Petrel 2014 Fracture modeling裂缝建模

Petrel裂缝分析与裂缝建模技术-工程课件-精心整理Petrel 裂缝分析与裂缝建模技术Petrel 裂缝分析与裂缝建模技术1．裂缝型油气藏分布及裂缝认识方法1）低渗油藏的主要特点2）裂缝认识方法：通常我们容易在岩心描述数据中获得厘米级的裂缝数据，在地震断层数据中获得公里级的裂缝数据，在露头数据中获得米级、十米级的裂缝数据。

2．裂缝建模理论基础3．裂缝建模理论难点4．Petrel软件裂缝建模1）裂缝强度曲线生成2）裂缝古构造挠曲度分析3）裂缝与断层距离分析4）开发动态对裂缝发育的认识5）裂缝发育方向分析6）裂缝强度属性模拟7）裂缝强度约束下的DFN模拟8）模型粗化5. 影响裂缝发育的地质因素很多，各种因素互相作用，使裂缝分布难以预测。

一般从三个角度来进行，一是针对构造应力场和曲率，二是用统计地质学预测井间裂缝分布，三是充分利用地震资料预测裂缝的空间分布。

裂缝性储层地质建模技术1、裂缝表征参数描述1）裂缝的倾角频率分布图2）裂缝的间距分布图3）裂缝的方位分布图2、裂缝的测井识别3、裂缝的空间分布预测1）构造恢复法2）有限元法3）光弹模拟实验裂缝建模软件ReFract简介1、目前有哪些裂缝建模技术1）地质力学模拟（Geomechanical Modeling）模拟过程极为复杂。

主要依据是构造恢复。

过分简化了裂缝成因，只考虑构造变形，而忽视了岩性分布、岩石物性、和其他复杂地质现象对裂缝发育的影响。

2）离散裂缝网络（Discrete Fracture Network，DFN）对裂缝的模拟采用离散的方法。

非常依赖井中成像数据。

可以较精确的模拟近井位置的裂缝分布，对远离井位的裂缝描述精度较差。

只能使用地质与地震属性的二维分布图来制约裂缝模型的生成。

因此，只适合有大量成像井的区域，而不适合少井的勘探区域。

3）连续裂缝分布模型（Continuous Fracture Models，CFM）与传统地质建模相同的三维空间网格。

Petrel 裂缝分析与裂缝建模技术Petrel 裂缝分析与裂缝建模技术1．裂缝型油气藏分布及裂缝认识方法1）低渗油藏的主要特点2）裂缝认识方法：通常我们容易在岩心描述数据中获得厘米级的裂缝数据，在地震断层数据中获得公里级的裂缝数据，在露头数据中获得米级、十米级的裂缝数据。

2．裂缝建模理论基础3．裂缝建模理论难点4．Petrel软件裂缝建模1）裂缝强度曲线生成2）裂缝古构造挠曲度分析3）裂缝与断层距离分析4）开发动态对裂缝发育的认识5）裂缝发育方向分析6）裂缝强度属性模拟7）裂缝强度约束下的DFN模拟8）模型粗化5. 影响裂缝发育的地质因素很多，各种因素互相作用，使裂缝分布难以预测。

一般从三个角度来进行，一是针对构造应力场和曲率，二是用统计地质学预测井间裂缝分布，三是充分利用地震资料预测裂缝的空间分布。

裂缝性储层地质建模技术1、裂缝表征参数描述1）裂缝的倾角频率分布图2）裂缝的间距分布图3）裂缝的方位分布图2、裂缝的测井识别3、裂缝的空间分布预测1）构造恢复法2）有限元法3）光弹模拟实验裂缝建模软件ReFract简介1、目前有哪些裂缝建模技术1）地质力学模拟（Geomechanical Modeling）模拟过程极为复杂。

