【7A文】油藏描述+第10章 油藏地质模型

1、,第十章 油藏地质模型,第十章 油藏地质模型,第一节 油藏地质模型的概念 第二节 确定性建模 第三节 随机建模 第四节 三维地质模型显示系统,1.油藏地质模型的概念 油藏地质模型是反映油藏地质特征三维空间分布的数字化模型，是油藏描述的最终成果。 它是对油藏类型、砂体几 何形态、规模大小、储层参数 和流体性质空间分布以及成岩 作用和孔隙结构的高度概括。,第一节 油藏地质模型的概念 一、油藏地质模型,油藏地质模型是三维数值模型 三维图形显示、任意旋转、任意切片 从不同角度显示储层的外部形态和内部特征。,(1)油藏综合评价的基础 (2)油藏数值模拟的重要基础 (3)开发方案优化的依据 (4)勘探和开发过程中，起预测作用。,2.建立油藏地质模型的意义,一个完整的油藏地质模型应包括： (1) 构造模型：油藏构造形态及断层分布； (2) 储层模型：储层结构及各种属性的空间分布； (3) 流体模型：储层内油气水性质及分布。,3.油藏地质模型的组成,4.一般建模软件的建模方法 (1)整个油藏网块化 (2)建立井模型 (3)各井同层位网块等时对比 相连建立层模型 模型中地质特征的表征： (1)以同层位网

2、块高程表征油藏构造特征 (2)以分隔储层网块的非储层网块表征储层的格架 (3)以储层网块中记入各种储层属性的量值表征这些 参数空间的分布和非均质面貌 网块尺寸的大小反映模型的粗细程度 属性量值的精度、井间插值的精度反映模型的精度,油藏地质模型的建立是从信息库(数据库和资料库)开始的，包括五个信息库： 地震信息库 (2) 地质信息库 (3) 测井信息库 (4) 测试信息库 (5) 生产动态信息库,二、油藏地质模型的建立基础 1. 基本数据库,(1) 地震信息库 用于地层划分对比、构造分析、地震相研究、砂体预测、储层参数预测、地层压力预测等。 (2) 地质信息库 包括区域地质资料、岩心录井、岩屑录井、地化录井等资料及其分析数据，这是油藏描述的第一性资料，可用于油藏描述各方面的分析研究。 (3) 测井信息库 可用于层组划分对比、测井相与沉积相研究，单井储层参数解释、油气水层解释、隔夹层解释、砂体内部结构、裂缝特征及分布等研究。,(4) 测试信息库 包括试油及试井资料及数据，用于流体性质及分布、油气产能、地层压力系统、砂体连通性、断层封闭性及裂缝宏观分布等研究。 (5) 生产动态信息库 用于开

3、发阶段储层、流体的动态变化及分布研究，分析水驱油状况、储量动用状况及剩余油分布状况，建立剩余油分布模型。,(1) 构造地质学、沉积学、石油地质学，储层地质学、油层物理学及油藏地球化学等； (2) 应用统计分析、地质统计学分析、灰色系统分析、神经网络分析、分形几何学分析及模糊数学等。,2.油藏模型的建模方法的理论基础,三、地质模型的类别 1. 按油田所处的开发阶段对油藏地质模型分类,根据油田所处的不同开发阶段对油藏地质模型精细程度的要求不同，将地质模型分三类： 概念模型 静态模型 预测模型,(1) 概念模型 把所描述的油藏（储层）的各种地质特征典型化、概念化，抽象成具有代表性的地质模型。只追求油藏总的地质特征和关键性的地质特征的描述，基本符合实际，并不追求每一局部的客观描述。 用途：为开发可行性研究和开发设计提供战略指导。,拒马河点坝侧积体沉积 模式与储层概念模型,(2) 静态模型（实体模型） 把所描述的油藏地质面貌，依据资料控制点实测的数据将其储层特征在三维空间的变化和分 布如实的描述出来而建立的地质模型，并不追求控制点间的预测精度。 用途：为油田开发实施方案（即注采井别的确定、射孔方

