储层地质建模方法课件.ppt

1、提高采收率交流研讨提高采收率交流研讨 主讲人：徐怀民油藏地质模型类型和建模技术油藏地质模型类型和建模技术一、油藏地质模型类型一、油藏地质模型类型二、储层地质建模方法三、储层地质建模工作流程 油藏地质模型是指反映油气藏分布的基本特征和空间分布规律的地质实体。目标：对油藏描述研究的最终成果的概括，它是对油藏的形态、储层性质、规模大小及分布、流体性质及空间展布等的高度概括。是能够如实反映实际地质体特征的模型。类型：类型：从不同角度或强调某一特征，如岩石分类、成因结构等，所以不同学者提出各种差异较大的分类方案。一、油藏地质模型类型一、油藏地质模型类型1 1、按地质的研究内容划分、按地质的研究内容划分（

2、S.R.Jackson(1989),美国Bell Greek油田）（1 1）地质模型）地质模型 构造子模型构造子模型 沉积子模型沉积子模型 成岩子模型成岩子模型 地球化学子模型地球化学子模型 （2 2）渗透层模型）渗透层模型 沉积模型沉积模型+岩石物性数据岩石物性数据 （3 3）流动单元模型）流动单元模型 最终的模型应该是由许多流动单元块镶嵌叠砌组成的。各单元最终的模型应该是由许多流动单元块镶嵌叠砌组成的。各单元块的界线应与构造断层的位置、岩性、岩相带以及成岩胶结物类型块的界线应与构造断层的位置、岩性、岩相带以及成岩胶结物类型的分布相对应。的分布相对应。（4 4）定量的流体动态模型）定量的流体

3、动态模型一、油藏地质模型类型一、油藏地质模型类型油藏结构模型油藏结构模型流体模型流体模型储层参数模型储层参数模型构造子模型：构造子模型：油藏几何形态及分布，包括断层、褶曲、地应力等构造油藏几何形态及分布，包括断层、褶曲、地应力等构造要素。要素。沉积子模型：沉积子模型：描述储层结构特征，这是流体流动模型的基础，它标征描述储层结构特征，这是流体流动模型的基础，它标征沉积环境、沉积相类型、成积和剥蚀过程、沉积事件序列、单描述储沉积环境、沉积相类型、成积和剥蚀过程、沉积事件序列、单描述储集体形状、大小及内部结构。集体形状、大小及内部结构。成岩子模型：成岩子模型：储层性质，包括物性、孔隙结构、储层非均质

4、性、渗透储层性质，包括物性、孔隙结构、储层非均质性、渗透性分布等。表征成岩序列和成岩事件，储层质量的演变。性分布等。表征成岩序列和成岩事件，储层质量的演变。地球化学模型：地球化学模型：描述地层流体类型、分布及流动机制（单相、多相）、描述地层流体类型、分布及流动机制（单相、多相）、流动单元体。流动单元体。渗流层模型：渗流层模型：主要依据沉积子模型，把岩石物性数据加进去，使模型主要依据沉积子模型，把岩石物性数据加进去，使模型定量化，确定哪些构造相带属于高渗透层、低渗透层。模型是三维的，定量化，确定哪些构造相带属于高渗透层、低渗透层。模型是三维的，反映不同相带垂直渗透率和水平渗透率的分布。反映不同相

5、带垂直渗透率和水平渗透率的分布。流动单元模型：流动单元模型：流动单元是一个横向上、垂向上连续的储集相带，在流动单元是一个横向上、垂向上连续的储集相带，在该单元体内各部位岩性相似，影响流体流动的岩石物质也相似。该单元体内各部位岩性相似，影响流体流动的岩石物质也相似。定量的流体动态模型：定量的流体动态模型：可作为油藏的代表，以此为依据计算油藏的产可作为油藏的代表，以此为依据计算油藏的产量、产能、分析注水前缘和推进速度以及注水后残余油的空间展布。量、产能、分析注水前缘和推进速度以及注水后残余油的空间展布。一、油藏地质模型类型一、油藏地质模型类型1 1、按研究内容划分、按研究内容划分 （粗（粗细，定性

6、细，定性定量的原则，强调储层的作用分类）定量的原则，强调储层的作用分类）（1 1）概念地质模型（）概念地质模型（Conceptual ModelConceptual Model）:针对某一种沉积类型或成因储层，把它代表性的针对某一种沉积类型或成因储层，把它代表性的储层（非均质性、连续性等）抽象结果加以典型化储层（非均质性、连续性等）抽象结果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和概念化，建立一个对这类储层在研究区内具有普通意义的储层地质模型。这种模型不是一具体的储通意义的储层地质模型。这种模型不是一具体的储层地质模型而是某一地区（油田）某一类储层的基层地质模型而是某一地区（油田

