《储层表征与建模》第一章储层研究概率课件.ppt

1、第一章第一章储层系统的复杂性储层系统的复杂性储层研究的特点储层研究的特点储层表征与建模的基本步骤储层表征与建模的基本步骤Introduction to Reservoir Study储集岩储集岩储层系统储层系统（回顾内容）（回顾内容）储集岩的特性储集岩的特性-孔渗性孔渗性总孔隙总孔隙：有效孔隙有效孔隙：连通的毛管孔隙及超毛管孔隙总孔隙度总孔隙度和和有效孔隙度有效孔隙度测定手段测定手段：岩心岩心 测井测井（？）地震地震（？）无效孔隙无效孔隙：微毛管孔隙、死孔隙(D=0.2500 m)(D500 m)(D=0.2 m)岩石中各种孔隙、孔洞及裂缝组成的岩石中各种孔隙、孔洞及裂缝组成的储集空间，其中可

2、储存流体。储集空间，其中可储存流体。所有具有孔隙的的岩石均可成为储集岩所有具有孔隙的的岩石均可成为储集岩？孔隙性孔隙性渗透性渗透性在一定压差下流体可在其中流动在一定压差下流体可在其中流动绝对渗透率绝对渗透率有效渗透率有效渗透率相对渗透率相对渗透率绝对渗透率的测定绝对渗透率的测定：岩心岩心（实验分析）（实验分析）？测井测井（孔（孔-渗关系）渗关系）？试井试井（大范围平均值）（大范围平均值）地震地震（？）1 10-3 m2 1.013md按岩性的分类按岩性的分类 碎屑岩储层碎屑岩储层 碳酸盐岩储层碳酸盐岩储层 特殊岩性储层特殊岩性储层 火成岩储层火成岩储层 变质岩储层变质岩储层 泥岩储层泥岩储层碳

3、酸岩碳酸岩（Carbonatite)?岩浆成因的碳酸盐类岩石。岩浆成因的碳酸盐类岩石。80%左右的方解石、白云石、菱镁矿。左右的方解石、白云石、菱镁矿。按孔隙结构的分类按孔隙结构的分类 孔隙性储层孔隙性储层 孔孔-缝性储层缝性储层 裂缝型储层裂缝型储层 孔洞性储层孔洞性储层 缝缝-洞性储层洞性储层 孔孔-洞洞-缝复合型储层缝复合型储层按物性的分类按物性的分类 按孔隙度的分类：特高孔隙度按孔隙度的分类：特高孔隙度 高孔隙度高孔隙度 中孔隙度中孔隙度 低孔隙度低孔隙度 特低孔隙度特低孔隙度 e30%25%30%25%15%15%10%ee10%2000 k 500 50 k 1010 2000 m

4、d 500 k 50 按渗透率的分类：按渗透率的分类：特高渗特高渗 高渗高渗 中渗中渗 低渗低渗 特低渗特低渗 低渗储层的渗透率上限？100？50？10？分类分类依据：渗透率大小、渗流特征、开采方式依据：渗透率大小、渗流特征、开采方式（1）常规低渗储层（）常规低渗储层（50-10）具自然产能，储层敏感性一般较强具自然产能，储层敏感性一般较强（2）特低渗储层（）特低渗储层（10-1）微孔隙发育，束缚水饱和度高，测井解释有难度微孔隙发育，束缚水饱和度高，测井解释有难度;自然产能一般达不到工业标准，需压裂投产自然产能一般达不到工业标准，需压裂投产（3）低渗近致密储层（）低渗近致密储层（1-0.1）孔

5、喉半径小，接近油层下限孔喉半径小，接近油层下限;几无自然产能，需大型压裂投产几无自然产能，需大型压裂投产(4)低渗致密储层低渗致密储层(0.1)只能作为储气层（非常规气层）只能作为储气层（非常规气层）,标准岩心分析和测井解释不能提供可靠的资料标准岩心分析和测井解释不能提供可靠的资料,需进行大型压裂等措施才能获得工业产能需进行大型压裂等措施才能获得工业产能标准致密储层（标准致密储层（0.1-0.01)非常致密储层非常致密储层(0.01-0.001)超致密储层超致密储层 (0.001-0.0001)基本地质特征基本地质特征（1）孔喉半径小，渗透率低）孔喉半径小，渗透率低 高孔低渗？、中孔低渗、低孔

