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什么叫储层地质模型

发布时间: 2021-02-09 03:24:26

『壹』 苏里格气田Z区块储层地质建模

杨仁超1, 金之钧1 王言龙2 樊爱萍2

(1.中国石化股份有限公司石油勘探开发研究院,北京 100083;

2.山东科技大学地质学院,山东青岛 266510)

摘 要 通过构建储层三维地质模型,地质建模可以定量直观展示储层三维物性参数及几何形态,提高井间物性的内插精度,从而提高储层精细描述的可靠性和准确度。鄂尔多斯盆地苏里格气田东区Z30区块储层发育于河流相,砂体横向变化快,储层预测难度较大。本文利用Petrel软件,以钻井数据为基准,按照点-面-体的建模步骤建立Z30区块构造模型;在此基础上以测井解释单井相数据为基准,采用序贯指示模拟方法建立了沉积微相模型;并以相控建模技术为指导,采用序贯高斯模拟方法建立了储层属性模型。储层建模研究为准确评价储层性质及潜能提供了可靠依据,也为气藏开发方案的制定和调整提供了地质借鉴。

关键词 鄂尔多斯盆地 苏里格气田 二叠系 储层建模 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

基金项目:山东省沉积成矿作用与沉积矿产重点实验室开放基金 “陆相盆地沉积充填序列与储层发育控因研究”(DMSM200803)资助。

苏里格气田东区位于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡中北部,呈现北东高、南西低的西倾单斜构造。上古生界自下而上发育石炭系本溪组、太原组,二叠系山西组、下石盒子组和石千峰组地层,属海陆过渡相—陆相碎屑岩沉积。苏里格气田上古气藏的砂体分布、储层物性变化很大,非均质性严重[1],在开发过程中如何准确预测高渗储层的分布,是气田开发亟待解决的问题。对于水平井整体开发的Z30重点区块而言,储层精细描述对于水平井井位、方向、轨迹、层位的优选尤为重要。气藏描述的核心是建立储层地质模型[2~4],因此,储层地质建模对于气藏开发方案的制定、油气藏管理等具有重要的意义。

1 储层地质建模准备

1.1 小层划分与对比

Z30区块目的层段H8段和S1段细分为H8s1、H8s2、H8x1、H8x2及 共7个小层(图1)。通过对比发现,各小层厚度较稳定,地层可对比性较强,为储层地质建模奠定了较好的基础。

图1 Z30区块小层对比

1.2 沉积微相研究

结合研究区地质背景资料、岩心观察、测井资料、岩性特征及组合、沉积构造、剖面结构和生物标志等资料,并结合前人的研究成果,对Z30区块进行单井相分析,认为研究区H8段属于辫状河沉积,可进一步划分为河道亚相、河漫亚相,以及心滩、辫状河道、泛滥平原、洪漫湖沼等微相类型;S1段属于曲流河沉积,可进一步划分为河道亚相、河漫亚相,以及边滩、决口扇、漫滩、牛轭湖等微相类型。

以Z9井为例,首先根据GR、AC、SAND、PERM、POR等测井曲线对单井岩性进行解释,然后结合取心井段岩心数据对解释成果进行校正(图2)。

图2 Z9井岩性岩相综合解释

1.2.1 辫状河河道亚相

辫状河河道亚相由辫状河道微相和心滩微相组成,具有不明显的二元结构。

1)辫状河道微相:是河道亚相的主要组成部分,也是研究区内有利储集砂体发育的重要微相类型之一。岩性以浅灰色含砾粗砂岩,灰白色、灰绿色粗砂岩、中-粗砂岩等粗碎屑沉积为主(图3H)。岩性剖面具有典型的河道正旋回沉积特点,具有很强的河流侵蚀冲刷作用,底部具冲刷面,与下伏泥岩呈突变接触。自然伽马曲线以明显的齿化钟型、钟型-箱型组合为主。沉积构造以楔状交错层理为主,反映较强的水动力条件(图3E)。

2)心滩微相:岩性以灰-灰白色含砾粗砂岩、粗砂岩等粗碎屑岩为主(图3G),是研究区内有利储集砂体发育的微相类型。岩性剖面具不明显的正旋回特征。自然伽马曲线多为高幅微齿化箱型。沉积构造以平行层理、板状交错层理为主(图3F),水动力较强。

图3 Z9井主要的岩性和沉积构造

1.2.2 辫状河河漫亚相

辫状河河漫亚相由泛滥平原微相和洪漫湖沼微相组成。

1)泛滥平原微相:泛滥平原微相位于辫状河道间的地势低洼而平坦地区,是洪水泛滥期间,当越岸水流在近岸处沉积了较粗物质之后,在地形平坦处所沉积的细粒悬浮物质。岩性主要由粉砂质泥岩、泥岩组成的泥质均匀层或交互层构成,层面可见植物碎屑和云母片。泥岩中可见植物茎干、叶片化石。自然伽马曲线幅度低,接近泥岩基线,呈低幅波状起伏或近平直状。