7、）某一类储层的基本面貌本面貌模式图模式图。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特征，只能依据少量的信息、借鉴理论上的沉积模式、成岩模式均质特征，只能依据少量的信息、借鉴理论上的沉积模式、成岩模式建立工区储层概念模型建立工区储层概念模型一一 、油藏地质模型类型、油藏地质模型类型2 2、按研究程度划分、按研究程度划分（裘怿楠，（裘怿楠，19901990）（粗（粗细，定性细，定性定量的原则，强调储层的作

8、用分类）定量的原则，强调储层的作用分类）（2 2）静态地质模拟型（）静态地质模拟型（Static ModelStatic Model）：）：针对某一具体的油藏或开发区一个（或一套）储针对某一具体的油藏或开发区一个（或一套）储层，将某储层特征在三维空间的变化和分布如实地层，将某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。真实反映地下油藏特加以描述而建立的地质模型。真实反映地下油藏特征，如小层分布的征，如小层分布的“五等图五等图”这一模型主要为编制这一模型主要为编制开发方案开发方案和和调整方案调整方案服务，如确定注服务，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

9、析采井别、射孔方案、作业施工、配产配注及油田开发动态分析等。等。一一 、油藏地质模型类型、油藏地质模型类型2 2、按研究程度划分、按研究程度划分（裘怿楠，（裘怿楠，19901990）（粗（粗细，定性细，定性定量的原则，强调储层的作用分定量的原则，强调储层的作用分类）类）（3 3）预测地质模型（）预测地质模型（Preductual ModlePreductual Modle）:在静态地质模型基础上，建立描述井网数在静态地质模型基础上，建立描述井网数十米级十米级或甚至数米级或甚至数米级规模的储层变化的地质模型。针对多规模的储层变化的地质模型。针对多井控制井点网的储量参数作一定的内插和外推井控制井点

10、网的储量参数作一定的内插和外推预测预测图图。这一模型主要为在二次采油之后对地下剩余油需进行开发这一模型主要为在二次采油之后对地下剩余油需进行开发调整、井网加密或进行三次采油调整、井网加密或进行三次采油一一 、油藏地质模型类型、油藏地质模型类型2 2、按研究程度划分、按研究程度划分（裘怿楠，（裘怿楠，19901990）Ng5Ng53 3 层层 含含 油油 饱饱 和和 度度 立立 体体 图图3、按储层结构储层结构形式分（K.J.Weber和L.C.Van Geuns,1989）一、油藏地质模型类型一、油藏地质模型类型 储层结构指的是储层结构指的是储集砂体储集砂体的几何形态及其三维空间的几何形态及其

11、三维空间的分布。这一模型是储层地质模型的骨架，也是决定油的分布。这一模型是储层地质模型的骨架，也是决定油藏数值模拟中模拟网块大小和数量的重要依据。藏数值模拟中模拟网块大小和数量的重要依据。储层结构模型的核心是储层结构模型的核心是沉积模型沉积模型。壳牌石油公司将。壳牌石油公司将不同沉积相形成的储层结构类型归纳为三类，即不同沉积相形成的储层结构类型归纳为三类，即千层饼千层饼状储层结构状储层结构、拼合板状储层结构拼合板状储层结构和和迷宫状储层结构迷宫状储层结构3、按储层结构储层结构形式分（K.J.Weber和L.C.Van Geuns,1989）一、油藏地质模型类型一、油藏地质模型类型 Weber(

12、1986)的分类的分类 Weber不仅考虑了储层非均质性的规模，同时还考虑了非均质性对流体渗流的影响。（1 1）（）（Helgeqi Helgeqi H.H.HaldorsonHaldorson(1986),(1986),美国美国 分四级）分四级）巨大规模：巨大规模：构造构造+岩相岩相油气藏组合油气藏组合大型规模：大型规模：相带相带+储层储层油气藏油气藏宏观规模：宏观规模：储层储层+物性物性内部结构内部结构微观规模：微观规模：孔隙结构孔隙结构+流体流体流动单元流动单元4 4、按模型组成规模、按模型组成规模一、油藏地质模型类型一、油藏地质模型类型（3 3）储）储 层层 非非 均均 质质 模模 型

