《储层表征与建模》第一章-储层研究概率课件

储层研究概论第一章储层系统的复杂性储层研究的特点储层表征与建模的基本步骤IntroductiontoReservoirStudy储层研究概论第一章储层系统的复杂性Introducti1第一节储层系统的复杂性储集岩储层系统第一节储层系统的复杂性储集岩2一、储集岩（回顾内容）储集岩的特性----孔渗性一、储集岩（回顾内容）储集岩的特性----孔渗性3总孔隙：有效孔隙：连通的毛管孔隙及超毛管孔隙总孔隙度和有效孔隙度测定手段：岩心测井（？）地震（？）无效孔隙：微毛管孔隙、死孔隙(D=0.2~500m)(D>500m)(D=<0.2m)岩石中各种孔隙、孔洞及裂缝组成的储集空间，其中可储存流体。所有具有孔隙的的岩石均可成为储集岩？孔隙性总孔隙：有效孔隙：连通的毛管孔隙及超毛管孔隙总孔隙度和有效4渗透性在一定压差下流体可在其中流动绝对渗透率有效渗透率相对渗透率绝对渗透率的测定：岩心（实验分析）？

测井（孔--渗关系）？

试井（大范围平均值）

地震（？）110-3m21.013md渗透性在一定压差下流体可在其中流动绝对渗透率绝对渗透率的测定5按岩性的分类

碎屑岩储层碳酸盐岩储层特殊岩性储层

火成岩储层变质岩储层泥岩储层碳酸岩（Carbonatite)?岩浆成因的碳酸盐类岩石。80%左右的方解石、白云石、菱镁矿。储集岩分类按岩性的分类碳酸岩（Carbonatite)?岩浆成因的6按孔隙结构的分类孔隙性储层孔-缝性储层裂缝型储层孔洞性储层缝-洞性储层孔-洞-缝复合型储层按孔隙结构的分类7按物性的分类按孔隙度的分类：特高孔隙度高孔隙度中孔隙度低孔隙度特低孔隙度30%＞≥25%≥30%25%＞≥15%15%＞≥10%＜10%2000＞k≥50050＞k≥10＜10≥2000md500＞k≥50按渗透率的分类：特高渗高渗中渗

低渗特低渗按物性的分类30%＞≥25%≥30%25%＞8低渗透储层低渗储层的渗透率上限？100？50？10？低渗透储层低渗储层的渗透率上限？100？9分类依据：渗透率大小、渗流特征、开采方式（1）常规低渗储层（50-10）

具自然产能，储层敏感性一般较强（2）特低渗储层（10-1）

微孔隙发育，束缚水饱和度高，测井解释有难度;自然产能一般达不到工业标准，需压裂投产（3）低渗近致密储层（1-0.1）

孔喉半径小，接近油层下限;几无自然产能，需大型压裂投产(4)低渗致密储层(<0.1)

只能作为储气层（非常规气层）,标准岩心分析和测井解释不能提供可靠的资料,需进行大型压裂等措施才能获得工业产能标准致密储层（0.1-0.01)非常致密储层(0.01-0.001)超致密储层(0.001-0.0001)分类依据：渗透率大小、渗流特征、开采方式（1）常规低渗储层（10基本地质特征（1）孔喉半径小，渗透率低

高孔低渗？、中孔低渗、低孔低渗K=(r)2/8Fs2（2）毛管压力及束缚水饱和度高

Pc=7.5/r束缚水成因：毛管滞水、薄膜滞水导致：测井解释油气层的困难降低油气相渗，常规开采困难+Na,Ca,H2O基本地质特征（1）孔喉半径小，渗透率低K=(r)2/11（3）天然裂缝相对发育

低渗致密性脆（4）储层敏感性强（5）应力敏感性强水敏、速敏、酸敏孔喉小，易受伤害细小片状孔缝，受应力易压缩，应力释放后易扩大（3）天然裂缝相对发育（4）储层敏感性强（5）应力敏感性强水12二、储层系统★储层系统的层次性与复杂性★储层非均质性★储层敏感性二、储层系统★储层系统的层次性与复杂性131.储层系统的层次性与复杂性1.储层系统的层次性与复杂性14地层层次据VanWagoner（1990）1061041021地层层次据VanWagoner（1990）1061041015储层层次多砂体规模

（层序－层组）单砂体规模

（层）纹层组规模纹层规模孔隙规模据Pettijion(1973)储层层次多砂体规模据Pettijion(1973)16主要分为6级界面分级Miall(1985,1988,1991,1996)储层层次界面（河流相）与层次结构主要分为6级界面分级Miall(1985,1988,199117同一层次内部的差异性结构差异性性能差异性如：层规模结构差异：不同微相;同一微相内部的结构单元储集性能差异

同一层次内部的差异性结构差异性如：层规模结构差异：18定义：储层分布及内部各种属性在三维空间上的不均一变化，即为储层非均质性相对与绝对规模与层次标量与矢量沉积非均质成岩非均质构造非均质2.储层非均质性（回顾内容）定义：储层分布及内部相对与绝对沉积非均质2.储层非均质性（19（1）层间非均质性砂层之间的差异性储层纵向分布的复杂程度分层系数砂岩密度层间渗透率非均质程度层间隔层层间裂缝层间非均质平面非均质层内非均质微观非均质（1）层间非均质性砂层之间的差异性储层纵向分布的复杂程度分20（2）平面非均质性砂体的平面差异性砂体几何形态砂体规模与各向连续性砂体连通性渗透率平面变化平面渗透率的方向性（2）平面非均质性砂体的平面差异性砂体几何形态砂体规模与各向21（3）层内非均质性粒度韵律、渗透率韵律及高渗层位置层理构造及渗透率各向异性层内渗透率非均质程度层内夹层（产状、频率、密度）层内裂缝定义：单砂层内垂向上储层性质的变化。（3）层内非均质性粒度韵律、渗透率韵律及高渗层位置定义：单22（4）微观非均质性孔隙非均质性

