储层地质建模方法-徐怀民

第八章储层地质建模油藏描述和模拟是现代油藏管理的两大支柱。

油藏描述的最终结果是要建立油藏地质模型。

油藏地质建模是近年来兴起的一项对油藏类型、油藏几何形态、规模大小、厚度及储层参数空间分布等特征进行高度概括的新技术。

油藏地质模型的核心是储层地质模型。

高精度的三维储层地质模型不仅能深刻揭示储层岩石物理性质、空间分布的非均质性，而且对油田开发中油水运动规律有着十分重要的意义。

可以说，一个好的储层地质模型是成功进行油藏开发及部署的关键。

一、地质建模方法及其评述（一）地质建模方法在油田不同的勘探开发阶段，由于资料占有程度的不同、勘探目的与任务的不同，因而所建模型的精度及作用亦不同。

据此，可将储层地质模型分为三类，即概念模型、静态模型和预测模型（表8-1）。

表8-1 不同阶段的地质模型（据穆龙新，2000）建模的核心问题是井间储层预测。

在给定资料的前提下，提高储层模型精细度的主要方法即是提高井间预测精度。

利用井资料开展的储层地质模型是建模技术中的关键点，是如何根据已知控制点的资料，通过内插与外推从而了解资料点间及其外围油藏的特性。

根据这一特点，建立定量储层地质模型方法基于两点，即确定性的和随机性的。

1．确定性建模确定性建模方法认为，资料控制点间的差值是唯一的解，是确定性的。

传统地质工作的内插编图，就属于这一类。

克里金作图和一些数学地质方法作图也属于这一类建模方法。

开发地震的储层解释成果和水平井沿层直接取得的数据或测井解释成果，都是确定性建模的重要依据。

井间插值方法很多，大致可分为传统的统计学插值方法和地质统计学估值方法（主要是克里金方法）。

由于传统的数理统计插值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，因此插值精度很低。

实际上，这种插值方法不适用于地质建模。

为了提高对储层参数的估值精度，人们广泛应用克里金方法来进行井间插值。

克里金法是地质统计学的核心，它以变差函数为基本工具，研究区域化变量的空间分布规律。

储层地质建模综述【摘要】随着油气田勘探的不断深入，在储层研究过程中建立三维定量地质模型通过对地层格架、沉积微相、骨架砂体、物性参数和储层非均质性的分析研究，借助PETREL等地质建模软件建立三维储层地质模型来反映储层地质属性空间分布特征和变化规律，为油藏的高效开发提供了依据。

【关键词】储层油藏地质建模储层建模方法是在地质统计学理论的基础上发展起来的一种预测空间变量分布的方法，用于油气描述和油气分布预测的复合学科理论和方法体系。

它是集沉积学、储层地质学、构造地质学和石油地质学等地质理论，数学地质、地质统计学和油层物理学等方法为一体的，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，表征地下地质特征和各种油藏参数三维空间分布，建立能描述油气分布状况和流动特征的、地质的、岩石物理的、成岩的、构造的、流体及工程等意义的油气参数地质模型[4]。

在实际建模过程中，要建立一个合理的、科学的、完整的地质模型必须根据具体的地质情况，在一定的建模策略指导下，通过一定的建模工具，采用合理的建模方法建立尽可能符合地下是实际的地质模型，最终建立的地质模型是否可靠需根据实际情况进行模型的优选和验证。

1 地质建模的步骤1.1 基础储层地质研究及数据集成统计以层序地层学、沉积学、储层地质学等为重要依据通过对研究区域的数据进行整理，建立标准储层建模数据格式，然后对数据匹配关系进行检查和修改，利用研究区丰富的井资料，提取能够反映储层非均质性的地质统计特征，作为建模对象和地质约束条件。

1.2 三维地质模型的建立储层地质模型的方法分为确定性建模、随机建模。

确定性建模是从确定性资料的控制点出发，推测井间未知区域并给出确定性的预测结论；随机建模是应用随机模拟方法对井间未知区域给出多种可能的预测结果。

油气田开发的实践证明以变差函数理论为核心，以地质统计学理论为基础，发展起来的研究空间变量分布的随机建模将成为储层建模的主要建模方法。

中外科技情报储层地质建模方法摘要：储层地质建模是为了定量地表征各种储层的空间几何形态及物 性特征，最终为计算机模拟提供一个客观的、切合实际的储层地质模型。

当前国内外储层地质建模的总体思路和方法基本上是一致的，即在广泛收 集地质（包括露头、钻井及综合测试） 、地震及测井资料的基础上，利用沉 积学、储层地质学和一系列数学方法（包括地质统计学、分形几何学、随 机数学、模糊数学等）来定量表征二维或三维储层的宏观几何形态及内部 特性参数的空间变化，最终利用计算机来动态地模拟储层的空间变化特征。

