂缝结构的地震裂缝相进行分析，提取出与裂缝相关的信息，并根据上述结构进行地震裂缝相的刻画。

步骤S203：将同类特征的地震响应进行归类，降低对地址特征解释的多解性，以供对缝洞结构实现精细识别和刻画。

具体地，根据步骤S202中的刻画结果，将具有同类特征的地震响应进行归类，例如，微断裂的裂缝结构在地震几何属性中会表现出较大的地震倾角值以及较小的地震相干性，因此根据上述特征便可将微断裂的裂缝结构进行归类，然后将具有同类特征的地震响应进行综合分析，实现对缝洞结构的进一步精细识别和刻画，以供后续步骤中(对应步骤S204和步骤S205)能够在对缝洞结构进行精细识别和刻画的基础之上，划分缝洞单元内部连通结构关联关系。

步骤S204：对缝洞结构进行静态连通缝洞追踪，以供实现划分缝洞单元内部连通结构关联关系。

具体地，在对缝洞进行精细识别和刻画的基础上，进一步对缝洞结构进行静态连通缝洞追踪，例如，采用蚂蚁体追踪技术对上述缝洞结构进行静态连通缝洞追踪，然后将缝洞结构中具有连通结构的缝洞单元划分在同一个关联井组中，以实现对缝洞单元内部的连通结构关联关系的划分。其中，一个关联井组就代表了在静态上具有连通关系的缝洞结构。

步骤S205：利用动态连通信息对缝洞单元内部连通结构关联关系进行动态性连通验证，建立缝洞储集体连通结构。

具体地，动态连通信息包括井间干扰信息、生产特征相似性信息、水淹特征信息以及示踪剂监测信息。在对缝洞单元内部连通结构关联关系进行动态性连通验证时，具体为根据缝洞单元内部井间干扰信息、生产特征相似性信息、水淹特征信息以及示踪剂监测信息来进行动态性连通验证，以确定上述静态连通缝洞追踪中所划分的缝洞单元内部连通结构关联关系，然后根据上述确定结果建立缝洞储集体连通结构。

步骤S206：计算已动用储量值，根据计算结果确定已动用储量中剩余油量的分布特点，以供为建立井网注采关系以及井网形式提供依据。

具体地，在对缝洞储集体连通结构分析的基础上，采用容积法计算缝洞储集体中已动用储量的已动用储量值，然后结合上述缝洞储集体中的水淹特征来确定已动用储量中剩余油量的分布特点，为之后步骤中建立井网注采关系(对应步骤S209)以及注采井网形式(对应步骤S208)提供依据。

步骤S207：标示控制储量的控制储量范围，根据标示结果确定剩余未控制储量的分布特点，以供为注采井的部署提供依据。

具体地，在对缝洞储集体连通结构分析的基础上，由于缝洞型油藏以缝洞储为储集空间，缝洞结构的组合关系复杂，因此在对缝洞储集体连通结构分析的基础之上，进一步标示控制储量的控制储量范围，以确定剩余未控制储量的分布特点，为之后步骤中(对应步骤S208)注采井的部署提供依据。

步骤S208：根据缝洞结构、缝洞储集体的规模以及缝洞储集体连通结构建立与碳酸盐岩缝洞的缝洞型油藏的岩溶地质背景相对应的注采井网形式。

其中，注采井网形式包括面状井网、线状井网以及带状井网。具体地，不同于常规碎屑岩注采井的部署中以“层”为指导的部署方式，缝洞型油藏注采井的部署是以在空间中随机分布的不规则“储集体”为基础来进行部署的，因此在建立注采井网形式时，由于不同岩溶地质背景缝洞结构、缝洞储集体的规模以及缝洞储集体的连通结构都存在差异，所以要针对缝洞型油藏的不同岩溶地质背景来建立与其相适应的注采井网形式，例如，针对裂缝特别发育，且发育方向明确的情况，可以选择采用线状井网的注采井网形式。

