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什麼叫儲層地質模型

發布時間: 2021-02-09 03:24:26

『壹』 蘇里格氣田Z區塊儲層地質建模

楊仁超1, 金之鈞1 王言龍2 樊愛萍2

(1.中國石化股份有限公司石油勘探開發研究院,北京 100083;

2.山東科技大學地質學院,山東青島 266510)

摘 要 通過構建儲層三維地質模型,地質建模可以定量直觀展示儲層三維物性參數及幾何形態,提高井間物性的內插精度,從而提高儲層精細描述的可靠性和准確度。鄂爾多斯盆地蘇里格氣田東區Z30區塊儲層發育於河流相,砂體橫向變化快,儲層預測難度較大。本文利用Petrel軟體,以鑽井數據為基準,按照點-面-體的建模步驟建立Z30區塊構造模型;在此基礎上以測井解釋單井相數據為基準,採用序貫指示模擬方法建立了沉積微相模型;並以相控建模技術為指導,採用序貫高斯模擬方法建立了儲層屬性模型。儲層建模研究為准確評價儲層性質及潛能提供了可靠依據,也為氣藏開發方案的制定和調整提供了地質借鑒。

關鍵詞 鄂爾多斯盆地 蘇里格氣田 二疊系 儲層建模 模型

Reservoir Geological Simulation of Z30 Block in Sulige Gas Field

YANG Renchao1,2,JIN Zhijun1,WANG Yanlong2,FAN Aiping2

(1.Exploration and Proction Research Institute,SINOPEC,Beijing 100083,

China;2.College of Geological Sciences & Engineering.Shandong University

of Science and Technology,Qing 266510,China)

Abstract Geological modeling technology can improve the interpolate precision of properties between wells and the reliability and accuracy of reservoirs description thrugh establishing a 3D geological model which can show the style of reservoirs directly and 3D quantative reservoir distribution parameter and geometry.It increase the difficulty to forecast reservoirs between wells that sand bodies vary laterally fast formed in fluvial sedimentary facies in block Z30 in the eastern part of Sulige gas field.According to the basic modeling steps from point to surface to body.the tectonics model of the research block was constructed on basis of the drilling data by using the software of Petrel.Then,based on facies data interpreting from logging of single well,the detailed sedimentary facies model could be established by using the Sequential indicator simulation method.Finally,based on the facies model,the properties parameter model was built by using facies controlled modeling technology and sequential Gauss simulation method.Through the simulation study of block Z30,it can icrease the precision of reservoirs description.and it also can provide geologic reference for working out and regulating reservoir development program.

Key words Ordos Basin;Sulige Gas Field;Permian;reservoir simulation;model

基金項目:山東省沉積成礦作用與沉積礦產重點實驗室開放基金 「陸相盆地沉積充填序列與儲層發育控因研究」(DMSM200803)資助。

蘇里格氣田東區位於鄂爾多斯盆地伊陝斜坡中北部,呈現北東高、南西低的西傾單斜構造。上古生界自下而上發育石炭系本溪組、太原組,二疊系山西組、下石盒子組和石千峰組地層,屬海陸過渡相—陸相碎屑岩沉積。蘇里格氣田上古氣藏的砂體分布、儲層物性變化很大,非均質性嚴重[1],在開發過程中如何准確預測高滲儲層的分布,是氣田開發亟待解決的問題。對於水平井整體開發的Z30重點區塊而言,儲層精細描述對於水平井井位、方向、軌跡、層位的優選尤為重要。氣藏描述的核心是建立儲層地質模型[2~4],因此,儲層地質建模對於氣藏開發方案的制定、油氣藏管理等具有重要的意義。

1 儲層地質建模准備

1.1 小層劃分與對比

Z30區塊目的層段H8段和S1段細分為H8s1、H8s2、H8x1、H8x2及 共7個小層(圖1)。通過對比發現,各小層厚度較穩定,地層可對比性較強,為儲層地質建模奠定了較好的基礎。

圖1 Z30區塊小層對比

1.2 沉積微相研究

結合研究區地質背景資料、岩心觀察、測井資料、岩性特徵及組合、沉積構造、剖面結構和生物標志等資料,並結合前人的研究成果,對Z30區塊進行單井相分析,認為研究區H8段屬於辮狀河沉積,可進一步劃分為河道亞相、河漫亞相,以及心灘、辮狀河道、泛濫平原、洪漫湖沼等微相類型;S1段屬於曲流河沉積,可進一步劃分為河道亞相、河漫亞相,以及邊灘、決口扇、漫灘、牛軛湖等微相類型。

以Z9井為例,首先根據GR、AC、SAND、PERM、POR等測井曲線對單井岩性進行解釋,然後結合取心井段岩心數據對解釋成果進行校正(圖2)。

圖2 Z9井岩性岩相綜合解釋

1.2.1 辮狀河河道亞相

辮狀河河道亞相由辮狀河道微相和心灘微相組成,具有不明顯的二元結構。

1)辮狀河道微相:是河道亞相的主要組成部分,也是研究區內有利儲集砂體發育的重要微相類型之一。岩性以淺灰色含礫粗砂岩,灰白色、灰綠色粗砂岩、中-粗砂岩等粗碎屑沉積為主(圖3H)。岩性剖面具有典型的河道正旋迴沉積特點,具有很強的河流侵蝕沖刷作用,底部具沖刷面,與下伏泥岩呈突變接觸。自然伽馬曲線以明顯的齒化鍾型、鍾型-箱型組合為主。沉積構造以楔狀交錯層理為主,反映較強的水動力條件(圖3E)。

