储层地质建模的现状与展望

第 12卷第 3期 2007年 7月

海相油气地质

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理论前沿 文章编号： 1672- 9854(2007)- 03- 0053- 08

储层地质建模的现状与展望吴胜和，李宇鹏(中国石油大学资源与信息学院 )

摘

要

储层地质建模对于科学的油藏评价、油藏开发管理以及三维油藏数值模拟具

有很大的意义。目前已有的建模算法和商业软件可满足地质特征三维分布的图形要求，并可进行初步的井间预测，但预测精度有待于进一步提高。简要介绍了各种建模方原型模型的丰法研究现状，分析了已有算法中亟需改进的问题，并从建模算法的改进、富、地震信息的整合以及加强地质约束等方面论述了储层地质建模的发展前景。关键词储集层；地质建模；随机模拟；地质统计学文献标识码： A

中图分类号： TE19

吴胜和 1963年生，教授，博士生导师。 1986年毕业于华东石油学院北京研究生部，获硕士学

吴胜和

位； 1998年毕业于石油大学(北京 ),获博士学位。主要从事储层地质学、油藏描述及三维地质建模的教学与科研工作。通讯地址： ( 010 ) 89733324

102249北京市昌平区中国石油大学资源与信息学院；电话：

随着油气田勘探开发的不断深入，储层研究转向以建立定量的三维储层地质模型为目标，这是储层研究向更高阶段发展的体现。进行科学的油藏评价、油藏开发管理以及三维油藏模拟均要求三维储层地质模型，即表征储层地质特征三维变化与分布的数字化模型。这一模型具有常规二维储层地质图件无可比拟的优点[ 1]

形显示需要，如储层格架、储层相与岩石物理参数分布的三维图形显示 (目前已有的商业软件均可达到这一目的);其二为井间储层特征的预测，即应用已有信息预测储层特征的三维分布，这就要求相应的建模方法，它决定着所建立的模型是否符合地下地质实际，亦即建模精度。从这一角度来说，目前已有的建模方法和软件尚存在一些亟需改进的问题。

自上世纪 80年代以来，储层。

地质建模取得了长足的进展，发展了很多建模方法，并开发了不少建模软件，如国内目前应用较多的 RMS、Petrel、Gocad等商业化软件。这些建模软件均可建立三维储层地质模型，并在油藏评价、油藏开发管理及剩余油分布预测等方面取得了较好的应用效果。储层地质建模属于地质、数学与计算机等多学科结合的学科方向。建模内涵包括两大方面，其一为储层

地质特征的计算机图形显示，属于计算机图形学的范畴，这一学科的发展已基本满足三维地质建模的图

1

建模方法概述从本质上讲，储层地质建模是从三维的角度对

储层进行定量的研究，其核心是对井间储层进行多学科综合一体化、三维定量化及可视化的预测[1]

。

在给定资料前提下，井间储层预测有两种途径，相应地也就有两种建模途径，即确定性建模和随机建模。确定性建模是对井间未知区给出确定性的预测结果，而随机建模则是对井间未知区应用随机模拟方法给出多个“可选”的、“等可能”的预测结果。

收稿日期： 2007- 05- 14

MARINE ORIGIN PETROL EUM GEOL OGY

54下文就地质建模的核心环节———储层建模的方法技术作一简述。

海相油气地质 2007年第 12卷第 3期

1.1.3

克里金插值方法在确定性储层参数建模中，主要应用插值方法

1.1

确定性建模确定性建模是从具有确定性资料的控制点 (如

渗透率对空间上每个网格赋以储层参数值 (孔隙度、或含油饱和度 )。由于传统的数理统计学插值方法只考虑观测点与待估点之间的距离，而不考虑地质规律所造成的储层参数在空间上的相关性，因此插值精度很低。为了提高对储层参数的估值精度，广泛应用克里金方法来进行井间插值，其核心是根据待估点周围的若干已知信息，应用变差函数对待估点的未知值作出“最优” (即估计方差最小 )、“无偏” (即估计值的均值与观测值的均值相同 )的估计。相[应的克里金方法已有很多论述