6、低渗高孔低渗？、中孔低渗、低孔低渗K=(r)2/8Fs 2（2）毛管压力及束缚水饱和度高）毛管压力及束缚水饱和度高 Pc=7.5/r束缚水成因束缚水成因：毛管滞水、薄膜滞水：毛管滞水、薄膜滞水导致导致：测井解释油气层的困难：测井解释油气层的困难 降低油气相渗，常规开采困难降低油气相渗，常规开采困难+Na,Ca,H2O（3）天然裂缝相对发育）天然裂缝相对发育 低渗低渗 致密致密 性脆性脆（4）储层敏感性强）储层敏感性强（5）应力敏感性强）应力敏感性强水敏、速敏、酸敏水敏、速敏、酸敏孔喉小，易受伤害孔喉小，易受伤害细小片状孔缝，受应力易压缩，细小片状孔缝，受应力易压缩，应力释放后易扩大应力释放后易

7、扩大 储层系统的层次性与复杂性储层系统的层次性与复杂性储层非均质性储层非均质性储层敏感性储层敏感性 地层层次地层层次据据Van Wagoner（1990）1061041021储层层次储层层次多砂体规模多砂体规模 （层序层组）（层序层组）单砂体规模单砂体规模 （层）（层）纹层组规模纹层组规模纹层规模纹层规模孔隙规模孔隙规模据据Pettijion(1973)主要分为6级界面分级界面分级Miall(1985,1988,1991,1996)储层层次界面储层层次界面（河流相）（河流相）与与层次结构层次结构同一层次内部的差异性同一层次内部的差异性结构差异性结构差异性性能差异性性能差异性如：层规模如：层规模

8、结构差异：结构差异：不同微相不同微相;同一微相内部同一微相内部 的结构单元的结构单元储集性能差异储集性能差异 定义：定义：储层分布及内部储层分布及内部 各种属性在三维各种属性在三维 空间上的不均一空间上的不均一 变化，即为储层变化，即为储层 非均质性非均质性相对与绝对相对与绝对规模与层次规模与层次标量与矢量标量与矢量沉积非均质沉积非均质成岩非均质成岩非均质构造非均质构造非均质（回顾内容）（回顾内容）（1）层间非均质性层间非均质性砂层之间的差异性砂层之间的差异性储层纵向分布的复杂程度储层纵向分布的复杂程度分层系数分层系数砂岩密度砂岩密度层间渗透率非均质程度层间渗透率非均质程度层间隔层层间隔层层间

9、裂缝层间裂缝层间非均质平面非均质层内非均质微观非均质（2）平面非均质性）平面非均质性砂体的平面差异性砂体的平面差异性砂体几何形态砂体几何形态砂体规模与各向连续性砂体规模与各向连续性砂体连通性砂体连通性渗透率平面变化渗透率平面变化平面渗透率的方向性平面渗透率的方向性（3）层内非均质性）层内非均质性 粒度韵律、渗透率韵律及高渗层位置粒度韵律、渗透率韵律及高渗层位置 层理构造及渗透率各向异性层理构造及渗透率各向异性 层内渗透率非均质程度层内渗透率非均质程度 层内夹层层内夹层（产状、频率、密度）（产状、频率、密度）层内裂缝层内裂缝定义：定义：单砂层内垂向上储层性质的变化。单砂层内垂向上储层性质的变化。

10、（4）微观非均质性）微观非均质性 孔隙非均质性孔隙非均质性 孔喉形状、大小、分选及相互连通关系孔喉形状、大小、分选及相互连通关系 颗粒非均质性颗粒非均质性 颗粒分选及排列的方向性颗粒分选及排列的方向性 填隙物非均质性填隙物非均质性微观规模孔隙、颗粒、填隙物等性质的差异。微观规模孔隙、颗粒、填隙物等性质的差异。水敏、盐敏、水敏、盐敏、速敏、酸敏、速敏、酸敏、碱敏、水锁碱敏、水锁 油气储层与外来流体油气储层与外来流体发生各种物理或化学作发生各种物理或化学作用而使储层孔隙结构和用而使储层孔隙结构和渗透性发生变化。渗透性发生变化。1-3（部分信息已知，（部分信息已知，部分信息未知）部分信息未知）“白化