2)心灘微相:岩性以灰-灰白色含礫粗砂岩、粗砂岩等粗碎屑岩為主(圖3G),是研究區內有利儲集砂體發育的微相類型。岩性剖面具不明顯的正旋迴特徵。自然伽馬曲線多為高幅微齒化箱型。沉積構造以平行層理、板狀交錯層理為主(圖3F),水動力較強。

圖3 Z9井主要的岩性和沉積構造

1.2.2 辮狀河河漫亞相

辮狀河河漫亞相由泛濫平原微相和洪漫湖沼微相組成。

1)泛濫平原微相:泛濫平原微相位於辮狀河道間的地勢低窪而平坦地區,是洪水泛濫期間,當越岸水流在近岸處沉積了較粗物質之後,在地形平坦處所沉積的細粒懸浮物質。岩性主要由粉砂質泥岩、泥岩組成的泥質均勻層或交互層構成,層面可見植物碎屑和雲母片。泥岩中可見植物莖干、葉片化石。自然伽馬曲線幅度低,接近泥岩基線,呈低幅波狀起伏或近平直狀。

2)洪漫湖沼微相:洪漫湖沼微相位於辮狀河道間的低窪地區,因泛濫平原中低窪積水地帶植物生長繁茂並逐漸淤積而成,岩性以黑色泥岩為主,常形成單層厚度較大的泥岩,一般>7m。自然伽馬曲線幅度低,呈低幅波狀起伏或近平直狀。

1.2.3 曲流河河道亞相

曲流河河道亞相主要由邊灘微相組成。邊灘是曲流河中最主要的沉積單元,是河床側向遷移和沉積物側向加積的結果。由於曲流河河床中水流對沉積物的搬運以底負載搬運(滾動和跳躍)方式為主,故邊灘沉積的岩性以粗砂岩為主,主要有淺灰綠(白)色、灰綠色粗砂岩(圖3A—D),向上粒度通常變細。自然伽馬曲線呈箱型。沉積構造主要為交錯層理,平行層理等(圖3A—C)。

1.2.4 曲流河河漫亞相

曲流河河漫亞相位於河道沉積的上部,主要是洪水泛濫期間河流懸移載荷垂向加積的產物,屬頂層沉積。與河道沉積亞相相比,其岩石類型簡單,粒度較細。自然伽馬曲線為低幅齒化曲線,偶有指狀曲線。可進一步分為決口扇、漫灘、牛軛湖等沉積微相。

1)決口扇微相:主要由細砂岩、粉砂岩組成。自然伽馬曲線呈中-低幅指型。具有小型交錯層理、水平層理,沖蝕與充填構造常見。

2)漫灘微相:沉積以粉砂岩為主,發育水平層理、平行層理等構造,自然伽馬曲線幅度低,呈低幅波狀起伏或近平直狀。

3)牛軛湖微相:由於曲流河的截彎取直作用而形成,其中既有側向加積的砂質物,又有垂向加積的粉砂和泥質。岩性以淺灰綠色、灰黑色泥岩為主,富含有機質,層理一般不顯。自然伽馬呈現出低幅齒化曲線形態。

2 儲層地質建模

儲層地質模型實際上就是用模型來表徵儲層結構及儲層物性參數的空間分布和變化特徵。儲層地質建模的核心問題是井間儲層預測[5,6]。在井點數據的基礎上,為更好地預測井間插值,本次建模運用隨機建模方法,通過建立多個模型實現,結合地質實際及認識優選出可信度最高的模擬結果。為提高描述精度,本次建模平面網格步長設為70m×70m;垂向上採取重點層位細化分層的方法,網格數達207個;總網格數達11625120個。

2.1 建模方法

目前建模方法主要有確定性建模和隨機建模兩種。由於儲層的空間展布具有復雜性、局部隨機性和變異性的特點,因此應用確定性建模方法在儲層預測中難以得到可信度較高的結果。隨機建模方法是20世紀80年代中期發展起來的一項新技術,其核心是對井間儲層進行多學科綜合一體化、三維定量化及可視化的預測,適合描述儲層的非均質性與不確定性[4]

由於Z30區塊井網密度較大,且井位數據、分層數據、測井及測井解釋數據較完備,因此可以建立較完善的單井數據(井位、分層、單井相、孔隙度、滲透率、含氣飽和度等)。在構建沉積微相模型過程中,為確保井點數據的准確性且體現隨機建模的思想,選用了序貫指示模擬方法;在模擬儲層物性參數時,選用了能夠較好處理連續型數據的序貫高斯模擬方法。其中,序貫指示模擬是以象元為基礎的模擬方法,不存在收斂性問題,不僅能模擬連續型變數,而且還能模擬離散型變數[5,7~9],其最大的優點是忠於井點數據,可模擬復雜地質現象,適合研究區沉積微相變化快、非均質性強的儲層;序貫高斯模擬是一種應用高斯概率理論和序貫模擬演算法相結合、產生連續變數空間分布的隨機模擬方法,適用於連續型變數[3,5,8]