主要依据是构造恢复。

过分简化了裂缝成因，只考虑构造变形，而忽视了岩性分布、岩石物性、和其他复杂地质现象对裂缝发育的影响。

2）离散裂缝网络（Discrete Fracture Network，DFN）对裂缝的模拟采用离散的方法。

非常依赖井中成像数据。

可以较精确的模拟近井位置的裂缝分布，对远离井位的裂缝描述精度较差。

只能使用地质与地震属性的二维分布图来制约裂缝模型的生成。

因此，只适合有大量成像井的区域，而不适合少井的勘探区域。

3）连续裂缝分布模型（Continuous Fracture Models，CFM）与传统地质建模相同的三维空间网格。

裂缝属性分布在整个三维空间，是真正意义上的三维裂缝分布模型。

Petrel是Schlumberger公司研发的以三维地质模型为中心的一体化油藏工作平台。

Petrel 一体化油藏工作平台实现了以地质模型为中心的，从地震综合解释到油藏数值模拟的工作流程。

面对当今日益复杂的油气藏的勘探开发技术挑战，Petrel创造了一个允许地质、地震、测井、油藏、钻井、数据管理多专业共享知识和成果的开放环境，Petrel也成为国际油公司解决油气藏勘探开发技术难题的首选。

Petrel平台使用了国际石油勘探开发领域的先进技术，包括断裂系统自动提取、复杂构造建模、多点相建模、裂缝系统分析、全三维可视化显示和解释、不确定性分析、模型自动更新工作流等功能。

Petrel以其友好的界面、强大的显示功能、无缝的数据整合为研究人员提供了多用户、多学科协同工作环境。

使各学科研究人员更好地共享知识和经验、提高工作效率和成果的准确性。

Petrel作为受到业界广泛应用和认可的软件平台，其一体化的工作理念、开放的研发环境和先进的技术功能已经引领软件发展的潮流。

Petrel平台分地学核心系统、地球物理系统、地质建模系统、油藏工程系统等共20多个功能模块，在地学核心系统和高级核心系统的支持下，系统中的每个模块均可独立运行，用户可以根据工作需求合理组合所需功能模块。

2.1核心模块Geoscience Core地学核心系统，是运行Petrel和其它模块的最基本的必要条件包括基本系统和三维网格建立。

应用它进行三维断层建模、生成层面图以及加载井数据和井的分层数据。

它能用于生成/编辑多边形，同时还可以作为一种方便宜的查询工具。

例如，浏览管理、质量检查以及查询PETREL TM工区等，所有信息的在线帮助系统也是这个模块功能的一部分。

2.2地球物理(1) SEISMIC INTERPRETATION地震解释Seismic Interpretation模块提供了主要的地震解释功能。

包括地震数据体二、三维显示和浏览，使解释人员快速浏览地震数据体，优选研究目标区；断层手工解释和自动解释(Automatic Fault Picking功能)；层位的二、三维手工解释和自动解释追踪功能；构造模型与地震数据体的同时显示，提高对地下地层和构造的了解。

更多Petrel资料及实战操作视频，请访问博客：http://iwith.me Fracture Modeling in PetrelPetrel is designed to be flexible, giving you the power to use any available data.Typically, to generate a good DFN, the Intensity in 3D is represented by a property generated from one/several fracture drivers. Many of these drivers can easily be generated in Petrel:Lithological/Facies drivers - Can be generated using Facies modeling / Geobodies / Property Calculator or Geometrical modeling.Seismic drivers - Can be generated from the extensive seismic attribute library present in Petrel, then resampled in as a property in the 3D grid.Mechanical drivers - Can be defined by Segment/Zone properties or Distance to objects in Geometrical modeling. In addition there are curvature generation possibilities from the Operations tab of surfaces, see Curvature operations.Parent topic: Fracture modelingFracture Modeling WorkflowBelow is a common workflow sequence, which provides the novice user with an easy guide through the steps of generating a useful fracture model. For the experienced user, the Petrel fracture workflow is open, providing versatility for specialized and customized workflows.How to set up a standard fracture model workflow (example)Step 1: Import, QC and display fracture interpretation from wells; could be dip and azimuth interpretation from Image log data.1. A useful import format is 'Point well data (ASCII)'; where each attribute describes a fracture type and quality.2. Create tadpoles to show dip/azimuth data.3. Use Stereonet to visualize the fracture data.Step 2: Data Analysis1. Create new point attributes using Calculator for rotation of dip relative to stratigraphic surface2. Assign fracture sets using selection tools in Stereonet3. Generate Fracture Intensity logs1. Upscale Intensity logs and model Intensity properties per fracture set2. Create fracture driver properties; can be used as secondary properties in co-kriging of the Intensity model1. Stochastic generation by sets using Intensity property as input2. Deterministic generation of fractures using fault patches from ant-tracking, fault surfaces, points or polygons3. Generate fracture attributes (aperture and permeability)1. Upscale fracture network properties (use Statistical or Flow based method)2. The upscaling should be done onto a Simulation grid (with less cells than the Geo grid)3. This will create property outputs which can be used in a Simulation run1. Set up a Simulation run.2. Use Matrix properties (standard properties) and fracture properties (from upscaling process) in Dual porosity simulationConsistency between matrix and fracture cells in dual porosity/permeability modelsECLIPSE & FrontSim require that corresponding matrix and fracture cells in dual porosity or dual permeability models are both either active or inactive. When you upscale properties from a discrete fracture network (DFN) some fracture cells are likely to have very low or zero porosity, resulting in inactive fracture cells, even if the corresponding matrix cells are active. This will result in warning or error messages from the simulator. To remedy this, you can use the 3D property calculator to create an ACTNUM property, for example:ACTNUM=IF(PorosityFracture < 0.01 OR PorosityMatrix < 0.01, 0, 1)You can vary the porosity threshold used as required. Assign this property to the “Boolean”property template, include it on the Grid tab of the' Define simulation case' process, and assign it to the ACTNUM keyword.更多Petrel资料及实战操作视频，请访问博客：http://iwith.me。