13、型 ：(Pettijion(1973)的分类的分类)4 4、按模型组成规模、按模型组成规模一、油藏地质模型类型一、油藏地质模型类型（4 4）（信荃麟（）（信荃麟（19921992），中国），中国 分五级）分五级）4 4、按模型组成规模、按模型组成规模一、油藏地质模型类型一、油藏地质模型类型 油田规模的地质模型 小层规模的地质模型 砂体规模的地质模型 岩心规模的地质模型 孔隙规模的地质模型油田规模油田规模油层规模油层规模砂体内韵律性和沉积结构砂体内韵律性和沉积结构岩心规模岩心规模孔隙规模孔隙规模韩大匡（韩大匡（19951995年）提出河流相年）提出河流相五级非均质模型：五级非均质模型：（1）地面

14、原型模型：露头观测（2）地下原型模型：密井网 水平井 井间地震1、确定性建模2 2、随机建模、随机建模(Stochastic Modeling)Stochastic Modeling)（1）定量的储层地质知识库推理法（2）条件模拟(Conditional Simulation)（3）各种地质统计模型(Geostatistic)3 3、确定性、确定性+随机建模：约束建模随机建模：约束建模二、储层地质建模方法1、确定性建模（1）露头原型模型建模 地质家提出重返露头的口号。选择各种沉积上有地质家提出重返露头的口号。选择各种沉积上有代表性的露头，进行详细的研究，把各种技术手段放代表性的露头，进行详细的

15、研究，把各种技术手段放到露头上去进行试验，一方面从露头上得到很多储层到露头上去进行试验，一方面从露头上得到很多储层的定量地质知识，建立知识库，作为地下储层建模的的定量地质知识，建立知识库，作为地下储层建模的依据；二是试验各种技术手段在储层描述中应如何发依据；二是试验各种技术手段在储层描述中应如何发挥作用。最有名的就是由英国石油公司挥作用。最有名的就是由英国石油公司(BPBP)和美国能和美国能源部投资进行的源部投资进行的GypcyGypcy露头工作，已形成了一个综合各露头工作，已形成了一个综合各种技术手段的油藏描述现场实验室。种技术手段的油藏描述现场实验室。二、储层地质建模方法（1）露头原型模型

16、建模露头储层研究方法和手段 方法：方法：高分辨率层序地层学、储层沉积学和沉积动力高分辨率层序地层学、储层沉积学和沉积动力学（岩石相、砂体成因单元、沉积体系）、层次结构学（岩石相、砂体成因单元、沉积体系）、层次结构分析分析 手段：露头实测：航拍，照片镶嵌法露头实测：航拍，照片镶嵌法取样：通常取样：通常1010 x10 x8cmx10 x8cm大剖面写实大剖面写实二、储层地质建模方法1、确定性建模 露头区砂体几何形态定量研究露头区砂体几何形态定量研究 Philip LowryPhilip Lowry等研究了三角洲前亚相中三种主等研究了三角洲前亚相中三种主要储集砂岩体的大小（分支河道、分支河口坝和远

17、要储集砂岩体的大小（分支河道、分支河口坝和远砂坝），在野外露头上采集砂岩体大小有意义的参砂坝），在野外露头上采集砂岩体大小有意义的参数是：最大长度、最大宽度和最小厚度，统计了每数是：最大长度、最大宽度和最小厚度，统计了每种砂体的宽度与厚度、厚度与长度、宽度与长度的种砂体的宽度与厚度、厚度与长度、宽度与长度的相关关系图，并给出了每种河道砂体几何特征极限相关关系图，并给出了每种河道砂体几何特征极限值：值：露头区储层原型模型内容二、储层地质建模方法1、确定性建模90%90%的分支河道的宽度小于的分支河道的宽度小于850850m m，50%50%的小于的小于325325m m，20%20%的小于的小于

18、7575m m。90%90%的分支河道的厚度小于的分支河道的厚度小于1818m m，50%50%的小于的小于9 9m m，20%20%的小于的小于3.53.5m m。90%90%的分支河道的宽厚比小于的分支河道的宽厚比小于130130：1 1，50%50%的小于的小于4040：1 1，20%20%的小于的小于1010：1 1。90%90%的分支河口坝的厚度小于的分支河口坝的厚度小于3030m m，50%50%的小于的小于1818m m，20%20%的小于的小于7 7m m。90%90%的分支河口坝的长度（走向）小于的分支河口坝的长度（走向）小于9 9KmKm，50%50%的小于的小于6.56.