孔喉形状、大小、分选及相互连通关系颗粒非均质性

颗粒分选及排列的方向性填隙物非均质性微观规模孔隙、颗粒、填隙物等性质的差异。（4）微观非均质性孔隙非均质性微观规模孔隙、颗粒、填隙物等233.开发过程中的动态变化水敏、盐敏、速敏、酸敏、碱敏、水锁油气储层与外来流体发生各种物理或化学作用而使储层孔隙结构和渗透性发生变化。1-33.开发过程中的动态变化水敏、盐敏、速敏、酸敏、碱敏、水锁24第二节储层研究的特点黑箱灰箱（部分信息已知，部分信息未知）“白化”模型井资料地震资料动态资料储层研究是一个“白化”过程第二节储层研究的特点黑箱灰箱（部分信息已知，“白化”模型井25★储层研究的阶段性★储层研究的多维性★研究资料的不完备性★储层研究的多学科综合性储层研究的特点★储层研究的阶段性储层研究的特点26开发储层评价区域勘探圈闭预探油藏评价开发早期开发中后期区域储层评价一、储层研究的阶段性(着重储集性能)(着重渗流性能)开发储层评价区域勘探圈闭预探油藏评价开发早期开发中后期区域储27区域勘探岩相古地理图有利储集相“选凹定带”湖泊湖泊泛滥平原三角洲辩状河洪积扇泛滥平原扎伊尔古水系哈山古水系德仑山古水系乌伦古北部古水系克拉美丽古水系博格达古水系依林黑比尔根山古水系四棵树古水系车-拐沉积体系乌尔禾沉积体系德伦山-玛湖凹陷沉积体系伦3-伦参1沉积体系四棵树沉积体系克拉美丽-陆梁沉积体系克拉美丽-东道海子北凹陷沉积体系克拉美丽-阜东斜坡沉积体系德伦山-陆梁沉积体系德伦山-乌伦古沉积体系玛纳斯-齐古沉积体系博格达山沉积体系研究单元：横向（盆地或凹陷）垂向（组、准层序组、层序）分辨率：横（数千米）、纵（数十米）体系域与沉积体系区域勘探岩相古地理图28圈闭预探圈闭评价圈闭含油性沉积相有利储集相研究单元：横向（二级构造带或圈闭）垂向（段、准层序、准层序组）分辨率：横（数百米）、纵（数米）沉积体系与沉积相圈闭预探圈闭评价沉积相29探明油气藏

评价油气藏

开发可行性评价油藏评价沉积亚相/微相储层地质模型含油性分布研究单元：横向（油藏/油田）垂向（砂组）分辨率：横（数百－数十米）纵（0.5~1.0m）探明油气藏油藏评价沉积亚相/30

优化开发方案优化管理及调整方案提高油藏开发效率

开发早期沉积微相（组合）储层非均质性储层流动单元储层敏感性储层地质模型井网布置配产配注射孔方案研究单元：横向（油藏/油田）垂向（小层）分辨率：横（数十米）纵（0.2~0.5m）优化开发方案开发早期沉积微相（组合）井网布置研究单元：横向31提高油田最终采收率开发中后期沉积微相/储层内部构型储层非均质性储层流动单元储层地质模型（4D）剩余油分布注水开发调整优化三次采油方案研究单元：横向（油藏/开发井组）垂向（单层）分辨率：横（十米级）、纵（<0.2m）提高油田最终采收率开发中后期沉积微相/储层内部构型注水开发调32一维二维剖面二维平面（平面层）三维（3Dgriding）二、储层研究的多维性三维建模是储层表征的最高阶段一维（井模型）二维（剖面模型平面层模型）三维（空间模型）四维（不同时间的3D模型）一维二维剖面二维平面三维（3Dgriding）二、储层研究33三维网块化(3Dgriding)三维数据体建立储层地质特征三维分布的数字化模型。三维储层预测（ReservoirGeologicalModeling）储层地质建模★建模概念三维网块化(3Dgriding)三维数据体建立储层地质特征34三维网格化（3Dgriding）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。(精细油藏描述)★建模概念三维网格化网块尺寸越小，标志着模型越细；每个网块上参数值与实35三维显示任意旋转任意切片从不同角度显示储层的外部形态及其内部特点数值模型----即三维数据体----图形显示三维显示从不同角度显示储层的外部形态及其内部特点数值模型--36★储层相（构型）模型

储集砂体的大小、几何形态及其三维空间的分布

★储层流动单元模型

影响流体流动的地质参数在内部相似的、垂向上和横向上连续的储集单元。

储层地质模型

★储层裂缝模型储集体分布模型

----离散变量分布模型★建模内容★储层相（构型）模型★储层流动单元模型影响流体流37储层参数分布模型

----连续变量分布模型孔隙度模型渗透率模型含油饱和度模型

储层参数分布模型孔隙度模型渗透率模型含油饱和度模型38三维储层建模可从三维空间上定量地表征储层的非均质性，因此，可克服用二维图件描述三维储层的局限性。1.能更客观地描述储层有利于油田勘探开发工作者进行合理的油藏评价及开发管理★建模目的三维储层建模可从三维空间上定量地表征储层的非39

油藏评价及开发设计阶段abcabc

针对某一种沉积类型或成因类型的储层，把它具代表性的特征抽象出来，加以典型化和概念化，建立一个对这类储层在研究区内具有普遍代表意义的储层地质模型。目的：评价井设计、储量计算、开发可行性评价、优化油田开发方案

储层概念模型（回顾内容）油藏评价及开发设计阶段abcabc40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。目的意义：优化开发实施方案及调整方案，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。

开发方案实施及油藏开发管理阶段储层静态模型（回顾内容）针对某一具体油田(或开发区)的一个（或）一41

注水开发中后期及三次采油阶段储层预测模型

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预测（数十米甚至数米级规模的储层参数的变化及其绝对值）。目的：剩余油分布预测优化注水开发调整及三次采油方案

