陜西坪北油田：在儲(chǔ)層隨機(jī)建模技術(shù)基礎(chǔ)上實(shí)施的新井鉆井成功率達(dá)到100%。

　　中原油田：儲(chǔ)層隨機(jī)建模技術(shù)幫助年產(chǎn)量400多萬噸的油田新增可采儲(chǔ)量144.5萬噸。

　　江漢油田：利用儲(chǔ)層隨機(jī)建模技術(shù)做出的相關(guān)預(yù)測，符合率高達(dá)90%。

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　　在上述數(shù)據(jù)的光環(huán)圍繞下，4月27日，湖北長江大學(xué)和江漢油田分公司等多個(gè)單位聯(lián)合承擔(dān)的“儲(chǔ)層隨機(jī)建模系列技術(shù)”項(xiàng)目通過鑒定，被認(rèn)為已達(dá)到國際先進(jìn)水平。

　　對于油藏儲(chǔ)層隨機(jī)建模技術(shù)，標(biāo)準(zhǔn)的科學(xué)解釋是，“利用計(jì)算機(jī)建立各種沉積物質(zhì)在儲(chǔ)層內(nèi)部的空間分布，并在此基礎(chǔ)上運(yùn)用地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)建立滲透率等各種物性參數(shù)在儲(chǔ)層內(nèi)部的空間分布。”

　　聽起來好像很玄，但此項(xiàng)技術(shù)卻是實(shí)實(shí)在在地攻克了石油勘探開采的不少難題，在各個(gè)方面取得了很大成效。該技術(shù)究竟好在哪里？取得了哪些成效？還需要面對哪些難題？帶著這些問題，記者走訪了長江大學(xué)“儲(chǔ)層隨機(jī)建模系列技術(shù)”的主要負(fù)責(zé)人李少華副教授。

　　“最有可能”VS“95%的可能”

　　在石油開采的早期，主要采用確定性地質(zhì)模型。專家指出，這類模型只是對儲(chǔ)層大范圍特征的定性認(rèn)識(shí)，而且常把儲(chǔ)層的地質(zhì)狀況看成是連續(xù)性和持續(xù)性都比較好的理想模式，對很多參數(shù)常賦予一個(gè)平均值來刻畫，哪怕兩個(gè)井孔之間其實(shí)橫跨了數(shù)百米的距離，中間存在各種各樣巨大的地質(zhì)變化。

　　而隨機(jī)建模就不同。研究人員強(qiáng)調(diào)，隨機(jī)建模的最大特色在于采用了統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法來建模。這相對而言能夠更準(zhǔn)確地描述儲(chǔ)層的地質(zhì)情況。

　　“一個(gè)是只告訴你最有可能是那個(gè)答案；一個(gè)是告訴你，這個(gè)答案有95%的可能，那個(gè)答案，有50%的可能。”李少華這樣解釋確定性建模與隨機(jī)建模的區(qū)別。

　　因?yàn)殂@井間距離較遠(yuǎn)，地質(zhì)情況又復(fù)雜，所以數(shù)據(jù)信息必然不夠充足，也必然會(huì)導(dǎo)致建模結(jié)果的不確定性。隨機(jī)建模方法因?yàn)椴捎昧私y(tǒng)計(jì)方法，可以定量評價(jià)這種不確定性究竟有多大，而確定性模型就不可以。李少華指出：“對不確定性的定量評價(jià)可以使相關(guān)人員更準(zhǔn)確地估算下一步行動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)，權(quán)衡成本與收益之間的性價(jià)比。”比如有些決策，95%可能的時(shí)候就會(huì)去做，而50%的時(shí)候就不一定了。

　　與此同時(shí)，專家還指出，能夠?qū)Σ淮_定性做出定量評價(jià)，也使得隨機(jī)建模方法可以盡可能準(zhǔn)確地利用多項(xiàng)數(shù)據(jù)。李少華說：“影響油藏的各種參數(shù)本身就存在誤差，而且各自的誤差程度不一樣，而隨機(jī)建模技術(shù)可以將這種不確定性計(jì)算出來。”

　　從“一擊即中”到“槍槍斃命”

　　專家指出，儲(chǔ)層隨機(jī)建模對石油開采的很多方面都起到了重要作用。

　　首先，因?yàn)殡S機(jī)建模可以更為準(zhǔn)確地描述某處的地質(zhì)環(huán)境，這自然大大提高了鉆井的成功率。在陜西坪北油田，通過隨機(jī)建模方法對其儲(chǔ)層砂體的分布進(jìn)行了預(yù)測，在此基礎(chǔ)上實(shí)施的新井鉆井成功率達(dá)到100%%。研究人員形容說，這幾乎是“一擊即中”。

