三维地质建模技术在开发阶段油藏描述中的地位与作用吴键中国石油勘探开发研究院三维地质建模的基本概念•三维地质建模(3D Geological Modeling):Simon W.Houlding(加拿大) 1993技术方法三维地质建模的基本概念概念模型静态模型预测模型以井资料三维地质建模技术的发展简况马特隆Petrel三维地质建模工作的不同说法三维地质建模与油藏描述的关系可实现的建模技术应用于油藏研究的基本方法•充分利用三维地质建模技术特有的技术优势,将三维地质建模工作转变为综合地质研究的一种工具和手段,将建模工作延伸到基础地质研究和储层综合评价中,可以解决常规方法无法解释的问题;在地层对比中的应用当断层模型与断点数据吻合时,当断层模型与断点数据不能吻合时,储层得到很好的描述储层的描述将会是完全错误的。
油层断点断层井位油层断点断层井位小层对比方案调整:地质模型三维可视化质量控制地层对比方案调整前地层对比方案调整后齐10-029井地层对比三维可视化质量控制效果图小层对比方案调整:构造趋势分析与地层对比结合根据构造趋势分析调整地层分层方案实例图调整前莲花油层Ⅱ23小层顶面三维形态调整后莲花油层Ⅱ23小层顶面三维形态三维地质建模在断层落实中的应用齐40区块三维地震L1515测线齐6-x26井地层对比图齐6-26断层综合解释图齐40区块断层三维展布图小层对比方案调整:构造模型与钻井断点的对比5-14 5-155-145-15新断点调整前齐5-14、5-15井小层对比方案调整后齐5-14、5-15井小层对比方案齐5-14、5-15井断点对比实例图三维地质建模精细断层落实27312774??273127312774在构造精细落实中的应用在断块精细落实及滚动扩边中的应用10203040日产液油(t )204060801007-268-28-98-168-238-309-6含水(%)地质建模与储层预测• 地震反演技术通常被当做储层预测的重要手段; • 当地震资料分辨率较低时,基于模型的反演往往会存在假 象,而忠实于地震资料的反演又往往达不到地质研究的要 求。
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 • 基于模型的地震反演 需要利用测井资料建 立初始模型,而目前 通用的反演软件在计 算初始模型时都是简 单的数学插值,并不 考虑原始地震数据的 分布。
• 三维地质模型的模拟 计算过程中可以通过 协克里金方法将地震 数据做为第二变量对 插值进行趋势控制。
• 以基于地震的地震反 演成果为基础计算出 的地质模型可以更好 的反映出含油单砂体 的分布。
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 基于地震反演提取的砂体基于地质模型提取的砂体• 以模型为基础提取的砂体与 钻井资料更为接近。
• 在地质模型的基础上可以、 快捷、直接、直观的定义出 油藏的分布。
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 研究沉积微相单元的变迁• 测井曲线往往反映不出单砂体内部的相带变化。
• 渤海湾盆地下第三系平均沉积速率为3cm/年左右,10m的砂层 要沉积330年左右。
• 因此多数情况下,测井曲线反映的是沉积体长期叠合的产物。
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 • 测井曲线反映的单砂体往 往不是单一的相带。
• 沉积微相图反映的往往是 沉积体长期演变的综合结 果,无法反映出河道的变 迁和摆动。
河 泛 滥 漫 滩 砂 河 漫 岸 滩 砂 砂 河22泛 河24道 滥 砂 平2 4堤岸原砂 道 砂4平堤2422砂 平 道 泛 滥 滩 砂 原 漫 河原2图2例微相 分界线 水流 方向钻井砂岩 等值线PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 abcb• 三维沉积微相模型,可以更细致的反映出河道单砂体的空间 形态和发育史,是二维沉积微相研究的进一步扩展和延伸。
• 以三维地质模型为基础研究剩余油分布和开发方案调整较常 规方法更为细致,更为有效。
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 错误的相模型• 三维沉积微相模型应该反映出砂体的三维形态、河道的摆动 与变迁。
• 二维相图的照搬将失去“三维”的意义和作用。
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 火成岩裂缝油藏研究DX184火成岩体底面• 火成岩体是一种特殊的岩 性体,通常具有孔隙、裂 缝二种储集空间。
• 结合地震解释结果建立体 控构造模型可以直接、准 确的描述火成岩体的空间 形态。
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 • • • •目前针对裂缝型储层的研究方法主要有应力场构造面曲率分析和地震属 性研究二个主要方向。
地层的曲率与地层的裂缝孔隙度为正相关;单层厚度与裂缝密度为负相 关。
在碳酸盐岩纯裂缝储层内,波阻抗、地震振幅往往与裂缝发育程度相 关,但在孔隙、裂缝双重介质储层中情况更为复杂。
方差体可以反映大尺度的裂缝,地层倾角、倾角偏差体可以反映小尺度 的裂缝发育情况。