19、5KmKm，20%20%的小于的小于3.53.5KmKm。90%90%的分支河口坝砂岩的宽度（横向）小于的分支河口坝砂岩的宽度（横向）小于6.56.5KmKm，50%50%的小于的小于3.253.25KmKm，20%20%的小于的小于1.21.2KmKm。90%90%的远砂坝的厚度小于的远砂坝的厚度小于0.550.55m m，70%70%的小于的小于0.100.10m m。Olav WalderhangOlav Walderhang等研究了英国约克郡侏罗系河流体系的砂体形态，该区河流沉等研究了英国约克郡侏罗系河流体系的砂体形态，该区河流沉积物主要是两种类型的砂体：河道砂岩和决口扇砂岩。积物主要

20、是两种类型的砂体：河道砂岩和决口扇砂岩。萨尔特维克组河道砂岩宽萨尔特维克组河道砂岩宽100-700100-700m m，厚厚4-194-19m m，主要是垂向加积的有主要是垂向加积的有85%85%的河道砂的河道砂体的宽体的宽/厚比在厚比在15-4015-40之间。之间。斯卡尔贝组河道砂体大部分的宽度约斯卡尔贝组河道砂体大部分的宽度约100100m m，厚度厚度4-124-12m m，其中主要由垂向加积形其中主要由垂向加积形成的带状砂体，厚成的带状砂体，厚4-124-12m m，宽宽/厚比小于厚比小于1515；侧向加积的河道砂体，厚；侧向加积的河道砂体，厚4-64-6m m，宽宽/厚比小于厚比小

21、于20-2520-25，由几个带状砂体复合而成的河道砂体，总宽度有几百米，宽，由几个带状砂体复合而成的河道砂体，总宽度有几百米，宽/厚厚比比3535。决口扇砂体厚决口扇砂体厚2.52.5m m，宽宽2.52.5公里，最大长度公里，最大长度3-43-4公里，宽厚比和长厚比分别为公里，宽厚比和长厚比分别为100-100-20002000和和500-2000500-2000。所测得的河道砂体和决口扇砂体的宽厚比大小可以使我们能够以井为依据预测砂所测得的河道砂体和决口扇砂体的宽厚比大小可以使我们能够以井为依据预测砂体的几何形态，增加连井对比的可靠性。体的几何形态，增加连井对比的可靠性。露头沉积体的非均

22、质性露头沉积体的非均质性 C.C.RavenneRavenne等研究了英国等研究了英国YorkshireYorkshire地区悬崖上的中侏罗统露头，悬地区悬崖上的中侏罗统露头，悬崖长崖长1010公里，高公里，高3015030150米，通过直升飞机对悬崖处全部中侏罗统露头连米，通过直升飞机对悬崖处全部中侏罗统露头连续拍摄了照片将近续拍摄了照片将近10001000张，通过摄影地质研究，区分了不同沉积单元的张，通过摄影地质研究，区分了不同沉积单元的几何特征，砂岩的内部构造、砂体与周围页岩的接触特征以及非渗透层几何特征，砂岩的内部构造、砂体与周围页岩的接触特征以及非渗透层的连续性等。的连续性等。用覆盖

23、悬崖全高的用覆盖悬崖全高的1616条剖面确定出不同岩相和构造的岩石学特征及条剖面确定出不同岩相和构造的岩石学特征及其区别，在其区别，在600600米长、米长、3030米高的范围对其中的米高的范围对其中的ScalbyScalby组地层进行了详细组地层进行了详细的摄影地质研究，通过照片解释和纵剖面资料区别出一些沉积体，对摄的摄影地质研究，通过照片解释和纵剖面资料区别出一些沉积体，对摄影地质资料进行简化，经区域倾角校正后，又作了数字化，整个悬崖被影地质资料进行简化，经区域倾角校正后，又作了数字化，整个悬崖被简化成简化成174174行行31633163列的网格。列的网格。用数字化计算了各种主要岩性的纵

24、横向百分含量用数字化计算了各种主要岩性的纵横向百分含量露头区储层原型模型内容二、储层地质建模方法1、确定性建模在纵向上，下部砂岩百分比很高，约为在纵向上，下部砂岩百分比很高，约为4050%4050%，同时泥质砂岩的百，同时泥质砂岩的百分比比较高，在第分比比较高，在第100100行左右是一个泥质为主区（行左右是一个泥质为主区（95%95%），之上有），之上有一个狭窄的厚砂带，最上部是一个完全的泥质区。一个狭窄的厚砂带，最上部是一个完全的泥质区。在横向上指示了不同岩性的相对位置在横向上指示了不同岩性的相对位置除了上述二维研究之外，在悬除了上述二维研究之外，在悬崖附近进行了三维研究，首崖附近进行了三

