儲層建模步驟PPT學習教案

1、會計學1儲層建模步驟儲層建模步驟 地下儲層是在三維空間分布的。長期以來，人們習慣于用二維圖件（各種小層平面圖、油層剖面圖）及準三維圖件（柵狀圖）來描述三維儲層，如用平面滲透率等值線圖來描述一套（或一層）儲層的滲透率分布，顯然，這種描述存在一定的局限性，關鍵是掩蓋了儲層的層內非均質性以及平面非均質性。 80年代后，國外利用計算機技術，逐步發(fā)展出一套利用計算機存儲和顯示的三維儲層建模方法，即把儲層三維網(wǎng)格化（3D griding）后，對各個網(wǎng)塊（grid）賦以各自的參數(shù)值，按三維空間分布位置存入計算機內，形成三維數(shù)據(jù)體即三維儲層數(shù)值模型，這樣就可以進行儲層的三維顯示，可以任意切片和切剖面（不同層位

2、、不同方向剖面），并可進行各種運算和分析。值得注意的是，三維儲層建模不等同于儲層的三維圖形顯示。從本質上講，三維儲層建模是從三維的角度對儲層進行定量研究并建立其三維模型，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。與傳統(tǒng)的二維儲層相比，三維儲層建模具有以下明顯的優(yōu)勢：第1頁/共25頁 能更客觀地描述儲層，克服了用二維圖件描述三維儲層的局限性。三維儲層建模可以從三維空間上定量地表征儲層的非均質性，從而有利于油田勘探開發(fā)工作者進行合理的油藏評價及開發(fā)管理?？筛_地計算油氣儲量。 有利于進行三維油藏數(shù)值模擬。（2 2）儲層地質模型的類型：）儲層地質模型的類型： 按照儲層屬性和

3、模型所表述的內容，可分為兩類：儲層離散屬性模型（如：儲層相模型、儲層結構模型、流動單元模型、裂縫分布模型（含斷裂帶的三維建模）。儲層（參數(shù)）連續(xù)性屬性模型（如：儲層孔隙度模型、滲透率模型、含油飽和度模型）。儲層離散屬性模型（discreet model）： 表征儲層離散性屬性三維空間分布。如儲層相模型、儲層結構模型、流動單元模型、裂縫分布模型（含斷裂帶的三維建模）第2頁/共25頁A、儲層相模型（儲層結構模型） 儲層內部相單元的三維空間分布。能定量表述儲集體大小、幾何形態(tài)及三維空間分布，實際為儲層結構模型。實踐表明：相帶分布強烈地影響地下流體的流動。合理的相模型是精確建立巖石物性模型的必要前提。

4、B、流動單元模型 流動單元是指根據(jù)影響流體流動的地質參數(shù)（如：K、Kv/Kh、非均質系數(shù)、毛管壓力等）在儲層中劃分的縱橫向連續(xù)的儲集帶；在該帶上，影響流體流動的地質參數(shù)在各處都相似，并且?guī)r層特點在各處也相似（C.L.Hearnetal,1984;W.J.Ebanks，1987）。不同的流動單元具有不同的流體流動特征及生產(chǎn)性能。 流動單元模型是由許多流動單元塊體鑲嵌組合而成的模型，屬于離散模型的范疇。該模型即反映了單元間巖石物性的差異和單元間的邊界，又突出地表現(xiàn)了同一流動單元內影響流體流動的物性參數(shù)的相似性，這對油藏模擬及動態(tài)分析有很大的意義，對預測二次采油和三次采油的生產(chǎn)性能十分有用。第3頁/

5、共25頁江蘇某油田三維儲層相模型（辮狀河三角洲分流河道及河道間的空間分布 ）長慶安塞油田三維流動單元模型（灰白色是I類，灰色為II類流動單元，深色為滲流屏障）。第4頁/共25頁巖巖 石石 相相 模模 型型第5頁/共25頁沉沉 積積 相相 模模 型型第6頁/共25頁C、裂縫分布模型 裂縫分布模型可分為兩類: 其一為三維裂縫網(wǎng)絡模型，表征裂縫類型、大小、形狀、產(chǎn)狀、切割關系及基質巖塊特征等； 其二是二維裂縫密度模型，表征裂縫的發(fā)育程度。 裂縫分布模型的建立具有一定的難度，特別是地下油藏的裂縫網(wǎng)絡模型，因此，需應用多學科方法、技術，如巖心分析、測井解釋、試井分析、地震多分量研究及地質統(tǒng)計學隨機模擬技

