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三维地质建模技术方法及实现步骤


(二) 、建立层模型技术
z现有成熟和流行技术:
zz “旋回对比、分级控制”: 对于湖相沉积是相当有效的; 对于冲积相沉积、划分和对比砂组一般是 有效的;连续沉积井段过长时难于控制。
(二) 、建立层模型技术
z现有成熟和流行技术:
zz河流砂体小层对比,应用“等高程”,“切片”等方 法:现已比较广泛应用,但仍为有待深化的技术;
随机建模方法。该方法应用了随机几何学中点过程理论。 点过程提供各种模型来研究点的不规则空间分布。这些点在空间上
的分布可以是完全独立的(如泊松点过程),也可以是相互关联的或排 斥的(如吉布斯点过程)。示性点过程则是一种特殊的点过程。
一个点过程,对其上赋予一个特征值(或称为一个属性、或示性) 时,就称为示性点过程。该方法在模拟地质体的空间分布是十分有用 的,它的基本思路就是根据点过程理论先产生这些物体的中心点在空间 上的分布,然后再将物体性质(如物体的几何形态、大小、方向等)标 注于各点上,即通过随机模拟产生这些空间点的属性,并与已知的条件 信息进行匹配。
从随机模拟方法可以分为二大类:离散型(Discrete) 连续型(Continuous)
从而建立的模型称为离散模型(Discrete models) 连续性模型(Continuous models)
随机模拟是以随机函数理论为基础的。随机函数由一个区域化变量 的分布函数和变差函数来表征。根据模拟的方法不同,其变量亦称为: 离散型变量和连续性变量。
从模拟单元的角度来分,随机模拟可以分为:
基于目标(Object-based)和 基于象元(Pixel-based) 基于目标随机模型其基本模拟单元为目标物体(即是离散 性质的地质特征,如沉积相、流动单元等),主要方法为标点 过程。 基于象元的随机模型以象元(相当于储层网格化后的单个 网格)为基本模拟单元,既可用于连续性储层参数的模拟,也 可用于离散地质体的模拟。
含油层
含气层
孔隙度
渗透率
隔夹层 含水层 饱和度
(一)、建立井模型技术
z比较成熟的现有技术
zz方法手段:以岩心及各种测试资料为基础,以 测井为主要手段;
zz关键:建立把各种储层测井信息转换成开发地 质属性的定性、定量模型。以实际静、动态资 料对其进行标定。
(一) 、建立井模型技术
z现阶段存在的主要技术难点
zz传统的地质方法:按地质趋势线性内插; zz开发地震反演; zz计算机建模。
三、建立参数模型技术
z确定性建模方法(Deterministic Modeling)
zz传统的地质方法:按地质趋势线性内插:
包括:简单线性内插, 趋势面作图法, 相带等控制下的线性内插,等等。
对构造现象和非均质程度很弱的参数是成熟可用的,
三步建模,相控建模表征了层面的非均质性。为表征垂向的 非均质性,人们开始采用三步建模。即利用沉积微相图约束岩相 建模;再利用所建立的岩相模型,进一步约束孔、渗、饱等属性 参数建模。
由于研究的深入,过去储层表征、随机建模领域主要利用井 资料分析相带空间展布及物性空间特征的基本格局正在被突破! 地震资料在储层随机建模中的应用越来越多,如岩相建模时地震 速度的应用,模拟退火算法中地震资料和露头及井资料的结合 等。 由于这些进展,随机建模的思路与方法也开始在地震反演 中得到应用。
愈难;精度与对其地质规律的认识程度成正比(原 型模型、地质知识库)。
两类建模方法
• 确定性建模技术(Deterministic Modeling) 传统的地质方法(包括克里金技术) 开发地震技术 水平井技术
• 随机建摸技术(Stochastic Modeling)
三、建立参数模型技术
z确定性建模方法(Deterministic Modeling)
三、发展动向
开发地震和随机模拟是两大发展方 向,而且也在向综合方向发展,甚至 是与流动模拟三者的结合,这将是必 然结果。
四、三维地质建模技术方法及实现