25、维研究，首先进行了钻井取心，井网为先进行了钻井取心，井网为正方形，井距为正方形，井距为300300米，为米，为了研究小规模的非均质性，了研究小规模的非均质性，井距从井距从300300逐渐减小到逐渐减小到1010米，米，在每口取心井中，都进行了在每口取心井中，都进行了SPSP、GRGR、DENDEN、含氧指数、含氧指数、倾角测井等，声波测井只在倾角测井等，声波测井只在两口井中，每隔两口井中，每隔2525厘米远提厘米远提取了一块直径取了一块直径2323毫米、长毫米、长4 4厘米的岩心塞，用于厘米的岩心塞，用于、K K测量。测量。露头调查研究河流三角洲储集层中沉积体的非均质性露头调查研究河流三角洲储

26、集层中沉积体的非均质性 露头储层中的渗透率分布方式露头储层中的渗透率分布方式 TorginTorgin Jacobsen Jacobsen，HansHans Rendall Rendall对英格兰东北部约对英格兰东北部约克郡河流相砂岩露头剖面进行了研究，通过详细测量露头中克郡河流相砂岩露头剖面进行了研究，通过详细测量露头中渗透率的变化，提供各种砂体类型骨渗透率变化的资料。渗透率的变化，提供各种砂体类型骨渗透率变化的资料。该文主要研究了两种类型的该文主要研究了两种类型的河道砂体河道砂体（透镜层状砂体、（透镜层状砂体、侧向加积砂体）和侧向加积砂体）和决口扇砂体决口扇砂体。露头区储层原型模型内容二、

27、储层地质建模方法1、确定性建模 露头采集露头采集约克郡中侏罗流斯卡尔贝组河流三角洲相沉积的二维剖面，悬崖沿海约克郡中侏罗流斯卡尔贝组河流三角洲相沉积的二维剖面，悬崖沿海岸长岸长1010公里，高公里，高40504050米，过去已有人用这些露头的二维剖面进行地质米，过去已有人用这些露头的二维剖面进行地质研究（描述储层的非均质性）作为河流研究（描述储层的非均质性）作为河流三角洲储层几何形状的条件模三角洲储层几何形状的条件模拟基础。拟基础。微渗透率计是一个可携式机械装置，它能测量空气注入岩石表面时的流微渗透率计是一个可携式机械装置，它能测量空气注入岩石表面时的流动速度和注入压力，用达西定律来确定渗透率

28、，动速度和注入压力，用达西定律来确定渗透率，5050个岩心塞样品在实验个岩心塞样品在实验室测量了孔隙度、渗透率，并对室测量了孔隙度、渗透率，并对5 5块样品作块样品作XX衍射全岩矿物分析。衍射全岩矿物分析。利用露头调查研究储层中的渗透率分布方式利用露头调查研究储层中的渗透率分布方式在野外用微渗透率计测量了在野外用微渗透率计测量了500500个测点的渗透率，并取到个测点的渗透率，并取到5050个测点的岩心个测点的岩心塞，以网格状方式对每种类型的砂体测量渗透率，透镜层状砂体取样间塞，以网格状方式对每种类型的砂体测量渗透率，透镜层状砂体取样间隔横向为隔横向为1212米，垂向为米，垂向为0.250.2

29、5米，侧向加积层状砂体的取样间隔横向为米，侧向加积层状砂体的取样间隔横向为2 2米，米，垂向为垂向为0.150.15米，决口扇砂体的横向为米，决口扇砂体的横向为1515米，垂向为米，垂向为0.100.10米。米。透镜状砂层达透镜状砂层达3 3米厚米厚2525米宽，具大型交错层理，是辫状河道侧向迁移形成米宽，具大型交错层理，是辫状河道侧向迁移形成的多层结构中的河道砂层，侧向加积砂岩层是小型曲流河的点坝沉积，的多层结构中的河道砂层，侧向加积砂岩层是小型曲流河的点坝沉积，横向上广泛分布薄层砂岩（横向上广泛分布薄层砂岩（0.250.50.250.5米厚）是同一个曲流河体系的决口米厚）是同一个曲流河体系

30、的决口扇沉积。扇沉积。分析结果分析结果透镜层状砂岩（辫状河体系）中测量的渗透率值最高透镜层状砂岩（辫状河体系）中测量的渗透率值最高，这个砂体纵向上分为四个，这个砂体纵向上分为四个单元，绝对渗透率的平均值分别为单元，绝对渗透率的平均值分别为31253125mdmd、2152md2152md、1100md1100md、246md246md。侧向加积层状砂岩（曲流河体系）中测量的渗透率为中等侧向加积层状砂岩（曲流河体系）中测量的渗透率为中等（314314mdmd），），横向上广泛横向上广泛分布的薄砂层（决口扇沉积）的渗透率值最低（分布的薄砂层（决口扇沉积）的渗透率值最低（7575mdmd）。）。沉积