6、術等進行綜合研究和建模。裂縫網(wǎng)絡模型第7頁/共25頁上油氣的分布。這三種模型對于油藏評價及油氣田開發(fā)均有很重要的意義。第8頁/共25頁（3 3）儲層建模的基本步驟：）儲層建模的基本步驟： 三維建模一般遵循從點面體的步驟。即首先建立各井點的一維垂向模型，其次建立儲層框架（由一系列疊置的二維層面模型構成），然后在儲層框架基礎上，建立各種屬性的三維分布模型。 廣義地儲層三維建模（即油藏三維建模）過程包括四個主要環(huán)節(jié)，即數(shù)據(jù)準備、構造建模、相建模、儲層屬性建模、圖形顯示。根據(jù)三維地質模型，可進行各種體積計算。如果要將儲層模型用于油藏數(shù)值模擬，應對其進行粗化。數(shù)據(jù)準備 儲層建模是以數(shù)據(jù)庫為基礎的，數(shù)據(jù)的

7、豐富程度極其準確性在很大程度上決定著所建模型的精度。第9頁/共25頁A、數(shù)據(jù)類型 建模數(shù)據(jù)包括：巖心、測井、地震、試井、開發(fā)動態(tài)。從建模內容來看，基本數(shù)據(jù)類型包括以下四類a：坐標數(shù)據(jù)：井位坐標、地震測網(wǎng)坐標等b：分層數(shù)據(jù)：井的油組、砂組、小層、砂體的劃分對比數(shù)據(jù)；地震資料解釋的層面數(shù)據(jù)。c：斷層數(shù)據(jù)：斷層位置、斷點、斷距等d：儲層數(shù)據(jù)：儲層數(shù)據(jù)是儲層建模中最重要的數(shù)據(jù)，包括：井眼儲層數(shù)據(jù)、地震儲層數(shù)據(jù)、試井儲層數(shù)據(jù)。 第10頁/共25頁 井眼儲層數(shù)據(jù)為巖心和測井解釋數(shù)據(jù)，包括井內相、砂體、隔夾層、孔隙度、滲透率、含油飽和度等數(shù)據(jù)（即井模型），這是儲層建模的硬數(shù)據(jù)（hard data），即最可靠

8、的數(shù)據(jù)； 地震儲層數(shù)據(jù)主要為速度、波阻抗、頻率等數(shù)據(jù)，為儲層建模的軟數(shù)據(jù)（soft data），即可靠程度相對較低的數(shù)據(jù)。 試井（包括地層測試）儲層數(shù)據(jù)包括兩個方面，其一是儲層連通性信息，可作為儲層建模的硬數(shù)據(jù)，其二是儲層參數(shù)數(shù)據(jù)，因其為井筒周圍一定范圍內的滲透率平均值，精度相對較低，一般作為儲層建模的軟數(shù)據(jù)。第11頁/共25頁B、數(shù)據(jù)集成及其質量檢查 數(shù)據(jù)集成是多學科綜合一體化儲層表征和建模的重要前提。集成各種不同比例尺、不同來源的數(shù)據(jù)（井數(shù)據(jù)、地震數(shù)據(jù)、試井數(shù)據(jù)、二維圖形數(shù)據(jù)等），形成統(tǒng)一的儲層建模數(shù)據(jù)庫，以便綜合利用各種資料對儲層進行一體化分析和建模。 對不同來源的數(shù)據(jù)進行質量檢查也是儲

9、層建模的十分重要的環(huán)節(jié)。 為了提高儲層建模精度，必須盡量保證用于建模的原始數(shù)據(jù)特別是硬數(shù)據(jù)的準確性。因此，必須對各類數(shù)據(jù)進行全面的質量檢查，如檢查巖心分析的孔滲參數(shù)是否符合地質實際，測井解釋的孔滲飽參數(shù)是否正確，巖心測井地震試井解釋結果是否吻合等?？梢酝ㄟ^不同的統(tǒng)計分析，如直方圖、散點圖等方法對數(shù)據(jù)進行檢查，還可以在三維視窗中直觀地觀察各種來源數(shù)據(jù)的匹配關系并對其進行質量檢查和編輯。第12頁/共25頁構造建模 構造模型反映儲層的空間格架。因此，在建立儲層屬性的空間分布之前，應進行構造建模。構造模型由斷層模型和層面模型組成。 斷層模型反映的是三維空間上的斷層面，主要根據(jù)地震解釋及井資料校正的斷層