4、案实施等）、日常油田开发动态分析和作业实施、配产配注方案和局部调整服务。,(3) 预测模型 预测模型不仅忠实于资料控制点的实测数据，而且追求控制点间的内插外推值有相当的精确度，即对无资料点有一定的预测能力。 用途：指导油田开发中后期调整、三次采油，预测剩余油分布。,按照模型所表述的内容，可将地质模型分为四类 储层结构模型 流动单元模型 储层参数分布模型 裂缝分布模型,2.按照地质模型所表述的内容分类,(1) 储层结构模型 储层结构：是指储集砂体的几何形态及其在三维空间的展布，是砂体连通性及砂体与渗流屏障空间组合分布的表征。 储层结构模型：是表征储层结构的模型，数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。 储层结构模型的核 心是沉积模型。不同的 沉积条件会形成不同的 储层结构类型。,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：,(2) 流动单元模型 单 流动单元：是指根据影响流体在岩石中流动的地质参数（如渗透率、孔隙度、非均质系数、毛细管压力等）在储层中划分的纵横向连续的储集带；在该带中，影响流体流动的地质参数在各处都相似，并且岩层特点在各处也相似

5、。 流动单元模型：由许多流动单元块体镶嵌组合而成的模型，属于离散模型的范畴。各单元的界线与断层位置、岩性、岩相带及成岩胶结带的分布相对应。,流动单元模型是在储层结构模型基础上建立起来的，实际上是对储层结构的进一步细分。 流动单元模型既反映了单元间岩石物性的差异和单元间边界，还突出地表现了同一流动单元内影响流体流动的物性参数的相似性，可直接用于油藏模拟及动态分析，这对预测二次采油和三次采油的生产性能具有很强的指导意义。,(3) 储层参数分布模型 储层参数分布模型：是储层参数在三维空间变化和分布的表征。参数类型包括孔隙度、渗透率、泥质含量等。 由于影响流体流动的主控因素是渗透率分布的非均质性，因而渗透率分布模型是最重要的储层参数分布模型。,在储层参数中，孔隙度的取值较为容易，通过岩心及测井解释即可获取，并可达到较高的精度，而且由于孔隙度的空间变异性较小，因而孔隙度的空间分布模型也易于建立。 渗透率的三维分布模型的建立是个尚未完全解决的难题。井间渗透率分布的准确预测是更大的难题，这也是攻关热点。地质统计学随机模拟技术为井间渗透率分布的预测提供了有力的工具。,储层参数在三维空间上的变化和分布,

6、孔隙度模型,渗透率模型,含油饱和度模型,(4) 裂缝分布模型 裂缝模型：展现储层中裂缝的三维空间分布。 裂缝对油田开发具有很大的影响。在双重孔隙介质中，裂缝的渗透率比孔隙大得多，因此裂缝和孔隙的渗流差异很大。注水开发过程中，当裂缝从注水井延伸到采油井时，水很易沿裂缝窜入油井，造成油井水淹，从而使得油田稳产时间短，采收率很低。不同类型的裂缝、不同的裂缝网络和不同的裂缝发育程度对油田开发有不同的影响。因此，对于裂缝性储层，为了优化油田开发设计及提高油田采收率，必须建立裂缝分布模型。,裂缝分布模型可分为二类，其一为裂缝网络模型，表征裂缝类型、大小、形状、产状、切割关系及基质岩块特征等，其二为裂缝密度模型，表征裂缝的发育程度。 裂缝分布模型的建立具有一定的难度，特别是地下油藏的裂缝网络模型，需应用多学科方法、技术，如岩心分析、测井解释、试井分析、地震多波多分量研究及地质统计学随机模拟技术等进行综合研究和建模。,依据油藏描述的规模，一般将地质模型分为四级： 油藏规模地质模型 砂体(或砂组)规模地质模型 单层规模地质模型 孔隙规模地质模型,3. 依据油藏描述的规模，地质模型的分类,(1) 油藏规模

7、的地质模型 该模型是对一套油藏的整体表征。 重点：各砂体及其宏观非均质特征、储层的连通性、层间非均质性。 用途：油藏整体模拟，是决定开发战略、划分开发层系及开采方式的重要依据。 主要内容： 各种沉积环境的砂体在剖面上交互出现的规律性、平面延展性及三维分布特征； 各砂体间渗透率的非均质程度； 隔层的岩性、厚度、纵向上和平面上的分布； 构造裂缝的发育情况及分布。,(2) 砂体(砂组)规模的地质模型 该模型是对一个砂体或砂组的几何形态、规模、砂体侧向连续性及砂体内储集参数三维分布的表征。 重点：砂体内平面非均质性、侧向连续性。 用途：用于开发井网及注采系统的确定。,主要内容： 砂体几何形态、侧向连续性、砂岩厚度及砂体的宽厚比。 砂体内部的平面非均质性，特别是渗透率的平面分布及变化趋势等。 裂缝网络系统,(3) 单层规模的地质模型 该模型是对单砂层内储层非均质特征的表征。 重点：层内非均质性、渗透率的韵律差异、非渗透薄夹层的屏障作用、层理绕流等。 用途：模拟层内渗流差异、渗流屏障对开发的影响及相应的合理采油方式及工艺措施的制定。,主要内容： 渗透率在垂向上的韵律模式及其与微相的关系； 层内夹层