2)洪漫湖沼微相:洪漫湖沼微相位于辫状河道间的低洼地区,因泛滥平原中低洼积水地带植物生长繁茂并逐渐淤积而成,岩性以黑色泥岩为主,常形成单层厚度较大的泥岩,一般>7m。自然伽马曲线幅度低,呈低幅波状起伏或近平直状。

1.2.3 曲流河河道亚相

曲流河河道亚相主要由边滩微相组成。边滩是曲流河中最主要的沉积单元,是河床侧向迁移和沉积物侧向加积的结果。由于曲流河河床中水流对沉积物的搬运以底负载搬运(滚动和跳跃)方式为主,故边滩沉积的岩性以粗砂岩为主,主要有浅灰绿(白)色、灰绿色粗砂岩(图3A—D),向上粒度通常变细。自然伽马曲线呈箱型。沉积构造主要为交错层理,平行层理等(图3A—C)。

1.2.4 曲流河河漫亚相

曲流河河漫亚相位于河道沉积的上部,主要是洪水泛滥期间河流悬移载荷垂向加积的产物,属顶层沉积。与河道沉积亚相相比,其岩石类型简单,粒度较细。自然伽马曲线为低幅齿化曲线,偶有指状曲线。可进一步分为决口扇、漫滩、牛轭湖等沉积微相。

1)决口扇微相:主要由细砂岩、粉砂岩组成。自然伽马曲线呈中-低幅指型。具有小型交错层理、水平层理,冲蚀与充填构造常见。

2)漫滩微相:沉积以粉砂岩为主,发育水平层理、平行层理等构造,自然伽马曲线幅度低,呈低幅波状起伏或近平直状。

3)牛轭湖微相:由于曲流河的截弯取直作用而形成,其中既有侧向加积的砂质物,又有垂向加积的粉砂和泥质。岩性以浅灰绿色、灰黑色泥岩为主,富含有机质,层理一般不显。自然伽马呈现出低幅齿化曲线形态。

2 储层地质建模

储层地质模型实际上就是用模型来表征储层结构及储层物性参数的空间分布和变化特征。储层地质建模的核心问题是井间储层预测[5,6]。在井点数据的基础上,为更好地预测井间插值,本次建模运用随机建模方法,通过建立多个模型实现,结合地质实际及认识优选出可信度最高的模拟结果。为提高描述精度,本次建模平面网格步长设为70m×70m;垂向上采取重点层位细化分层的方法,网格数达207个;总网格数达11625120个。

2.1 建模方法

目前建模方法主要有确定性建模和随机建模两种。由于储层的空间展布具有复杂性、局部随机性和变异性的特点,因此应用确定性建模方法在储层预测中难以得到可信度较高的结果。随机建模方法是20世纪80年代中期发展起来的一项新技术,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,适合描述储层的非均质性与不确定性[4]

由于Z30区块井网密度较大,且井位数据、分层数据、测井及测井解释数据较完备,因此可以建立较完善的单井数据(井位、分层、单井相、孔隙度、渗透率、含气饱和度等)。在构建沉积微相模型过程中,为确保井点数据的准确性且体现随机建模的思想,选用了序贯指示模拟方法;在模拟储层物性参数时,选用了能够较好处理连续型数据的序贯高斯模拟方法。其中,序贯指示模拟是以象元为基础的模拟方法,不存在收敛性问题,不仅能模拟连续型变量,而且还能模拟离散型变量[5,7~9],其最大的优点是忠于井点数据,可模拟复杂地质现象,适合研究区沉积微相变化快、非均质性强的储层;序贯高斯模拟是一种应用高斯概率理论和序贯模拟算法相结合、产生连续变量空间分布的随机模拟方法,适用于连续型变量[3,5,8]

其简单的流程是:以单井数据为基准,保证井点数据的准确度和精确度,同时运用序贯指示模拟方法保证井间插值的合理性,构建沉积微相模型[10,11];然后运用相控建模技术建立储层物性参数模型。

2.2 建立构造模型

构造模型是构建其他模型的基础[5,6],符合实际的构造模型能为后续的沉积微相模型及物性参数模型提供准确的地层框架。由于Z30区块断层不发育,在钻井数据的基础上就可以建立比较符合地质实际的构造模型。以钻井资料为基础数据,遵循点-面-体的建模步骤,首先对储层进行等时划分与对比,并将数据导入建立井模型,然后以分层数据为基准在手工勾绘顶面构造的约束下建立等时层面模型,最后通过层面间插值建立三维构造模型(图4)。

