油藏地質模型

油藏地質模型是油藏描述綜合研究的最終成果，它是對油藏類型、砂體幾何形態、規模大小、儲層參數和流體性質空間分布以及成岩作用和孔隙結構的高度概括。因此，它是一種理想化的模式。概括地講，油藏地質模型是反映油藏特徵的數據體及二維圖形顯示的綜合。

基本介紹

• 中文名：油藏地質模型
• 外文名：Reservoir geological model
• 核心：儲層地質模型
• 意義：是油藏綜合評價的基礎
• 子模型：沉積模型、成岩模型等五個
• 性質：理想化的模式

核心內容

油藏地質模型的核心是儲層地質模型，也是難度最大的部分。實際數值模擬工作中總是要把儲層網塊化，給各個網塊賦予各自的參數值來反映儲層參數的三維空間變化。因此現代油藏描述中建立儲層地質模型，也丟棄了傳統的以等值圖反映儲層參數的辦法，同樣把儲層網塊化、設法提出每個網塊上的參數值。即建成三維定量的油藏地質模型。網塊尺寸愈小，標誌著模型愈細；每個網塊上的參數值與實際誤差愈小，標誌著模型的精度愈高。當然，建立愈小網塊的模型，難度就愈大。

其主要思路是：選擇儲層砂體在地面出露的露頭，進行詳細測量和描述，取樣密度達到幾十厘米的網路(1英尺×1英尺)，把這類砂體 的儲層物性(如滲透率)的空間分布 ，原原本本的揭示 出來 ，以此作為原型模型。從 中利用地質統計技術尋找其物性空間分布的統計規律 ，以此統計規律就可以去預測井下各類儲層的物性分布。具體方法包括模擬退火法 、順序指標模擬法 、分形隨機函式法 、馬爾科夫 隨機域法 、LU分解法 、轉帶法等 。 隨機建模方法的優點在於能夠綜合利用各方面地質信息 ，增強模型的靈活性 。缺點在於結果受人的主觀因素影響較強，且對計算機的計算能力提出了較高的要求。

約束建模的方法目前主要有分斷塊構造建模的斷控定量建模法，相帶約束下的相控定量建模，測井約束下的地震建模，已知模型類 比約束建模等。

類型

不同研究者從不同角度提出了油藏地質模型的分類方法 ，歸結起來 主要有按研究 內容劃分、按開發或油藏描述 階段劃分 、按儲層結構類型劃分 、按模型組成規模劃分以下 四種劃分方法 ，下面分別對其進行敘述。

按研究內容劃分

(1)地質模型。地質模型包括構造子模型、沉積子模型、成岩子模型和地球化學模型。其中前三者分別從油藏幾何形態和地質構造、儲層結構特徵、儲層物性方面對油藏進行描述，屬油藏結構模型。地球化學模型的描述對象為地層流體類型、分布及流動機制(單相、多相 )、流動單元體等 ，屬流體模型。

(2)滲透層模型。主要依據沉積子模型 ，把岩石物性數據加進去，以定量化的三維模型 ，反映高滲透層 、低滲透層在構造相帶上的分布 。

(3 )流動單元模型。流動單元是一個橫 向、垂向上連續的儲集相帶 ，在 同單元體內各部位岩性相似 ，影響流體流動 的岩石物質也相似。流動單元模 型由許多流動單元塊鑲嵌疊砌組成 ，各單元塊 的界線與構造斷層 的位置、岩性 、岩相帶 以及成岩膠結物類型的分布相對應 。