（回顾内容）注水开发中后期及三次采油阶段储层预测模型比静42储量计算单元：原则上以油藏（一个油水系统）为计算单元。纵向上：油组、砂组、小层、单层横向上：一个圈闭，或更小单元。★建模目的2.可更精确地计算油气储量常规的储量计算储量参数（含油面积、油层厚度、孔隙度、含油饱和度等）均用平均值来表示。（忽视了储层非均质因素）储量计算单元：原则上以油藏（一个油水系统）纵向上：油组、砂组43应用三维油藏模型中的三维网格计算储量，而不仅仅是根据平面图及对应的平均值来计算，可大大提高储量计算精度。面积、有效厚度三维网格应用三维油藏模型进行储量计算孔、渗、饱应用三维油藏模型中的三维网格计算储量，而不仅仅是44输入参数三维相模型有效储层网格模型

孔、渗、饱面积、有效厚度三维网格输入参数三维相模型有效储层网格模型孔、渗、饱面积、有效厚度45气油界面和油水界面三维孔隙度模型三维含油饱和度模型

原油密度

体积系数气油界面和油水界面三维孔隙度模型三维含油饱和度模型原油密度46★建模目的3.有利于三维油藏数值模拟三维油藏数值模拟要求输入一个定量表征油藏各项特征参数的三维储层地质模型。油藏数值模拟成败的关键在很大程度上取决于三维储层地质模型的准确性。★建模目的3.有利于三维油藏数值模拟三维油47计算机内存和速度的限制（常规的黑油模型网格节点数一般不超过30万个）。

模型粗化是使细网格的精细地质模型“转化”为粗网格模型的过程，使等效粗网格模型能反映原模型的地质特征及流动响应。模型粗化(Upscaling)计算机内存和速度的限制（常规的黑油模型网格节48粗化的三维渗透率模型

（挪威潮坪相储层）粗化的三维渗透率模型49平面网格设置粗化网格设置25×25100×100平面网格设置粗化网格设置25×25100×10050垂向网格设置表垂向1676个网格108个网格垂向网格设置表垂向51根据油藏数值模拟的要求，需要输入的地质模型粗化参数包括：NTG、孔隙度、渗透率、含油饱和度等。NTG：算术平均孔隙度：算术平均渗透率：全张量含油饱和度：算术平均粗化计算根据油藏数值模拟的要求，需要输入的地质模型粗52NTG粗化模型NTG粗化模型53孔隙度粗化模型孔隙度粗化模型54含油饱和度粗化模型含油饱和度粗化模型55X方向渗透率粗化模型Y方向渗透率粗化模型Z方向渗透率粗化模型X方向渗透率粗化模型Y方向渗透率粗化模型Z方向渗透率粗56三、研究资料的不完备性黑箱（黑色系统）灰色系统（系统部分信息已知，部分信息未知）“白化”模型井资料地震资料动态资料相（砂体）储层参数储层研究是一个“白化”过程三、研究资料的不完备性黑箱（黑色系统）灰色系统（系统部分信息57打开黑箱岩心：岩心观察描述（相分析、裂缝分析）岩心实验室分析（一）资料基础及其优缺点1.岩心资料资料特点优点：准确，精度高（小于0.1m）缺点：取心局限无横向信息打开黑箱岩心：岩心观察描述（相分析、裂缝分析）（一）资料基58自然伽玛自然电位电阻率（感应）声波测井中子测井密度测井地层倾角测井全波测井成像测井2.测井资料测井：测井相分析测井储层评价测井裂缝分析自然伽玛2.测井资料测井：测井相分析59资料特点优点：提供连续的垂向信息垂向分辨率较高（0.5m）不足：解释精度有待提高（如渗透率）缺点：一孔之见、无横向信息资料特点优点：提供连续的垂向信息60动态测试：产能分析储层质量分析储层连通性分析单井试井多井试井示踪剂测试RFT测试产液剖面吸水剖面生产数据封隔器液压标准工具（HRT）压力控制测试器伸缩接头、安全接头井口主阀控制头防喷器3.测试与动态资料动态测试：产能分析单井试井封隔器液压标准工具（HRT）压力控61资料特点

优点：动态，接近实际

缺点：单层测试少、测试总量少测量的工程问题与解释问题储层参数为平均值无三维信息单井试井多井试井示踪剂测试RFT测试产液剖面吸水剖面生产数据资料特点优点：动态，接近实际单井试井62二维地震三维地震四维地震井间地震4.地震资料地震：地层（储层）对比地震相分析地震储层预测优点：横向覆盖广（可达2525m）缺点：垂向分辨率低多解性强资料特点二维地震4.地震资料地震：地层（储层）对比优点：横向覆盖广（63地震资料垂向分辨率低（为主波长的1/4，一般为20米左右），比测井资料的分辨率（一般0.5m左右）低得多。

常规的三维地震很难分辨至单砂体规模，预测的储层参数(如孔隙度、流体饱和度)的精度较低，往往为大层段的平均值。分辨率问题分辨率问题多解性问题地震分辨率模型要求分辨率地震资料垂向分辨率低（为主波长的1/4，分辨率问题分64多解性问题多解性问题65油藏评价开发早期开发中后期大井距的探井、评价井地震资料开发井网+评价井+地震资料

开发井网+加密井+动态资料+（开发地震）基础资料资料越来越多，研究精度越来越高对横向预测精度的要求越来越高精度要求地层垂向横向对比精度精度地震资料总是不完备十米-米级百米-数十米级数百米级十米级数分米-数十米-

米级百米级米级数分米级-数米-

数十米级（二）信息的不完备性开发早期开发中后期大井距的探井、开发井网+开发井网+基础资66四、储层研究的多学科综合性灰色系统（系统部分信息已知，部分信息未知）“白化”模型储层研究是一个“白化”过程四、储层研究的多学科综合性灰色系统（系统部分信息已知，“白化67《储层表征与建模》第一章-储层研究概率课件68《储层表征与建模》第一章-储层研究概率课件69《储层表征与建模》第一章-储层研究概率课件70《储层表征与建模》第一章-储层研究概率课件71“白化”模型中总是存在不确定性客观原因：