其簡單的流程是:以單井數據為基準,保證井點數據的准確度和精確度,同時運用序貫指示模擬方法保證井間插值的合理性,構建沉積微相模型[10,11];然後運用相控建模技術建立儲層物性參數模型。

2.2 建立構造模型

構造模型是構建其他模型的基礎[5,6],符合實際的構造模型能為後續的沉積微相模型及物性參數模型提供准確的地層框架。由於Z30區塊斷層不發育,在鑽井數據的基礎上就可以建立比較符合地質實際的構造模型。以鑽井資料為基礎數據,遵循點-面-體的建模步驟,首先對儲層進行等時劃分與對比,並將數據導入建立井模型,然後以分層數據為基準在手工勾繪頂面構造的約束下建立等時層面模型,最後通過層面間插值建立三維構造模型(圖4)。

圖4 Z30區塊三維構造模型

從模型中可以更加直觀地表徵出研究區目的層段S1段和H8段的構造格局:整體起伏不大,為北東高、南西低的西傾單斜構造。每小層的構造格局基本保持一致,坡降幅度在4~5m/km,其內部發育一系列北東走向鼻隆構造。

2.3 沉積微相模型

儲層沉積微相的空間展布對儲層和氣藏的分布有重要的控製作用[5,12,13]。所以在構建儲層物性參數模型之前需要建立能夠表徵儲層非均質性的沉積微相模型。以H8s1小層為例,在模擬沉積微相展布時,以測井解釋單井相數據為基準,首先對微相進行合並和代碼化(表1),將洪漫湖沼和泛濫平原微相合並為泛濫平原微相;然後逐層對沉積相數據進行分析,並進行變差函數調整,確定主變程、次變程和垂變程;最後採用序貫指示模擬方法,利用趨勢面和變差函數的雙重控制手段進行模擬,並在隨機產生的一系列沉積微相中挑選出最合理的模擬結果,逐層做出沉積微相模型(圖5)。其沉積微相數據分析結果見表1,變差函數參數統計見表2,模擬結果見圖6。

表1 Z30區塊H8s1小層沉積微相數據分析統計

圖5 Z30區塊三維沉積微相模型

由H8s1小層的沉積微相模型可以看出,辮狀河道沉積在該層段較發育,呈南北向條帶狀展布,南北向連通性較東西向好;心灘沉積呈不規則片狀展布,整體呈南北向展布趨勢;泛濫平原沉積在該層段內最發育,呈大范圍的連片狀展布。辮狀河道沉積和心灘沉積沉積物粒度較粗,以中-粗砂岩、粗砂岩為主,是該層段的主要儲集單元。

圖6 Z30區塊H8s1小層沉積微相模型

表2 Z30區塊H8s1小層沉積微相變差函數參數統計

2.4 儲層物性建模

儲層三維建模的最終目的是建立能夠反映地下儲層物性空間展布的屬性模型,是儲層地質建模的核心內容[1~3]。在建立並篩選最優沉積微相模擬結果的基礎上,運用相控建模技術[12~15],以測井解釋數據(孔隙度數據、滲透率數據和含氣飽和度數據等)為基準數據,採用序貫高斯模擬方法對孔隙度進行插值:首先,通過數據分析,統計物性的參數概率分布特徵;其次,分析確定變差函數類型及各項參數;最後,在沉積微相和趨勢面的雙重控制下逐層進行物性參數模擬,並將模擬結果與手工勾繪物性圖件進行對比,篩選出最優模擬結果(圖7A)。

建立孔隙度模型後,為更好地預測滲透率與含氣飽和度井間插值,充分利用滲透率、含氣飽和度與孔隙度的相關性關系,用已優選的沉積微相模型和孔隙度模型做雙重約束,重復以上建模步驟構建出的滲透率模型和含氣飽和度模型(圖7B,C),從而確保了滲透率、含氣飽和度與孔隙度的協調性,使模擬結果更符合地質實際,提高了模型的可信度。

以H8s1小層為例,其物性參數的統計結果見表3,變差函數參數統計見表4,模擬結果見圖8。

圖7 Z30區塊儲層物性三維模型

表3 Z30區塊H8s1小層物性參數分析統計

表4 Z30區塊H8s1小層變差函數參數統計

圖8 Z30區塊H8s1小層儲層物性模型

由儲層物性模型可以看出H8s1小層孔隙度大於8%的區域在該層段發育范圍較小,呈零星點狀分布;介於4%~8%之間的區域范圍較大,且南北向連通性較好,主要對應於辮狀河道沉積;滲透率大於0.7×10-3μm2的區域范圍較小,呈零星狀分布,主要對應於心灘沉積;含氣飽和度總體較低,呈現不連續的特點,>60%的區域面積不大,零散分布。由此可見,Z30區塊儲層具有典型的低孔、低滲特點。