图4 Z30区块三维构造模型

从模型中可以更加直观地表征出研究区目的层段S1段和H8段的构造格局:整体起伏不大,为北东高、南西低的西倾单斜构造。每小层的构造格局基本保持一致,坡降幅度在4~5m/km,其内部发育一系列北东走向鼻隆构造。

2.3 沉积微相模型

储层沉积微相的空间展布对储层和气藏的分布有重要的控制作用[5,12,13]。所以在构建储层物性参数模型之前需要建立能够表征储层非均质性的沉积微相模型。以H8s1小层为例,在模拟沉积微相展布时,以测井解释单井相数据为基准,首先对微相进行合并和代码化(表1),将洪漫湖沼和泛滥平原微相合并为泛滥平原微相;然后逐层对沉积相数据进行分析,并进行变差函数调整,确定主变程、次变程和垂变程;最后采用序贯指示模拟方法,利用趋势面和变差函数的双重控制手段进行模拟,并在随机产生的一系列沉积微相中挑选出最合理的模拟结果,逐层做出沉积微相模型(图5)。其沉积微相数据分析结果见表1,变差函数参数统计见表2,模拟结果见图6。

表1 Z30区块H8s1小层沉积微相数据分析统计

图5 Z30区块三维沉积微相模型

由H8s1小层的沉积微相模型可以看出,辫状河道沉积在该层段较发育,呈南北向条带状展布,南北向连通性较东西向好;心滩沉积呈不规则片状展布,整体呈南北向展布趋势;泛滥平原沉积在该层段内最发育,呈大范围的连片状展布。辫状河道沉积和心滩沉积沉积物粒度较粗,以中-粗砂岩、粗砂岩为主,是该层段的主要储集单元。

图6 Z30区块H8s1小层沉积微相模型

表2 Z30区块H8s1小层沉积微相变差函数参数统计

2.4 储层物性建模

储层三维建模的最终目的是建立能够反映地下储层物性空间展布的属性模型,是储层地质建模的核心内容[1~3]。在建立并筛选最优沉积微相模拟结果的基础上,运用相控建模技术[12~15],以测井解释数据(孔隙度数据、渗透率数据和含气饱和度数据等)为基准数据,采用序贯高斯模拟方法对孔隙度进行插值:首先,通过数据分析,统计物性的参数概率分布特征;其次,分析确定变差函数类型及各项参数;最后,在沉积微相和趋势面的双重控制下逐层进行物性参数模拟,并将模拟结果与手工勾绘物性图件进行对比,筛选出最优模拟结果(图7A)。

建立孔隙度模型后,为更好地预测渗透率与含气饱和度井间插值,充分利用渗透率、含气饱和度与孔隙度的相关性关系,用已优选的沉积微相模型和孔隙度模型做双重约束,重复以上建模步骤构建出的渗透率模型和含气饱和度模型(图7B,C),从而确保了渗透率、含气饱和度与孔隙度的协调性,使模拟结果更符合地质实际,提高了模型的可信度。

以H8s1小层为例,其物性参数的统计结果见表3,变差函数参数统计见表4,模拟结果见图8。

图7 Z30区块储层物性三维模型

表3 Z30区块H8s1小层物性参数分析统计

表4 Z30区块H8s1小层变差函数参数统计

图8 Z30区块H8s1小层储层物性模型

由储层物性模型可以看出H8s1小层孔隙度大于8%的区域在该层段发育范围较小,呈零星点状分布;介于4%~8%之间的区域范围较大,且南北向连通性较好,主要对应于辫状河道沉积;渗透率大于0.7×10-3μm2的区域范围较小,呈零星状分布,主要对应于心滩沉积;含气饱和度总体较低,呈现不连续的特点,>60%的区域面积不大,零散分布。由此可见,Z30区块储层具有典型的低孔、低渗特点。

3 模型检验

未经沉积相控制的储层物性模拟,在平面分布规律及变化趋势上有较强的随机性,在不同区域储层属性的分布往往没有明显的规律和变化趋势。平面上属性值相近,但属于不同沉积单元的储集层,在没有井点控制的情况下,可能被误划分为同一成因单元[15]。因此,相控建模技术可以实现储集层属性分布和沉积微相的对应性,使模拟结果更符合地下实际情况。所以,沉积相模拟结果与实际情况的符合程度是建模成功与否的关键。为了检验本次模拟结果,将沉积相平面展布以及剖面切片与手工勾绘图件、地震解释剖面等进行了对比。