储层系统的复杂性资料的不完备性主观原因：

研究者因素121113333121113333121113333“白化”模型中总是存在不确定性客观原因：1211172多学科资料与方法的综合运用储层地质理论的深刻理解----多学科综合一体化资料：岩心、测井、地震、动态方法：地质、测井、地震、油藏工程、数学、计算机机理与模式储层分布与构型孔隙演化与孔隙结构裂缝形成与分布储层非均质性流动单元与剩余油储层敏感性“不确定性最小化”“不确定性评价”多学科资料与方法的综合运用----多学科综合一体化资料：机理73相（构型）储层参数孔隙度渗透率含油饱和度垂向解释1.不确定性最小化横向预测相（构型）储层参数孔隙度垂向解释1.不确定性最小化横74测井资料解释测井相分析测井储层评价测井裂缝分析岩心标定测井测井资料标准化相控约束多井地质拟合……（1）垂向解释的不确定性最小化不确定性最小化的

基本原则：测井资料解释测井相分析岩心标定测井（1）垂向解释的不确定性75经验关系

LogK=a+bK=c

a

210-1-2-3-4KLogK孔-渗关系问题？如何提高渗透率测井解释的精度？相控约束经验关系LogK=a+bK=ca76K=(r)2/8Fs2毛管理论模型：渗透率与孔隙度呈正比关系渗透率与喉道半径的平方呈正比渗透率与孔喉形状及弯曲程度关系很大不同成因的储层（不同相、不同成岩相），其孔隙结构会有差别。分层、分相带、分岩性建立孔渗关系

岩电关系相控测井渗透率解释K=(r)2/8Fs2毛管理论模型：渗透率与孔隙度呈77

细砂岩渗透率解释模型A、一油组

Perm=1×10-8·por6.6445

R=0.92B、二油组

Perm=0.1023·e0.2024por

R=0.8567C、三油组

Perm=1E-8*por6.8705R=0.8457D、四、五、六油组

Perm=9E-5*por4.1697R=0.8854

粉砂岩渗透率解释模型

A、一油组

Perm=2×10-7·por5.2453

R2=0.6712B、二油组

Perm=1×10-3·e0.2955porR2=0.8095C、三油组

Perm=9×10-7·por5.1829R2=0.6712D、四、五、六油组

Perm=1.8×10-4·por2.1056R2=0.7323A、一、二油组：（图4-37）

Perm=3×10-5·por2.8594R2=0.621

B、三、四、五、六油组：（图4-38）

Perm=3×10-15·por3.2799R2=0.7343泥质粉砂岩渗透率模型细砂岩渗透率解释模型粉砂岩渗透率解释模型78《储层表征与建模》第一章-储层研究概率课件79《储层表征与建模》第一章-储层研究概率课件80渗透率二次解释精度对比分析（样品序号）渗透率md样品值一次解释二次解释渗透率二次解释精度对比分析（样品序号）渗透率样品值一次解释二81多井地质拟合多井解释结果应符合平面地质模式如：多井相解释结果应符合平面相模式；多井油气水层解释应符合油气水分布规律。121113333多井地质拟合多井解释结果应符合平面地质模式如：多井相解释结果82地震为主，结合井井为主，结合地震井为主（动静态）地震

井横向信息不完备地震资料：垂向分辨率低多解性井资料：井网密度总是小于研究要求（2）横向预测的不确定性最小化地震为主，井为主，井为主地震83横向预测基本方法：

地震资料解释地质预测统计预测传统的插值方法克里金方法（多种）、随机模拟方法（多种）不确定性最小化的基本原则:提高地震垂向分辨率井标定地震优选地震属性

多信息综合地质约束（模式拟合、相控）……横向预测基本方法：传统的插值方法不确定性最小化的基本原则:84评价多解性★随机模拟的多实现分析2.不确定性评价在现有资料情况下，即使不确定性最小化，储层预测结果中仍存在不确定性。评价多解性★随机模拟的多实现分析2.不确定性评价在现有资料85辫状河道概率分布图>0.5>0.7>0.95（20个实现）2-2辫状河道概率分布图>0.5>0.7>0.95（20个实现）286第三节储层表征与建模的一般步骤储层预测与建模数据准备等时地层对比单井储层解释第三节储层表征与建模的储层预测与建模数据准备等时地层对比单87数据来源：岩心、测井、地震、试井、开发动态一、数据准备地质信息与解释

地震信息与解释测井信息与解释油藏工程信息与解释数据来源：一、数据准备地质信息与解释地震信息与解释测井信息88井眼数据地震数据动态数据岩心、测井测井岩心井眼数据岩心、测井测井岩心89----井间预测的软数据(softdata)连续属性：层速度、波阻抗、振幅、频率等

离散属性：波形结构、相干体等地震数据----井间预测的软数据(softdata)地震数据90动态数据：单井测试数据单井产吸剖面数据多井测试数据生产数据储层连通性信息

----储层建模的硬数据;流动边界信息

----储层建模的软数据;储层参数数据

----储层建模的软数据

因其为井筒周围一定范围内的渗透率平均值，精度相对较低多井测试数据：封隔器液压标准工具（HRT）压力控制测试器伸缩接头、安全接头井口主阀控制头防喷器动态数据：单井测试数据储层连通性信息多井测试数据：封隔器液压91★特别注意：数据集成与匹配深度匹配：深度域与时间域关系匹配：井眼（地质与测井）

井间（井眼与地震）★特别注意：数据集成与匹配深度匹配：深度域与时间域92建立精细的、等时的地层格架，为储层研究奠定必要的基础。二、等时地层对比精细程度？等时依据？建立精细的、等时的地层格架，为储层研究奠定必要的93砂组小层单层含油层系油组砂组小层单层地层层次开发早期开发中后期（开发部门使用）砂小单层含油层系地层层次开发早期开发中后期（开发部门使用）94馆3馆4馆5馆6以高分辨率层序地层学原理为指导；多学科信息综合分析；多级控制馆3以高分辨率层序地层学原理为指导；95吐哈盆地台北凹陷构造位置图实例吐哈盆地台北凹陷构造位置图实例96SNSN97层序地层学特征