　　而儲(chǔ)層隨機(jī)建模的作用還不止于“一擊即中”。專家指出，通過隨機(jī)建模，針對不同類型的砂體內(nèi)部結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和開發(fā)中主要矛盾的差異，選用不同的方法，是提高鉆井的采收率的重要措施。這幾乎是從“一擊即中”，飛躍到了“槍槍斃命”。李少華舉例說，比如在一個(gè)厚度較高、穩(wěn)定性也較好的儲(chǔ)層面鉆井，就應(yīng)該打斜井或者水平井，使得這口井的井身盡可能長，采到更多的油。而這很大程度上取決于模型的建立是否準(zhǔn)確。

　　不僅僅是一口井，隨機(jī)建模的作用覆蓋到了整個(gè)油田。它能夠幫助開采者根據(jù)地勢狀況，將油田恰當(dāng)?shù)貏澐殖扇舾刹糠郑謩e采用不同的開發(fā)技術(shù)政策，提高油田產(chǎn)量。李少華解釋說，比如出現(xiàn)斷層的地帶，斷層兩邊的地質(zhì)狀況會(huì)有很大差異，如果不將其區(qū)別對待，而是用確定性建模求平均值，就會(huì)出現(xiàn)很大的誤差。而采用儲(chǔ)層隨機(jī)建模的油田，僅以中原油田為例，它依據(jù)儲(chǔ)層隨機(jī)建模技術(shù)實(shí)施了種種相應(yīng)的調(diào)整措施，大大改善了油藏的開發(fā)效果。與實(shí)施前相比，中原油田年增油1.5萬噸，新增可采儲(chǔ)量144.5萬噸。

　　然而一座油田不可能光靠一口井，一個(gè)國家也不能光指望一座油田。專家指出，儲(chǔ)層隨機(jī)建模技術(shù)還能夠幫助掌握油井產(chǎn)量分布和轉(zhuǎn)移規(guī)律，積極培養(yǎng)高產(chǎn)井和搞好產(chǎn)量接替。一口井能夠打幾年，下一口井應(yīng)該在什么時(shí)候打，具體在什么地方打，都與儲(chǔ)層的地質(zhì)情況息息相關(guān)。而擴(kuò)大到整個(gè)油田，能否準(zhǔn)確估算整座油田原始地質(zhì)儲(chǔ)量和可采儲(chǔ)量，都離不開儲(chǔ)層隨機(jī)建模技術(shù)的運(yùn)用。資料顯示，在河南油田，利用研究成果預(yù)測剩余油富集的有利區(qū)，鉆井證實(shí)儲(chǔ)層及剩余油預(yù)測結(jié)果與實(shí)際情況符合率達(dá)90%。

　　“一孔之見”VS“百米天塹”

　　但專家也指出，儲(chǔ)層隨機(jī)建模技術(shù)還需面對不少問題。

　　“石油鉆孔井的巖芯最多也就10幾公分，是真正的‘一孔之見’，”李少華說，“可鉆井孔間的距離一般都有幾百米。”油藏體積更是比井孔體積大千百萬倍。這種巨大的未知距離與未知體積，大大增加了隨機(jī)建模技術(shù)預(yù)測的難度。

　　儲(chǔ)層本身地質(zhì)狀況的復(fù)雜程度，更加重了預(yù)測的難度。專家解釋道：“儲(chǔ)層地質(zhì)的非均質(zhì)性不僅包括層間的非均質(zhì)性，單一儲(chǔ)層面內(nèi)同樣存在平面和縱向的非均質(zhì)性。”而且儲(chǔ)層的形成過程也相當(dāng)復(fù)雜，并非一次性就能完成。僅以因河道變遷形成的地貌而言，首先是河道的側(cè)向遷移、垂直疊加，然后到小比例尺上的一些波痕運(yùn)動(dòng)。這些都有一定時(shí)間的形成過程，這大大增加了儲(chǔ)層非均質(zhì)性的復(fù)雜程度。

　　尤其對于我國陸地石油儲(chǔ)層而言，李少華指出，我國目前地下的油水分布，呈現(xiàn)出高度分散、剩余油多分布在差、薄、邊部位，開采難度增大等特點(diǎn)。這對確保儲(chǔ)層建模的準(zhǔn)確性而言并不是一個(gè)好消息。僅以大慶油田為例，李少華說：“它的油田含水量已經(jīng)高達(dá)90%%。這意味著大部分的油藏已經(jīng)相當(dāng)稀薄，好采的地域已經(jīng)基本開采完畢；而且因?yàn)殚L時(shí)期大量注水，很多通道已經(jīng)形成，水一注入就自動(dòng)沿通道流出，而剩余的油藏并沒有水經(jīng)過，仍然位于原地不被帶出。”