11、白化”模型模型井资料井资料地震资料地震资料动态资料动态资料储层研究是一个储层研究是一个“白化白化”过程过程开发储层评价开发储层评价区域勘探区域勘探圈闭预探圈闭预探油藏评价油藏评价开发早期开发早期开发中后期开发中后期区域储层评价区域储层评价(着重储集性能着重储集性能)(着重渗流性能着重渗流性能)区域勘探区域勘探岩相古地理图岩相古地理图 有利储集相有利储集相 “选凹定带选凹定带”湖 泊湖 泊泛滥平原三角洲辩状河洪积扇泛滥平原扎伊尔古水系哈山古水系德仑山古水系乌伦古北部古水系克拉美丽古水系博格达古水系依林黑比尔根山古水系四棵树古水系车-拐沉积体系乌尔禾沉积体系德伦山-玛湖凹陷沉积体系伦3-伦参1沉积

12、体系四棵树沉积体系克拉美丽-陆梁沉积体系克拉美丽-东道海子北凹陷沉积体系克拉美丽-阜东斜坡沉积体系德伦山-陆梁沉积体系德伦山-乌伦古沉积体系玛纳斯-齐古沉积体系博格达山沉积体系研究单元：横向（盆地或凹陷）垂向（组、准层序组、层序）分辨率：横（数千米）、纵（数十米）体系域与沉积体系体系域与沉积体系圈闭预探圈闭预探圈闭评价圈闭评价圈闭含油性圈闭含油性沉积相沉积相 有利储集相有利储集相研究单元：横向（二级构造带或圈闭）垂向（段、准层序、准层序组）分辨率：横（数百米）、纵（数米）沉积体系与沉积相沉积体系与沉积相探明油气藏探明油气藏 评价油气藏评价油气藏 开发可行性评价开发可行性评价 油藏评价油藏评价沉

13、积亚相沉积亚相/微相微相储层地质模型储层地质模型含油性分布含油性分布 研究单元：横向（油藏/油田）垂向（砂组）分辨率：横（数百数十米）纵（0.51.0m）优化开发方案优化开发方案优化管理及调整方案优化管理及调整方案提高油藏开发效率提高油藏开发效率 开发早期开发早期沉积微相（组合）沉积微相（组合）储层非均质性储层非均质性储层流动单元储层流动单元储层敏感性储层敏感性储层地质模型储层地质模型井网布置井网布置配产配注配产配注射孔方案射孔方案研究单元：横向（油藏/油田）垂向（小层）分辨率：横（数十米）纵（0.20.5m）提高油田最终采收率提高油田最终采收率开发中后期开发中后期沉积微相沉积微相/储层内部构

14、型储层内部构型储层非均质性储层非均质性储层流动单元储层流动单元储层地质模型（储层地质模型（4D）剩余油分布剩余油分布注水开发调整注水开发调整优化三次采油方案优化三次采油方案研究单元：横向（油藏/开发井组）垂向（单层）分辨率：横（十米级）、纵（0.50.70.95（20个实现）个实现）2-2储层预测与建模储层预测与建模数据准备数据准备等时地层对比等时地层对比单井储层解释单井储层解释数据来源：数据来源：岩心、测井、地震、试井、开发动态岩心、测井、地震、试井、开发动态 地质信息与解释地质信息与解释 地震信息与解释地震信息与解释测井信息与解释测井信息与解释油藏工程信息与解释油藏工程信息与解释井眼数据井

