沉積微相模擬與儲層特征三維可視化研究

《沉積微相模擬與儲層特征三維可視化研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。

1、以科學(xué)發(fā)展觀促進科技創(chuàng)新(二)451沉積微相模擬與儲層特征三維可視化研究歐成華重慶市重慶大學(xué)資源及環(huán)境科學(xué)學(xué)院礦業(yè)工程博士后流動站，400044摘要本文在詳細分析油氣儲層時空構(gòu)形層次性和非均質(zhì)性特征的基礎(chǔ)上，結(jié)合當前常用的儲層建模方法和策略，以我國西部萊油田三角洲相沉積儲層為背景，論述了基于相控模擬的儲層特征三雛可視化研究的基本過程和步驟．并用實例對比了分剮利用克里金和隨機模擬方法建立三堆定量地質(zhì)模型的異同，充分證實了相控模擬技術(shù)在儲層三維可視化研究中的優(yōu)越性。關(guān)鍵詞石油與天然氣地質(zhì)學(xué)沉積微相隨機模擬克里金當前，我國絕大部分油田已

2、進人中后期開發(fā)階段，弄清剩余油氣分布特征，提高油氣采收率已成為各個油田急需解決的重大課題，同時也對從事現(xiàn)代油藏描述的工作者提出了更高的要求。現(xiàn)代油藏描述的核心技術(shù)是建立儲層三維精細地質(zhì)模型(簡稱儲層建模，下同)。儲層建模包括確定性建模和隨機建模兩類，儲層隨機建模是目前為止儲層三維可視化研究最常用、也是最先進的方法，而沉積微相模擬(簡稱相控模擬，下同)則是儲層隨機建模的核心內(nèi)容。本文基于油氣儲層時空構(gòu)形的層次性和非均質(zhì)性特征，結(jié)合對我國西部某油田三角洲相沉積儲層特征三維可視化的研究，詳細論述了相控模擬技術(shù)的基本過程和步驟，及其在儲層

3、特征三維可視化研究中的重要性。一、儲層時空構(gòu)形特征與儲層三維定量地質(zhì)模型的建立(一)儲層時空構(gòu)形特征眾所周知，層次性和非均質(zhì)性是油氣儲層時空構(gòu)形具有的最為基本的特征。1．層次性特征現(xiàn)今存在的儲層是古地質(zhì)體經(jīng)過長期地質(zhì)作用的產(chǎn)物(圖1)。由于古地質(zhì)體和地質(zhì)作用在時空演化上具有層次性，造成現(xiàn)今儲層的時空構(gòu)形也具有明顯的層次性特征，具體表現(xiàn)在大尺度的地層構(gòu)造格架，中尺度的成因砂體和小尺度的儲集性能，這樣就可以把儲層按空間尺度的大小不同分為地層格架、成因砂體和儲集性能三個層次。圖1儲層形成演化過程示意圖2．非均質(zhì)性特征儲層的非均質(zhì)性就是指

4、儲層的巖性、物性、含油氣性和電性在三度空間上的變化。儲層的非均質(zhì)是絕452以科學(xué)發(fā)展觀促進科技刨新(上)對的、無條件的、無限的；而均質(zhì)是相對的、有條件的、有限的，弄清儲層非均質(zhì)性是隨機建模的根本任務(wù)。3．儲層層次性與非均質(zhì)性特征間的關(guān)系儲層層次性是儲層非均質(zhì)性的一種表現(xiàn)形式，不同層次間的儲層特征顯著不同，同一層次處于不同的空間位置的儲層特征也有差異。儲層非均質(zhì)性本身也有層次性，比如構(gòu)造層次、成因砂體層次和砂體內(nèi)儲集性能層次等。因此，層次性是儲層時空構(gòu)形的基本特征，而非均質(zhì)性則是基于儲層層次構(gòu)形的本質(zhì)屬性。(二)儲層三維定量地質(zhì)模型

5、的建立儲層研究的根本任務(wù)就是通過利用各種數(shù)學(xué)方法和技術(shù)手段，建立儲層三維定量地質(zhì)模型，其基本目標是力圖“恢復(fù)”現(xiàn)今儲層的時空構(gòu)型及其屬性特征在三度空闖上的原貌。由于現(xiàn)代儲層沉積學(xué)方法體系的日趨完善、數(shù)字地震技術(shù)、數(shù)字測井技術(shù)的不斷成熟，各種定量模擬手段的大量涌現(xiàn)，以及計算機軟硬件技術(shù)的飛躍發(fā)展，使得建立儲層三維定量地質(zhì)模型，實現(xiàn)儲層特征的三維可視化成為可能。1．儲層建模的主要方法和基本思想目前，儲層建模主要有兩種途徑，即確定性建模和隨機建模。確定性建模是對井間未知區(qū)給出確定性的預(yù)測結(jié)果，即從具有確定性資料的控制井點出發(fā)，推測出井點

6、間唯一真實的儲層參數(shù)，主要有儲層地震學(xué)方法、儲層沉積學(xué)方法及地質(zhì)統(tǒng)計學(xué)Krlging方法。隨機建模是指依據(jù)已知信息，以隨機函數(shù)理論為基礎(chǔ)，應(yīng)用隨機模擬方法(見下表)建立多個等概率儲層參數(shù)空間分布模型的方法。儲層隨機建模強烈地依賴于建立的概念模型，依賴于各種類型的地質(zhì)數(shù)據(jù)，在研究的整個過程中，地質(zhì)學(xué)家始終處于主動地位，其認識的深入程度將直接影響到所建模型的成功與否(圖2)。圖2儲層隨機建模的基本思想裹主要的隨機模擬方法分類裹、＼對比項目數(shù)據(jù)分布類型變量類型對原始數(shù)據(jù)是否忠實模擬過程模擬變量個數(shù)＼高斯分布無要求連續(xù)變量離散變量忠實不忠

7、宴基于目標基于像元單變量多變量模擬方法＼轉(zhuǎn)向帶法一0■誤差模擬J0■J布爾模擬一0o0序貫高斯模擬0—0序貫指示模擬0■0概率場模擬0Jq0J、l模擬退火模擬J0oJ0截斷高斯模擬J0■．i0LU分解模擬一J0心分形隨機模擬oJ一J2．儲屢三維定量地質(zhì)模型及其建立策略儲層三維定量地質(zhì)模型可細分為地層構(gòu)造格架模型，三維沉積相模型和三維儲層參數(shù)模型，其中以科學(xué)發(fā)展觀促進科技創(chuàng)新(二)453地層構(gòu)造格架模型是基礎(chǔ)，制約著沉積砂體或稱儲集體的空間構(gòu)形和展布方向，三維沉積相模型是關(guān)鍵，控制了儲層參數(shù)的宏觀非均質(zhì)性，三維儲層參數(shù)模型是目的，反

8、映了油氣可能的儲集和滲透能力。采用分階段建立儲層地質(zhì)模型的策略很好地體現(xiàn)了儲層時空構(gòu)形的層次性和建模資料的尺度不均一性特征而受到了人們的重視，不同學(xué)者先后提出了包括兩階段、三階段和四階段等不同的階段性策略。其中的三階段建模策略(圖3)由于與儲層的歷