　　原始新聞

　　歷經(jīng)十多年科技攻關(guān)，用于定量描述地下油氣儲(chǔ)層分布特征的儲(chǔ)層隨機(jī)建模技術(shù)，日前在湖北荊州通過鑒定。

　　以最經(jīng)濟(jì)而又最科學(xué)的方法，了解地下油氣資源所在，減少勘探開發(fā)中的風(fēng)險(xiǎn)，一直是油氣勘探工作追求的目標(biāo)。以長江大學(xué)張昌民教授為首的課題組探索了一系列新的科學(xué)方法，新技術(shù)的突出特點(diǎn)就是把各種相關(guān)信息融入到一個(gè)模型中，并且利用多個(gè)模擬結(jié)果對儲(chǔ)層進(jìn)行不確定性評價(jià)，能有效地提高儲(chǔ)層描述的準(zhǔn)確度，不僅能避免盲目鉆探造成的損失，更重要的是能提高鉆井出油的成功率。

　　該項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)越性已經(jīng)一再被生產(chǎn)實(shí)踐所證明。據(jù)統(tǒng)計(jì)，這項(xiàng)在階段性研究中不斷應(yīng)用于我國油氣田勘探開發(fā)的科技成果，已創(chuàng)造直接經(jīng)濟(jì)效益8億多元。

　　這項(xiàng)研究是由湖北長江大學(xué)、江漢油田分公司等多個(gè)單位聯(lián)合完成的。(據(jù)新華社）

　　相關(guān)鏈接

　　儲(chǔ)層地質(zhì)如何影響石油開采？

　　專家指出，影響石油勘探開采的一個(gè)重點(diǎn)因素在于如何根據(jù)儲(chǔ)層的地質(zhì)狀況，利用已知井點(diǎn)的信息來預(yù)測井點(diǎn)外或井點(diǎn)間的信息。

　　“鉆井的時(shí)候要盡量想辦法繞過遮擋帶。”李少華說。因?yàn)檎趽鯉щm然一方面保護(hù)了油氣長時(shí)間高密度的在地殼內(nèi)儲(chǔ)存，不至于散落到空氣與水中，另一方面又阻隔了石油開采。而這，如果對儲(chǔ)層地質(zhì)情況了解不清的話很難做到。

　　而遮擋帶不過是儲(chǔ)層地質(zhì)狀況的一個(gè)小分支罷了。除此之外，滲透率和孔隙度的空間分布、砂體中懸掛著泥巖的空間分布和幾何尺寸、不同砂體之間的連續(xù)性……儲(chǔ)層的地質(zhì)狀況支配了一系列影響油氣藏生產(chǎn)狀況的重要因素。

　　隨著石油的大量開采和技術(shù)的發(fā)展，儲(chǔ)層地質(zhì)狀況對采油效率的重要性更加凸現(xiàn)。比如為了盡可能多地將單位面積里的油氣開采完全，科研人員開發(fā)出了二次注水采油甚至三次注水采油技術(shù)，在這些技術(shù)中，儲(chǔ)層地質(zhì)狀況的準(zhǔn)確描述發(fā)揮了巨大作用。“儲(chǔ)層的一些宏觀和微觀的特性，是篩選二次采油方法的關(guān)鍵。”李少華強(qiáng)調(diào)道，“因?yàn)橐淮巫⑺捎蜁r(shí)已經(jīng)將均質(zhì)性較好地域的油基本采完了，所以二次和三次采油時(shí)儲(chǔ)層地質(zhì)的影響就更為明顯。”而據(jù)國內(nèi)專家估計(jì)，由于儲(chǔ)層各種非均質(zhì)性的隔檔，尚有20%的可動(dòng)油未被二次采油驅(qū)劑所波及到，開采潛力很大。

　　同時(shí)，根據(jù)地質(zhì)情況對井點(diǎn)間進(jìn)行預(yù)測，在某種程度上決定了石油開采中投入與產(chǎn)出的比值。如果預(yù)測準(zhǔn)確，油井一打一個(gè)準(zhǔn)，可以減少大量的非必要損耗；與此同時(shí)，對周邊井點(diǎn)的油氣儲(chǔ)藏狀況的準(zhǔn)確預(yù)測，也能保證將好鋼用在刀刃上，確保投入與產(chǎn)出的利益最大化。反過來如果預(yù)測錯(cuò)誤，很有可能花巨資開采的油田，可開采的油量卻相當(dāng)有限。

　　尤其對于我國而言，專家指出，近年來我國油田開發(fā)正面臨著從易開發(fā)區(qū)向難開發(fā)區(qū)和邊遠(yuǎn)地區(qū)，從儲(chǔ)采基本平衡到儲(chǔ)采嚴(yán)重不平衡方向發(fā)展的嚴(yán)峻形勢。于是認(rèn)清油藏地下情況基礎(chǔ)，優(yōu)化開發(fā)方法，以最少的人力財(cái)力投入，獲得最大的油氣采收率和經(jīng)濟(jì)效益，就具有更為迫切的現(xiàn)實(shí)意義。