3 模型檢驗

未經沉積相控制的儲層物性模擬,在平面分布規律及變化趨勢上有較強的隨機性,在不同區域儲層屬性的分布往往沒有明顯的規律和變化趨勢。平面上屬性值相近,但屬於不同沉積單元的儲集層,在沒有井點控制的情況下,可能被誤劃分為同一成因單元[15]。因此,相控建模技術可以實現儲集層屬性分布和沉積微相的對應性,使模擬結果更符合地下實際情況。所以,沉積相模擬結果與實際情況的符合程度是建模成功與否的關鍵。為了檢驗本次模擬結果,將沉積相平面展布以及剖面切片與手工勾繪圖件、地震解釋剖面等進行了對比。

以H8s1小層為例進行沉積相的平面對比。為了更好地展示心灘和辮狀河道等沉積砂岩的展布,將Petrel沉積相模型中以泥岩沉積為主的泛濫平原沉積濾掉,與手工勾繪沉積相平面圖進行對比(圖9)。通過對比發現,沉積相模型與手工勾繪圖件相似程度較高,整體展布趨勢及分布范圍均符合得較好,說明本次模擬可信度較高。為進一步檢驗模型的符合程度,將模型切片與手工勾繪的剖面以及地震解釋剖面進行了對比(圖10)。選取東西向連井剖面SD21-28—SD21-33—SD20-34—SD21-41—SD21-46為基準剖面,切取模型切片和地震剖面,與手工勾繪的剖面進行對比。發現模型剖面與勾繪剖面及地震解釋剖面吻合均較好。

圖9 Z30區塊H8s1小層沉積相平面展布對比

通過以上的對比分析發現,本次建模與Z30區塊地質實際吻合較好,說明本次模擬較好地展現了地下氣藏形態,實現了對氣藏的精細描述,對儲層的正確評價和氣藏的開發方案的制訂和調整提供了可靠的依據和地質借鑒;同時也說明了相控建模理論的先進性和合理性。

4 結論

1)利用單井資料垂向精度高的特點,以單井資料為基準數據,選擇能忠於井點數據的序貫指示模擬方法,以人工勾繪圖件做趨勢約束,能較好地描述Z30區塊儲層沉積微相展布;採用相控建模技術建立的儲層物性模型與地質實際符合較好,可信度較高。

2)通過以上方法最終建立了Z30區塊儲層地質模型,呈現了Z30區塊目的層段的地質實際:Z30區塊構造格局為整體起伏較小,呈現北東高、南西低的西傾單斜構造,內部發育一系列北東走向鼻隆構造;Z30區塊S1段主要發育曲流河沉積,H8段主要發育辮狀河沉積,有利儲層主要分布於心灘、邊灘以及辮狀河道等沉積微相類型;Z30區塊儲層具有典型的低孔、低滲特點。

3)以構造模型為骨架,在沉積微相的約束下建立的儲層屬性模型,有較好的合理性。不僅可以很好地解決沉積微相變化快、非均質性嚴重儲層物性參數的模擬問題,而且還可以獲得不同沉積微相的儲層物性參數分布特徵,有利於對儲層更進一步的精細描述,同時也為數值模擬研究奠定了基礎。

圖10 Z30區塊SD21-28—SD21-33—SD20-34—SD21 -41—SD21 -46連井剖面對比

參考文獻

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『貳』 儲層地質建模分類及儲層模型的類型

(一)儲層地質建模的分類

儲層地質建模實際上是表徵儲層結構及儲層參數的空間分布和變化特徵,建模的核心問題是井間儲層預測。在給定資料的前提下,提高儲層模型精度的主要方法即是提高井間預測精度。井間預測有兩種途徑,相應地也有兩種建模方法,即確定性建模和隨機建模。

確定性建模是指對井間未知區給出確定性的預測結果,即試圖從已知確定性資料的控制點如井點出發,推測出點間確定的、唯一的、真實的儲層參數。

隨機建模是以已知的信息為基礎,以隨機函數為理論,應用隨機模擬方法,產生可選的、等概率的儲層模型的方法。這種方法承認控制點以外的儲層參數具有一定的不確定性,即具有一定的隨機性,因此所建的模型不是一個,而是一簇,即一定范圍內的幾種可能實現,這正是與確定性建模的重要差別。對於每一種實現(即模型),所模擬參數的統計學理論分布特徵與控制點參數值的統計分布特徵是一致的,即所謂的等概率。各個實現之間的差別則是儲層不確定性的直接反映。由此可見,隨機建模的重要目的之一就是對儲層非均質性進行評價(A.G.Journel,1990)。

(二)儲層模型的類型

目前,國內外學者從不同的觀點出發,提出了許多儲層模型的分類方案,因而也就有了許多不同類型的地質模型。在這里簡要地列舉一下兩個較常見的分類方案。

1.按照研究目的和模型的屬性分類

這種分類方案在國外比較通用。按照模型的屬性,可將儲層模型分為定量流動模型、儲層結構模型、儲層非均質性模型和岩石物性物理模型等四大類,各大類里又細分若干小類,這里就不再一一論述。