以H8s1小层为例进行沉积相的平面对比。为了更好地展示心滩和辫状河道等沉积砂岩的展布,将Petrel沉积相模型中以泥岩沉积为主的泛滥平原沉积滤掉,与手工勾绘沉积相平面图进行对比(图9)。通过对比发现,沉积相模型与手工勾绘图件相似程度较高,整体展布趋势及分布范围均符合得较好,说明本次模拟可信度较高。为进一步检验模型的符合程度,将模型切片与手工勾绘的剖面以及地震解释剖面进行了对比(图10)。选取东西向连井剖面SD21-28—SD21-33—SD20-34—SD21-41—SD21-46为基准剖面,切取模型切片和地震剖面,与手工勾绘的剖面进行对比。发现模型剖面与勾绘剖面及地震解释剖面吻合均较好。

图9 Z30区块H8s1小层沉积相平面展布对比

通过以上的对比分析发现,本次建模与Z30区块地质实际吻合较好,说明本次模拟较好地展现了地下气藏形态,实现了对气藏的精细描述,对储层的正确评价和气藏的开发方案的制订和调整提供了可靠的依据和地质借鉴;同时也说明了相控建模理论的先进性和合理性。

4 结论

1)利用单井资料垂向精度高的特点,以单井资料为基准数据,选择能忠于井点数据的序贯指示模拟方法,以人工勾绘图件做趋势约束,能较好地描述Z30区块储层沉积微相展布;采用相控建模技术建立的储层物性模型与地质实际符合较好,可信度较高。

2)通过以上方法最终建立了Z30区块储层地质模型,呈现了Z30区块目的层段的地质实际:Z30区块构造格局为整体起伏较小,呈现北东高、南西低的西倾单斜构造,内部发育一系列北东走向鼻隆构造;Z30区块S1段主要发育曲流河沉积,H8段主要发育辫状河沉积,有利储层主要分布于心滩、边滩以及辫状河道等沉积微相类型;Z30区块储层具有典型的低孔、低渗特点。

3)以构造模型为骨架,在沉积微相的约束下建立的储层属性模型,有较好的合理性。不仅可以很好地解决沉积微相变化快、非均质性严重储层物性参数的模拟问题,而且还可以获得不同沉积微相的储层物性参数分布特征,有利于对储层更进一步的精细描述,同时也为数值模拟研究奠定了基础。

图10 Z30区块SD21-28—SD21-33—SD20-34—SD21 -41—SD21 -46连井剖面对比

参考文献

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『贰』 储层地质建模分类及储层模型的类型

(一)储层地质建模的分类

储层地质建模实际上是表征储层结构及储层参数的空间分布和变化特征,建模的核心问题是井间储层预测。在给定资料的前提下,提高储层模型精度的主要方法即是提高井间预测精度。井间预测有两种途径,相应地也有两种建模方法,即确定性建模和随机建模。

确定性建模是指对井间未知区给出确定性的预测结果,即试图从已知确定性资料的控制点如井点出发,推测出点间确定的、唯一的、真实的储层参数。

随机建模是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、等概率的储层模型的方法。这种方法承认控制点以外的储层参数具有一定的不确定性,即具有一定的随机性,因此所建的模型不是一个,而是一簇,即一定范围内的几种可能实现,这正是与确定性建模的重要差别。对于每一种实现(即模型),所模拟参数的统计学理论分布特征与控制点参数值的统计分布特征是一致的,即所谓的等概率。各个实现之间的差别则是储层不确定性的直接反映。由此可见,随机建模的重要目的之一就是对储层非均质性进行评价(A.G.Journel,1990)。

(二)储层模型的类型

目前,国内外学者从不同的观点出发,提出了许多储层模型的分类方案,因而也就有了许多不同类型的地质模型。在这里简要地列举一下两个较常见的分类方案。

1.按照研究目的和模型的属性分类

这种分类方案在国外比较通用。按照模型的属性,可将储层模型分为定量流动模型、储层结构模型、储层非均质性模型和岩石物性物理模型等四大类,各大类里又细分若干小类,这里就不再一一论述。

2.按照不同的油田勘探开发阶段分类

这是由储层地质学专家裘怿楠先生提出的一种分类方案,也是国内通用的一种划分方案。在不同的油田勘探开发阶段,由于资料占有程度的不同,研究任务的不同,因而所建模型的精度和作用也不相同。据此可将储层地质模型分为概念模型、静态模型和预测模型。

(1)概念模型

针对某一沉积类型或成因类型的储层,把它具有代表性的储层特征抽象出来,加以典型化和概念化,建立一个对这类储层在研究区内具有普遍代表意义的储层地质模型,就是所谓的概念模型。