相干体地层倾角体地层倾角偏差体PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 •目前裂缝型三维地质建模工作主要有两类方法,一类是直接利用测井、 地震资料建立等效的裂缝孔隙度、裂缝渗透率模型,另一类是建立离散 裂缝网络模型。
直接建立等效的裂缝孔隙度、渗透率模型可以保证与测井资料的完全吻 合,但缺少对裂缝的直接描述。
离散裂缝网络模型(DFM)是近几年新发展起来的一项技术,可以对裂 缝的形态和分布进行直接的描述,然后再通过渗流力学理论,从离散裂 缝网络模型直接计算出等效的裂缝孔隙度、裂缝渗透率等模型,其主要 缺点是计算出的孔隙度、渗透率等储层物性参数与测井解释直接获得的 结果不完全一致。
二种不同的方法适用于不同的地质情况、基础资料条件及不同的研究目 的。
• ••PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 • • • •合理选择地震属性参数是震控建模的关键。
相对波阻抗较好的反映了基质孔隙度的总体变化,但与裂缝孔隙度没有明显的相 关性。
这说明裂缝即使对地震波有所影响,也会被基质孔隙的影响所“淹没”。
方差、倾角、倾角偏差三个构造参数与裂缝孔隙度都有部分的相关性,可以利用 神经网络技术将多种参数综合到一起。
在砂岩、碳酸盐岩等层状岩石中裂缝的密度与单层厚度成反比,与岩层的曲率关 系不明显,但在成层差、横向变化大的厚层火成岩内裂缝密度曲线与地震地层倾 角体和倾角偏差之间具有较好的相关性,反映裂缝密度的发育同样受到地层的构 造变形的控制。
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 DX184火成岩体神经网络孔隙度体 随机模型+协克里金DX18火成岩体DX182火成岩体DX183火成岩体裂缝孔隙度模型火成岩体裂缝孔隙度模型• 以地震数据做条件约束,利用协克里金方法对模拟 计算进行条件约束可以建立起比较合理、可靠的模 型系统模型PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 基质孔隙度模型过DX182、DX184火成岩体东西向剖面图DX183岩体裂缝密度高值区分布图裂缝孔隙度模型过DX182、 DX184火成岩体东西向剖面图DX183岩体基质孔隙度高值区分布图含油饱和度模型过DX182、 DX184火成岩体东西向剖面图• 在三维地质模型的基础上可以开展进一步的储层分布研究工 作。
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 • 在致密砂岩储层地区,可以利用地层倾角体研究压 裂缝的分布,并进一步研究水窜、气窜的方向。
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 建模技术应用于油藏研究的基本方法• 充分利用三维地质建模技术特有的技术优势,将 三维地质建模工作转变为综合地质研究的一种工 具和手段,将建模工作延伸到基础地质研究和储 层综合评价中,可以解决常规方法无法解释的问 题;• 将三维地质模型转变为三维地质数据体, 以其为基础开展更为全面、丰富的综合研 究,体现出建模工作的特殊价值。
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 提供丰富的基础地质图件• 高精度的三维地质模型只是一个中间成果,模型计算完 成后还可以其为基础开展进一步的研究工作。
• 在三维地质模型的基础上可以快速的编制大量的基础地 质图件,极大的提高地质研究的工作效率。
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 • 三维地质模型是建立在测井数据基础上的三维插值计算, 并进行了地质统计学分析。
• 与传统二维编图相比,数据空间分布更为合理,对砂体分 布的描述更为细致。
406080100120140160180200220240260280300320340 -1 0 2 0-1 0 2 0-1 0 4 0-1 0 4 0-1 0 6 0剖面位置井间出现砂体增厚 区,反映出砂体纵 向上的叠置关系-1 0 8 0 -1 1 0 0-1 0 6 0-1 0 8 0 -1 1 0 010-2240 60 80 100 120 140 160010-23180 200 220 240 260 2809-24300 320 340PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 • 从三维地质模型中可以方便的提取出各种剖面图,可以快捷 的进行地质分析。
• 尤其是过水平井的剖面图,是常规研究方法难以实现的,为 水平井的设计和效果评价提供了方便。
油藏栅状图 油层连井剖面图PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 储层非均质性研究• 以三维地质模型为 基础,可以进一步 计算出储层非均性 研究的成果图件变异系数求取公式: 渗透率均值: 渗透率均方差值: 渗透率变异系数:δ =K =∑− K nK ni(Ki)2Kb =δ KPDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 研究含油单砂体内部储层非均质性• 目前的油藏描述研究主要以含油单砂体为主要目标。
• 在油藏开发后期,含油单砂体内部的储层非均质性对开发效 果有很大的影响。