台北凹陷侏罗系沉积层序发育特征图层序地层学特征98《储层表征与建模》第一章-储层研究概率课件991.61.6100《储层表征与建模》第一章-储层研究概率课件101测井约束反演测井约束反演102《储层表征与建模》第一章-储层研究概率课件103三、单井储层解释砂体/沉积相/构型/隔夹层储层参数(孔隙度、渗透率、含油饱和度)储层孔隙结构/裂缝储层流动单元储层敏感性油气层剩余油三、单井储层解释砂体/沉积相/构型/隔夹层104岩心分析砂体/沉积相/构型/隔夹层储层参数(孔隙度、渗透率、含油饱和度)储层孔隙结构/裂缝储层流动单元储层敏感性油气层剩余油岩心分析砂体/沉积相/构型/隔夹层105自然伽玛自然电位电阻率（感应）声波测井中子测井密度测井地层倾角测井全波测井成像测井测井解释沉积相/构型/砂体/隔夹层储层参数(孔隙度、渗透率、含油饱和度)储层裂缝油气层剩余油自然伽玛测井解释沉积相/构型/砂体/隔夹层106（3Dgriding）四、储层预测与建模1D井2D剖面、平面3D层砂体/沉积相/构型储层质量（3Dgriding）四、储层预测与建模1D井2D剖面、平1071.二维剖面/平面预测井/震结合井为主（动静态）评价阶段开发早期阶段开发中后期阶段1.二维剖面/平面预测井/震结合井为主评价阶段开发中后108油藏评价-开发早期单井解释地震属性提取地震-地质相关性分析

井间砂体预测层速度波阻抗振幅……波形分析（1）井－地震结合数据转换主要方法：数据转换、插值地质约束原则：模式拟合相控预测地震储层学的研究领域油藏评价-开发早期单井解释地震属性提取地震-地质109模式拟合地震相向沉积相的转换通过拟合，使储层预测结果不仅符合已有信息，同时符合储层地质模式★预测原则地震、井资料模式拟合地震相向沉积相的转换通过拟合，使储层预测110

约束条件：沉积-成岩相、地震相

约束方法：按不同相区建立地震属性与地质参数的关系（线性或非线性），然后进行参数变换地震属性：层速度、波阻抗、振幅、频率等地质参数：孔隙度等相控地震储层参数预测相控预测约束条件：沉积-成岩相、地震相地震属性：层速度、相控地震111（2）主要应用井资料砂体定向信息砂体几何形态及连通关系的宏观信息砂体连通信息★指导砂体对比过程砂体几何形态（长宽比、宽厚比、砂泥比等）砂体连通关系（垂向叠置、侧向叠置、孤立状）单井解释

井间预测

沉积模式地质知识库三维地震/井间地震

地层倾角测井沉积学解释

试井/开发动态

古地形分析

分流河道斜交泥岩层（对比、插值）主要方法：对比、插值地质约束原则：模式拟合相控预测（2）主要应用井资料砂体定向信息砂体几何形态及连通关系112模式拟合对比与插值中的多井模式拟合模式拟合对比与插值中的113相分布控制着砂体分布只有砂体内才具有有效的储层参数不同相的储层参数分布规律不同相控121113333相控预测相控储层参数预测通过地质约束，降低资料的多解性相分布控制着砂体分布相控12111333114数据库油藏数模三维构造建模三维相建模三维储层参数建模模型粗化2.三维预测与建模数据库油藏数模三维构造建模三维相建模三维储层参数建模模型粗115

构造模型反映储层的空间格架。在建立储层属性的空间分布之前，应进行构造建模。（1）地层-构造建模三维断层(fault)模型三维层面（horizon）模型构造模型反映储层的空间格架。在建立储层属性的116地震/井解释的断层sticks地震/井解释的断层多边形井眼断点数据地震/井解释的断层sticks地震/井解释的断层多边形井眼断117Crossline1058地震层面追踪地震层面解释数据（3D点数据）多井地层对比数据Crossline1058地震层面追踪地震层面解释数据多井118比例型：内部层面与顶、底面平行退覆-剥蚀型：内部层面与底面平行，而与顶面呈锐角相交超覆型：内部层面与底面呈锐角相交，而与顶面平行地层叠置型式层面内插比例型：内部层面与顶、底面平行退覆-剥蚀型：内部层面与底面平119以经过校正的地震解释构造为趋势，应用井点分层数据，约束内插小层的层面构造。以经过校正的地震解释构造为趋势，应用井点分层数据，约束内插小120（2）储层相建模井数据BW（粗化）地震属性3D网格化建模方法三维相/构型模型（2）储层相建模井数据BW地震属性3D网格化建模方法三维相/121（相控）（3）储层参数建模建模方法井数据BW（粗化）地震属性三维参数模型（相控）（3）储层参数建模建模方法井数据BW（粗化）地震属性122确定性建模：(Deterministicmodeling)对井间未知区给出确定性的预测结果

随机建模(Stochasticmodeling)

应用随机模拟方法，对井间未知区给出多种可能的预测结果。确定的不确定而需预测的建模途径建模方法？确定性建模：(Deterministicmodeling123储层研究概论第一章储层系统的复杂性储层研究的特点储层表征与建模的基本步骤IntroductiontoReservoirStudy储层研究概论第一章储层系统的复杂性Introducti124第一节储层系统的复杂性储集岩储层系统第一节储层系统的复杂性储集岩125一、储集岩（回顾内容）储集岩的特性----孔渗性一、储集岩（回顾内容）储集岩的特性----孔渗性126总孔隙：有效孔隙：连通的毛管孔隙及超毛管孔隙总孔隙度和有效孔隙度测定手段：岩心测井（？）地震（？）无效孔隙：微毛管孔隙、死孔隙(D=0.2~500m)(D>500m)(D=<0.2m)岩石中各种孔隙、孔洞及裂缝组成的储集空间，其中可储存流体。所有具有孔隙的的岩石均可成为储集岩？孔隙性总孔隙：有效孔隙：连通的毛管孔隙及超毛管孔隙总孔隙度和有效127渗透性在一定压差下流体可在其中流动绝对渗透率有效渗透率相对渗透率绝对渗透率的测定：岩心（实验分析）？