概念模型并不是一个或一套具体储层的地质模型,但它却代表某一地区某一类储层的基本面貌。一般而言,概念模型是以储层沉积学为基本手段,尽可能直接利用岩心资料来建立的,它广泛地应用于油田的开发早期。从油田发现开始,到油田评价阶段和开发设计阶段,主要应用储层概念模型来研究各种勘探开发战略问题。这个阶段油田仅有少数大井距的探井和评价井的岩心、测井及测试资料以及二维和三维地震资料,因而不能详细地描述储层细致的非均质性特征,只能依靠少量的信息,借鉴理论上的沉积模式和成因模式来建立工区储层概念模型。但是这种概念模型对油田早期勘探开发战略的确定是至关重要的,可避免决策上的重大失误。

(2)静态模型

针对某一具体油田(或开发区)的一个(或一套)储层,将其储层特征在三维空间的变化和分布如实地加以描述而建立的地质模型,称为储层静态模型。

这一模型主要为编制开发调整方案及油藏管理服务,例如确定注采井别、射孔方案、作业施工、配产配注及油田开发动态分析等。它广泛地应用于油田注水开发实践中,从采油井的日常管理到油田的大小措施调整,都说明这是必不可少的地质基础。

(3)预测模型

预测模型是一种比静态模型精度更高的储层地质模型,它要求对控制点间及以外地区的储层参数能够作一定精度的内插或外推的预测。

预测模型是20世纪80年代中期为了研究油田开发后期剩余油分布和三次采油提高采收率而提出来的,是目前世界性的攻关难题。其技术思路大致有两个方向,一是广泛应用地质统计学中的随机模拟技术,结合储层沉积学研究,力图降低模型中的不确定因素,以提高模型的精度。二是利用井间地震等地震横向预测技术和水平井技术等来建立高精度的储层预测模型。

『叁』 油藏描述的储层地质特征包括哪些

包括以下几个方面:
①储集岩的岩石类型:可以作为油气藏储集岩的岩石类型主要是碎屑岩专类和碳属酸盐岩类,其他
还有火山碎屑岩、岩浆岩、变质岩、泥岩、硅质岩等.
②储集岩的岩石学特征:
岩石学特征是储集岩的基本特征,
不同成因的储集岩具有不同的组分,
结构、构造特征各不相同,区别很大.
③储集岩的主要含油物性:含油物性包括孔隙度、渗透率和饱和度.
④成岩作用与孔隙演化研究:储层孔隙类型是控制其储集性的因素之一,成岩作用在孔隙演化
过程中对孔隙的保存、发育或破坏起决定性作用.
⑤储集岩的微观特征研究:储层的孔隙、喉道类型以及孔喉的配置关系直接影响其储集性,所
以研究储集岩的微观孔隙结构对储集岩的分类评价及提高采收率有重要意义.
⑥储集岩的形态、分布及连续性研究:不同成因的储层的储集岩的形态不同,其形成机理及控
制因素不同,研究储集岩的形态、分布及连续性对探井及开发井网布置关系重大.
⑦储层形成条件:构造背景、构造作用,储层形成的沉积环境及沉积介质特征,岩性、物性、
古气候的影响.
⑧储集岩非均质性、储层评价与预测.
⑨储层综合研究方法及储层描述.
⑩储层伤害的地质因素探讨、储层地质模型.
希望对你有所帮助

『肆』 油气藏地质模型的类别

油气藏地质模型的分类有很多种,它是根据油气藏研究和生产的需要来划分的。下面介绍几种最实用的分类。

8.1.1.1 按地质属性进行分类

一个完整的油气藏地质模型应包括:

1)构造模型:包括油气层的构造形态、断层和裂缝组合、各种构造要素以及目的层的顶、底构造图。

2)沉积模型:包括储层砂体或储集体的空间展布,以及各砂体或储集体沉积微相的三维时空变化。

3)储层参数分布模型:包括储层的孔、渗和孔隙结构参数,要求建立三维储层参数分布模型,并采用可视化技术以便从各个方向了解储层参数的变化情况。

4)油气水分布模型:包括油气藏内油水或气水界面的位置,油、气、水饱和度的分布,以及流体性质的空间变化。

5)流动单元模型:流动单元是指储层中纵、横向连续分布的岩性和物性相近的一个储集带。通常用渗透率和厚度的乘积(K·H)作为划分流动单元的依据。流动单元与产能密切相关,是油气田开发划分单元的主要依据之一。

8.1.1.2 按油气藏开发阶段划分[2]

