复杂断块油田开发后期精细地质建模技术对策

针对开发后期复杂断块老油田二次开发挖潜剩余油,需要准确认识储层三维空间分布、精细预测储层属性参 数,展开了精细地质建模技术研究。采用逐级控制、分步建模方法,有效地解决了复杂断块断层多、配置关系复杂、单 砂层层多且薄的构造建模难题。利用SKUA 软件地质网格系统,避免建模网格变形、坍塌及不稳定性等问题。同时, 采取多条件控制、嵌套约束模拟属性建模方法,保证物性模拟参数优相关性,借助GPU 加速、多核并行运算等技术手 段,重点单砂层重点剖析的方法,建立30.0 m×30.0 m×0.5 m 精度模型,准确表征储层的非均质性。将上述技术对策用 于港西油田五区二三维地质建模中,实现了储层精细三维可视化,提高了储层参数预测精度,为后续精细油藏数值模 拟预测剩余油提供科学、可靠的地质模型。     

煤层气藏储层裂缝建模研究

针对煤层气藏储层天然裂缝发育,采用DFN离散裂缝网络模型的裂缝性储层建模方法和思路。以沁端区块煤层气藏为例,首先,建立了煤层气藏三维构造模型,在构造模型的基础上,利用序贯高斯随机建模方法,建立了煤层气藏基质属性模型,为裂缝模型的建立与离散粗化奠定基础。然后,以测井解释的裂缝密度、长度、倾角、方位等统计数据为基础,在地震裂缝预测的属性体约束条件下,建立全区裂缝密度分布模型。最后,以裂缝密度分布模型为控制条件,利用离散裂缝网络技术(discrete fracture network,DFN),建立了沁端区块煤层气藏离散裂缝网络模型及其裂缝孔隙度、渗透率等属性模型。通过对模型的验证分析,认为该模型能客观真实地反应煤层气藏储层天然裂缝的几何特征和分布形态,为该区块煤层气藏数值模拟提供了地质基础和依据。     

利用Petrel软件进行精细地质建模研究

油藏建模是近年来发展起来的油藏定量表征的新技术,通过对油藏特征和属性参数进行模拟及预测.利用Petrel软件可以建立起定量的三维可视化油藏模型.并以油藏单元为目标,系统建模用于指导油藏的再认识和挖潜.     

储层地质随机建模方法研究

储层表征的重要内容是精细地质描述,储层地质随机建模对于科学的精细储层表征与描述具有很大的意义。目前已有的随机建模算法和商业软件可满足地质特征三维分布的图形要求,并可进行初步的井闯预测。在大量阅读国内外有关文献的基础上,详细综述了储集层随机建模技术的研究情况,该文简要介绍了储层地质随机建模方法基本原理,分析了随机建模常用的几种方法及其应用优势。     

复杂断块油藏的三维地质建模方法--以国外某油田为例

随着油气勘探开发的不断深入,一些具有复杂断块构造特征的油藏已逐渐成为开发的主体目标。建立精准的复杂断块油藏三维地质模型对指导油田开发有着重要的意义。三维地质建模技术能够更细致、准确地研究地下的油藏,为油藏的后续开发提供可靠的地质依据。以国外某油田断块构造发育区块为研究对象,针对研究区地质条件复杂、断层发育的特点,以地质、地震、测井资料为基础,搭建构造框架模型,应用地质统计学理论建立储层岩相及物性参数模型,揭示构造和储层空间分布特征,最终建立一个三维定量的油藏地质模型,在储层计算中各断块误差均小于5%,符合精度要求。该模型将为该区块数值模拟和井位设计等后续工作提供可靠的地质依据,同时也为同类复杂断块油藏的三维地质建模提供借鉴。     

北三区西部东块三维地质建模研究

北三区西部东块综合含水平均达90%以上,已进入特高含水期,但是地层中仍有大量的剩余油存在.为了进一步提高采收率挖潜这部分剩余油,需要进行精细的油藏描述,建立精细的三维地质模型.分析了研究区的储层地质特征并详细研究了目标层位PI1-PI4各个沉积单元的沉积特征.通过建立不同校正井点残差面算法的构造面模型,优选符合该区井网密度下的最优算法即反距离乘方加权移动平均算法,搭建该区地层框架模型. 采用确定性建模方法建立沉积微相模型,在微相模型的基础上,采用相控建模技术选择随机建模中的序贯指示模拟方法建立了符合地质规律的属性模型,从而为挖潜剩余油提供依据.     