2.按照不同的油田勘探開發階段分類

這是由儲層地質學專家裘懌楠先生提出的一種分類方案,也是國內通用的一種劃分方案。在不同的油田勘探開發階段,由於資料佔有程度的不同,研究任務的不同,因而所建模型的精度和作用也不相同。據此可將儲層地質模型分為概念模型、靜態模型和預測模型。

(1)概念模型

針對某一沉積類型或成因類型的儲層,把它具有代表性的儲層特徵抽象出來,加以典型化和概念化,建立一個對這類儲層在研究區內具有普遍代表意義的儲層地質模型,就是所謂的概念模型。

概念模型並不是一個或一套具體儲層的地質模型,但它卻代表某一地區某一類儲層的基本面貌。一般而言,概念模型是以儲層沉積學為基本手段,盡可能直接利用岩心資料來建立的,它廣泛地應用於油田的開發早期。從油田發現開始,到油田評價階段和開發設計階段,主要應用儲層概念模型來研究各種勘探開發戰略問題。這個階段油田僅有少數大井距的探井和評價井的岩心、測井及測試資料以及二維和三維地震資料,因而不能詳細地描述儲層細致的非均質性特徵,只能依靠少量的信息,借鑒理論上的沉積模式和成因模式來建立工區儲層概念模型。但是這種概念模型對油田早期勘探開發戰略的確定是至關重要的,可避免決策上的重大失誤。

(2)靜態模型

針對某一具體油田(或開發區)的一個(或一套)儲層,將其儲層特徵在三維空間的變化和分布如實地加以描述而建立的地質模型,稱為儲層靜態模型。

這一模型主要為編制開發調整方案及油藏管理服務,例如確定注采井別、射孔方案、作業施工、配產配注及油田開發動態分析等。它廣泛地應用於油田注水開發實踐中,從採油井的日常管理到油田的大小措施調整,都說明這是必不可少的地質基礎。

(3)預測模型

預測模型是一種比靜態模型精度更高的儲層地質模型,它要求對控制點間及以外地區的儲層參數能夠作一定精度的內插或外推的預測。

預測模型是20世紀80年代中期為了研究油田開發後期剩餘油分布和三次採油提高採收率而提出來的,是目前世界性的攻關難題。其技術思路大致有兩個方向,一是廣泛應用地質統計學中的隨機模擬技術,結合儲層沉積學研究,力圖降低模型中的不確定因素,以提高模型的精度。二是利用井間地震等地震橫向預測技術和水平井技術等來建立高精度的儲層預測模型。

『叄』 油藏描述的儲層地質特徵包括哪些

包括以下幾個方面:
①儲集岩的岩石類型:可以作為油氣藏儲集岩的岩石類型主要是碎屑岩專類和碳屬酸鹽岩類,其他
還有火山碎屑岩、岩漿岩、變質岩、泥岩、硅質岩等.
②儲集岩的岩石學特徵:
岩石學特徵是儲集岩的基本特徵,
不同成因的儲集岩具有不同的組分,
結構、構造特徵各不相同,區別很大.
③儲集岩的主要含油物性:含油物性包括孔隙度、滲透率和飽和度.
④成岩作用與孔隙演化研究:儲層孔隙類型是控制其儲集性的因素之一,成岩作用在孔隙演化
過程中對孔隙的保存、發育或破壞起決定性作用.
⑤儲集岩的微觀特徵研究:儲層的孔隙、喉道類型以及孔喉的配置關系直接影響其儲集性,所
以研究儲集岩的微觀孔隙結構對儲集岩的分類評價及提高採收率有重要意義.
⑥儲集岩的形態、分布及連續性研究:不同成因的儲層的儲集岩的形態不同,其形成機理及控
制因素不同,研究儲集岩的形態、分布及連續性對探井及開發井網布置關系重大.
⑦儲層形成條件:構造背景、構造作用,儲層形成的沉積環境及沉積介質特徵,岩性、物性、
古氣候的影響.
⑧儲集岩非均質性、儲層評價與預測.
⑨儲層綜合研究方法及儲層描述.
⑩儲層傷害的地質因素探討、儲層地質模型.
希望對你有所幫助

『肆』 油氣藏地質模型的類別

油氣藏地質模型的分類有很多種,它是根據油氣藏研究和生產的需要來劃分的。下面介紹幾種最實用的分類。

8.1.1.1 按地質屬性進行分類

一個完整的油氣藏地質模型應包括:

1)構造模型:包括油氣層的構造形態、斷層和裂縫組合、各種構造要素以及目的層的頂、底構造圖。

2)沉積模型:包括儲層砂體或儲集體的空間展布,以及各砂體或儲集體沉積微相的三維時空變化。

3)儲層參數分布模型:包括儲層的孔、滲和孔隙結構參數,要求建立三維儲層參數分布模型,並採用可視化技術以便從各個方向了解儲層參數的變化情況。

4)油氣水分布模型:包括油氣藏內油水或氣水界面的位置,油、氣、水飽和度的分布,以及流體性質的空間變化。

5)流動單元模型:流動單元是指儲層中縱、橫向連續分布的岩性和物性相近的一個儲集帶。通常用滲透率和厚度的乘積(K·H)作為劃分流動單元的依據。流動單元與產能密切相關,是油氣田開發劃分單元的主要依據之一。

