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确定性建模综述

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地质 储层 沉积 地化 层序地层
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储层表征与建模1内容摘要随着计算机技术的迅速发展,对油藏各种特征进行三维空间定量描述和预测的综合技术,即油藏描述技术得到了很大的发展,而建立三维定量模型是现代油藏描述的核心。油藏模型研究是 20 世纪 80 年代中后期兴起的一项用于油藏描述和油藏物性分布预测的复合学科理论和方法体系,它是集数学地质、地质统计学、油层物理学等方法于一体,最大限度应用计算机技术进行油气藏及内部结构精细解剖,揭示油气分布规律,建立能够描述油气分布状况和流动特征的地质的,岩石物理的等油气参数地质模型。一般所说的地质模型指储层地质模型,且主要是建立储层孔隙度、渗透率的三维空间定量分布模型。目前,储层建模技术的发展趋势是由定性向定量发展、单学科建模研究向多学科综合建模发展、静态资料建模向动静态资料结合建模发展。其方法主要分为两类:确定性建模和随机建模。 本篇主要是简介目前可行的确定性建模的方法、优缺点及适用范围。关键词:确定性建模 储层沉积 储层地震 克里格 储层表征与建模2一、确定性建模方法确定性建模是对井间未知区给出确定性的预测结果,即从已知确定性资料的控制点(如井点)出发,推测出点间(如井间)确定的、惟一的和真实的储层参数。传统地质方法的内插编图、克里格作图和一些数学地质方法作图都属于这一类建模方法。目前,确定性建模所应用的储层预测方法主要有 3 种。层地震学方法储层地震学方法主要是应用地震资料研究储层的几何形态、岩性及参数的分布,即从已知井点出发,应用地震横向预测技术进行井间参数预测,并建立储层的三维地质模型。该方法主要包括三维地震和井间地震方法。(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。应用三维地震资料(主要是利用地震属性参数,如层速度、波阻抗、振幅等),结合井资料和 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,主要确定地层格架、断层特征、砂体的宏观格架及储层参数的宏观展布。(2)井间地震方法。由于井间地震方法采用了井下震源及邻井多道接收,因而比地面地震(如三维地震)具有更多的优点:有较高的信噪比、增加了地震信息的分辨率、利用地震波的初至可准确地重建速度场,从而大大提高了井间储层参数的解释精度。层沉积学方法储层沉积学方法主要是在高分辨率等时地层对比及沉积模式基础上,通过井间砂体对比建立储层结构模型。井间砂体对比是在沉积模式和单井相分析的基础上进行的。传统对比方法主要依据井间测井曲线的相似性或差异性来进行井间砂体解释。实际上,科学的井间砂体对比应是利用多学科方法(层序地层学原理、沉积学原理、高分辨率地震勘探资料及地层测试资料等)进行综合一体化的解释过程。里格方法克里格方法是以变差函数为工具进行井间插值而建立的储层参数模型。井间插值是建立确定性储层参数分布模型的常用方法。该方法大致可以分为传统的统计学插值方法和地质统计学估值方法(主要是克里格方法)。由于传统的数理统计学插值方法(如反距离平方法)只考虑观测点与待估点之间的距离,而不考虑地质规律所造成的储层参数在空间上的相关性,因此插值精度较低。为了提高对储层参数的估值精度,人们广泛应用克里格方法来进行井间插值。克里格法估值是根据待估点周围的若干已知信息,应用变异函数所特有的性质对估点的未知储层表征与建模3值做出最优(即估计方差最小)、无偏(即估计值的均值和观测值的均值相等)估计,基本的克里格方法包括简单克里格、普通克里格、具有各种趋势模型的克里格、协同克里格和指示克里格等。二、确定性建模的优缺点及适用范围(1)确定性建模是局部最优估计,它只考虑局部估计值的精度,而未考虑估计值的空间相关性。(2)确定性建模给出观测值间的平滑估值,而削弱了观测数据的离散性,忽略了井间的细微变化。(3)确定性建模只产生一个模型。(4)确定性建模掩盖了非均质程度(即离散性),特别是离散性明显的储层参数(如渗透率)的非均质程度,因而不适用于渗透率非均质性的表征。而对于一些离散性不大的储层参数,如孔隙度,应用克里格插值方法研究其空间分布,并用于估计储量,亦表现出方便、快速、准确的优越性。(5)储层建模的对象是各种地质特征,如沉积相分布和相应的特征参数空间分布。其实储层本身是确定的,但是,在资料不完善以及储层结构空间配置和储层参数空间变化复杂的情况下,人们难于掌握任一尺度下储层的确定的且真实的特征或性质,也就是说,在确定性模型中存在着不确定性,亦即随机性。(6)确定性建模可以很好地和地质模式结合,从而较容易满足地质规律。值得一提的是近几年来,对确定性建模方法,尤其是把测井、地震和地质模式结合的研究也逐渐在发展。确定性建模在克服了其原有的缺点后,优点也开始突出出来。(7)利用确定性储层地质建模系统可以描述地下复杂的地质环境,将复杂的地质构造情况、地质体的形态和结构以图形的形式表现出来,从而使地质技术人员和管理人员能够真实、直观的认识各种地质现象,这是解决各类地质问题的重要手段。确定性储层地质建模系统可以有效地应用于矿产资源勘查、油气勘探开发、煤田地质勘探、矿山生产和管理、地质灾害治理、水文地质与工程地质、城市环境地质等地质科学各个领域,具有重要的理论和实际意义。储层表征与建模4参考文献[1]张婷 徐守余. 储层地质建模技术研究与展望[J]. 长春理工大学学报(高教版),2009,4(4):1.[2]解伟. 储层建模方法研究[J].[3]胡向阳 熊琦华 吴胜和. 石油大学学报(自然科学版)[J],2010,25(1):14]]. 石油天然气学报(江汉石油学院学报),2006,28(3):1.[5]宋海渤 ]1(3):16]王维斌 武骞. 储层确定性地质建模系统实现方法的探讨[J]. 内蒙古石油化工,2009,2:3.[7]]油大学出版社.
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