测井（孔--渗关系）？

试井（大范围平均值）

地震（？）110-3m21.013md渗透性在一定压差下流体可在其中流动绝对渗透率绝对渗透率的测定128按岩性的分类

碎屑岩储层碳酸盐岩储层特殊岩性储层

火成岩储层变质岩储层泥岩储层碳酸岩（Carbonatite)?岩浆成因的碳酸盐类岩石。80%左右的方解石、白云石、菱镁矿。储集岩分类按岩性的分类碳酸岩（Carbonatite)?岩浆成因的129按孔隙结构的分类孔隙性储层孔-缝性储层裂缝型储层孔洞性储层缝-洞性储层孔-洞-缝复合型储层按孔隙结构的分类130按物性的分类按孔隙度的分类：特高孔隙度高孔隙度中孔隙度低孔隙度特低孔隙度30%＞≥25%≥30%25%＞≥15%15%＞≥10%＜10%2000＞k≥50050＞k≥10＜10≥2000md500＞k≥50按渗透率的分类：特高渗高渗中渗

低渗特低渗按物性的分类30%＞≥25%≥30%25%＞131低渗透储层低渗储层的渗透率上限？100？50？10？低渗透储层低渗储层的渗透率上限？100？132分类依据：渗透率大小、渗流特征、开采方式（1）常规低渗储层（50-10）

具自然产能，储层敏感性一般较强（2）特低渗储层（10-1）

微孔隙发育，束缚水饱和度高，测井解释有难度;自然产能一般达不到工业标准，需压裂投产（3）低渗近致密储层（1-0.1）

孔喉半径小，接近油层下限;几无自然产能，需大型压裂投产(4)低渗致密储层(<0.1)

只能作为储气层（非常规气层）,标准岩心分析和测井解释不能提供可靠的资料,需进行大型压裂等措施才能获得工业产能标准致密储层（0.1-0.01)非常致密储层(0.01-0.001)超致密储层(0.001-0.0001)分类依据：渗透率大小、渗流特征、开采方式（1）常规低渗储层（133基本地质特征（1）孔喉半径小，渗透率低

高孔低渗？、中孔低渗、低孔低渗K=(r)2/8Fs2（2）毛管压力及束缚水饱和度高

Pc=7.5/r束缚水成因：毛管滞水、薄膜滞水导致：测井解释油气层的困难降低油气相渗，常规开采困难+Na,Ca,H2O基本地质特征（1）孔喉半径小，渗透率低K=(r)2/134（3）天然裂缝相对发育

低渗致密性脆（4）储层敏感性强（5）应力敏感性强水敏、速敏、酸敏孔喉小，易受伤害细小片状孔缝，受应力易压缩，应力释放后易扩大（3）天然裂缝相对发育（4）储层敏感性强（5）应力敏感性强水135二、储层系统★储层系统的层次性与复杂性★储层非均质性★储层敏感性二、储层系统★储层系统的层次性与复杂性1361.储层系统的层次性与复杂性1.储层系统的层次性与复杂性137地层层次据VanWagoner（1990）1061041021地层层次据VanWagoner（1990）10610410138储层层次多砂体规模

（层序－层组）单砂体规模

（层）纹层组规模纹层规模孔隙规模据Pettijion(1973)储层层次多砂体规模据Pettijion(1973)139主要分为6级界面分级Miall(1985,1988,1991,1996)储层层次界面（河流相）与层次结构主要分为6级界面分级Miall(1985,1988,1991140同一层次内部的差异性结构差异性性能差异性如：层规模结构差异：不同微相;同一微相内部的结构单元储集性能差异

同一层次内部的差异性结构差异性如：层规模结构差异：141定义：储层分布及内部各种属性在三维空间上的不均一变化，即为储层非均质性相对与绝对规模与层次标量与矢量沉积非均质成岩非均质构造非均质2.储层非均质性（回顾内容）定义：储层分布及内部相对与绝对沉积非均质2.储层非均质性（142（1）层间非均质性砂层之间的差异性储层纵向分布的复杂程度分层系数砂岩密度层间渗透率非均质程度层间隔层层间裂缝层间非均质平面非均质层内非均质微观非均质（1）层间非均质性砂层之间的差异性储层纵向分布的复杂程度分143（2）平面非均质性砂体的平面差异性砂体几何形态砂体规模与各向连续性砂体连通性渗透率平面变化平面渗透率的方向性（2）平面非均质性砂体的平面差异性砂体几何形态砂体规模与各向144（3）层内非均质性粒度韵律、渗透率韵律及高渗层位置层理构造及渗透率各向异性层内渗透率非均质程度层内夹层（产状、频率、密度）层内裂缝定义：单砂层内垂向上储层性质的变化。（3）层内非均质性粒度韵律、渗透率韵律及高渗层位置定义：单145（4）微观非均质性孔隙非均质性