地震、测井一体化地质综合研究

建立储层地质知识库


应用地质统计理论和随机建模方法 建立三维地质模型


测井解释



程 图
微相划分





zz渗透率还无法直接由测井方法求得(核磁共振 测井有望)。现有测井解释方法都是间接求得 的,误差30%;
zz当前建模中各油公司实用的方法是:用岩心数 据建立的孔隙度~渗透率关系反求,最简单的
办法是,求 LnK = f(Φ) 的线性关系,这样仍然
有一定的误差,因为一个Φ值相应的是一个渗 透率分布范围,不是一个定值。
(1) 正确描述井孔柱状剖面开发地质属性技术 (一维井模型)
(2) 划分流动单元及井间等时对比技术 (二维层模型)
(3) 井间属性定量预测技术 (三维整体模型)
(一)、建立井模型技术
目的:
建立每口井各种开发地质属性(Attributes) 的 一维柱状剖面
井筒油藏描述最基本的九项属性:
渗透层(储层) 有效层
如地层压力、温度、饱和度、孔隙度等。
有时甚至稳定沉积体如三角洲前缘河口坝、席状砂的
随机建模与确定性建模的差异
确定性建模
确定性建模是对井间未知区给出确定性的预测结果, 即试图从具有确定性资料的控制点出发,推测出点间(如 井间)确定的、唯一的储层参数。
例如:克里金,移动平均算法都是确定性建模方法。
随机建模与确定性建模的差异 是算法不同
(确定性建模无论软件运行多少次,其结果是不变的。)
(三) 、建立参数模型技术
z石油地下地质遇到的实质问题,也是关键点:
zz 如何依据已有井点(控制点头,原始样本点)的参数 值进行合理地内插、外推井间未钻井区(预测点)的 同一参数值。
zz内插值误差愈小,地质模型精度就愈高。
zz影响精度的因素:
精、细度相互制约,单元愈细,提高精度愈难; 属性本身的非均质程度,非均质性愈强,提高精度
离散模型主要描述一个离散性质的地质特征,如沉积相分布、 砂体位置和大小、泥质隔夹层的分布和大小,裂缝和断层的分布、 大小、方位等。
连续性模型主要描述连续变化的地质参数的空间分布,如孔隙度、 渗透率、流体饱和度等岩石物理参数,地震层速度、油水界面等参数的 空间分布。
在实际油藏中,离散性质和连续性质是共存的。将上述两类模型结 合在一起,则构成混合模型,亦称为二步模型,即第一步建立离散模 型,描述储层大范围的非均质特征(储层结构)特征,第二步是在离散 模型的基础上建立表征岩石参数空间变化和分布的模型,由此便获得了 混合模型。这种建模方法成为“二步建模” 方法。

W
储层地质知识库
地震资料解释 波阻抗反演
地层对比
构造模型
相模型
属性模型
时深转换
储层三维 地质模型
步骤
地质建模三步程序(Three-steps Modeling):
n建立井模型(Well Model) o建立层模型(Framework Model) p建立参数模型(Attributes Model)
三维断层模型 (Fault Modeling)
三维油组框架模型
Make-Horizons
三维地质结构模型
Make-zones 三维地质结构模型
三维垂向网格剖分模型
Layering
垂向平均网格厚度0.5米
东西剖面 南北剖面
(三)、建立参数模型技术 z目的:
定量地给出储集体内各种属性参数空间分布
zz沉积学:在野外露头精细解剖各类沉积体的建筑 结构要素,识别界面特征;
zz计算机自动对比:有模拟手工对比,有地质统计对 比(见一些报导)。
(二) 、建立层模型技术
z目前的实际应用:
zz在建立本区“岩—电”关系的基础上,用测井 曲线,地质家手工对比到可能的最小单元(一 般为砂组,或三级旋回),计算机建模时按一 定的地质规律进一步机械劈分。
zz地震横向追踪技术:有待提高分辨率;
zz高分辨率层序地层学:露头—岩心—测井—地 震综合,力争把准层序缩小到“十米级”。
(二) 、建立层模型技术
z正在攻关的方向及内容:
zz冲积相(重点是河流砂体)的层序(旋回) 识别标志;
zz地震、测井结合高分辨率层序地层学; zz沉积学; zz计算机自动对比。
(一) 、建立井模型技术
z目前在发展的技术:
用神经网络技术等提高K~Φ的相关系数; 用随机建模方法模拟相应Φ的K分布。
z最重要的是新测井技术的发展和完善:
成像测井; 过套管测井; 随钻测井。
(二) 、建立层模型技术
z目的:
建立储集体格架:把每口井中的每个地质单 元通过井间等时对比联接起来——把多个一维柱 状剖面构筑成三维地质体,建成储集体的空间格 架。
z关键点:
正确地进行小单元的等时对比,即要实现单 个砂层的正确对比。可对比单元愈小,建立的储 集体格架愈细。对于陆相沉积难度更大。
(二) 、建立层模型技术
z现有成熟和流行技术:
zz “旋回对比、分级控制”; zz 河流砂体小层对比,应用“等高程”,“切片”
等方法; zz 地震横向追踪技术; zz 高分辨率层序地层学。
(二) 、建立层模型技术
z正在攻关的方向及内容
zz冲积相 (重点是河流砂体)的层序(旋回) 识别标志
古土壤 遗迹化石,现发展遗迹相 古地磁学
前两者成功的报导较多,将同样遇到向井下 转移的问题。
(二) 、建立层模型技术
z正在攻关的方向及内容
zz地震、测井结合高分辨率层序地层学 测井约束下的地震反演;
克里金算法虽然能够反映各向异性,但无法表征储层井间预 测的不确定性。
3.3 地质建模的兴盛时期:随机建模
(地质统计学在石油工业中广泛应用)
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