冀东南堡凹陷一号构造1-1区储层建模研究

冀东油田南堡凹陷一号构造断层复杂、油水关系复杂、平面和层间差异大,油层评价难度大,受厚层玄武岩屏蔽影响,地震资料在低井控条件下不能满足储层分布研究需要。为此,笔者需要建立一套低井控条件下的储层地质模型并形成相应的地质建模方法,为开发早期编制合理的开发方案提供可靠的依据。本次建模采用的是petrel建模软件,运用确定性建模与随机建模相结合的方法,即相控随机模拟法,建立了冀东油田南堡凹陷一号构造1-1区的三维地质模型。三维地质模型表征了储层的非均质性、揭示了油气的分布规律。     

三维可视化建模实例研究—吴起柳沟油田建模

地质建模就是一种数字化了的油藏研究的手段,地质建模的过程就通过构造学、沉积学、地质统计学与现代计算机技术的有机整合实现油藏研究的数字化、定量化和直观化的表征;它将油藏描述的方法与过程数字化、可视化了。本文以延长油田吴起采油厂L6区块为研究对象,进行了沉积微相控制储层建模的方法研究,提出了大量地质知识库的建立和有针对性进行随机建模方法的选择,在沉积微相控制储层建模中重要作用;同时分析了随机建模方法适应性与不足之处,提出相控随机建模方法的发展方向。     

复杂致密储层裂缝特征研究

塔里木盆地奥陶系碳酸盐岩储层是一类典型的复杂致密油藏,奥陶系地层经过多期构造运动和古岩溶共同作用形成的岩溶缝洞型碳酸盐岩油藏,其中的一间房组和鹰山组储层以灰岩和白云岩为主,属于超低孔超低渗复杂致密储层。根据岩芯资料分析,一间房组岩芯分析孔隙度低于2% 的占90%,鹰山组岩芯孔隙度低于2% 的占67.3%,平均基质孔隙度约1.69%。露头、岩芯以及镜下薄片观察发现,在此类储层中,基质基本不具有储渗意义,绝大部分油气是储存在成岩后期产生的溶洞和裂缝中。储集空间是以构造变形产生的构造裂缝与岩溶作用形成的孔、洞、缝为主,其中洞穴是本区储层最主要的储集空间。裂缝具有双重作用,既是重要的储集空间,又是洞穴和裂缝连通的关键通道。裂缝和溶洞也是这类储层储集空间形态多样、大小悬殊、分布不均、具有很强的非均质性的根本原因。本文重点对一间房和鹰山组裂缝性进行了研究,分析裂缝测井响应特征,裂缝发育和分布规律,采用序贯高斯随机建模方法建立裂缝孔隙度、张开度和渗透率的三维分布模型,模拟结果表明,裂缝对渗透率的改造作用特别大,说明裂缝在储层储渗方面起着重要作用。     

柴达木盆地东坪气田基岩储层裂缝建模方法研究

东坪气田基岩气藏是罕见的非常规裂缝性气藏,有效模拟天然裂缝的发育状况及展布特征十分困难。针对这一问题,在分析东坪气田基岩气藏储集空间特征的基础上,确立了基岩储层DFN离散裂缝模型的建立思路。先基于成像测井解释的裂缝倾角、裂缝方位角等裂缝特性参数,将东坪基岩储层裂缝分为两组走向近似垂直的天然裂缝,分别模拟了两组天然裂缝的密度分布。再以裂缝密度曲线作为目标曲线、地震综合属性体作为趋势约束体,建立了DFN离散裂缝分布模型。通过提取裂缝密度、孔隙度及渗透率等属性参数,研究了东坪基岩储层裂缝的分布特征,发现裂缝主要受断层控制,平面上和纵向上均存在强的非均匀发育特性。最后,运用东坪基岩储层生产动态特征和气藏数值模拟的产量历史拟合效果检验了DFN离散裂缝模型对基岩储层的适用性。研究成果可为非常规基岩储层的裂缝模拟提供强有力的技术手段。     

