加拿大西北地区诺曼韦尔斯油田碳酸盐岩裂缝储层的三维地质模型

诺曼韦尔斯（Norman Wells）油田位于加拿大西北地区，在北极圈以南60公里，其储层为泥盆系的碳酸盐岩滩复合体。在该滩复合体的内部，最大厚度可迭130米，同时向盆地方向变薄，是由滩边缘的后退和沉积尖灭共同造成的。该油田的原始地质储量约为1．08亿立方米（6＋8亿桶）。它的储层已发生天然破裂，但基岩渗透率很低（平均为2-4毫迭西）。以前对该油田所做的三维地质建模没有结合裂缝的渗透率，结果使静态和动态的油藏模型与油田的历史动态数据不一致。为了量化基岩和裂缝性质对全油田总渗透率的共同影响，本项研究建立了一个三维地质模型。基岩和裂缝的性质是分开模拟的，然后合成一个总渗透率模型。基岩性质受沉积相和层序地层格架的控制。使用岩心和测井数据并结合沉积相和地层信息建立了三维的孔隙度和基岩渗透率的模型。裂缝渗透率则是分两步模拟的。第一步使用注水和生产数据来分离并模拟储层总渗透率的裂缝成分。第二使用从岩心、成像测井和露头中测得的裂缝几何属性（方向、规模、密度）来量化裂缝的几何参数以及由此引起的渗流各向异性（定向渗透率）。构造、地层和沉积相等信息也已结合在这个三维模型中，并被用于预测在控制井以外范围的裂缝渗透率分布。 模拟结果显示，裂缝能不同程度地提高基岩的渗透率，因此如果没有裂缝的增渗作用，诺曼韦尔斯油田储层的相当一部分都将没有开采价值。在这套储层的多数范围，天然裂缝网络的发育达到了提高基岩渗透率的最佳水平，而且没有明显影响储层的波及系数。不过也有一些地区的储层破裂程度较高，导致了注入水的突破和储层波及系数的下降。裂缝性质的变化具有一定的规律，主要与碳酸盐岩滩的构造位置和地层力学特征有关。在滩边缘和储层所处的较陡上倾（东北向）构造区，裂缝的影响最为强烈。应用这一新的模型，无需对渗流模型的渗透率做多少修改就能快速拟合生产动态史。在这个三雏地质模型中结合使用动态数据有两个好处：（1）可以减少渗流模型中对渗透率的调整，从而提高了静态和动态模型的一致性；（2）可以用地质信息来指导附加渗透率的分布，避免了渗流模型中的专f1调整。这种新的静态和动态模型已被用于储量和产量预测、勘探机会判断以及油田管理等方面。