一、储层地质建模方法 目前建立储层地质模型的方法主要有确定性建模、随机建模。

其中随 机建模是近年来国内外研究的一个热点。

近几年，又出现了综合确定性建 模和随机建模两种方法的约束建模。

1 确定性建模 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。

主要手段是利用地震资料、水平井资料、露头类比资料 和密井网资料。

目前，确定性建模所应用的储层预测方法主要有：储层地 震学建模、储层测井地质建模、水平井建模和露头原型模型建模。

（1）储层地震学建模 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。

以高分辨率的三维地震为基础，利用其覆盖 率高的优势，可以直接追踪井间砂体和求取储层参数。

该方法主要包括三 维地震和井间地震方法。

目前遇到的关键问题是分辨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。

（2）储层测井地质建模 储层测井地质建模主要是应用储层沉积学方法，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。

油田开发所面对的是不同地质条件和动态不断变化的各种类型的油藏。

其中，油藏岩石、孔隙结构、流体组成和物性变化等均具有复杂性，而且各个油藏的地质条件又不同，沉积作用也各不相同。

因此，对储层进行勘探与开发，将面临一定的问题。

为了合理地开发油藏，编制符合油田实际的开发方案和调整方案，必须尽可能建立符合实际情况的地质模型，对油藏进行详细的描述。

这就需要运用到储层地质建模的方法。

1　储层地质建模的主要方法及研究储层进行地质建模方法大致可以分为约束建模，确定性建模和随机建模三种。

其中确定性建模又可以分为水平井模型，露头原型模型建模[1]、储层地震模型和克里格插值法等。

以储层地震模型为例，是以真实三维地震数据为基础，直接追踪出井间砂体和求取储层参数。

近20年来国内外投入了很大力量开展研究随机建模。

主要是选择储层砂体在地面的露头，把这类砂体的储层物性空间分布详细精确的表示出来，作为原型模型。

利用地质统计技术寻找储层物性空间分布的统计规律，由此规律可以预测井下各类储层的物性分布。

主要方法有：变差函数分析、克里格法、模拟退火、序贯高斯模拟和离散变量指示型模拟等。

1.1　普通克里格方法普通克里格法在油田上应用较为普遍，它是根据待估点周围若干已知信息，利用变差函数的特点，对待估点的未知值做出估计，尽可能使估计值和观察值保持相等，估计方差最小[2]，表达式为：Z v*=λi Z i(X i)式中，Z v*—待估点的克里格法估计值；X i—待估点周围某点处的观测值，i=1，2，…n；λi—X i的权数，表示X i点值对估计值Z v*的贡献大小。

普通克里格方程组：λiγ(xi,x j)-μ=γ-(x i,x0)　j=1，2，…，nλi=1γ(xi,x j)—研究区内各信息点相互间的变异函数值；γ-(xi,x0)—待估点与各信息点间的变异函数值；μ—拉格朗日系数。