31、相标志（结构、构造）与渗透率之间没有明显的正相关性沉积相标志（结构、构造）与渗透率之间没有明显的正相关性，因此，认为所观，因此，认为所观察到的渗透率分布规律主要受成岩作用的控制。察到的渗透率分布规律主要受成岩作用的控制。自生石英是主要的成岩矿物相自生石英是主要的成岩矿物相，似乎主要是纯化学反应的结果，压溶作用提供的，似乎主要是纯化学反应的结果，压溶作用提供的物质是次要的。石英加大似乎受沉积相类型的控制，仅在很小程度上受沉积构物质是次要的。石英加大似乎受沉积相类型的控制，仅在很小程度上受沉积构造和结构的控制。造和结构的控制。岩心塞资料与野外测量值的对比，岩心塞资料与野外测量值的对比，野外测量的渗

32、透率值与在测量点所取的岩心野外测量的渗透率值与在测量点所取的岩心塞实验室测量的渗透率的平均相关系数为塞实验室测量的渗透率的平均相关系数为0.70.7，在，在50020005002000mdmd之间相关性最好，之间相关性最好，当渗透率很大时，微渗透率计测出的渗透率偏大，这是由于高渗透率情况下存当渗透率很大时，微渗透率计测出的渗透率偏大，这是由于高渗透率情况下存在湍流，而低渗透率情况下气体泄漏引起的。在湍流，而低渗透率情况下气体泄漏引起的。渗透率的纵横向变化规律不明显，渗透率的纵横向变化规律不明显，研究表明，成岩作用对渗透率有重要的控制作研究表明，成岩作用对渗透率有重要的控制作用，定量的成岩作用研

33、究表明，这套地层的成岩作用受砂体类型的控制，而沉用，定量的成岩作用研究表明，这套地层的成岩作用受砂体类型的控制，而沉积构造和结构对其影响较小，换句话说，成岩作用受砂岩类型、体积、几何形积构造和结构对其影响较小，换句话说，成岩作用受砂岩类型、体积、几何形状和周围沉积的控制，而不受粒度和沉积构造的控制。状和周围沉积的控制，而不受粒度和沉积构造的控制。利用露头调查研究储层中的渗透率分布方式利用露头调查研究储层中的渗透率分布方式（2）水平井模型）水平井模型 二、储层地质建模方法1、确定性建模（3 3）储层地震模型）储层地震模型 以高分辩率的三维地震为基础，利用其覆盖率高的优势，以高分辩率的三维地震为基

34、础，利用其覆盖率高的优势，直接追踪井间砂体和求取储层参数。目前遇到的关键问题是分直接追踪井间砂体和求取储层参数。目前遇到的关键问题是分辩率还满足不了油田开发研究单砂体的要求。但对其前景大家辩率还满足不了油田开发研究单砂体的要求。但对其前景大家都寄以很大的厚望。都寄以很大的厚望。二、储层地质建模方法1、确定性建模三维多道反演结果三维多道反演结果 这是国际上近这是国际上近2020年来兴起，发展很快的一项热门技术。其主要思路是：年来兴起，发展很快的一项热门技术。其主要思路是：选择储层砂体在地面出露的选择储层砂体在地面出露的露头露头，进行详细测量和描述，取样密度达到几，进行详细测量和描述，取样密度达到

35、几十厘米的网络十厘米的网络(1(1英尺英尺1 1英尺英尺)，把这类砂体的储层物性，把这类砂体的储层物性(如渗透率如渗透率)的空间分布，的空间分布，原原本本的揭示出来，以此作为原型模型原原本本的揭示出来，以此作为原型模型。从中利用从中利用地质统计技术地质统计技术寻找其物性空间分布的统计规律，以此统计规律就寻找其物性空间分布的统计规律，以此统计规律就可以去预测井下各类储层的物性分布可以去预测井下各类储层的物性分布。国外一些主要石油科研机构、院校和油公司都在开展这一工作。国外一些主要石油科研机构、院校和油公司都在开展这一工作。二、储层地质建模方法2 2、随机建模方法、随机建模方法（1 1）随机建模的

36、必要性）随机建模的必要性地下储层本身是确定的储层的随机性质是指那些在现有资料不完善的条件下，需要通过猜测确定的储层性质随机模拟结果比拟合结果更贴近“真实”二、储层地质建模方法2 2、随机建模方法、随机建模方法 挪威挪威NorskNorsk Hydro A/S Hydro A/S公司公司HelgeHelge H.H.HaldorsenHaldorsen和和Eivind DamslethEivind Damsleth（19901990）对随机模拟技术作了较全面的介绍。他们认为，在油藏工程上应用随机模拟有对随机模拟技术作了较全面的介绍。他们认为，在油藏工程上应用随机模拟有6 6个原因，即个原因，即

