DW油田東營組二段儲層三維地質(zhì)建模研究方法

張麗娜

摘要：儲層地質(zhì)模型是油藏地質(zhì)模型的核心，是儲層特征及其非均質(zhì)性在三維空間上的分布和變化的具體表征。它實際上就是建立表征儲層物性的儲層參數(shù)如孔隙度、滲透率和含油飽和度、儲層厚度等在三維空間的分布及變化模型。本文以DW油田為例，通過建立東營組二段儲層孔隙度、滲透率等參數(shù)的三維地質(zhì)模型，準確界定有利儲層的空間位置及其分布范圍，從而直接為油田開發(fā)方案的制定和調(diào)整提供直接的地質(zhì)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：儲層；地質(zhì)模型

1研究思路和方法

本次儲層地質(zhì)建模的思路是，應用測井資料二次數(shù)字處理結(jié)果，利用井點儲層參數(shù)，以沉積微相和地層格架模型為控制條件，以地質(zhì)統(tǒng)計學為手段，應用先進的條件模擬技術(shù)，預測出井間儲層參數(shù)的變化，從而得到儲層參數(shù)分布的三維數(shù)據(jù)體。繼而通過沿任意方向切取垂向和水平剖面，可以對儲層進行定量評價。在DW油田現(xiàn)有井距條件下，其時間單元的微相表征可作為“準”原模型，在沉積學微相建模約束下，利用序貫高斯模擬法進行井間相控參數(shù)隨機預測，為數(shù)值模擬器輸入改進的地質(zhì)模型，能更精細地表征微相內(nèi)的非均質(zhì)性和不確定性。

（1）確定性相控建模與井間隨機模擬綜合建模的思路

確定性建模是根據(jù)確定性資料，推測出井間確定的、唯一的儲層特征分布；而隨機建模是對井間未知區(qū)應用隨機模擬方法建立可選的、等概率的儲層地質(zhì)模型。應用隨機建模方法，可建立一簇等概率的儲層三維模型，因而可評價儲層的不確定性，進一步把握井間儲層的變化。在實際建模的過程中，為了盡量降低模型中的不確定性，盡量應用已完鉆井的巖心、測井、試采、生產(chǎn)動態(tài)等確定性信息來限定隨機建模的過程。這就是確定性建模與隨機建模相結(jié)合的建模思路。

（2）相控儲層建模

相控建模的基本思想是同一層內(nèi)，相同沉積微相或巖相具有相近的參數(shù)分布特征。油藏參數(shù)的地質(zhì)統(tǒng)計學特征表明，各小層優(yōu)勢相不同，儲層參數(shù)統(tǒng)計特征相差很大，因此，“一步建?！?，即直接根據(jù)全井的儲層參數(shù)特征進行井間插值，將影響所建模型的精度，故本次工作中采用“相控建?！被颉岸浇！狈椒ǎ词紫冉⑾嗄Ｐ?，然后，在相控下建立各層儲層物性模型；這種多步建模方法不僅能夠充分發(fā)揮地質(zhì)家的經(jīng)驗、知識，減少隨機建模中的隨機性，還能避免大多數(shù)連續(xù)變量模型對于平穩(wěn)性或均質(zhì)性的嚴格要求。實踐證明，這是符合地質(zhì)規(guī)律、行之有效的陸相儲層建模的方法。

2三維地質(zhì)模型的建立

（1）數(shù)據(jù)準備

根據(jù)PETRELTM2004軟件要求，建模數(shù)據(jù)包括巖心、測井、地震、試井、開發(fā)動態(tài)等方面的數(shù)據(jù)。從建模內(nèi)容來看，基本數(shù)據(jù)類型包括以下5類：坐標數(shù)據(jù)、分層數(shù)據(jù)、分層數(shù)據(jù)、儲層數(shù)據(jù)、單井井斜數(shù)據(jù)。

（2）儲層建模流程

采用地質(zhì)條件約束下的條件模擬的方法建立儲層參數(shù)模型，即以地層格架模型、構(gòu)造模型、沉積模型為控制，以測井資料二次數(shù)字處理結(jié)果為已知條件，應用地質(zhì)統(tǒng)計學的方法，將這些儲層參數(shù)分別看成具有一定分布范圍的區(qū)域化變量，依據(jù)已知井點的儲層數(shù)據(jù)計算實驗變差函數(shù)，應用理論變差函數(shù)模型進行擬合得到合適的變差函數(shù)模型，并通過不同參數(shù)的模擬方法的適用性分析，優(yōu)選不同參數(shù)的模擬方法，對井間儲層參數(shù)進行預測，從而得到儲層參數(shù)的三維數(shù)據(jù)體，達到建立儲層三維地質(zhì)模型的目的。

其中，地層格架模型將成為儲層預測的層位參數(shù)，油組和砂組的界線必須成為隨機模擬算法的必須遵循的界面，井間儲層砂體及其物性的預測只能局限在同一地層沉積單元內(nèi)。沉積相及沉積微相則控制了儲層建模邊界條件，儲層井間砂體的連通性及物性參數(shù)的變化規(guī)律必須符合沉積特征。

在數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上，建立坐標系統(tǒng)和網(wǎng)格系統(tǒng)。依據(jù)工區(qū)平面井網(wǎng)間距，建立幾何尺寸為25×25×1m網(wǎng)格，并且把已知數(shù)據(jù)賦在相應的網(wǎng)格節(jié)點上，然后應用擬合得到的變差函數(shù)模型，完成儲層地質(zhì)建模。

（3）構(gòu)造模型

（4）沉積微相模型

利用該區(qū)密井網(wǎng)條件下的動、靜態(tài)資料，應用確定性建模方法建立了該區(qū)的沉積微相分布模型（圖2）。

（5）沉積微相控制下的參數(shù)分布模型

在應用確定性建模方法建立了沉積微相模型后，分別統(tǒng)計各沉積微相儲層參數(shù)，對于儲層參數(shù)概率分布（cdf）不符合高斯分布的，首先對其進行正態(tài)得分變換，使其符合正態(tài)分布，模擬后再進行反變換。

由沉積微相控制下的序貫高斯模擬方法生成了孔隙度、滲透率的隨機模型。圖3為相控下的兩者預測結(jié)果。

（6）模型特征及精度分析

應用隨機模擬的方法對儲層參數(shù)的空間預測，最大限度地應用了工區(qū)的已知信息，對于未知點的預測考慮了與其相關(guān)的所有點，并且以地質(zhì)條件對預測的整個過程進行約束，可以保證預測的正確性。如圖4所示為孔隙度、滲透率原始測井解釋參數(shù)、井點網(wǎng)格參數(shù)以及三維模型數(shù)據(jù)分布直方圖，從圖中可以看出，這三者之間數(shù)據(jù)的分布規(guī)律基本一致，說明建模的過程忠實于原始井點數(shù)據(jù)，而且建模的精度是可信的。

3結(jié)束語

在油田開發(fā)中后期的儲層表征研究實踐中，相控建模技術(shù)對提高建模精度、增強地質(zhì)約束、促進地質(zhì)概念向模型轉(zhuǎn)化發(fā)揮著越來越重要的作用。尤其在密井網(wǎng)條件下，豐富的動靜態(tài)資料以及積累了大量地質(zhì)概念約束的各類沉積微相研究成果無疑是相控建模技術(shù)不可忽視的資源。