三维地质建模

三维地质建模技术在定边油田的应用Petrel软件自上世纪90年代建模软件诞生以来，建模软件不断发展。从最初的简单构造建模到现在的精细复杂建模，已经产生了许多建模软件。根据设计要求，我选择了斯伦贝谢公司的petrel 2009建模软件(如下图4-1所示)。图4-1 petrel软件模型建立界面Petrel是一个三维可视化建模软件，在世界上许多建模软件中扮演着非常重要的角色。Petrel软件在地震解释、构造建模、岩相建模、储层属性建模和储层数值模拟显示等地质建模中得到了广泛的应用，使地质学家能够获得更多的信息，为石油工业做出更大的贡献。同时，为了满足储层和地质学家的定位要求，Petrel还采用了一些先进的技术：有效的构造建模技术、精确的三维网格技术、沉积相建模技术和虚拟现实技术。Petrel软件可以为开发工作提供详细的信息，从而最大限度地降低开发成本。它不仅能提高人们对储层内部细节的认识，还能准确描述远景储层属性的空间分布，计算储层的地质储量，估计开发风险，设计井位和钻井轨迹，发现隐蔽储层和剩余储层26。同样重要的是，Petrel使管理者能够做出不再局限于传统方法的发展决策。他们通过真实数据和虚拟技术将软件提供的数字模拟和虚拟现实技术与专业人员相结合，仔细研究目标储层的储层物性和岩性，利用不同思路的模型建立和模拟结果，降低开发风险，优化生产方法。Petrel软件可以为地质模型的精细研究提供更快、更准确、更经济的特点。油藏地质建模的步骤三维储层建模过程一般包括以下步骤：数据准备、结构模型、储层属性建模、图形显示和储层建模的具体基本步骤(见图4-2)。基本数据是：(1)坐标数据：包括井位坐标、地震台网坐标等。(2)分层数据：包括每口井的砂组、油组、小层和砂体的划分和对比数据，以及地震资料解释的分层数据等。(3)故障数据：包括故障位置、断点、故障距离等。(4)储层数据：储层数据是储层建模中最重要的数据，包括钻孔储层数据、地震储层数据和试井储层数据。分析原始数据并划分研究区域输入数据斜井轨迹数据输入测井曲线输入油井分层数据的输入井基础数据的输入网格划分世代水平构建模型世代地平线测井曲线粗化沉积相模型数据分析顺序指示的应用使用序列高斯的应用结果分析图4-2储层建模流程图数据的准备和输入本次设计用于建模的数据包括：主要目的层的水平结构数据、井点坐标、储层分类等数据。基础数据包括四个部分：井口、井眼轨迹、井口和测井曲线。(1)井基础数据：包括井名、井口X和Y坐标、井口标高(KB)、井起始深度(顶部)、井底深度(基底深度)、井型(符号)等。本次设计的基本数据见下表(见表4-1)。表4-1井位坐标数据表WellNamex坐标y坐标顶部深度底部深度千字节标志A10456979.06376782712.41201499.87902415.80280.000004A15456645.05816781579.73301808.89472083.82440.000004A16456510.40556784012.02001805.45392155.36410.000003B1457324.81206785978.88701754.20173014.09240.000006B245800393001467.48812627.40480.0000010B4457617.89116785129.57901496.85632756.74700.000004B8457746.93566787092.61401886.75562471.66680.0000015B9456727.65726785559.44601731.91712991.80780.0000028C1453062.30376786788.35501901.28732366.96680.000006C2454634.99906787607.12101924.83622470.28030.000004C345624474901852.23082433.52150.000002G445464063101808.00392563.53910.000002溴化五烃季胺453503.72216783001.79701803.60092337.45630.000002溴化六烃季胺451503.83736781788.24301876.22232472.75630.000002C745211946701771.79192573.03540.000002加载上述井位数据。