估计方差的表达式为：普通克里格法使用较为普遍，它对孔隙度、泥质含量这些变化比较平稳的参数估值效果比较明显。

断块油藏储层建模及剩余油挖潜建议断块油藏是指由多个不连续的油气圈闭组成的特殊类型油气藏。

由于地质构造和流体运移的影响，断块油藏的储层通常表现为非均质性和多孔隙分布。

对于断块油藏的储层建模和剩余油挖潜具有一定的挑战性。

本文将详细介绍断块油藏储层建模的方法和技术，并提出一些建议，以优化断块油藏的剩余油开发潜力。

一、断块油藏储层建模1.地质建模地质建模是断块油藏储层建模的第一步，通过对地层构造、岩性、孔隙结构和断裂属性等地质信息的收集和整理，构建起地质模型。

断块油藏的地质模型需要考虑地层非均质性和多尺度的特点，因此常常需要采用多分辨率地质建模方法，将不同尺度的地质信息融合到地质模型中。

2.流体模拟流体模拟是断块油藏储层建模的关键环节，通过对储层渗流性质和油气运移规律的模拟和预测，确定断块油藏的流体分布和动态变化。

对于断块油藏，常常需要采用离散单元模拟（DFN）等高级模拟方法，考虑多尺度渗流通道和断层对流的影响。

3.储层建模储层建模是断块油藏储层建模的最终目标，通过对地质建模和流体模拟结果的整合和优化，构建起储层模型。

储层模型需要包括储集层的几何形态、孔隙结构和渗透性等特征，以及生产井网的分布和布局。

对于断块油藏的储层建模，需要充分考虑非均质性和多尺度特点，尽可能还原真实的地质和流体信息。

二、剩余油挖潜建议1.多尺度剩余油评价断块油藏的非均质性和多尺度特点决定了剩余油分布不均匀且难以预测，因此需要采用多尺度的剩余油评价方法。

通过对储层多尺度特征的分析和综合，识别和评估不同尺度下的剩余油分布，确定剩余油高产区和低产区，为进一步的开发调整和优化提供依据。

2.优化开发调整针对不同尺度的剩余油特征，可采取相应的开发调整措施，优化剩余油挖潜。

在剩余油高产区，可以采取增产措施，如改造井网、调整注采方式等，提高剩余油采收率；在剩余油低产区，可以采取探采结合、多层开发等措施，开发难以触及的剩余油资源。

3.技术支持应用断块油藏的储层建模和剩余油挖潜需要依托大量的地质和地面数据，并借助高级的地质和油藏工程技术手段。

逻辑与辩证思维指导下的“储层构型理论与方法”课程建设作者：岳大力，吴胜和，徐怀民，侯加根，刘钰铭来源：《教育教学论坛》 2013年第10期岳大力，吴胜和，徐怀民，侯加根，刘钰铭（中国石油大学（北京）地球科学学院，北京102249）摘要：储层构型是油气田开发地质的热点与难点。

近年来中国石油大学（北京）地质工程（油气田开发地质）专业半数以上的研究生毕业论文从事储层构型研究。

以我校开发地质团队十多年来储层构型科研攻关取得的成果为基础，开设了“储层构型理论与方法”课程。

课程组经过几年的探索，将逻辑思维与辩证思维贯穿教学始终，取得了良好的教学效果，可为其他学校同类课程提供借鉴。

关键词：储层构型；逻辑思维；辩证思维；课程建设中图分类号：G642.3 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）10-0137-02储层构型（Reservoir architecture），亦称为储层建筑结构，是指不同级次储层构成单元的形态、规模、方向及其叠置关系[1]。

我国六七十年代开发的主力油田大部分已进入高或特高含水阶段产量递减期，但采收率相对较低，一般为30%左右，而相当数量的剩余油以不同规模、不同形式、零散地分布于长期水驱（或聚驱）后的油藏中。

随着油气开发程度的不断深入，砂体内部的剩余油挖掘逐渐成为油田开发的主要目标，而储层构型（导致储层内部的渗流屏障和渗流差异）是控制这部分剩余油的重要因素，也是近年来油气藏开发地质研究的热点与难点。

正是在这样的背景下，中国石油大学（北京）为地质工程（油气田开发地质）专业研究生开设了“储层构型理论与方法”课程，共32学时，其中实践课10学时。

本课程的任务重在使学生了解碎屑岩储层构型基本理论，掌握储层构型的研究方法和技术，提高学生分析问题和解决问题的能力。

2008年设课以来，课程组不断探索教学方法，充分将逻辑思维与辩证思维贯穿课程教学始终，对提高教学效果起到了至关重要的作用。

专利名称：储层天然裂缝三维地质建模方法、装置、电子设备及介质
专利类型：发明专利
发明人：赵向原,胡向阳
申请号：CN202010923767.7
申请日：20200904
公开号：CN114153002A
公开日：
20220308
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本申请公开了一种储层天然裂缝三维地质建模方法、装置、电子设备及介质。

该方法可以包括：进行目的层小层精细划分与对比，建立三维地质模型；对各目的层段岩石力学层进行识别划分，基于三维地质模型建立精细岩石力学层分布三维模型；建立不同类型天然裂缝参数与地质因素之间的定量关系与各类天然裂缝密度曲线；基于精细岩石力学层分布三维模型，结合天然裂缝密度曲线，建立天然裂缝三维密度模型；根据定量关系，建立不同类型天然裂缝离散模型，最终得到天然裂缝离散网络模型。

本发明客观表征天然裂缝的地下存在状态，使模型符合地质实际，降低中小尺度天然裂缝建模过程中的不确定性，提高模型精度，为油藏数值模拟提供可靠的地质数据体。

申请人：中国石油化工股份有限公司,中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院
地址：100027 北京市朝阳区朝阳门北大街22号
国籍：CN
代理机构：北京思创毕升专利事务所
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