8.1.1.2 按油氣藏開發階段劃分[2]

1)概念模型:把所描述的油氣藏的各種地質特徵,特別是儲層典型化、概念化,抽象成具有代表性的地質模型。只追求油氣藏總的地質特徵和關鍵性的地質特徵的描述,基本符合實際,並不追求每一局部的客觀描述。這樣的地質模型可供研究油氣田開發中的戰略指導路線,或進行開采機理研究。

2)靜態模型:也稱實體模型。把所描述的油氣藏地質面貌,依據資料控制點實測的數,加以如實的描述,並不追求控制點間的預測精度。建立這樣的地質模型必須有一定密度的資料控制點——井網密度,才有意義。一般是在開發井網完成後進行,為油氣田開發早期生產服務。

3)預測模型:預測模型不僅忠實於資料控制點的實測數據,而且追求控制點的內插外推值有相當的精確度,即對無資料點有一定的預測能力。實際上這是追求高精細度的油氣藏地質模型,是在資料較少的情況下使用的模型。

8.1.1.3 按表徵油氣藏部位的分類[2]

1)單井地質模型:指對單井剖面上儲層的岩性、物性、電性、含流體特徵的分布與變化的綜合表達,反映單井剖面中有效儲層與油、氣、水層分布的連續性與分隔情況。

2)剖面地質模型:指對某一方向的剖面(通常為過井剖面)上有效儲層和油、氣、水層在縱、橫向上的分布及變化的綜合表述。

3)平面地質模型:指在油氣藏范圍內有效儲層特徵及其所含流體在平面上分布的變化的綜合表述。

4)立體地質模型:指有效儲層特徵及其所含流體在油氣藏三維空間中分布和變化的綜合表述。

『伍』 油氣藏地質模型

油氣藏地質模型是描述油氣藏的類型、幾何形態、規模、油氣藏內部結構、儲層參數及流體分布的數學模型。它是油氣藏綜合評價的基礎,同時是油氣藏數值模擬的重要基礎及開發方案優化的依據。

油氣藏地質模型由3個部分組成:(1)圈閉結構模型,圈閉類型、幾何形態、封蓋層,斷層與儲層的空間配置關系,儲層層面形態等;(2)儲層地質模型,儲集體的幾何形態、連續性、連通性、內部結構、孔隙結構,儲層參數的變化和分布,隔夾層的分布及裂縫特徵分布;(3)流體分布模型,地層流體 (油、氣、水) 的性質和分布。

在油氣田勘探和開發的不同階段,油氣藏地質模型所表述的內容應有所差別。這是由油氣藏描述的性質和目的所決定的。在勘探階段,油氣藏描述的主要目的是提高勘探效益、提交探明儲量及進行開發可行性評價,因此其研究重點是圈閉特徵、儲層性質與分布規律、流體性質和分布規律等較宏觀的油氣藏特徵描述上。而在開發階段,油氣藏描述的主要目的是為合理的油氣藏管理和提高採收率服務,因此其研究重點是儲層的非均質性、流體的非均質性、開采過程中儲層和流體的動態變化、油水運動規律及剩餘油分布規律等。

油氣藏地質模型的建立是從信息庫 (資料庫和資料庫) 開始的,包括五個信息庫,即(1)地震信息庫:用於地層劃分對比、構造分析、地震相研究、砂體預測及儲層參數的預測、地層壓力的預測等;(2)地質信息庫:包括區域地質資料、岩心錄井、岩屑錄井、地化錄井等資料及其分析數據,這是油氣藏描述的第一性資料,可用於油氣藏描述各方面的分析研究;(3)測井信息庫:可用於油氣層單元劃分與對比、測井相與沉積相研究、單井儲層參數解釋、油氣水層解釋、隔夾層解釋、砂體內部結構與砂體定向解釋、裂縫特徵與分布等研究;(4)測試信息庫:包括試油和試井 (如RFT、脈沖測試等) 資料及數據,用於流體性質和分布、油氣產能、地層壓力系統、砂體連通性、斷層封閉性及裂縫宏觀分布等研究;(5)生產動態信息庫:用於開發階段儲層、流體 (油、氣、水) 的動態變化和分布研究,分析水驅油狀況、儲量動用狀況及剩餘油分布狀況,建立剩餘油分布模型。

油氣藏地質模型的建模方法是以構造地質學、沉積學、石油地質學、儲層地質學及油氣藏地球化學為理論基礎,以五大信息庫為支柱,充分應用油氣藏描述軟體系統中的數據分析模塊等功能,將應用統計分析、地質統計學分析、灰色系統分析、神經網路分析、分形幾何學分析及模糊數學等貫穿於研究的始終,使油氣藏描述中所涉及的上萬個不同類型、不同精度的數據得以去粗取精、去偽存真,突出起主導作用的參數,提高各類數據體分析應用過程的科學化、精細化程度,並以各種確定性建模和隨機建模為方法,以計算機為手段,建立三維可視化的模型,最終形成完善的油氣藏地質模型。