断层建模中如何较好的处理复杂接触关系的断层在做构造模型的过程中，遇到断层发育的油藏，断层交接关系又很复杂，即使勉强处理的断层接触关系，在网格化之后，网格的质量很难保证，往往容易形成畸形的网格，给数模的网格质量也很不理想。

在处理这种问题的时候，petrel2012给我们提供了一个好的解决办法，避免了上述的诸多问题。

工作流程如下1、在Structural framework下，双击Geometry definition进程（图1），创建一个新的几何体，从地震数据体得到工区范围，选择对应的深度域或时间域，点击ok（图2）。

2、双击Fault framework modeling进程，弹出窗口如下（图3），从input中输入所有的解释断层，设置相应的参数，点击ok，则自动生成含有所有断层相互连接关系的断层格架（图4）。

在3D窗口中查看断层之间的交接关系，对接触关系复杂又处理不好的断层，记下它们的断层名字。

3、展开Corner point gridding文件夹，双击Fault model from structural framework进程(图5)，在这个进程界面下，对第二步中记下的断层Closing FaultEast、Closing Fault South，在include标签下对应的断层名字处，不打勾，让它们不参与计算，设置相应的参数，点击ok（图6）。

即对处理不好的复杂断层先不让它参与形成断层模型，以保证整体断层模型的网格质量，然后按照常规的构造建模流程，进行pillar gridding<make horizons<make="" zones<layering，各个阶段都要进行相应的质量检查与控制。

一系列的小层构造模型建完之后，开始添加复杂的断层进入到成型的构造框架中。

采用阶梯状网格算法，保证复杂断层附近的网格不发生扭曲变形。

双击Stair-step faulting进程（图7），弹出界面窗口中即为没有参与断层模型建立的复杂断层（图8），在Stair-step标签下勾选，点击ok。

Petrel地质建模部分实用操作手册目录第一章Petrel简介 (1)1.1 关于本手册 (5)1.2 Petrel Workflow Tools功能简介 (6)1.3 安装并启动Perel (7)1.4 Perel用户界面简介 (8)1.5 菜单及工具条 (10)第二章数据格式说明及加载 (11)2.1 数据准备 (11)2.2 数据输入 (15)练习2-1 创建一个工区 (16)练习2-2 加载井数据 (16)练习2-3 加载分层数据 (20)练习2-4 加载地震数据 (21)2.3 编辑整理数据 (22)2.3.1 自动生成断层多变形 (22)2.3.2 生成/编辑Polygons (23)2.3.3 生成/编辑Surface (24)2.3.4 面体积计算 (27)2.4 井数据的管理 (27)2.4.1归类引擎（Saved searches） (28)2.4.2井滤波（well filter） (29)第三章聚类分析与井相关 (30)3.1 属性（地震、测井）聚类分析和判断 (30)3.2 井相关（Well Correlation） (37)第四章速度模型与域转换............................................................................. 错误!未定义书签。

4.1 构建速度模型.................................................................................. 错误!未定义书签。