孔喉形状、大小、分选及相互连通关系颗粒非均质性

颗粒分选及排列的方向性填隙物非均质性微观规模孔隙、颗粒、填隙物等性质的差异。（4）微观非均质性孔隙非均质性微观规模孔隙、颗粒、填隙物等1463.开发过程中的动态变化水敏、盐敏、速敏、酸敏、碱敏、水锁油气储层与外来流体发生各种物理或化学作用而使储层孔隙结构和渗透性发生变化。1-33.开发过程中的动态变化水敏、盐敏、速敏、酸敏、碱敏、水锁147第二节储层研究的特点黑箱灰箱（部分信息已知，部分信息未知）“白化”模型井资料地震资料动态资料储层研究是一个“白化”过程第二节储层研究的特点黑箱灰箱（部分信息已知，“白化”模型井148★储层研究的阶段性★储层研究的多维性★研究资料的不完备性★储层研究的多学科综合性储层研究的特点★储层研究的阶段性储层研究的特点149开发储层评价区域勘探圈闭预探油藏评价开发早期开发中后期区域储层评价一、储层研究的阶段性(着重储集性能)(着重渗流性能)开发储层评价区域勘探圈闭预探油藏评价开发早期开发中后期区域储150区域勘探岩相古地理图有利储集相“选凹定带”湖泊湖泊泛滥平原三角洲辩状河洪积扇泛滥平原扎伊尔古水系哈山古水系德仑山古水系乌伦古北部古水系克拉美丽古水系博格达古水系依林黑比尔根山古水系四棵树古水系车-拐沉积体系乌尔禾沉积体系德伦山-玛湖凹陷沉积体系伦3-伦参1沉积体系四棵树沉积体系克拉美丽-陆梁沉积体系克拉美丽-东道海子北凹陷沉积体系克拉美丽-阜东斜坡沉积体系德伦山-陆梁沉积体系德伦山-乌伦古沉积体系玛纳斯-齐古沉积体系博格达山沉积体系研究单元：横向（盆地或凹陷）垂向（组、准层序组、层序）分辨率：横（数千米）、纵（数十米）体系域与沉积体系区域勘探岩相古地理图151圈闭预探圈闭评价圈闭含油性沉积相有利储集相研究单元：横向（二级构造带或圈闭）垂向（段、准层序、准层序组）分辨率：横（数百米）、纵（数米）沉积体系与沉积相圈闭预探圈闭评价沉积相152探明油气藏

评价油气藏

开发可行性评价油藏评价沉积亚相/微相储层地质模型含油性分布研究单元：横向（油藏/油田）垂向（砂组）分辨率：横（数百－数十米）纵（0.5~1.0m）探明油气藏油藏评价沉积亚相/153

优化开发方案优化管理及调整方案提高油藏开发效率

开发早期沉积微相（组合）储层非均质性储层流动单元储层敏感性储层地质模型井网布置配产配注射孔方案研究单元：横向（油藏/油田）垂向（小层）分辨率：横（数十米）纵（0.2~0.5m）优化开发方案开发早期沉积微相（组合）井网布置研究单元：横向154提高油田最终采收率开发中后期沉积微相/储层内部构型储层非均质性储层流动单元储层地质模型（4D）剩余油分布注水开发调整优化三次采油方案研究单元：横向（油藏/开发井组）垂向（单层）分辨率：横（十米级）、纵（<0.2m）提高油田最终采收率开发中后期沉积微相/储层内部构型注水开发调155一维二维剖面二维平面（平面层）三维（3Dgriding）二、储层研究的多维性三维建模是储层表征的最高阶段一维（井模型）二维（剖面模型平面层模型）三维（空间模型）四维（不同时间的3D模型）一维二维剖面二维平面三维（3Dgriding）二、储层研究156三维网块化(3Dgriding)三维数据体建立储层地质特征三维分布的数字化模型。三维储层预测（ReservoirGeologicalModeling）储层地质建模★建模概念三维网块化(3Dgriding)三维数据体建立储层地质特征157三维网格化（3Dgriding）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。(精细油藏描述)★建模概念三维网格化网块尺寸越小，标志着模型越细；每个网块上参数值与实158三维显示任意旋转任意切片从不同角度显示储层的外部形态及其内部特点数值模型----即三维数据体----图形显示三维显示从不同角度显示储层的外部形态及其内部特点数值模型--159★储层相（构型）模型

储集砂体的大小、几何形态及其三维空间的分布

★储层流动单元模型

影响流体流动的地质参数在内部相似的、垂向上和横向上连续的储集单元。

储层地质模型

★储层裂缝模型储集体分布模型

----离散变量分布模型★建模内容★储层相（构型）模型★储层流动单元模型影响流体流160储层参数分布模型

----连续变量分布模型孔隙度模型渗透率模型含油饱和度模型

储层参数分布模型孔隙度模型渗透率模型含油饱和度模型161三维储层建模可从三维空间上定量地表征储层的非均质性，因此，可克服用二维图件描述三维储层的局限性。1.能更客观地描述储层有利于油田勘探开发工作者进行合理的油藏评价及开发管理★建模目的三维储层建模可从三维空间上定量地表征储层的非162

油藏评价及开发设计阶段abcabc

针对某一种沉积类型或成因类型的储层，把它具代表性的特征抽象出来，加以典型化和概念化，建立一个对这类储层在研究区内具有普遍代表意义的储层地质模型。目的：评价井设计、储量计算、开发可行性评价、优化油田开发方案

储层概念模型（回顾内容）油藏评价及开发设计阶段abcabc163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。目的意义：优化开发实施方案及调整方案，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。

开发方案实施及油藏开发管理阶段储层静态模型（回顾内容）针对某一具体油田(或开发区)的一个（或）一164

注水开发中后期及三次采油阶段储层预测模型

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预测（数十米甚至数米级规模的储层参数的变化及其绝对值）。目的：剩余油分布预测优化注水开发调整及三次采油方案

（回顾内容）注水开发中后期及三次采油阶段储层预测模型比静165储量计算单元：原则上以油藏（一个油水系统）为计算单元。纵向上：油组、砂组、小层、单层横向上：一个圈闭，或更小单元。★建模目的2.可更精确地计算油气储量常规的储量计算储量参数（含油面积、油层厚度、孔隙度、含油饱和度等）均用平均值来表示。（忽视了储层非均质因素）储量计算单元：原则上以油藏（一个油水系统）纵向上：油组、砂组166应用三维油藏模型中的三维网格计算储量，而不仅仅是根据平面图及对应的平均值来计算，可大大提高储量计算精度。面积、有效厚度三维网格应用三维油藏模型进行储量计算孔、渗、饱应用三维油藏模型中的三维网格计算储量，而不仅仅是167输入参数三维相模型有效储层网格模型