15、眼数据地震数据地震数据动态数据动态数据岩心、测井岩心、测井测井测井岩心岩心-井间预测的(soft data)连续属性：连续属性：层速度、波阻抗、层速度、波阻抗、振幅、频率等振幅、频率等 离散属性：离散属性：波形结构、波形结构、相干体等相干体等地震数据地震数据动态数据动态数据：单井测试数据单井测试数据单井产吸剖面数据单井产吸剖面数据多井测试数据多井测试数据生产数据生产数据储层连通性信息储层连通性信息 -储层建模的流动边界信息流动边界信息 -储层建模的储层参数数据储层参数数据 -储层建模的 因其为井筒周围一定范围内的渗透率平均值，精度相对较低多井测试数据多井测试数据：封隔器液压标准工具（HRT）压

16、力控制测试器伸缩接头、安全接头井口主阀控制头防喷器特别注意：特别注意：数据集成与匹配数据集成与匹配深度匹配：深度匹配：深度域与时间域深度域与时间域关系匹配：关系匹配：井眼井眼（地质与测井）（地质与测井）井间井间（井眼与地震）（井眼与地震）建立精细的、等时的地层格架，为储层研究建立精细的、等时的地层格架，为储层研究奠定必要的基础。奠定必要的基础。精细程度？精细程度？等时依据？等时依据？砂组小层单层含油层系油组砂组小层单层地层层次地层层次开发早期开发中后期（开发部门使用）馆馆3 3馆馆4 4馆馆5 5馆馆6 6 以高分辨率以高分辨率层序地层学原理层序地层学原理为指导；为指导；多学科信息综合分析；多

17、学科信息综合分析；多级控制多级控制吐哈盆地台北凹陷构造位置图吐哈盆地台北凹陷构造位置图实例实例SN层序地层学特征层序地层学特征 台北凹陷侏罗系沉积层序发育特征图台北凹陷侏罗系沉积层序发育特征图1.6测井约束反演测井约束反演 砂体砂体/沉积相沉积相/构型构型/隔夹层隔夹层 储层参数储层参数(孔隙度、渗透率、含油饱和度)储层孔隙结构储层孔隙结构/裂缝裂缝 储层流动单元储层流动单元 储层敏感性储层敏感性 油气层油气层 剩余油剩余油岩心分析岩心分析 砂体砂体/沉积相沉积相/构型构型/隔夹层隔夹层 储层参数储层参数(孔隙度、渗透率、含油饱和度)储层孔隙结构储层孔隙结构/裂缝裂缝 储层流动单元储层流动单元

18、 储层敏感性储层敏感性 油气层油气层 剩余油剩余油自然伽玛自然伽玛自然电位自然电位电阻率（感应）电阻率（感应）声波测井声波测井中子测井中子测井密度测井密度测井地层倾角测井地层倾角测井全波测井全波测井成像测井成像测井测井解释测井解释 沉积相沉积相/构型构型/砂体砂体/隔夹层隔夹层 储层参数储层参数(孔隙度、渗透率、含油饱和度)储层裂缝储层裂缝 油气层油气层 剩余油剩余油（3D griding）1D井井2D剖面、平面剖面、平面3D层层 砂体砂体/沉积相沉积相/构型构型 储层质量储层质量1.二维剖面二维剖面/平面预测平面预测井井/震结合震结合 井为主井为主（动静态）（动静态）评价阶段评价阶段开发早期

19、阶段开发早期阶段开发中后期阶段开发中后期阶段油藏评价-开发早期单井解释单井解释 地震属性提取地震属性提取 地震地震-地质地质 相关性相关性 分析分析 井间砂体预测井间砂体预测层速度层速度波阻抗波阻抗振幅振幅 波形分析波形分析 （1）井地震结合井地震结合 数据转换数据转换主要方法：主要方法：数据转换、插值数据转换、插值地质约束原则：地质约束原则：模式拟合模式拟合 相控预测相控预测地震储层学的研究领域地震储层学的研究领域模式拟合模式拟合地震相向沉积相的转换地震相向沉积相的转换 通过拟合，使储层预测结果不仅符合已有信息，通过拟合，使储层预测结果不仅符合已有信息，同时符合储层地质模式同时符合储层地质模

