三維儲層建模

三維地質建模的概念有狹義和廣義之分。狹義的三維地質建模是以單井解釋和平面地質研究（包括地質規律研究）為基礎，套用三維插值（或模擬）的方法建立三維地質模型；而廣義的三維地質建模則涵蓋了單井解釋、平面地質研究、地質規律（模式）研究等，最終建立三維地質模型。

基本介紹

• 中文名：三維儲層建模
• 外文名：3D Reservoir modeling
• 概念：有廣義和狹義之分
• 本質：三維的角度對儲層進行定量的研究
• 分類：儲層離散屬性模型等
• 學科：地質科學

概念

三維儲層建模，即建立儲層特徵三維分布的數位化模型，其本質是基於三維格線表征儲層特徵的分布，其成果是三維數據體。

這一技術是上世紀80年代隨著計算機技術的發展而發展起來的。基於計算機存儲和顯示技術，將儲層三維網塊化(3D griding)後，對各個網塊(grid)賦以各自的儲層參數值，並按三維空間分布位置存入計算機內，形成了三維數據體，這樣就可以進行儲層的三維顯示，可以任意切片和切剖面(不同層位、不同方向剖面)，以及進行各種運算和分析。

值得注意的是，三維地質建模的概念有狹義和廣義之分。狹義的三維地質建模是以單井解釋和平面地質研究（包括地質規律研究）為基礎，套用三維插值（或模擬）的方法建立三維地質模型；而廣義的三維地質建模則涵蓋了單井解釋、平面地質研究、地質規律（模式）研究等，最終建立三維地質模型。

意義

從本質上講，三維儲層建模是從三維的角度對儲層進行定量的研究，其核心是對井間儲層進行多學科綜合一體化、三維定量化及可視化的預測。與傳統的二維儲層研究相比，三維儲層建模具有以下明顯的優勢：

（1）能更客觀地描述儲層，克服了用二維圖件描述三維儲層的局限性（層內非均質性的側向變化），可從三維空間上定量地表征儲層的非均質性，從而有利於油田勘探開發工作者進行合理的油藏評價及開發管理。

（2）可更精確地計算油氣儲量。在常規的儲量計算時，儲量參數（含油麵積、油層厚度、孔隙度、含油飽和度等）均用平均值來表示。顯然，套用平均值計算儲量忽視了儲層非均質因素，例如，油層厚度在平面上並非等厚，孔隙度和含油飽和度在空間上也是變化的。套用三維儲層模型計算儲量時，儲量的基本計算單元是三維空間上的格線，其計算精度比基於平均值的儲量計算精度高得多。同時，由於可得到基於格線的儲量分布模型，因此，可方便地進行儲量查詢，如方便地求出不同斷塊、不同微相、不同流動單元、或任一指定區域的儲量值，從而十分有利於儲量評價和油藏管理。

（3）有利於三維油藏數值模擬。三維油藏數值模擬要求一個把油藏各項特徵參數在三維空間上的分布定量表征出來的三維地質模型。實際上，這是三維地質建模興起的最初原因。油藏數值模擬成敗的關鍵在很大程度上取決於三維儲層地質模型的準確性。

階段任務

儲層表征貫穿於勘探評價與開發的全過程，從第一口發現井到油田枯竭為止是多次滾動進行的，其階段大體可分為油氣藏評價階段、開發早期階段和開發中後期階段。儲層建模，作為油氣藏表征的核心，由於不同階段生產任務的不同和獲取資料的差異，儲層建模的的內容和精度亦有所不同。

油氣藏評價階段及開發設計階段

在油氣藏評價階段及開發設計階段，基礎資料主要為大井距的探井和評價井資料（岩心、測井、測試資料）及地震資料。在這一階段，所建模型的解析度相對較低（主要是垂向解析度較低），但可滿足勘探階段油藏評價和開發設計的要求，對評價井設計、儲量計算、開發可行性評價以及最佳化油田開發方案具有十分重要的意義。

油田開發方案實施及油藏管理階段

在油田開發方案實施及油藏管理階段，由於開發井網的完成，基礎資料大為豐富，因而可建立精度相對較高的儲層模型。這類儲層模型主要為最佳化開發實施方案及調整方案服務，如確定注采井井別、射孔方案、作業施工、配產配注以及進行開發動態分析等，以提高油田開發效益及油田採收率。

開發中後期階段及三次採油階段

在開發中後期和三次採油階段，可獲得的基礎資料非常豐富，井資料更多（井距更小，在開發井網基礎上，又有加密井、檢查井等），特別要指出的是，在該階段可獲取大量的動態資料，如多井試井、示蹤劑底層測試及生產動態資料等，因而，可建立精度很高的儲層模型。然而，由於儲層參數的空間分布對剩餘油分布的敏感性極強，同時儲層特徵及其細微變化對三次採油的敏感性遠大於注水效率的敏感性，因此，為了適應該階段的要求，對儲層模型的精度要求更高，要求在開發井網（一般百米級或數百米級）條件下將井間數十米甚至數米級規模的儲層參數的變化及其絕對值預測出來，即建立高精度的儲層預測模型。這類模型的建立正是儲層建模工作者目前的公關研究的主要目標。

類型

按照儲層屬性和模型所表述的內容，可將儲層地質模型分為兩大類，即儲層離散屬性模型和儲層參數模型。

儲層離散屬性模型

儲層相、構型單元、流動單元等儲層屬性屬於離散變數的範疇。在三維建模前，需要進行屬性編碼，將某一屬性的不同類別編成不同的整數數值，如對於河流相中的河道、溢岸泛濫平原，分別編碼為1、2、3，這樣，便可在三維預測的基礎上對三維格線進行賦值，形成三維數據體，即格線化的數值模型。

儲層參數模型

儲層參數在三維空間上的變化和分布即為儲層參數模型，包括孔隙度模型、滲透率模型和含油（或含水）飽和度模型等。