裂缝性潜山变质岩储层地质建模方法——以锦州25-1S潜山为例

 针对裂缝性储层地质建模的难点和重点,在对渤海海域特殊变质岩潜山裂缝性油藏地质、物探、测井综合研究的基础上,针对国内外裂缝性储层地质建模的技术方法,提出了双重介质油藏储层的4步建模方法：① 建立基质和裂缝共用的三维构造模型;② 建立基质系统的属性参数模型;③ 建立裂缝网络几何模型,并将裂缝几何模型等效成裂缝参数定量模型;④ 动态校验模型。首次利用叠前地震反演资料做约束对裂缝发育的密度进行定量预测,并在此基础上根据成像测井解释的裂缝参数的统计规律对裂缝的三维分布进行预测,建立三维可视化的裂缝网络模型,将离散的裂缝网络转化为定量化的三维参数模型。以锦州25-1S油田裂缝性潜山基岩油藏为例,对裂缝性油藏（尤其是潜山油藏）的储层地质建模技术进行探讨和尝试。在对太古界潜山油藏构造、岩性、裂缝等精细描述的基础上,利用Fred和Petrel等先进地质建模软件建立了油藏的三维构造模型、裂缝空间展布及储层属性模型,对该裂缝性油藏进行了三维储层定量化表征,为该油藏开发方案的优化及实施奠定了基础。     

基于DFN离散裂缝网络模型的裂缝性储层建模方法

针对目前裂缝性储层建模方法存在的问题, 探讨DFN离散裂缝网络模型的裂缝性储层建模的思路和方法, 提出分大尺度和中小尺度两种裂缝级别建立DFN离散裂缝模型。首先, 按照确定性建模方法, 以三维地震资料建立大尺度裂缝的空间分布模型。然后, 以岩芯观测和成像测井解释的裂缝密度、长度、倾角、方位等统计信息为基础, 在地震裂缝预测的属性体约束下, 建立全区裂缝密度分布模型, 并以该数据体为约束, 利用随机建模方法, 建立中小尺度的裂缝网络模型, 实现井间裂缝密度的约束。最后, 通过整合大尺度和中小尺度的DFN模型, 建立Z地区综合离散裂缝网络模型及其裂缝孔隙度、渗透率等属性模型。该模型反映了储层裂缝的三维空间分布特征, 为该区油藏数值模拟提供了地质基础。     

一种基于随机粒子群的变差函数优化方法

变差函数是克里格法中反映区域化变量空间变化特征的有效数学模型,其在克里格插值算法中是重要的环节,由其确定的拟合模型参数直接影响插值精度。由于变差函数采用非线性模型,导致拟合误差曲面存在很多局部极值点。因此传统的最小二乘法不易达到满意的结果。基于这一问题,提出了基于随机粒子群优化(RPSO)算法的变差函数设计方法。实验结果验证了该方法的有效性。     

苏里格气田地质随机建模研究

苏里格气田有效开发的一个关键因素是准确预测有效储层的分布规律 .为了克服开发评价早期井距大、井网稀的困难 ,采取了地震资料与随机建模相结合的方法来建立储层地质模型 .在进行了大量地质统计的基础上 ,首先建立了二维剖面模型 ,研究砂体的侧向连续性特征 ,然后使用三步建模方法 ,分别建立了储层骨架模型、沉积相模型和三维属性体模型 .利用所建立的模型进行三维可视化研究 ,可以确定有效储层的分布规律 ,从而为开发方案的优化打下坚实的基础     

基于随机扩展方法的致密油储层裂缝建模研究

现有的储层裂缝建模方法大多忽略了储层裂缝扩展历史与裂缝属性随机分布特征之间的本质关系,所建裂缝模型多为不考虑断裂尖端扩展历史的静态模型,因而不可能给出有效的区域裂缝信息。针对裂缝建模难题,提出了基于裂缝扩展反演模型的裂缝建模方法。首先,基于裂缝扩展规律,采用扩展有限元方法,利用模拟退火技术,建立裂缝扩展反演模拟模型;然后,采用克里金模型和断裂力学模拟系统,综合构造和成像测井裂缝解释资料,构建多场趋势克里金估计模拟模型。选取大情字井地区青山口组扶余致密油层作为实验区,建立了该区块的裂缝扩展模型和裂缝分布模型。实验表明,构建的基于随机扩展有限元模拟的裂缝建模方法可以克服现有裂缝建模方法的不足,可提高裂缝性油藏的表征精度。     