步骤S209：根据缝洞储集体的储集空间类型以及缝洞型油藏的注采高低位置关系建立井网注采关系；根据缝洞储集体的展布特点以及缝洞结构的特点建立井网注采关系。

具体地，在建立井网注采关系时，首先可以根据缝洞储集体的储集空间类型以及缝洞型油藏的注采高低位置关系建立井网注采关系，例如，针对以裂缝-孔洞为主要储集空间的风化壳岩溶，选择低部位向高部位注水的“低注高采”的井网注采关系；针对以裂缝-溶洞为主要储集空间的风化壳岩溶，选择由储集体发育程度差的裂缝向发育程度高的溶洞注水的“缝注洞采”的井网注采关系；和/或，也可以根据缝洞储集体的展布特点以及缝洞结构的特点建立井网注采关系，例如，针对具有较强方向性的断控岩溶，选择断裂带边部注水中部采油的“边注中采、缝注洞采”的井网注采关系；针对暗河岩溶，以大尺度的溶洞构成多层或多支的暗河系统，在同一暗河中应选择规模小的溶洞注水，规模大的溶洞采油的“小洞注大洞采”的井网注采关系等。

步骤S210：根据不同的注采井网形式以及井网注采关系建立平面多向、纵向多段的立体注采井网。

具体地，在针对不同岩溶地质背景构建不同注采井网形式和井网注采关系的基础上，需要进一步优化完善井网并建立立体注采井网，以实现较高的平面水驱控制程度和纵向水驱控制程度。具体实施中，在建立立体注采井网时，具体为建立平面多向、纵向多段的立体注采井网，例如，在风化壳岩溶和断控岩溶背景中，优先连通方向较多的注采井作为油井，以实现从多个连通方向进行“多向注水”，通过注水井实现平面多向驱替，实现较高的平面水驱控制程度；针对暗河岩溶背景，由于暗河岩溶的纵向存在多套暗河，因此采用“深部注水，分段注水”，以建立岩溶暗河纵向多段驱替，实现较高的纵向水驱控制程度。

举例说明，塔河油田S74缝洞单元为典型的风化壳岩溶地质背景单元，发育的裂缝使缝洞空间结构变得异常复杂，单元在产建阶段结束后转为注水开发阶段。

在前期产建阶段构建的基础井网基础上，部署2口注水井建立了局部不规则注采井网。由于缝洞型油藏以大尺度裂缝为连通通道，使得注采的优势通道变得非常明显，注水井均出现单向驱替特征。并且在现有井网的基础上，缝洞的控制和动用程度低，注采井网部完善。

根据单元前期的注采井网特点，采用注采空间结构井网的构建方法，以建立多向注采为目标，构建“面状井网”形式，考虑未控制和动用储量分布、连通关系、注采关系等特征，进行注采井网的完善。

单元设计注采完善井(先采油后注水)3口，转注井3口，停注井1口，注采井数比从2:13变为7:8，大幅度提高了水驱控制程度。并且根据TK651CH转注后呈单向驱替特点，实施了流道调整工艺改变液流场分布，调整地层注水分配方向和分配量。单元优化设计后的井网分布见图3，图3为针对塔河油田S74缝洞单元注采井网优化结果示意图。

由此可见，在本发明实施例提供的适用于碳酸盐岩缝洞型油藏的井网构建方法中，能够首先通过识别碳酸盐岩缝洞的缝洞结构类型，并根据所识别的缝洞结构类型的不同对碳酸盐岩缝洞的缝洞结构进行刻画，并能将具有同类特征的地震响应进行归类，以实现对缝洞结构的精细识别和刻画；然后分析缝洞结构的缝洞单元内部连通结构关联关系，建立缝洞储集体连通结构，并计算和标示缝洞储集体的已动用储量和控制储量，建立与碳酸盐岩缝洞的缝洞型油藏的岩溶地质背景相对应的注采井网形式，最后建立碳酸盐岩缝洞的缝洞型油藏的井网注采关系，并对碳酸盐岩缝洞的缝洞型油藏井网进行平面多向、纵向多段的立体优化。因此，通过本发明提供的方法能够实现从静态刻画到动态优化、从平面部署到立体构建、从单向注采到多向驱替的空间结构井网构建思路，为缝洞型油藏提供了一套适用的、完善的注采井网的构建方法，同时也实现了对没有注水开发的单元进行井网部署设计，对已注水开发单元进行注采井网优化调整的效果，能够有效指导缝洞型油藏的注水开发工作。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应该被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

此外，尽管在附图中以特定顺序描述了本发明实施操作，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些操作，或是必须执行全部所示的操作才能实现期望的结果。可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，或者将一个步骤分成多个步骤执行。

以上对本发明的方法和具体实施方法进行了详细的介绍，并给出了相应的实施例。当然，除上述实施例外，本发明还可以有其它实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明所要保护的范围之内。