1)概念模型:把所描述的油气藏的各种地质特征,特别是储层典型化、概念化,抽象成具有代表性的地质模型。只追求油气藏总的地质特征和关键性的地质特征的描述,基本符合实际,并不追求每一局部的客观描述。这样的地质模型可供研究油气田开发中的战略指导路线,或进行开采机理研究。

2)静态模型:也称实体模型。把所描述的油气藏地质面貌,依据资料控制点实测的数,加以如实的描述,并不追求控制点间的预测精度。建立这样的地质模型必须有一定密度的资料控制点——井网密度,才有意义。一般是在开发井网完成后进行,为油气田开发早期生产服务。

3)预测模型:预测模型不仅忠实于资料控制点的实测数据,而且追求控制点的内插外推值有相当的精确度,即对无资料点有一定的预测能力。实际上这是追求高精细度的油气藏地质模型,是在资料较少的情况下使用的模型。

8.1.1.3 按表征油气藏部位的分类[2]

1)单井地质模型:指对单井剖面上储层的岩性、物性、电性、含流体特征的分布与变化的综合表达,反映单井剖面中有效储层与油、气、水层分布的连续性与分隔情况。

2)剖面地质模型:指对某一方向的剖面(通常为过井剖面)上有效储层和油、气、水层在纵、横向上的分布及变化的综合表述。

3)平面地质模型:指在油气藏范围内有效储层特征及其所含流体在平面上分布的变化的综合表述。

4)立体地质模型:指有效储层特征及其所含流体在油气藏三维空间中分布和变化的综合表述。

『伍』 油气藏地质模型

油气藏地质模型是描述油气藏的类型、几何形态、规模、油气藏内部结构、储层参数及流体分布的数学模型。它是油气藏综合评价的基础,同时是油气藏数值模拟的重要基础及开发方案优化的依据。

油气藏地质模型由3个部分组成:(1)圈闭结构模型,圈闭类型、几何形态、封盖层,断层与储层的空间配置关系,储层层面形态等;(2)储层地质模型,储集体的几何形态、连续性、连通性、内部结构、孔隙结构,储层参数的变化和分布,隔夹层的分布及裂缝特征分布;(3)流体分布模型,地层流体 (油、气、水) 的性质和分布。

在油气田勘探和开发的不同阶段,油气藏地质模型所表述的内容应有所差别。这是由油气藏描述的性质和目的所决定的。在勘探阶段,油气藏描述的主要目的是提高勘探效益、提交探明储量及进行开发可行性评价,因此其研究重点是圈闭特征、储层性质与分布规律、流体性质和分布规律等较宏观的油气藏特征描述上。而在开发阶段,油气藏描述的主要目的是为合理的油气藏管理和提高采收率服务,因此其研究重点是储层的非均质性、流体的非均质性、开采过程中储层和流体的动态变化、油水运动规律及剩余油分布规律等。

油气藏地质模型的建立是从信息库 (数据库和资料库) 开始的,包括五个信息库,即(1)地震信息库:用于地层划分对比、构造分析、地震相研究、砂体预测及储层参数的预测、地层压力的预测等;(2)地质信息库:包括区域地质资料、岩心录井、岩屑录井、地化录井等资料及其分析数据,这是油气藏描述的第一性资料,可用于油气藏描述各方面的分析研究;(3)测井信息库:可用于油气层单元划分与对比、测井相与沉积相研究、单井储层参数解释、油气水层解释、隔夹层解释、砂体内部结构与砂体定向解释、裂缝特征与分布等研究;(4)测试信息库:包括试油和试井 (如RFT、脉冲测试等) 资料及数据,用于流体性质和分布、油气产能、地层压力系统、砂体连通性、断层封闭性及裂缝宏观分布等研究;(5)生产动态信息库:用于开发阶段储层、流体 (油、气、水) 的动态变化和分布研究,分析水驱油状况、储量动用状况及剩余油分布状况,建立剩余油分布模型。

油气藏地质模型的建模方法是以构造地质学、沉积学、石油地质学、储层地质学及油气藏地球化学为理论基础,以五大信息库为支柱,充分应用油气藏描述软件系统中的数据分析模块等功能,将应用统计分析、地质统计学分析、灰色系统分析、神经网络分析、分形几何学分析及模糊数学等贯穿于研究的始终,使油气藏描述中所涉及的上万个不同类型、不同精度的数据得以去粗取精、去伪存真,突出起主导作用的参数,提高各类数据体分析应用过程的科学化、精细化程度,并以各种确定性建模和随机建模为方法,以计算机为手段,建立三维可视化的模型,最终形成完善的油气藏地质模型。