37、1）有关储层空间大小、内部几何结构和岩石性质变化的资料不完整；2）储层建块或相空间配置复杂；3）岩石性质随空间位置和方向的变化难以掌握；4）在平均化时特征值和岩石体积之间的关系不清楚；5）静态油藏资料（沿井的点值，如K、H、Sw和地震数据）相对于动态油藏资料（与时间有关的影响因素、岩石结构影响采收率等）的丰度；6）方便和快速。Estimation versus SimulationEstimation:locally accurate and smooth,good for visualizing trends,no assessment of global uncertaintySimula

38、tion:honors spatial variability,good for flow simulation,assessment of uncertainty with alternative realizations插值与模拟插值与模拟Permeability Cross Section:KrigingGRIDSTATGriddingSize-1000-1550-1500-1450-1400PermeabilityDistance-10001000300050007000SubseaDepth-1550-1500-1450-1400.051581270S2S3S4GRIDSTAT 5-

39、16-97 Permeability Cross Section:SimulationPermeability Cross Section:SimulationGRIDSTATGriddingSizeDistance-10001000300050007000-1550-1500-1450-1400Distance-10001000300050007000SubseaDepth-1550-1500-1450-1400.051581270S2S3S4GRIDSTAT 5-16-97 Stochastic Reservoir ModelingRealityDistribution of Rock/F

40、luid Propertiessingle true distributionRecovery Processactual process implementedField ResponseModelDistribution of the Rock/Fluid Propertiesmultiple stochastic models Recovery Processnumerical model of processField Response岩石和流体属性分布确定性的油田开采过程单个真实分布油田响应真实实现岩石和流体属性分布模拟的油田开采过程多个随机模型油田响应生产可能性分布（2 2）储层地

41、质知识库建立建立二、储层地质建模方法2 2、随机建模方法、随机建模方法 储层地质知识库是根据储层储层地质知识库是根据储层地质概念模型地质概念模型，结合静、，结合静、动态资料对单井模型进行统计分析的基础上建立的能够动态资料对单井模型进行统计分析的基础上建立的能够定量表征储层特征参数统计分布规律的地质知识，它们定量表征储层特征参数统计分布规律的地质知识，它们是储层随机建模的控制条件。是储层随机建模的控制条件。露头调查露头调查地震预测与解释地震预测与解释密井网统计密井网统计 分布概率、平均值、中值、标准偏差、最大值、最小分布概率、平均值、中值、标准偏差、最大值、最小值、变异系数及各参数间的相关系数等

42、。值、变异系数及各参数间的相关系数等。利用计算机研究一些随机建模算法。针对不同沉积类型储层本身的物性参数空利用计算机研究一些随机建模算法。针对不同沉积类型储层本身的物性参数空间分布特点，形成一些模拟其规律的算法。至今已推出一些商业性软件。如法间分布特点，形成一些模拟其规律的算法。至今已推出一些商业性软件。如法国石油研究院和地质统计中心等合作推出的一个国石油研究院和地质统计中心等合作推出的一个 HereSimHereSim”软件，曾声称最适软件，曾声称最适合河流合河流三角洲砂体。美国斯三角洲砂体。美国斯坦福大学坦福大学已有一些通用算法公开出售。挪威一已有一些通用算法公开出售。挪威一个叫个叫ODE

43、NODEN公司的推出一个公司的推出一个STORMSTORM软件在市场上推销。美国雪菲龙公司曾大力研究软件在市场上推销。美国雪菲龙公司曾大力研究“分形分形”在储层建模中的应用，等等。在储层建模中的应用，等等。这些随机建模方法，总的追求：利用其技术建立的地质模型，交给数值模拟进这些随机建模方法，总的追求：利用其技术建立的地质模型，交给数值模拟进行历史拟合，一次运算就在大多数井点拟合得较好，这就说明模型基本符合地行历史拟合，一次运算就在大多数井点拟合得较好，这就说明模型基本符合地下实际。或者利用建立的模型布井，选择成功机率最大的井位去实施。下实际。或者利用建立的模型布井，选择成功机率最大的井位去实施