基于多尺度随机建模的潜山裂缝储层预测技术

桩海潜山演化历史长、地层结构破碎、埋藏深,加之碳酸盐岩裂缝型储层自身的特点,岩石物理性质呈跳跃性变化,储集体形态变化也较剧烈,地震以杂乱发射为主,有效储层预测难度大。在混合型自相关函数的基础上,通过引入方向因子发展成新的矢量自相关函数,使产生的随机介质具有一定的方向性,在此基础上采用阈值截取法,结合研究区实际钻井、地震资料及测井解释结果来给定缝洞发育的长、短半轴及局部发育密度构造,建立符合研究区实际地层结构的叠加型双孔介质模型,采用非均匀介质地震波场正演模拟技术,研究了不同参数情况下潜山储层的地震响应特征。正演模拟结果表明:研究区下古生界裂缝储层发育尺度越大、发育密度越高、充填速度及发育角度越小,对应地震剖面上异强反射能量越强,这为潜山裂缝储层的波场特征识别及预测提供了依据。基于此,融合研究区裂缝储层敏感的倾角及能量类属性,有效预测了桩海潜山下古生界裂缝储层的平面分布特征,为下一步研究区潜山油气的勘探提供了技术支撑。     

海相巨厚砂岩油藏夹层精细地质建模方法研究

以塔里木盆地东河1油田石炭系东河砂岩油藏为例,从夹层单井精细识别和连井对比入手,以夹层地质知识库、岩芯分析化验资料和动态资料为约束,建立夹层三维地质模型。研究认为,在完善单层划分对比的基础上,基于地质认识开展层间、层内夹层平面分布研究,采用确定性建模方法将其嵌入到地质模型中,可以得到夹层与储层准确的三维空间配置关系;利用夹层岩芯分析化验资料建立夹层物性解释模型,将孔、渗解释结果作为输入建立夹层属性模型,使得结果更加逼近地下真实情况。后期千万级网格数值模拟运算结果表明,地质知识库与地质建模相结合、地质建模与数值模拟一体化的海相巨厚砂岩油藏夹层地质建模方法效果良好。     

大港滩海地区少井多参数地质建模技术研究

大港滩海地区为平台式钻井,以大斜度/水平井进行开发,钻、测井资料少。该区断层多而复杂,构造起伏大,储层横向变化快,钻井风险大。本文基于研究区构造特征、沉积特征等,利用地震解释成果及井数据依次建立断层模型、构造模型;将地震属性、地震反演等成果作为第二变量,充分应用有限的井资料,采取逐级约束、逐级控制的方法,从泥质含量模型到岩相模型,再到沉积微相模型,进一步到孔隙度模型,最后到渗透率模型,最终完成了地质模型的建立。同时利用地震数据体空间检验、剖面检验等多种方法检验地质模型,确保了模型的准确性。该套少井多参数联合地质建模技术解决了井资料匮乏带来的难题,所建立的地质模型为提高钻井成功率提供保障,为油藏数值模拟提供基础。     

复杂孔隙结构碳酸盐岩储层建模--以伊拉克米桑油田群B油田M组为例

伊拉克米桑油田群B油田M组为一套复杂孔隙结构缓坡碳酸盐岩台地相储层,受成岩作用影响非均质性强,单井产能差异明显。为了表征优质储层在三维空间的展布,指导新井井位部署,在采用流动层段指标法(FZI)对取心井进行岩石类型划分,通过“决策树”算法实现岩石类型由取心井到非取心井的推广的基础上,基于传统碎屑岩“相控建模”思路,将每类岩石类型定义为一种“沉积-成岩相”,建立三维岩石类型模型,进而根据相控约束建立孔隙度模型,基于岩石类型划分确定的孔渗关系建立渗透率模型,考虑M油藏表现为低阻高矿化度的特征,采用J函数建立了饱和度模型。结果表明,采用岩石类型协同建立的属性模型用于数值模拟,未做历史拟合的情况下,压力、含水率和日产油等指标与历史数据吻合率高达67%以上,表明地质模型能够体现地下油藏的真实流动状态。这种方法对于埋藏较深、成岩作用较强、低电阻率及高矿化度的碳酸盐岩油藏尤为适用。     

地质建模中基于响应面代理的不确定性研究

针对应用随机地质建模技术进行不确定性分析中的难点问题,提出了使用响应面代理模型进行不确定分析的
方法及其研究流程;分析了此方法应用过程中的关键点,即根据地质特征,充分考虑各建模环节的不确定性,开展敏感
性参数分析,应用响应面方法建立代理模型,生成训练/验证模型及应用代理模型进行结果预测时采样算法的要求。基
于代理模型的预测结果,可方便地得到定量评价参数相对真实的概率分布。在此基础之上,筛选对应于某一概率下的
随机地质模型,有助于进一步定量评价油田开发风险与潜力,为开发方案的编制及优化服务。