首先，加载井口数据。加载后，将出现图(4-3)所示的图像。图4-3装载井口数据图然后加载井斜数据，如图(4-4)所示，井眼轨迹将弯曲。图4-4加载井斜数据图然后加载测井曲线数据得到图(4-5)，其中测井曲线加载图包括总孔隙度(PORT)、渗透率、储层分类(XEIE)和测井项目数据等井项目数据。图4-5加载井曲线数据图重新加载分层数据以获得如图(4-6)所示的结果，其中分层数据包括深度、层位名、井名等。图4-6加载分层数据图在所有上述基本数据最终加载后，可以看到图(4-7):图4-7数据加载图构建模型构造模型是建立储层空间分布的前提，因此构造模型应首先进行27。构造模型包括断层模型和层理模型28。由于本文不涉及故障，因此没有必要建立故障模型。在构造模型的构建过程中，第一步是将高分辨率层序地层学获得的单井分层数据导入petrel软件作为输入数据源，通过克里金插值方法建立网格文件，形成层数据，然后建立层模型，最后进行三维网格划分。构造模型可以为建立沉积相建模提供相对准确的地层格架。网格划分网格划分是建立地质模型的基础。在网格划分过程中，网格步长的确定非常重要。在建模过程中，应充分考虑网格大小的合理性。网格尺寸过大，仿真精度不够，网格尺寸过小，影响仿真速度。因此，网格尺寸通常小于平面中的最小井间距，这可以确保每个网格中最多有一个井。纵向上充分考虑储层的非均质性，薄储层细分为较少层和较厚层，可有效减少薄砂体的缺失。网格形成的过程是生成空间网格的过程。网格是建立均匀分布的矩形网格单元，将先前绘制的矩形边界转换成网格的边界，首先定义I和j方向的网格大小，并生成网格骨架(见图4-8)。网格骨架定义了空间的结构，稍后将在其中插入地层级别。此时，网格和k值暂时不相关。所建立的网格骨架不能代表任何表面，只能分为顶层、中间层和底层(见图4-9)。通过不首先定义k，在添加或更改数据时，模型的结构可以保持不变。下图为网格划分后分别形成的平面和三维网格图，能更形象地展示储层结构。图in ij方向网格划分图图4-9三维网格结构图地平线的形成地平线的本质是添加层到三维骨架网格。分层数据用于校正图层。首先，形成层的顶面，并且顶面用作底面。所获得的层用于形成空间结构，并且在每个层中形成平面网格以获得结构模型。根据储层非均质性表征的要求和建模精度的保证，本次建立的储层三维地质模型网格尺寸为15m，增加了5层。IJ方向的网格数为100100=10000(I方向100个，j方向100个)，因此模型中的网格总数为100000(见图4-10)。图4-10添加图层后的结构图层位形成后，需要进一步细分。层位细分只是网格细化的过程。用户可以设置单元格的厚度、数量和比例来定义网格的垂直分辨率。给定单元厚度，可以根据顶部或底部划分区域。通常，最薄相的厚度是小层厚度的模拟。然而，重要的是要记住，当小层的厚度减小时，单元的数量会增加，所以不要在模拟中插入太多的细节。在这个结构中，每个层位被细分为5个小层，细分后的顶部结构图(见图4-11)。图4-11顶部结构图沉积相模型的建立测井曲线的粗糙化建模时，整个建模区域按照三维网格划分，而测井曲线中的实际数据采样间隔一般为0.125米，比划分的网格精细得多。三维网格通常包含多条测井曲线的数据。在建模过程中，对于已知网格的数据，每个网格只能对应一个网格，这就要求测井曲线均匀分布，即离散化。因此，测井曲线必须粗化29。数据分析将所有数据输入到petrel中，分别对各层数据进行分析，综合得出分析结果，如图4-12、4-13和4-14所示。第一层二楼第三层第四层图4-12砂体的概率分布第一层二楼第三层第四层图4-13变差函数第一层二楼第三层第四层图4-14数据离散图通过对上述所有地图的分析，数据分析是阶段建模过程中非常重要的一步，给定的储层数据可以用来更准确地解释建模工作和了解地质特征。数据分析分为离散数据分析和连续数据分析。序贯指示建立沉积相模型序贯指示模拟法是储层建模中最常用的方法。序贯指示模拟法是一种使用不同变异函数模拟不同变量的方法。在模拟过程中，应同时考虑不同变量的不同特征，因此本次设计采用序贯指示模拟