油气藏数值模拟要求提供一个把油气藏各项特征参数在三维空间上的分布定量表征出来的地质模型。实际的油气藏数值模拟还要求把油藏网格化,并对各个网格赋以各种参数值来反映油气藏特征的三维变化。网格尺寸越小,标志着模型越细;每个网格上参数值与实际误差愈小,标志着模型的精度愈高。后者正是无数开发地质工作者为之努力的方向。

『陆』 储层地质模型实例

8.1.4.1 孤岛油田中11

井区

沉积微相平面图(图8.2)

这是孤岛油田主力产区的沉积微相平面分布图。其中有7口取心井,在对取心井取出的岩心详细划相的基础上,建立了岩石相的测井相模式,确定出

砂层有6种沉积微相。然后再对其余生产井用测井资料划相,最后建立了

砂层的沉积微相平面模型。

油气储层地质学

8.1.4.2 孤岛油田中11

井区

储层参数分布图(图8.3)

在与图8.2的同一区块和层位中,以沉积相为背景,将储层参数(孔、渗、饱等)叠合其上,并认为沉积微相控制了储层参数的展布,采用了相控-克里金模型进行参数展布。由图中可见,储层参数的分布不仅与井点资料有关,而且还受到沉积微相的控制。

8.1.4.3 高分辨率层序地层对比剖面[4](图8.4)

图8.4是W油田的高分辨率层序地层对比图。图中A9井是该剖面上层位较全的井,根据A9井的高分辨率层序地层划分,可划出5个长期旋回、14个中期旋回以及30个短期旋回,图中以中期旋回作为对比的依据,即MS1-MS14共14个中期旋回,对应的原砂层编号为W3(A-K)和W4(A-E)共14层。由于高分辨层序地层对比具有等时的概念,因此,在划分出的地层格架中所对比出的砂体连续或不连续依据将更为充分。

油气储层地质学

图8.4 W油田高分辨率层序对比剖面[4]

8.1.4.4 威远气田震旦系储层剖面模型[3](图8.5)

四川盆地威远气田震旦系气层是裂缝-孔隙型隐藻白云岩储层。储层由夹于致密白云岩中呈层状、透镜状分布的隐藻白云岩溶蚀孔洞层,叠加构造裂缝和断层组成。在背斜圈闭范围内为相互连通的单一储渗系统,但非均质性明显,在背斜轴部裂缝很发育,是高产气井集中分布的区带,也是底水上窜活跃的地区;背斜的翼部和端部裂缝发育差,且以斜缝和平缝为主,气井产能低,地层水也不活跃。图8.5是根据气井岩心描述、测井、录井、生产特征等综合资料用传统地质方法建立起来的一个裂缝-孔洞型储层的剖面模型。

图8.5 四川威远气田震旦系气藏白云岩裂缝-孔洞储层模式图[3]

8.1.4.5 渝东五百梯石炭系气藏储集体分布模型[5]

渝东五百梯石炭系气藏位于大天池构造带东北倾没端东侧,是裂缝-孔隙型碳酸盐岩非均质储层。据吴继余[5]等的研究将五百梯气藏石炭系储层依据其储、渗条件的差异,划分为三类(表8.1)。

表8.1 渝东五百梯石炭系气藏储集体分类

通过采用测井资料解释单井的储层参数,以及采用测井单井评价来刻度地震,建立地震正演模型(包括厚度和储集体),通过储层厚度和储集体的横向追踪,可以编制出各类储集体发育的平面和立体的地质模型,如图8.6所示。

图8.6 四川盆地渝东五百梯构造石炭系的储集体几何分布的二、三维显示图示例

8.1.4.6 苏里格气田盒8—山1段河流相砂体分布模型

苏里格气田上古生界石盒子组盒8段和山西组山1段是主要储气层段,岩性主要为中粗粒石英砂岩和岩屑砂岩。盒8段整体表现为一个向上变细的正旋回,上段砂体发育较少,层也较薄;下段砂体在横向上呈大面积复合连片分布,反映了辫状河道的沉积特征。山1段在层序上具明显的下粗上细二元结构特征,且砂体在横向上连片性较差,总体表现为曲流河的沉积特征。利用斯仑贝谢公司的冲积模拟(F1uvSim)技术进行沉积体系的模拟,得到了古河道各层平面及剖面形态,如图8.7所示。

图8.7 FluvSim模拟

图中A—F为从盒8下底部到盒8上顶部的部分切片。盒8底部为辫状河体系(A),向上部演变为在辫状主河道基础上发育的网状河水系(B),再向上则演变为低弯度曲流河沉积(C)。到盒8上段的中下部,发育网状河水系和局部的辫状河水系(D,F),再上部,又变为低弯度的曲流河沉积(F)。