20、式预测原则预测原则地震、井资料地震、井资料 约束条件约束条件：沉积：沉积-成岩相、地震相成岩相、地震相 约束方法约束方法：按不同相区建立地震属性与地质：按不同相区建立地震属性与地质 参数的关系参数的关系（线性或非线性），然后（线性或非线性），然后 进行参数变换进行参数变换 地震属性：层速度、地震属性：层速度、波阻抗、振幅、波阻抗、振幅、频率等频率等 地质参数：孔隙度等地质参数：孔隙度等 相控地震储层参数预测相控地震储层参数预测相控预测相控预测（2）主要应用井资料主要应用井资料砂体定向信息砂体定向信息砂体几何形态及连砂体几何形态及连通关系的通关系的宏观宏观信息信息砂体连通信息砂体连通信息指导砂体

21、对比过程指导砂体对比过程 砂体几何形态（长宽比、砂体几何形态（长宽比、宽厚比、砂泥比等）宽厚比、砂泥比等）砂体连通关系（垂向叠置、砂体连通关系（垂向叠置、侧向叠置、孤立状）侧向叠置、孤立状）单井解释单井解释 井间预测井间预测 沉积模式沉积模式地质知识库地质知识库 三维地震三维地震/井间地震井间地震 地层倾角测井地层倾角测井沉积学解释沉积学解释 试井试井/开发动态开发动态 古地形分析古地形分析 分流河道斜交泥岩层（对比、插值）（对比、插值）主要方法主要方法：对比、插值：对比、插值地质约束原则：地质约束原则：模式拟合模式拟合 相控预测相控预测模式拟合模式拟合对比与插值中的对比与插值中的多井多井模式

22、拟合模式拟合 相分布控制着砂体分布相分布控制着砂体分布 只有砂体内才具有只有砂体内才具有 有效的储层参数有效的储层参数 不同相的储层参数分布规律不同不同相的储层参数分布规律不同相控相控121113333相控预测相控预测 相控储层参数预测相控储层参数预测通过地质约束，通过地质约束，降低资料的多解性降低资料的多解性数据库数据库 油藏数模油藏数模三维构造建模三维构造建模三维相建模三维相建模三维储层参数建模三维储层参数建模模型粗化模型粗化2.三维预测与建模三维预测与建模 构造模型反映储层的空间格架。在建立储层构造模型反映储层的空间格架。在建立储层属性的空间分布之前，应进行构造建模。属性的空间分布之前，

23、应进行构造建模。（1）地层）地层-构造建模构造建模三维断层三维断层(fault)模型模型三维层面（三维层面（horizon）模型）模型地震地震/井解释的井解释的断层断层sticks地震地震/井解释的井解释的断层多边形断层多边形井眼井眼断点数据断点数据C r o s s l i n e 1058地震层面追踪地震层面追踪地震层面解释数据地震层面解释数据 （3D点数据）点数据）多井地层对比数据多井地层对比数据比例型：比例型：内部层面与顶、底面平行内部层面与顶、底面平行退覆退覆-剥蚀型：剥蚀型：内部层面与底面平行，而与顶面呈锐角相交内部层面与底面平行，而与顶面呈锐角相交超覆型：超覆型：内部层面与底面呈

24、锐角相交，而与顶面平行内部层面与底面呈锐角相交，而与顶面平行地层叠置型式地层叠置型式层面内插层面内插以经过校正的地震解释以经过校正的地震解释构造为趋势，应用井点构造为趋势，应用井点分层数据，约束内插小分层数据，约束内插小层的层面构造。层的层面构造。（2）储层相建模储层相建模井数据井数据BW（粗化）（粗化）地震属性地震属性3D网格化网格化建模方法建模方法三维相三维相/构型模型构型模型（相控）（相控）（3）储层参数建模储层参数建模建模方法建模方法井数据井数据BW（粗化）（粗化）地震属性地震属性三维参数模型三维参数模型确定性建模：确定性建模：(Deterministic modeling)对井间未知区给出确定性的预测结果对井间未知区给出确定性的预测结果 随机建模随机建模(Stochastic modeling)应用随机模拟方法，应用随机模拟方法，对井间未知区对井间未知区给出多种可能的预测结果。给出多种可能的预测结果。确定的确定的不确定而需预测的不确定而需预测的建模途径建模途径建模方法？建模方法？