10、文件，建立斷層在三維空間的分布。 層模型反映的是地層界面的三維分布。疊合的層面模型即為地層格架模型。建模的基礎資料主要為分層數(shù)據(jù)，及地震解釋的層面數(shù)據(jù)等。一般通過插值法（也可應用隨機模擬方法），應用分層數(shù)據(jù)，生成各個等時層的頂?shù)讓用婺Ｐ停磳用鏄嬙炷Ｐ停?，然后將各個層面模型進行空間疊合，建立儲層的空間格架。第13頁/共25頁斷斷 層層 模模 型型第14頁/共25頁構構 造造 層層 模模 型型第15頁/共25頁江蘇油田某區(qū)三維斷層模型江蘇油田某區(qū)三維層面模型第16頁/共25頁儲層屬性建模 儲層屬性建模，即是在構造模型的基礎上，建立儲層屬性的三維分布。儲層屬性包括（A）離散的儲層性質，如：沉積相、

11、儲層結構、流動單元、裂縫等；（B）連續(xù)的儲層性質，如孔、滲、飽等參數(shù)。 首先，對構造模型進行三維網(wǎng)格化，然后利用井數(shù)據(jù)及地震數(shù)據(jù)，按照一定的插值（或模擬）方法對每個三維網(wǎng)塊進行賦值，建立儲層屬性（離散和連續(xù)屬性）的三維數(shù)據(jù)體，即儲層的數(shù)值模型。網(wǎng)塊尺寸越小，標志著模型越細；每個網(wǎng)塊上參數(shù)值與實際誤差愈小，標志著模型的精度愈高。 賦值的方法有很多，如傳統(tǒng)的方法：中值法、距離平方反比加權法；各種克里金法及各種隨機模擬法。第17頁/共25頁孔孔 隙隙 度度 模模 型型第18頁/共25頁滲滲 透透 率率 模模 型型第19頁/共25頁含含 水水 飽飽 和和 度度 模模 型型第20頁/共25頁圖形顯示 三

12、維空間賦值所建立起來的數(shù)值模型，即三維數(shù)據(jù)體。對此可進行圖形變換，以圖形的形式顯示出來。地質人員和油藏管理人員可根據(jù)三維圖件進行三維儲層非均質性分析，進行油藏開發(fā)管理。體積計算（1）地層總體積；（2）儲層總體積及不同相（或流動單元）的體積；（3）儲層孔隙體積及含烴孔隙體積；（4）油氣體積及油氣儲量；（5）連通體積（連通的儲層巖石體積、孔隙體積及油氣儲量）；（6）可采儲量。第21頁/共25頁模型粗化 三維儲層地質模型可輸入數(shù)值模擬器中進行油藏數(shù)值模擬，但由于計算機資源的限制，動態(tài)數(shù)值模擬不可能處理太多的節(jié)點，常規(guī)的黑油模型的網(wǎng)格節(jié)點不超過30萬個，而精細地質模型的節(jié)點數(shù)可達到百萬甚至千萬個。因此，需要進行地質模型的粗化（upscaling）。 模型粗化（upscaling）,也稱為均質化（homogenization），是使細網(wǎng)格的精細地質模型“轉化”為粗網(wǎng)格模型的過程。在這一過程中，用一系列的等效的粗網(wǎng)格去代替精細模型中的細網(wǎng)格，并使該等效粗網(wǎng)格模型能反映原模型的地質特征及流動響應。粗化模型的網(wǎng)格可以是均勻的，也可以是不均勻的。 第22頁/共25頁含含 水水 飽飽 和和 度度 粗粗 化化 模模 型型第23頁/共25頁 粗化的方法有很多：A、平均方法（算術平均方法、調和平均法、幾何平均法、指數(shù) 平均法、調和算術平均法、算術調和平均法等）；B、歸一化方法；C、流動模擬方法（