『柒』 三维地质模型加气象资料叫什么

三维地质建模就是将地质、测井、地球物理资料和各种解释结果或者概念模型综合在一起生成三维定量随机模型。
中文名
三维地质建模
外文名
Three-dimensional geological modeling
基于
数据/ 信息分析/地质模型
汇总了
各种信息和解释结果
提出时间
1993年
快速
导航
发展输入数据地质模型不确定性地质研究相关分析描述应用
简介
三维地质建模(Three-dimensionalgeological modeling[1])是一个基于数据/ 信息分析,合成的学科,或者说是一个整合各种学科的学科。这样建立的地质模型汇总了各种信息和解释结果。所以是否了解各种输入数据/ 信息的优势和不足是合理整合这些数据的关键。我们的储层一般都会有多尺度上的非均质性和连续性,但是由于各种原因我们不可能直接测量到所有的这些细节。
三维地质建模
那么借助于地质统计技术来生成比较真实的,代表我们对储层非均质性和连续性的认识的模型是一个比较有效的研究储层的手段。同一套数据可以生成很多相似的但是又不同的模型,这些模型就是随机(stochastic)的。
那么什么是地质模型呢?地质模型是一个三维网格体。这些网格建立在surface,断层和层位的基础之上。它决定了储层的构造和几何形态。网格中的每一个节点都有一系列属性,比如孔隙度,渗透率,含水饱和度等等。一般来说,节点的尺度为200英尺×200英尺×1英尺。不过具体的模型节点尺度要取决于油田的大小,要解决的关键地质问题的尺度以及模型的商业用途。不同情况下建立的地质模型节点尺度会有很大差别。地质模型的建立可以细分为三步:建立模型框架,建立岩相模型,建立岩石物性模型。

『捌』 储层建模和储层模拟技术的发展[~]

储层建模,顾名思义就是建立储层的地质模型,其目的就是通过在油气勘探和开发过程中取得专的地震、测井属、测试、钻井等各方面的资料,对储层各方面的特征进行描述和预测,达到建立精确的三维定量的储层地质模型的目的。其中最重要的是具有相当井间预测能力的储层建模技术。

储层建模的方法一般分为确定性建模和随机建模两类。在地震资料品质好和有较多取心井资料时,可以得到很好的确定性模型;但在大多数情况下,是采用以地质统计为基础的储层随机建模。随机建模承认在现有地质条件下,采用地质统计特征去表征储层非均质性的总体面貌,而不追求每一个测点的确定数值,可以为油气田开发提供合理的储层地质模型,保证流体流动模拟的可信度及开发决策的正确性。

如果说储层建模是运用现今地质条件下所取得的资料进行描述和预测,那么储层模拟则通常要在恢复地质历史的基础上模拟自古到今的地质演化,包括沉积埋藏史模拟、孔隙演化史模拟、油气在储层中的运移史模拟,以及油气富集规律模拟等,通过这些模拟用以对现今地质情况进行预测。

总之,储层建模和储层模拟都需要很强的预测性,需要运用众多的现代数学和计算机技术,并需要研究者具有丰富的想像力和高度的抽象能力。

『玖』 油藏地质概念模型的建立

以冀东油田新近系馆陶组底水油藏为原型,根据其储层的特点,抽象出回相应的能代表这类答储层的地质模型,然后考虑水平井设计的需要及底水油藏的特征,设计出相应的数值模拟模型。

平面上根据水平井长度及合理井距,确定面积。统计冀东油田馆陶组底水油藏有关参数,水平井设计长度在50~300m之间,合理井距在230~270m之间,因此,平面上确定面积为540m×255m,X方向为均匀网格,每个网格长为15m,水平井平行于X方向,位于中间位置;Y方向网格在水平井附近较密,从水平井所在网格到边界,网格长度依次为1m,2m,5m,后面均为15m。

纵向上油层厚度取10m,划分为20个模拟层,每层厚度均为0.5m,油层下面为一水层。

『拾』  什么是地质模型

地质模型通过量化以下信息来描述地质对象:

●几何形态;

●拓扑信息(地质对象间的关系);

●物性。

一个计算机地质模型包含的元素层次有:

●点(拾取);

●线(井路径);

●曲面(层位面、断层面);

●交线(层面与断层交线);

●闭合岩石区域(断块);

●网络(规则网格、地层网格);

●物性(速度、孔隙度等)。

一个地质模型就是由这些对象的各种信息综合而成的一个复杂的整体。许多三维地质模型是在一维和二维的数据解释后建立的。当地质学家在解释中而非解释后能交互建立和编辑三维地质模型对象时,建立模型的周期将缩短。因为任何三维研究——地震、构造、地层或油藏,花费的大部分时间是在模型的构造和有效的编辑上。

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