井点 )出发，推测出点间 (如井间 )确定的、唯一的储层参数。确定性建模方法主要有储层地震学方法、储层沉积学方法及地质统计学克里金插值方法，三者可单独使用，亦可结合使用[ 1]。

1.1.1储层地震学方法储层地震学主要是应用地震资料研究储层的几何形态、岩性及储层参数的分布。研究厚度相对较小，一般在几米至几十米范围内，在地震剖面上主要表现为一个反射同相轴或几个同相轴组成的反射波组。应用地震资料进行确定性储层建模的思路主要是将地震属性参数，如层速度、波阻抗、振幅等转换为储层岩性和物性参数，其前提是地震属性参数与地质参数之间具有确定的关系。

2]

,本文从略。

1.2

随机建模由于地质的复杂性及资料的不完备性，储层预

测与建模中总是存在着一些不确定性。为了评价储层预测中的不确定性，人们广泛应用了

随机建模技术。所谓随机建模，是指以已知的信息为基础，以随机函数为理论，应用随机模拟方法，产生可选的、等[可能的储层模型的方法

1.1.2

储层沉积学方法储层沉积学方法主要用于建立储层相模型。建

3]

。通过对多个等可能随机

储层模型中的不确定性进行评价，以满足油田勘探开发决策在一定风险范围的正确性的需要，这是与确定性建模方法的重要差别。按照随机模拟中空间赋值的方式，可以把随机建模方法分为两大类：基于目标的方法和基于象元的方法。表 1为综合考虑模型和算法的随机模拟方法的分类 (表 1)。

模的主要过程是科学地井间砂体对比。应用层序地层学原理，识别并对比反映基准面高频变化的关键面海侵冲刷面等 )或高频基准面转换旋 (如洪泛面、回，为砂体对比提供等时地层框架。然后，在沉积模式指导下，综合应用岩心、测井甚至地震资料进行砂体对比分析与建模。表1随机模型序贯模拟基于目标的随机模型示性点过程过程模拟高斯域截断高斯域基于象元的随机模型指示模拟分形随机域马尔柯夫随机域多点统计多点统计模拟序贯指示模拟分形模拟序贯高斯模拟转向带模拟误差模拟

随机模拟方法分类算法及模型概率场模拟优化算法模拟退火模型性质离散离散概率场高斯模拟 (模拟退火可用作后处理 ) (模拟退火可用作后处理 )概率场指示模拟 (模拟退火可用作后处理 )连续离散离散/连续连续马尔柯夫模拟离散/连续离散

1.2.1基于目标的随机建模方法基于目标的方法，是通过对目标几何形态(如长、宽、厚及其之间定量关系 )的研究，在建模过程

中直接产生目标体。通过定义目标的不同几何形状参数以及各个参数之间所具有的地质意义上的关系，可以真实再现储层的三维形态。该方法包括两

吴胜和等：储层地质建模的现状与展望

55的建模方法[ 12 - 13]

类，分别为基于目标体结果的方法和基于目标体形成过程的方法。 ( 1)基于目标体结果的方法早期的基于目标体结果的方法主要采用了布[尔模型，如 Matheron

,可称为“基于过程” ( pro-

cess- based )的随机模拟方法。法国地质统计学中心一研究组开发了一个结合地质统计学和沉积学的储层模拟程序[14]

。模型刻画了河道及与之相关

4]

认为概率模型符合泊松点过[ 5]

的沉积物随时间在空间的变化。纵向上通过相比例来进行模型约束。该模拟方法是基于沉

积过程的模拟但同时又通过随机方法来控制河道的演化过程决口、改道等 )。由于利用了沉积动 (如侧向迁移、力学和河床演变学的研究成果，所以产生的河道形态较为真实 …… 此处隐藏：12582字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……