4.2 时间-深度转换 ................................................................................ 错误!未定义书签。

第五章框架模型............................................................................................. 错误!未定义书签。

[Petrel2014使用技巧]Petrel 中近于垂直的地层如何创建构造模型Petrel中近于垂直的地层如何创建构造模型在petrel中，建模的储层段如果上下地层的倾斜度变化不大，在创建构造模型的时候比较好处理，但是对于上下地层的接触关系比较复杂，且中间发育的地层倾斜度近于90度，该如何处理这种地层关系那？比如在该工区中，horizon1是最上面近于水平发育的地层，horizon2和horizon3是中间从上到下依次发育的近于垂直的地层，horizon4是最下面近于水平发育的地层，在这4个层位中，中间的horizon2和horizon3分别被上部层位horizon1和下部层位horizon4截断，如图1所示。

针对从上到下依次发育的horizon1、horizon2、horizon3和horizon4这四个层位，要想创建符合该地层发育特征的构造模型，创建步骤如下。

1．定义模型和网格化边界点击define model定义一个模型，然后激活pillar gridding进程，打开一个2D窗口，投上4个层位，点击右边功能栏里的按钮，创建工区模拟边界，点击创建水平趋势线，保证网格质量，如图2所示。

make boundary from input and extend it with,空格中输入200，让边界往外延伸200个节点。

在Algorithm下，用收敛插值算法，settings下将Extrapolation Method改为Trend，然后ok即可，如图4、图5所示。

4．垂向细分小层双击layering进程，在建立的四个大层基础上进一步细分小层，设置zone细分割的标准为follow surface,设置每个最小单元厚度20米，在input标签下选择刚创建的趋势面reference surface放入每个zone对应的趋势面空格处，点击ok，如图6所示。

4．几何属性创建点击Geometrical modeling进程，进入界面下，选择zone and segment index方法，选择from all layers，点击ok，创建一个分层分断块的属性，在3D窗口中通过按钮显示，如图7、图8所示。

裂缝建模Fracture Modeling裂缝建模需要多步实现，涉及到油藏描述和模拟的方方面面。

其主要宗旨是基于地 质概念，充分利用基底解释、断层和成像测井的裂缝知识、通过类比野外露头建立的裂 缝概念模型、可预测裂缝成因的地震属性等等，并将这些资料转换成裂缝强度等参数， 建立三维的裂缝模型。

一、Petrel2007 裂缝模块主要功能根据所建立的精确的裂缝模型，我们可以充分了解相邻网格的空间相关性。

在模型 中，每一条裂缝都可以用一个面表示，Petrel将以离散性数据形式来描述裂缝，并建立 ‘离散裂缝模型。

Petrel2007 裂缝模块主要有两部分功能，即建立离散型裂缝几何模型建 立及和模型粗化裂缝等效物性模型建立。

1、裂缝数据准备裂缝信息可以直接采用岩心观测统计数据，或根据测井资料得到的倾角 和方位及裂缝类型等解释成果等。

2、裂缝性质分析对于不同地区，不同的构造运动也会产生不同性质的裂缝类型（一些可能 与构造变动有关，一些与沉积因素有关） ，裂缝网络是代表裂缝的平面组。

同类裂缝由同一个裂缝集产生，每个裂缝网络至少一个裂缝集合。

因此对不 同性质裂缝类型归类非常重要。

裂缝类型定义可以采用两种方法：一种是直接根据裂缝岩心观测结果 （裂缝倾角、倾向、开度等）直接记录入数据库；第二种是通过计算器计算 或立体图分析归类。

3、裂缝信息单井剖面建立根据单井统计结果可以产生裂缝累加曲线、密度曲线和裂缝属性等参 数，为井间预测奠定基础。

累积曲线：用来将油藏细分为力学区域的一种客观方法。

他们决定于与 强度计算密切相关的有效平滑形式，计算结果中带有一定主观性。

密度测井：对于模型密度是重要的元素，是裂缝网格的基本数据。

测井曲线是把离散的数据转换成统计的数据来描述裂缝。

对于密度测井构造窗的 长度对于曲线的光滑度很重要，例如：排出个别的裂缝的作用，用平均的值 画点，裂缝密度用累积对数的导数计算，与使用者定义的权一致或有偏差。