砂体预测模型与变差函数关系探究
摘要：本次研究，针对大庆油田进入高含水期采油阶段后所面
临的各种问题, 以确保油田稳产为前提，以多学科软件为研究手
段，提出建立砂体预测模型的研究方法, 即综合各种途径取得的地
质信息, 对井间参数（主要是砂体）进行一定精度的、细致的预测
估计。希望通过多学科技术的应用,寻求符合地质规律的地质统计
学模型和方法, 表征各储层参数的变化规律,用这种已知的规律对
井间未知的地区参数的空间分布做出预测。以葡北油田典型井区加
密前后各参数变化为依据，利用油藏地质建模petrel软件，对该
区进行多相不确定性分析，对井间砂体以及全区砂体整体展布进行
预测；同时分析模型的准确度和实用性,为葡北油田全区砂体展布
规律的研究提供有效地依据和方法，为油田的进一步挖潜提供有意
义的探究。
主题词：油藏地质建模、变差函数分析、砂体预测
1 前言
葡北典型井区在二次加密后各项差异性明显，分析其差异性主
要表现为:新井完钻后局部井区砂体形态变化较大、储层水淹程度
高，但仍具有一定的潜力的特点，遂系统对比分析其加密前后的参
数变化，运用多学科petrel软件的建模功能和数据分析处理功能，
来完成对典型井区加密前与加密后的构造建模工作，找寻更能真实
反映地下地质特征的地质统计学参数，即真实的可通用于整个葡北
地区变差函数设置规律。确立葡北油田建模过程各项参数的规律
性，为油田编制开发方案、提高油田产量提供依据。
2 工区概况
典型井区位于葡北一断块南部，主要发育葡i组油层，该油层
位于白垩系姚家组一段，油层埋藏深度为800～1000m，相当于杏树
岗油田葡i组油层的葡ⅰ1～3层。葡北典型井区以三角洲内前缘沉
积为主，主要储集体为正韵律水下分流河道成因砂体，主要呈窄小
条带状自北向南延伸，沿此方向砂体席状化程度虽有所增强，但总
体较低。此次研究共用典型井区加密后油水井113口，其中新井32
口，老井81口。
3 建立对比模型
首先，通过对四大类建模数据（坐标数据、分层数据、断层数
据、储层数据）的准备，确定地质构造模型。将断层与层面模型进
行组合，建立地层的空间格架，并进行网格化。根据井数据，即加
密前的81口井和加密后的113口井来确立加密前后的对比模型。
沉积相的模拟采取了确定性方法建模，建立了各小层的沉积微
相模型立体图。三维储层属性建模采用了相控条件下的序贯高斯
（sgs）模拟算法，建立加密前和加密后的孔隙度、渗透率、 含油
饱和度模型。
4 建立对比岩性模型
4.1 加密后岩性模型的确立
根据已知的小层数据资料，整理出岩性模型所需要的岩性数据，
并导入petrel。在将岩性数据离散化后，进行数据分析(data
analysis) , 数据分析包括数据变换和变差函数分析。
根据各项地质条件，加密后的岩性模型参数设置经过一系列的
分析对比，主变程设置为600m，次变程设置为400m，垂向变程设
置为1m，基台值设为1，块金常数设为0，主方向带宽200m，搜索
半径2000m，搜索步长210.5m。
在数据分析完成之后，根据分析结果运用序贯指示模拟方法建
立岩性模型，运行了10个实现，并取得这10个随即模型的最大概
率模型，将这10个模型与最大概率模型和沉积相模型进行比较，
优选出最符合地质认识的岩性模型。
4.2加密前岩性模型的建立
将典型井区加密前的81口老井的岩性基础数据导入模型并进行
离散化和数据转换后，进入到变差函数的求取过程。
相同的沉积环境下，砂体的各项参数具有一定的相似性，对输
入参数进行拟合调整，将相同沉积环境下的变差函数参数设置大致
相同的数值，经过多次调整，将加密前的砂体模型与参考模型的相
似度达到了70%以上。将相似性最佳的模型的参数设置记录下来，
此参数即为预测砂体模型时应选取的最佳参数。
表5-1 变差函数最佳参数设置
沉积
环境 主变程（m） 次变程（m） 垂向变程（m）
外前缘 632 453 0.9
过渡带 552 404 0.9
内前缘 499 336 0.9
典型井区的定量化的变差函数参数，也可以表征相同地质条件
和相似动态条件下的其他区域。
5.结论认识
(1) 通过加密前后模型对比，可知砂体预测模型的精度与井网
密度和储层非均质性有关, 随着非均质性由强到弱, 井网密度由
小到大, 预测精度逐渐提高。
(2) 变差函数可以定性描述储层平面非均质性。不稳定型席状
砂的平面非均质性最强,河道砂体的平面非均质性较弱。
(3) 变差函数的应用不仅可以定量描述参数变化,更能够通过
数学处理提高模型精度,并将参数结果应用到相同参数环境的区块
中区，更大范围的提高了砂体预测的精度，为油田的开发、挖潜提
供有意义的参考依据。
参考文献
靳松，朱筱敏，钟大康 编. 变差函数在沉积微相自动识别中的
应用. 石油学报.
王根久 等编.随机建模中变差函数的敏感性研究. 中国石油勘
探开发研究院.
李兴国等编. 陆相储层沉积徽相与徽型构造[m]. 北京:石油工
业出版社, 2000:165~169.
段天向 等编.petrel 建模中的几点认识.岩性油气藏.
曾雪梅 等编.变异函数在井间砂体预测中的应用.大庆石油地
质与开发.
注：文章内所有公式及图表请用pdf形式查看。