以实例应用浅谈沉积微相约束储层随机建模方法X 孙　阳1,蔡　王月1,张　磊2,龚嘉顺2,焦龙进1,孙　磊3(1.长安大学地球科学与资源学院;2.延长油田股份公司;3.中国长庆油田勘探开发研究院,陕西西安　710021) 摘　要:地质建模就是一种数字化的油藏研究的手段,它将油藏描述的方法与过程数字化、可视化了。

本文以甘谷驿油田唐157井区长6油层组为研究对象,进行了沉积微相控制储层建模的方法研究,提出了大量地质知识库的建立和有针对性进行随机建模方法的选择在沉积微相控制储层建模中重要作用;同时分析了随机建模方法适应性与不足之处,提出相控随机建模方法的发展方向。

关键词:随机建模;沉积微相;变差函数;地质知识库 中图分类号:T E319+.2 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)11—0122—031　沉积微相约束储层随机建模方法1.1　储层随机建模技术储层随机建模技术是集构造地质学、石油地质学、沉积学和储层地质学等地质理论,数学地质、地质统计学和油层物理学等方法为一体,最大限度应用计算机技术进行油气藏内部结构精细解剖,解释油气分布规律,建立能描述属性参数分布状况和分布规律的三维模型。

1.2　沉积微相约束储层随机建模沉积相是控制储层参数的结构单元。

在不同沉积微相内,储层参数的分布规律不同。

储层的岩性展布、砂岩厚度、有效厚度、孔隙度、渗透率以及含油饱和度等岩石属性的分布与沉积相密切相关,井间未知区域的储层各项属性参数只与同层位同一微相的井点已知属性数据有关。

在微相约束建模的同时可用砂厚展布模型控制约束属性模型预测;孔隙度、渗透率、含油饱和度模型也可互相制约、彼此相关。

这样储层属性的预测分布才能更加客观合理化。

2　沉积相约束储层随机建模的流程及实例应用国内学者依据实际建模经验提出了三步建模法:即构造建模、沉积微相建模和储层属性参数建模。

笔者以甘谷驿油田唐157井区长6油层组为例,说明沉积微相约束储层随机建模的步骤与方法研究。

2.1　地质概况甘谷驿油田唐157井区长6油层组构造与区域构造面貌基本一致,主要为西倾单斜形态,局部发育有小型低幅度构造。

砂体成因类型主要为水下分流河道及分流间湾,小层砂体呈北东方向展布。

本研究区位于陕北黄土高原地区,没有地震资料,基本无裂缝发育。

主要根据原始测井资料,参考研究区属性分析回归的测井二次解释公式,利用pe-tr el对原始测井资料进行常规解释计算出孔隙度、渗透率、含油饱和度的连续数据。

2.2　构造模型的建立建立地层格架构造模型之前首先应对所要建立的模型进行网格划分。

网格的大小应综合考虑研究区已知数据的密集程度、所需精度以及研究区井距等资料。

本研究区网格划分为(×),纵向网格为,网格总数5×3×=356个。

以井轨迹与各层位顶面构造的构造数据为控制点,采用Convergent int erpolation井间差值法建立各层顶面构造图,各层顶面构造图趋势平缓与区块整体构造趋势吻合且无异常点(图1)。

图1　研究区网络框架及构造模型2.3　沉积相模型的建立图2　长61-2小层沉积相平面分布图沉积相建模目的是获取储集层内部不同相类型的三维分布,为储集层参数建模奠定基础。

甘谷驿油田唐157井区长6油层组属于三角洲沉积,可划分为分流河道、分流间湾等微相。

根据本区具体情况选择沉积微相建模方法,具体步骤为数字化沉积相带图,分层离散提取沉积相边界坐标值,分层提取相别颜色;对已数字化的沉积相带122内蒙古石油化工 2012年第11期　X收稿日期31010m14.2m4149142208A s sig n va lu e::2012-0-29图进行回放,实施边界修改和相别充色;依据数字化的沉积相边界和相别颜色编号生成正整型沉积相分布场,同层同相非单连通区域内的相别要取不同的正整数;利用交互建模工具对沉积微相图进行局部交互式建模调整,以其更符合客观实际。