8、的类型、分布频率、密度及其与微相的关系； 层理及纹层的发育程度、类型及薄层内的分布； 层内渗透率级差、突进系数及变异系数，全层规模水平渗透率与垂直渗透率的比值等。,主要内容： 岩石骨架特征：矿物成分、粒度大小及分布、分选性、磨圆度、胶结特征等。 孔隙网格特征：孔隙类型及大小、喉道类型和大小、孔喉比、配位数、喉道迂曲度等。 孔壁特征：孔壁形态特征、颗粒表面润湿性、界面张力等。 孔内矿物特征：粘土矿物和其它敏感性矿物的类型、含量、产状等。,(4) 孔隙规模的地质模型 是对储层微观孔隙非均质性的表征。孔隙模型一般按砂体内不同岩性单元建立。,4.依据研究的数据对象或变量特征 依据研究的数据对象或变量特征，一般将模型分为三类： 离散型地质模型 连续型地质模型 混合型地质模型,(1) 离散型地质模型 离散型地质模型主要用于描述具有离散性质（各向异性）的地质特征，即储层某一性质的几何特性在空间上的不均一性分布，如沉积相分布、砂体位置和大小、隔、夹层的分布和大小、裂缝和断层的分布、大小、方位等。,(2) 连续型地质模型 连续型地质模型主要用于描述储层连续参数的空间分布，即储层的物理特性在空间上的不均一

9、性分布，如孔隙度、渗透率、流体饱和度、地震层速度、油水界面等参数的空间分布。,(3) 混合型地质模型 混合型地质模型用于将前两种储层属性的综合分布特征，即将离散参数与连续参数混合在一起的来表述储层的空间分布。,油藏地质模型建模技术中的关键点，是如何根据已知的控制点资料内插、外推资料点间及资料点以外的油藏特性。根据这一特点，建立油藏地质模型方法可分两大类：确定性建模方法；随机性建模方法。 确定性建模方法：资料控制点间的插值是唯一的，确定性的。 随机性建模方法：以已知的信息为基础，以随机函数为理论，应用随机模拟方法，产生可选的、等概率的储层模型的方法。,一、确定性建模方法 确定性建模方法认为资料控制点间的插值是唯一的，确定性的。 传统地质工作的内插编图、克里格作图和一些数学地质方法作图都属于确定性建模方法。 确定性建模井间参数获取方法： 开发地震的储层解释，水平井沿层直接取得的数据或测井解释，井间对比与插值。,第二节 确定性建模,从已知井点出发，应用地震横向预测技术，进行井间参数预测，并建立储层整体的三维地质模型。应用的地震方法主要有三维地震和井间地震方法。,1.地震方法,(1) 三维地震方法 三维地震资料具有覆盖面广、横向采集密度大的优点，因此，应用三维地震资料，结合井资料和VSP资料，可在油藏评价阶段建立油组或砂组规模的储层地质模型。 精度：常规的三维地震垂向分辨率一般为1020m。 分辨至砂组或油组规模，预测的储层参数精度 较低，为大层段的平均值。 用途：勘探阶段的储层建模，确定地层层序格架、构 造圈闭、断层特征、砂体的宏观格架及储层参 数的宏观展布。,(2) 井间地震 采用井下震源和井下多道接收排列，比地面地震具有更多的优点： 震源和检波器均在井中，避免了近地表风化层对地震波能量的衰减，可提高信噪比； 采用高频震源，井间传感器离目标非常近，增加了地震资料的分辨率； 利用地震波的初至，实现P波和S波的井间地震层析成像，可准确重建速度场。 井间地震可大大提高井间储层参数的解释精度,2.水平井方法 水平井可直接取得储层侧向或沿层变化的参数，藉此可建立确定性的储层模型。 水平井的钻井技术和经济可行性已经解决，但作为一种技术手段来应用，目前还是少量的。此外，水平井很难进行连续取心，而是依赖井的

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