儲集層建模是指運用計算機技術建立儲集層骨架結構，具體給出儲集層的沉積模型、大小規模與幾何形態、砂體相互排列與連通性、不滲透夾(隔)層的分布等模型。
基本介紹
- 中文名：儲集層建模
- 外文名：reservoir modeling
- 學科：石油工程
- 技術：計算機技術
- 釋義：沉積模型、大小規模與幾何形態等
- 方法：定性建模、隨機建模方法
簡介,建模方法,建模程式,
簡介
建立儲集層的三維定量地質模型，目前通用的是兩步程式工作法。第一步是建立儲集層骨架結構，具體給出儲集層的沉積模型、大小規模與幾何形態、砂體相互排列與連通性、不滲透夾(隔)層的分布等，即解決儲集層的建築結構問題；第二步是建立儲集層參數的空間分布，即首先對儲集層骨架格線化(可二維平面剖分或三維立體剖分)，接著應確定描述參數(如孔隙度、滲透率、孔喉半徑等)，最後是對各格線賦值，也就是從已知井點處參數出發，採用適當的內插外推參數預測方法，具體給出井問參數，建立起儲集層的三維定量模型。
建立儲集層地質模型的關鍵技術是如何根據已知的控制點數據內插、外推已知點間及以外的儲集層參數估計值。即需要尋找和選擇最能符合儲集層地質變數實際空間變化規律的數值計算模型，來實現對儲集層特性的空間變化的正確定量描述。具體的建模方法很多，大體可分為兩大類：一類為確定性的建模方法；另一類為隨機性的建模方法。
確定性建模方法認為所得出的內插、外推估計值是唯一解，具有確定性。如傳統的加權平均法、差分法、樣條函式法、趨勢面法以及目前很流行的地質統計學方法。這種方法以已知控制點資料為基礎，結合開發地震(三維地震、高解析度地震、井間地震等)解釋成果和水平井沿層直接取得的數據或測井解釋成果，以保證所得出的估計值有更高的可靠性。是目前較為流行的方法之一，它的理論基礎是“區域化變數理論”，即認為儲集層參數(如孔隙度、滲透率、泥質含量、含油飽和度、砂岩厚度等)一般都具有區域化變數的性質。是一種無偏(估計值的均值與觀測值的均值相同)、最優(估計方差最小)的估值方法。
建模方法
儲集層地質模型建模技術的關鍵是如何根據己知的控制點資料進行資料點間的內插與外推，以表現儲集層的整體特性。根據這一特點，儲集層建模的方法可分為兩大類，即確定性建模和隨機性建模。
(1)確定性建模方法
確定性建模方法認為資料控制點之間的插值是唯一的、確定性的。傳統的地質工作方法的內插編圖，就屬於這一類。克里格作圖和一些數學地質方法作圖也屬這一類建模方法。開發地震的儲集層解釋成果和水平井沿層直接取得的數據和測井解釋成果，都是確定性建模的重要依據。
(2)隨機建模方法
隨機建模方法承認地質參數的分布有一定的隨機性，而人們對它的認識總會存在一些不確定的因素。因此，在建立地質模型時，應考慮這些隨機性引起的多種可能的出現，以供地質人員選擇。
隨機建模方法中又有條件模擬和非條件模擬之別。條件模擬是所建立的地質模型對己有的資料控制點完全忠實，不做任何修改;非條件模擬則相反，對於己有的控制點資料也會根據一般規律做一定的變動。
當前地質統計學的重點是在發展隨機建模方法，己有不少模型和相應軟體問世。但是如何提高精度，取得實用效果，還有待地質工作者大量實踐與經受檢驗。
建模程式
建立儲集層地質模型一般需要經過三個步驟:建立井模型;建立層模型;建立參數模型。實際工作中還要進行第四步，即地質模型網塊的粗化。因為測井解析度可達0. 2m，地質模型網塊可以細到這個尺寸，但實際數值模擬還不可能以分米級尺寸的網塊進行計算，因此，一般需要把地質模型的網塊尺寸按數值模擬需要和可能進行合併，即所謂粗化。這一步目前一般都按算術平均或兒何平均等常規方法處理。
(1)建立井模型
把井筒中得到的各種地質信息轉換為開發地質特徵參數，建立每口井顯不各種開發地質特徵的一維柱狀剖面，這就是建立井模型。建立井模型一般要經過以下的工作步驟:
①建立將各種儲集層信息轉換成開發地質特徵參數的解釋模型。現階段測井是獲得儲集層信息的主要手段，因此，應建立精度較高的電性與岩性、物性關係的解釋模型。
②將井筒的基本儲集層參數繪製成連續柱狀剖面，連同井位坐標、高程等井位數據，即可完成井模型的建立。井筒一維剖面中最基本的9個參數是:滲透層、有效層、隔層;含油層、含氣層、含水層;孔隙度、滲透率、飽和度。
在實際工作中，由於測井解釋井柱參數是一項獨立的操作過程，在現有地質模型軟體中一般不包括這一步驟，而是以資料庫方式與測井處理成果聯接。
(2)建立層模型
①把每口井中的每個儲集層地質單元通過井間等時對比線連線起來，即把井筒的一維柱狀剖面變成三維的地質體，建成儲集體的空間格架。
②正確地進行小層單元的等時對比，對比單元愈小，建立儲集體格架愈細。
③利用建模軟體建立層模型。一般先依靠地質人員手工對比到某一個單元(如單砂層或砂層組)，將數據輸入計算機。單元內的進一步細分層則按一定地質規律給定指令，由計算機進行劈分，如垂向加積、側向加積、超覆、等厚對比，均勻加厚減薄對比等等。然後根據同一單元不同井的數據繪製儲集層的二維或三維圖件。在大井$}情況下，往往要利用層序地層學和地震橫向追蹤的成果來建立層模型。
(3)建立參數模型
①定量地給出儲集體內空間各點的各種儲集層屬性參數。
②根據上述層模型，按層內己知井點(控制點)的參數值內插或外推，以確定井間未鑽井區域儲集層的各種屬性參數。內插誤差愈小，地質模型精度就愈高。
③目前由於直接解釋滲透率的地球物理方法還未成熟，一般先建立孔隙度模型，然後利用岩心分析測得的孔隙度與滲透率之間的對應關係，由孔隙度模型轉換成滲透率模型。
④對於一些建立連續參數場的隨機建模方法及相應軟體，必須慎重選用，不同沉積類型砂體，應採用適用於本類砂體的方法，並應做相應的檢驗。