油氣藏數值模擬要求提供一個把油氣藏各項特徵參數在三維空間上的分布定量表徵出來的地質模型。實際的油氣藏數值模擬還要求把油藏網格化,並對各個網格賦以各種參數值來反映油氣藏特徵的三維變化。網格尺寸越小,標志著模型越細;每個網格上參數值與實際誤差愈小,標志著模型的精度愈高。後者正是無數開發地質工作者為之努力的方向。

『陸』 儲層地質模型實例

8.1.4.1 孤島油田中11

井區

沉積微相平面圖(圖8.2)

這是孤島油田主力產區的沉積微相平面分布圖。其中有7口取心井,在對取心井取出的岩心詳細劃相的基礎上,建立了岩石相的測井相模式,確定出

砂層有6種沉積微相。然後再對其餘生產井用測井資料劃相,最後建立了

砂層的沉積微相平面模型。

油氣儲層地質學

8.1.4.2 孤島油田中11

井區

儲層參數分布圖(圖8.3)

在與圖8.2的同一區塊和層位中,以沉積相為背景,將儲層參數(孔、滲、飽等)疊合其上,並認為沉積微相控制了儲層參數的展布,採用了相控-克里金模型進行參數展布。由圖中可見,儲層參數的分布不僅與井點資料有關,而且還受到沉積微相的控制。

8.1.4.3 高解析度層序地層對比剖面[4](圖8.4)

圖8.4是W油田的高解析度層序地層對比圖。圖中A9井是該剖面上層位較全的井,根據A9井的高解析度層序地層劃分,可劃出5個長期旋迴、14個中期旋迴以及30個短期旋迴,圖中以中期旋迴作為對比的依據,即MS1-MS14共14個中期旋迴,對應的原砂層編號為W3(A-K)和W4(A-E)共14層。由於高分辨層序地層對比具有等時的概念,因此,在劃分出的地層格架中所對比出的砂體連續或不連續依據將更為充分。

油氣儲層地質學

圖8.4 W油田高解析度層序對比剖面[4]

8.1.4.4 威遠氣田震旦系儲層剖面模型[3](圖8.5)

四川盆地威遠氣田震旦系氣層是裂縫-孔隙型隱藻白雲岩儲層。儲層由夾於緻密白雲岩中呈層狀、透鏡狀分布的隱藻白雲岩溶蝕孔洞層,疊加構造裂縫和斷層組成。在背斜圈閉范圍內為相互連通的單一儲滲系統,但非均質性明顯,在背斜軸部裂縫很發育,是高產氣井集中分布的區帶,也是底水上竄活躍的地區;背斜的翼部和端部裂縫發育差,且以斜縫和平縫為主,氣井產能低,地層水也不活躍。圖8.5是根據氣井岩心描述、測井、錄井、生產特徵等綜合資料用傳統地質方法建立起來的一個裂縫-孔洞型儲層的剖面模型。

圖8.5 四川威遠氣田震旦系氣藏白雲岩裂縫-孔洞儲層模式圖[3]

8.1.4.5 渝東五百梯石炭系氣藏儲集體分布模型[5]

渝東五百梯石炭系氣藏位於大天池構造帶東北傾沒端東側,是裂縫-孔隙型碳酸鹽岩非均質儲層。據吳繼余[5]等的研究將五百梯氣藏石炭系儲層依據其儲、滲條件的差異,劃分為三類(表8.1)。

表8.1 渝東五百梯石炭系氣藏儲集體分類

通過採用測井資料解釋單井的儲層參數,以及採用測井單井評價來刻度地震,建立地震正演模型(包括厚度和儲集體),通過儲層厚度和儲集體的橫向追蹤,可以編制出各類儲集體發育的平面和立體的地質模型,如圖8.6所示。

圖8.6 四川盆地渝東五百梯構造石炭系的儲集體幾何分布的二、三維顯示圖示例

8.1.4.6 蘇里格氣田盒8—山1段河流相砂體分布模型

蘇里格氣田上古生界石盒子組盒8段和山西組山1段是主要儲氣層段,岩性主要為中粗粒石英砂岩和岩屑砂岩。盒8段整體表現為一個向上變細的正旋迴,上段砂體發育較少,層也較薄;下段砂體在橫向上呈大面積復合連片分布,反映了辮狀河道的沉積特徵。山1段在層序上具明顯的下粗上細二元結構特徵,且砂體在橫向上連片性較差,總體表現為曲流河的沉積特徵。利用斯侖貝謝公司的沖積模擬(F1uvSim)技術進行沉積體系的模擬,得到了古河道各層平面及剖面形態,如圖8.7所示。

圖8.7 FluvSim模擬

圖中A—F為從盒8下底部到盒8上頂部的部分切片。盒8底部為辮狀河體系(A),向上部演變為在辮狀主河道基礎上發育的網狀河水系(B),再向上則演變為低彎度曲流河沉積(C)。到盒8上段的中下部,發育網狀河水系和局部的辮狀河水系(D,F),再上部,又變為低彎度的曲流河沉積(F)。

