第七章储层地质模型
在油气田的勘探评价阶段和开发阶段，储层研究以建立定量的三维储层地质模型为目标，这是油气开发深入发展的要求，也是储层研究向更高阶段发展的体现。
现代油藏管理(Reservoir Management)的两大支柱是油藏描述和油藏模拟。油藏描述的最终结果是油藏地质模型，而油藏地质模型的核心是储层地质模型。这也是油藏描述所建立的各类模型中最难的一部分。三维定量储层地质模型的建立是国外近十年来的热门研究课题，无论是在模型的分类及建模方法方面都发展很快。这类模型的建立在我国是近几年来才发展起来的。
储层地质模型主要是为油藏模拟服务的。油藏数值模拟要求一个把油藏各项特征参数在三维空间上的分布定量表征出来的地质模型。实际的油藏数值模拟还要求把储层网块化，并对各个网块赋以各自的参数值来反映储层参数的三维变化。因此，在油藏描述中建立储层地质模型时，也抛弃了传统的以等值线图来反映储层参数的办法，同样把储层网块化，设法得出每个网块的参数值，即建成三维的、定量的储层地质模型。网块尺寸越小，标志着模型越细；每个网块上参数值与实际误差愈小，标志着模型的精度愈高。
第一节储层地质模型的分类
储层地质模型的研究在近十年来发展很快，不同学者从不同方面提出了不同的储层模型类型。
一、按开发阶段及模型精度的分类
在不同的开发阶段，资料占有程度不同，因而所建模型的精度也不同，作用亦不同。据此，可将储层地质模型分为三大类，即概念模型(conceptual model)、静态模型(Static model)和预测模型(Predictable model)(裘亦楠，1991)，体现了不同开发阶段不同开发研究任务所要求的不同精细程度的储层地质模型。
1.概念模型
针对某一种沉积类型或成因类型的储层，把它具代表性的储层特征抽象出来，加以典型化和概念化，建立一个对这类储层在研究地区内具有普遍代表意义的储层地质模型，即所谓的概念模型。
概念模型并不是一个或一套具体储层的地质模型，而是代表某一地区某一类储层的基本面貌，实际上在一定程度上与沉积模式类同，但加入了油田开发所需要的地质特征。图7-1为点坝砂体的储层概念模型——半连通体模式。
图7—1 储层概念模型：点坝砂体的半连通模式(据薛培华，1991)
从油田发现开始，到油田评价阶段和开发设计阶段，主要应用储层概念模型研究各种开发战略问题。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。但是，这种概念模型对开发战略的确定是至关重要的，可避免战略上的失误。如在井距布置方面，席状砂体可采取大井距布井，河道砂体则需小井距，而块状底水油藏则采用水平井效果最好。
2.静态模型
针对某一具体油田(或开发区)的一个(或)一套储层，将其储层特征在三维空间上的变化和分布如实地加以描述而建立的地质模型，称为储层静态模型。
这一模型主要为编制开发方案和调整方案服务，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析等。
60年代以来，我国各油田投入开发以后都建立了这样的静态模型，但大都是手工编制和二维显示的，如各种小层平面图、油层剖面图、栅状图等。
80年代以后，国外利用计算机技术，逐步发展出一套利用计算机存储和显示的三维储层静态模型，即把储层网块化后，把各网块参数按三维空间分布位置存入计算机内，形成了三维数据体，这样就可以进行储层的三维显示，可以任意切片和切剖面(不同层位、不同方向剖面)，以及进行各种运算和分析。这种模型可以直接与油藏数值模拟相连接。80年代中后期以来，我国纷纷引进了这类软件，这些软件显示了定量、快速精确运算及随时修正的优势，便于油藏管理。
但这种静态模型只是把多井井网所揭示的储层面貌描述出来，不追求井间参数的内插精度及外推预测。图7—2储层静态模型为一储层静态模型的实例，图中表示了三维孔隙度的分布。
3.预测模型
预测模型是比静态模型精度更高的储层地质模型。它要求对控制点间(井间)及以外地区的储层参数能作一定精度的内插和外推的预测。
实际上，在建立静态模型时，也进行了井间预测，但精度不高，这主要是由于技术条件和资料程度所限。地震资料覆盖面广但分辨率不足以确定三维空间任一点的储层参数绝对值，而井资料虽然垂向分辨率高但由于井距的限制不能代表整个三维储层。在目前条件下，采用的各种井间预测的地质统计学方法亦不能表征井间任意一点的储层参数绝对值。
图7-2 储层静态模型
预测模型的提出，本身就是油田开发深入的需求，因为在二次采油之后地下仍存在有大量剩余油需进行开发调整、井网加密或进行三次采油，因而需要建立精度很高的储层模型和剩余油分布模型。三次采油的技术在近二十年来获得迅速发展，但除热采外，其它技术均达不到普遍性工业应用的水平，其中一个重要的原因便是储层模型精度满足不了建立高精度剩余油分布模型的需求，因而满足不了三次采油的需求。由于储层参数的空间分布对剩余油分布的敏感性极强，同时储层特征及其细微变化对三次采油注入剂及驱油效率的敏感性远大于对注水效率的敏感性，因此要求储层模型具有更高的精度。为了适应注水开发中后期及三次采油对剩余油开采的需求，需要在开发井网(一般百米级条件下)将井间数十米甚至数米级规模的储层参数的变化及其绝对值预测出来，即建立储层预测模型。
二、按储层表征内容的分类
按照储层模型所表述的内容，可将储层地质模型分为储层结构模型、流动单元模型、储层参数分布模型、裂缝分布模型等。
1.储层结构模型
储层结构指的是储集砂体的几何形态及其在三维空间的分布。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Weber和Von Geuns (1990)将不同沉积相形成的储层结构类型归纳为三类，即千层饼状储层结构(Layercake reservoir architoctare)、拼合板状储层结构(Jigsaw-puzzle reservoir architecture)和迷宫状储层结构(Labyrintb reservoir architecture)(图7—3)。
(1)千层饼状储层结构
这类储层结构的主要特征为：
①由分布宽广的砂体叠合而成，为同一沉积环境或沉积体系形成的层状砂体。
②砂体连续性好，单层砂体厚度不一定完全一致，但厚度是渐变的。