44、。我国东部各主力油田缺乏储层的直接露头可供研究，在西部进行了一些工作，我国东部各主力油田缺乏储层的直接露头可供研究，在西部进行了一些工作，主要针对河流砂体储层。主要针对河流砂体储层。大庆的三次加密试验区大庆的三次加密试验区，井网已达到，井网已达到100100口井口井kmkm2 2，利用这一难得的资料，进行精细描述，可供其他地区和油田借鉴。利用这一难得的资料，进行精细描述，可供其他地区和油田借鉴。随机建模方法，一些院校都有一些软件研制出来，在西部油田早期评价阶段进随机建模方法，一些院校都有一些软件研制出来，在西部油田早期评价阶段进行油藏描述建立地质模型上已取得很好效果，在老油田中为研究剩余油饱和

45、度行油藏描述建立地质模型上已取得很好效果，在老油田中为研究剩余油饱和度还没有实践经验。还没有实践经验。（3 3）地质统计学方法和技术）地质统计学方法和技术二、储层地质建模方法2 2、随机建模方法、随机建模方法变差函数分析变差函数分析储层参数空间结构分析就是对储层参数进行一系列统计分析，储层参数空间结构分析就是对储层参数进行一系列统计分析，研究储层的空间结构及各储层参数的空间分布的连续性和各向异研究储层的空间结构及各储层参数的空间分布的连续性和各向异性。性。目前，研究数据变量空间连续性或各向异性的方法和手段有目前，研究数据变量空间连续性或各向异性的方法和手段有多种，如多种，如协方差函数、相关函数

46、协方差函数、相关函数等，但是这些方法只能概括地质等，但是这些方法只能概括地质体某一特征的整体概况而无法反映其局部变化特征，地质统计学体某一特征的整体概况而无法反映其局部变化特征，地质统计学中引入变差函数。中引入变差函数。二、储层地质建模方法（3 3）地质统计学方法和技术）地质统计学方法和技术变差函数分析变差函数分析克立格克立格离散变量指示型模拟离散变量指示型模拟高斯型模拟高斯型模拟渗透率指示模拟渗透率指示模拟模拟退火模拟退火变差函数变差函数 假设空间点假设空间点只沿某一方向上变化，那么我们把只沿某一方向上变化，那么我们把区域化变量在两点处区域化变量在两点处的值之差的方差之半定义为在该特定方向上

47、的变差函数的值之差的方差之半定义为在该特定方向上的变差函数，它表示它表示区域化区域化变量的两值变量的两值Z(x)Z(x)、Z(x+h)Z(x+h)的变异程度。记为的变异程度。记为：在实际工作中，实验变差函数通常用计算算术平均值的方法来获得，即在实际工作中，实验变差函数通常用计算算术平均值的方法来获得，即：r x hVar Z xZ xh(,)()()122)(1)()()(21)(hNiiihxZxZhNhr变差函数分析变差函数分析二、储层地质建模方法（3 3）地质统计学方法和技术）地质统计学方法和技术Calculating Experimental Variograms )(2)()()(1

48、)(2hNhuzuzhNh.Example:Starting With One Lag(i.e.#6)Start at a node,and compare value to all nodes which fall in the lag and angle tolerance.变差函数分析变差函数分析(1)半变异函数：(2)交叉半变异函数：(3)指示半变异函数：先对变量进行指示化，再针对指示化变量求取半变异函数。(4)协方差半变异函数：式中xi，yi为地质区域化变量，它既具有随机性，又具有空间结构性，h为方向矢量，N(h)为数据点对数，h12N hxyii2i=1N h zziii1i1i=

49、1N hh12N hxyxy z xi1 z xi,z k0 k如果为第 个截断值其它zk C h12N hx ym mii-h+hi=1N h m=1N hz x m=1N hz x+h-hii=1N h+hii=1N h实验变异函数求取(5)对数半变异函数:(6)相对半变异函数：(7)绝对半变异函数：(8)平方根半变异函数：式中xi，yi为地质区域化变量，它既具有随机性，又具有空间结构性，h为方向矢量，N(h)为数据点对数，Liii=1N hh12N hl n xl n y2 gRmm2hh-h+h2 miii=1N hh12N hxy Riii=1N hh12N h xy m=1N hz

50、 x m=1N hz x+h-hii=1N h+hii=1N h变异函数模型的拟合变异函数模型的拟合 对实验变异函数做最优拟合，从而确定变异函数的块金常数Co、变程a和基台值C(0)。选择并建立合适的变异函数模型是地质统计学的基础。常用的变异函数模型有四种：(1)球状模型：(2)指数模型：hc h=0c1.5hahac 0 hac+c h a000 053.h h=0c1exp-hac h 000(3)高斯模型：(4)幂模型：h h=0c1exp-hac h 02200 hc hca0克立格方法Weighted Linear Estimators（加权线性估计）加权线性估计）Derivatio