『柒』 三維地質模型加氣象資料叫什麼

三維地質建模就是將地質、測井、地球物理資料和各種解釋結果或者概念模型綜合在一起生成三維定量隨機模型。
中文名
三維地質建模
外文名
Three-dimensional geological modeling
基於
數據/ 信息分析/地質模型
匯總了
各種信息和解釋結果
提出時間
1993年
快速
導航
發展輸入數據地質模型不確定性地質研究相關分析描述應用
簡介
三維地質建模(Three-dimensionalgeological modeling[1])是一個基於數據/ 信息分析,合成的學科,或者說是一個整合各種學科的學科。這樣建立的地質模型匯總了各種信息和解釋結果。所以是否了解各種輸入數據/ 信息的優勢和不足是合理整合這些數據的關鍵。我們的儲層一般都會有多尺度上的非均質性和連續性,但是由於各種原因我們不可能直接測量到所有的這些細節。
三維地質建模
那麼藉助於地質統計技術來生成比較真實的,代表我們對儲層非均質性和連續性的認識的模型是一個比較有效的研究儲層的手段。同一套數據可以生成很多相似的但是又不同的模型,這些模型就是隨機(stochastic)的。
那麼什麼是地質模型呢?地質模型是一個三維網格體。這些網格建立在surface,斷層和層位的基礎之上。它決定了儲層的構造和幾何形態。網格中的每一個節點都有一系列屬性,比如孔隙度,滲透率,含水飽和度等等。一般來說,節點的尺度為200英尺×200英尺×1英尺。不過具體的模型節點尺度要取決於油田的大小,要解決的關鍵地質問題的尺度以及模型的商業用途。不同情況下建立的地質模型節點尺度會有很大差別。地質模型的建立可以細分為三步:建立模型框架,建立岩相模型,建立岩石物性模型。

『捌』 儲層建模和儲層模擬技術的發展[~]

儲層建模,顧名思義就是建立儲層的地質模型,其目的就是通過在油氣勘探和開發過程中取得專的地震、測井屬、測試、鑽井等各方面的資料,對儲層各方面的特徵進行描述和預測,達到建立精確的三維定量的儲層地質模型的目的。其中最重要的是具有相當井間預測能力的儲層建模技術。

儲層建模的方法一般分為確定性建模和隨機建模兩類。在地震資料品質好和有較多取心井資料時,可以得到很好的確定性模型;但在大多數情況下,是採用以地質統計為基礎的儲層隨機建模。隨機建模承認在現有地質條件下,採用地質統計特徵去表徵儲層非均質性的總體面貌,而不追求每一個測點的確定數值,可以為油氣田開發提供合理的儲層地質模型,保證流體流動模擬的可信度及開發決策的正確性。

如果說儲層建模是運用現今地質條件下所取得的資料進行描述和預測,那麼儲層模擬則通常要在恢復地質歷史的基礎上模擬自古到今的地質演化,包括沉積埋藏史模擬、孔隙演化史模擬、油氣在儲層中的運移史模擬,以及油氣富集規律模擬等,通過這些模擬用以對現今地質情況進行預測。

總之,儲層建模和儲層模擬都需要很強的預測性,需要運用眾多的現代數學和計算機技術,並需要研究者具有豐富的想像力和高度的抽象能力。

『玖』 油藏地質概念模型的建立

以冀東油田新近系館陶組底水油藏為原型,根據其儲層的特點,抽象出回相應的能代表這類答儲層的地質模型,然後考慮水平井設計的需要及底水油藏的特徵,設計出相應的數值模擬模型。

平面上根據水平井長度及合理井距,確定面積。統計冀東油田館陶組底水油藏有關參數,水平井設計長度在50~300m之間,合理井距在230~270m之間,因此,平面上確定面積為540m×255m,X方向為均勻網格,每個網格長為15m,水平井平行於X方向,位於中間位置;Y方向網格在水平井附近較密,從水平井所在網格到邊界,網格長度依次為1m,2m,5m,後面均為15m。

縱向上油層厚度取10m,劃分為20個模擬層,每層厚度均為0.5m,油層下面為一水層。

『拾』  什麼是地質模型

地質模型通過量化以下信息來描述地質對象:

●幾何形態;

●拓撲信息(地質對象間的關系);

●物性。

一個計算機地質模型包含的元素層次有:

●點(拾取);

●線(井路徑);

●曲面(層位面、斷層面);

●交線(層面與斷層交線);

●閉合岩石區域(斷塊);

●網路(規則網格、地層網格);

●物性(速度、孔隙度等)。

一個地質模型就是由這些對象的各種信息綜合而成的一個復雜的整體。許多三維地質模型是在一維和二維的數據解釋後建立的。當地質學家在解釋中而非解釋後能交互建立和編輯三維地質模型對象時,建立模型的周期將縮短。因為任何三維研究——地震、構造、地層或油藏,花費的大部分時間是在模型的構造和有效的編輯上。

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