(4 )定量的流體動態模型。可作 為油藏的代表，以此為依據計算油藏的產量、產能、分析注水前緣和推進速度以及注水後殘餘油的空間展布 。

按開發或油藏描述 階段劃分

裘懌楠(1992)根據油田不同開發階段的任務 、資料精度及對地質模 型的要求將油藏地質模型劃分為概念模型 、靜態模型和預測模型 。

按儲層結構類型劃分

儲層結構是指儲集砂體的幾何形態及其在三維空間的分布。這一模型是儲層地質模型的骨架 ，也是決定油藏數值模擬中模擬網塊大小和數量的重要依據。

儲層結構模 型的核心是沉積模型 ，Weberhe 和 Geuns (1989 )在對砂體空間分布特徵 以及沉積作用總結的基礎上將不 同沉積相形成的儲層結構類型歸納為三類 ：千層餅狀儲層結構、拼合板狀儲層結構和迷宮狀儲層結構。

按模型組成規模劃分

HelgeqiH-Haldorson (1986) 按照與孔隙平均值相關的體積分布提出了巨大規模 、大型規模 、巨觀規模 、微 觀規模 的四級劃分方法。

Pettijion(1973)從儲層非均質性出發提出了層系規模 、砂體規模 、層理規模 、紋層規模和孔隙規模 的五級劃分方法。信荃麟 (1992)按照研究對象 的不 同提 出了油 田規模 、小層規模 、砂體規模 、岩心規模 、孔隙規模的五級劃分方法 。

建模的基本流程

不論採用確定性建模還是 隨機性建模方法抑 或二者相結合 的約束建模，建立油藏地質模型一般必須經過幾個步驟：

(1)建立井模型；

(2)建立層模型；

(3)建立參數模型；

(4 )地質模型網塊的粗化；

(5)建立油藏數模格線。

右圖展示了油藏地質建模的一般化流程 ，具體的建模方法在面對不同的研究對象和研究 目標將存在一定的區別。

子模型介紹

為了全面描述油藏的地質特徵，油藏地質模型大致可由5個子模型構成，即沉積模型、成岩模型、構造模型、流體分布模型和滲透率模型。

1.沉積模型

沉積模型描述儲層的結構特徵，是流體滲透率模型的基礎。在建立沉積模型時，要根據岩心資料或露頭資料，包括沉積組分、粒度、沉積成因和生物成因構造等的類型和數量，劃分出沉積相帶，並恢復其沉積歷史，包括沉積環境、沉積及剝蝕過程、沉積事件系列等。

在劃相時還可使用測並相和地震相的資料，進行綜合分析。最後要描述出油藏範圍內各種沉積體的幾何尺寸、空間分布及內部結構特徵。

2.成岩模型

成岩模型的建立要列出成岩序列、成岩事件以及各種成岩作用對儲層物性的影響。對於要開展化學驅採油的油藏，粘士礦物的類型、含量及分布具有重要意義，要重視其描述。

3.構造模型

構造模型主要拾述斷層、裂縫以及褶皺等構造位置、幾何形態、走向、傾角、斷距等。對於低滲透砂岩儲層來說，地應力的方向和裂縫的分布對於低滲透油藏的開發具有非常重要的意義，要特別注意描述。

4.流體分布模型

流體分布模型主要描述油、氣、水的分布狀態，包括油、氣性質的變化，油、氣飽和度及含油產狀的變化，地下水的類型及礦化度等在空間的分布。地下水的礦化度對開展化學驅油非常重要，同時要注意流體性質變化所造成的非均質性。

5.滲透率模型

影響流體在儲層內流動的儲層參數很多，如滲透率、孔隙度、滲透率變異係數、滲透率突進係數、垂直滲透率與水平滲透率的比值等。由於滲透率是滲流過程最基本的參數，故以滲透率作為主要對象來建立儲層地質模型，稱為滲透率模型。這是因為滲透率影響流體流動最直接，而且變異程度也最大。因此在現階段建立儲層地質模型是以建立儲層內滲透率的三維空間定量分布為主攻目標。

研究意義

油藏地質模型的建立是油藏綜合評價的基礎，它可以反映本地區的油藏形成條件、分布規律和油氣富集控制因素等複雜的地質條件，在勘探和開發過程中，可以起預測作用，同時為油藏數值模擬研究提供基本格架。