考虑分流河道的规模、走向、展布规律是否符合地质认识,与沉积微相图(图2)对比,选择吻合较好的实现作为优选的相模型(图3)。

定量方面,采用所选模型的微相总体概率表明,分流河道微相在模型中为主要储层,概率为88.01%,与地质认识的86.28%比较接近,相对误差为2.8%。

2.4　储层模型的建立储层地质模型是评价储层在三维空间上非均质性和含油气性质的最直观的手段。

评价油藏三维非均质性和含油气性质的重要参数有砂体有效厚度、孔隙度、渗透率和含油(水)饱和度等属性。

图3　长61-2小层沉积相模型2.4.1　测井数据离散化原始测井曲线在利用本区的解释公式进行测井二次解释后得到的孔隙度、渗透率、含油饱和度等属性参数仍为连续数据。

之前已将模型进行了网格化,为此需将这些曲线进行粗化处理。

即将连续测井曲线在纵向上分段,以一定的统计学方法将此处的测井属性值赋予所处的各纵向网格(图4)。

图4　测井数据离散化示意图2.4.2　属性参数数据变差函数分析数据分析是指利用变差函数或协方差函数来研究储层参数在空间上既有随机性又有相关性的分布规律。

变差函数是区域化变量空间变异性的一种度量,它能很好地揭示非均质性储层在三维空间的展布规律。

利用变差函数对已知信息进行统计分析,可以获得变量分布规律,用于模拟过程和模拟结果的控制与约束(图5)。

图5　变差函数分析表1唐157井区变差函数分析参数层位孔隙度渗透率含油饱和度主变程(m)次变程(m)主变程(m )次变程(m)主变程(m )次变程(m)长61-1850.3364.7910.9362.9378.2202.6长61-2690.5494.6948.5524.8767.4212.5长61-3622.2308.2368.6211.4735.3492.5本次选用球形模型变差函数对研究区储层参数进行分析。

沉积微相控制储层参数建模,在数据分析时要分层位、分微相逐个对研究区的各个属性参数进行变差函数分析,经过细致研究与分析得到本研究区的各层位分流河道微相的主要变差函数参数(表1)。

从表1可看出,主变程方向基本与物源方向相当主变程反映了区域化变量在空间上具有相关性的范围。

在变程范围之内,数据具有相关性,这也正反映了利用沉积微相控制储层参数建模的原理。

2.4.3　储层参数模型的生成本次建模选择了不同的随机建模方法对研究区各储层参数分别做了三维属性分布模型。

经过对比与甄选,最终认为序贯高斯建模方法能在某一位置局部条件概率(Lcpd)上随机抽样取值,在一组条件值内插入新值。

序贯高斯假定Lcpd 为正态分布,较为适合储层参数的三维分布模拟。

图6～8为以序贯高斯随机建模方法生成的储层属性三维展布模型。

图6　长61-2小层孔隙度三维分布模型3　结论与展望笔者认为做好储层建模关键有两点根据已有的原始数据与资料,结合丰富的地质知识库和大量的经验数据建立起研究区的基本地质概念模式;在概念模式的指导下选择一种适合研究区域地质123　2012年第11期 孙阳等　以实例应用浅谈沉积微相约束储层随机建模方法:特征的随机模拟方法。

3.1　沉积微相相控随机建模的可行性沉积相控制井间地质属性预测能够充分体现相内的相似性、相间的差异性和相内储层性质的变化,其结果更符合地质规律和认识。

按沉积类型对储层砂岩属性分别描述,不仅可以提高油藏数值模型的精度,还可以细化剩余油的分布,有利于老区块进剩余油挖潜工作,进一步提高油藏采收率。

3.2　沉积微相相控随机建模的不足随机建模技术属近几年才发展起来的油藏描述的最新手段,难免存在不够完善的地方:一是沉积微相图只是在平面上起到约束作用,垂向上不具有约束作用;二是沉积微相约束相对比较宏观,还不能较好地体现不同流动单元、不同岩相单元之间储层性质的非均质特征;三是无论是采用基于目标的示性点算法,还是采用基于象元的序贯指示、序贯高斯、阶段高斯算法,都是随机模拟,相控与否只是在一定程度上降低了储层井间预测的不确定性,多个随机模拟实现之间仍旧存在一定的差异。

3.3　发展方向针对以上存在的问题,为了更加准确、高效地完成储层建模研究工作,还需完善和发展以下几方面的研究工作:应建立完善的各种动静态数据库、露头、现代沉积类比知识库和油田地下地质知识库;国外引进的一些软件并不能完全适合精细地质建模技术的要求,因此需对一些建模软件的部分模块进行针对性的改写,或者开发研制适合陆相储层特征具有强大人机交互功能的模块甚至新的软件;地质人员应加强其基本功,提高预测综合能力,尽可能发挥地质建模人员在软件中决定性的作用。

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