孔、渗、饱面积、有效厚度三维网格输入参数三维相模型有效储层网格模型孔、渗、饱面积、有效厚度168气油界面和油水界面三维孔隙度模型三维含油饱和度模型

原油密度

体积系数气油界面和油水界面三维孔隙度模型三维含油饱和度模型原油密度169★建模目的3.有利于三维油藏数值模拟三维油藏数值模拟要求输入一个定量表征油藏各项特征参数的三维储层地质模型。油藏数值模拟成败的关键在很大程度上取决于三维储层地质模型的准确性。★建模目的3.有利于三维油藏数值模拟三维油170计算机内存和速度的限制（常规的黑油模型网格节点数一般不超过30万个）。

模型粗化是使细网格的精细地质模型“转化”为粗网格模型的过程，使等效粗网格模型能反映原模型的地质特征及流动响应。模型粗化(Upscaling)计算机内存和速度的限制（常规的黑油模型网格节171粗化的三维渗透率模型

（挪威潮坪相储层）粗化的三维渗透率模型172平面网格设置粗化网格设置25×25100×100平面网格设置粗化网格设置25×25100×100173垂向网格设置表垂向1676个网格108个网格垂向网格设置表垂向174根据油藏数值模拟的要求，需要输入的地质模型粗化参数包括：NTG、孔隙度、渗透率、含油饱和度等。NTG：算术平均孔隙度：算术平均渗透率：全张量含油饱和度：算术平均粗化计算根据油藏数值模拟的要求，需要输入的地质模型粗175NTG粗化模型NTG粗化模型176孔隙度粗化模型孔隙度粗化模型177含油饱和度粗化模型含油饱和度粗化模型178X方向渗透率粗化模型Y方向渗透率粗化模型Z方向渗透率粗化模型X方向渗透率粗化模型Y方向渗透率粗化模型Z方向渗透率粗179三、研究资料的不完备性黑箱（黑色系统）灰色系统（系统部分信息已知，部分信息未知）“白化”模型井资料地震资料动态资料相（砂体）储层参数储层研究是一个“白化”过程三、研究资料的不完备性黑箱（黑色系统）灰色系统（系统部分信息180打开黑箱岩心：岩心观察描述（相分析、裂缝分析）岩心实验室分析（一）资料基础及其优缺点1.岩心资料资料特点优点：准确，精度高（小于0.1m）缺点：取心局限无横向信息打开黑箱岩心：岩心观察描述（相分析、裂缝分析）（一）资料基181自然伽玛自然电位电阻率（感应）声波测井中子测井密度测井地层倾角测井全波测井成像测井2.测井资料测井：测井相分析测井储层评价测井裂缝分析自然伽玛2.测井资料测井：测井相分析182资料特点优点：提供连续的垂向信息垂向分辨率较高（0.5m）不足：解释精度有待提高（如渗透率）缺点：一孔之见、无横向信息资料特点优点：提供连续的垂向信息183动态测试：产能分析储层质量分析储层连通性分析单井试井多井试井示踪剂测试RFT测试产液剖面吸水剖面生产数据封隔器液压标准工具（HRT）压力控制测试器伸缩接头、安全接头井口主阀控制头防喷器3.测试与动态资料动态测试：产能分析单井试井封隔器液压标准工具（HRT）压力控184资料特点

优点：动态，接近实际

缺点：单层测试少、测试总量少测量的工程问题与解释问题储层参数为平均值无三维信息单井试井多井试井示踪剂测试RFT测试产液剖面吸水剖面生产数据资料特点优点：动态，接近实际单井试井185二维地震三维地震四维地震井间地震4.地震资料地震：地层（储层）对比地震相分析地震储层预测优点：横向覆盖广（可达2525m）缺点：垂向分辨率低多解性强资料特点二维地震4.地震资料地震：地层（储层）对比优点：横向覆盖广（186地震资料垂向分辨率低（为主波长的1/4，一般为20米左右），比测井资料的分辨率（一般0.5m左右）低得多。

常规的三维地震很难分辨至单砂体规模，预测的储层参数(如孔隙度、流体饱和度)的精度较低，往往为大层段的平均值。分辨率问题分辨率问题多解性问题地震分辨率模型要求分辨率地震资料垂向分辨率低（为主波长的1/4，分辨率问题分187多解性问题多解性问题188油藏评价开发早期开发中后期大井距的探井、评价井地震资料开发井网+评价井+地震资料

开发井网+加密井+动态资料+（开发地震）基础资料资料越来越多，研究精度越来越高对横向预测精度的要求越来越高精度要求地层垂向横向对比精度精度地震资料总是不完备十米-米级百米-数十米级数百米级十米级数分米-数十米-

米级百米级米级数分米级-数米-

数十米级（二）信息的不完备性开发早期开发中后期大井距的探井、开发井网+开发井网+基础资189四、储层研究的多学科综合性灰色系统（系统部分信息已知，部分信息未知）“白化”模型储层研究是一个“白化”过程四、储层研究的多学科综合性灰色系统（系统部分信息已知，“白化190《储层表征与建模》第一章-储层研究概率课件191《储层表征与建模》第一章-储层研究概率课件192《储层表征与建模》第一章-储层研究概率课件193《储层表征与建模》第一章-储层研究概率课件194“白化”模型中总是存在不确定性客观原因：

储层系统的复杂性资料的不完备性主观原因：

研究者因素121113333121113333121113333“白化”模型中总是存在不确定性客观原因：12111195多学科资料与方法的综合运用储层地质理论的深刻理解----多学科综合一体化资料：岩心、测井、地震、动态方法：地质、测井、地震、油藏工程、数学、计算机机理与模式储层分布与构型孔隙演化与孔隙结构裂缝形成与分布储层非均质性流动单元与剩余油储层敏感性“不确定性最小化”“不确定性评价”多学科资料与方法的综合运用----多学科综合一体化资料：机理196相（构型）储层参数孔