储层地质建模方法-徐怀民

沉积模型 + 岩石物性数据
储层参数模型
（3）流动单元模型
最终的模型应该是由许多流动单元块镶嵌叠砌组成的。各单元 块的界线应与构造断层的位置、岩性、岩相带以及成岩胶结物类型 的分布相对应。
（4）定量的流体动态模型
一、油藏地质模型类型
1、按研究内容划分
• 构造子模型：油藏几何形态及分布，包括断层、褶曲、地应力等构造 要素。
二、储层地质建模方法
1、确定性建模
（1）露头原型模型建模
①露头储层研究方法和手段 • 方法：高分辨率层序地层学、储层沉积学和沉积动力
学（岩石相、砂体成因单元、沉积体系）、层次结构 分析
• 手段：
露头实测：航拍，照片镶嵌法 取样：通常10x10x8cm 大剖面写实
二、储层地质建模方法
1、确定性建模
1.2Km。 • 90%的远砂坝的厚度小于0.55m，70%的小于0.10m。
• Olav Walderhang等研究了英国约克郡侏罗系河流体系的砂体形态，该区河流沉 积物主要是两种类型的砂体：河道砂岩和决口扇砂岩。
• 萨尔特维克组河道砂岩宽100-700m，厚4-19m，主要是垂向加积的有85%的河道砂 体的宽/厚比在15-40之间。
这个阶段油田仅有少数大井距的探井和评价井的岩心、测井及测 试资料以及二维和三维地震资料，因而不能详细地描述储层细致的非 均质特征，只能依据少量的信息、借鉴理论上的沉积模式、成岩模式 建立工区储层概念模型
一 、油藏地质模型类型
2、按研究程度划分（裘怿楠，1990）
（粗—细，定性—定量的原则，强调储层的作用分类）
• 所测得的河道砂体和决口扇砂体的宽厚比大小可以使我们能够以井为依据预测砂 体的几何形态，增加连井对比的可靠性。
二、储层地质建模方法
1、确定性建模
②露头区储层原型模型内容
• 露头沉积体的非均质性
C.Ravenne等研究了英国Yorkshire地区悬崖上的中侏罗统露头，悬 崖长10公里，高30—150米，通过直升飞机对悬崖处全部中侏罗统露头 连续拍摄了照片将近1000张，通过摄影地质研究，区分了不同沉积单元 的几何特征，砂岩的内部构造、砂体与周围页岩的接触特征以及非渗透 层的连续性等。
用覆盖悬崖全高的16条剖面确定出不同岩相和构造的岩石学特征及 其区别，在600米长、30米高的范围对其中的Scalby组地层进行了详细 的摄影地质研究，通过照片解释和纵剖面资料区别出一些沉积体，对摄 影地质资料进行简化，经区域倾角校正后，又作了数字化，整个悬崖被 简化成174行3163列的网格。
用数字化计算了各种主要岩性的纵横向百分含量
• 90%的分支河道的宽度小于850m，50%的小于325m，20%的小于75m。 • 90%的分支河道的厚度小于18m，50%的小于9m，20%的小于3.5m。 • 90%的分支河道的宽厚比小于130：1，50%的小于40：1，20%的小于10：1。 • 90%的分支河口坝的厚度小于30m，50%的小于18m，20%的小于7m。 • 90%的分支河口坝的长度（走向）小于9Km，50%的小于6.5Km，20%的小于3.5Km。 • 90%的分支河口坝砂岩的宽度（横向）小于6.5Km，50%的小于3.25Km，20%的小于
• 在野外用微渗透率计测量了500个测点的渗透率，并取到50个测点的岩 心塞，以网格状方式对每种类型的砂体测量渗透率，透镜层状砂体取样 间隔横向为12米，垂向为0.25米，侧向加积层状砂体的取样间隔横向为 2米，垂向为0.15米，决口扇砂体的横向为15米，垂向为0.10米。
• 透镜状砂层达3米厚25米宽，具大型交错层理，是辫状河道侧向迁移形 成的多层结构中的河道砂层，侧向加积砂岩层是小型曲流河的点坝沉积， 横向上广泛分布薄层砂岩（0.25—0.5米厚）是同一个曲流河体系的决 口扇沉积。
②露头区储层原型模型内容
• 露头区砂体几何形态定量研究 Philip Lowry等研究了三角洲前亚相中三种
主要储集砂岩体的大小（分支河道、分支河口坝和 远砂坝），在野外露头上采集砂岩体大小有意义的 参数是：最大长度、最大宽度和最小厚度，统计了 每种砂体的宽度与厚度、厚度与长度、宽度与长度 的相关关系图，并给出了每种河道砂体几何特征极 限值：
（2）静态地质模拟型（Static Model）：
针对某一具体的油藏或开发区一个（或一套）储 层，将某储层特征在三维空间的变化和分布如实地 加以描述而建立的地质模型。真实反映地下油藏特 征，如小层分布的“五等图”
这一模型主要为编制开发方案和调整方案服务，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。
类型：从不同角度或强调某一特征，如岩石分 类、成因结构等，所以不同学者提出各种差异较大 的分类方案。
一、油藏地质模型类型
1、按地质的研究内容划分 （S.R.Jackson(1989),美国Bell Greek油田）
（1）地质模型
构造子模型
沉积子模型 油藏结构模型
成岩子模型
地球化学子模型 流体模型
（2）渗透层模型
4、按模型组成规模
（3）储 层 非 均 质 模 型 ：
(Pettijion(1973)的分类)
一、油藏地质模型类型
4、按模型组成规模
（4）（信荃麟（1992），中国 分五级）
• 油田规模的地质模型 • 小层规模的地质模型 • 砂体规模的地质模型 • 岩心规模的地质模型 • 孔隙规模的地质模型
韩大匡（2019年）提出河流相 五级非均质模型：
Weber(1986)的分类
一、油藏地质模型类型
4、按模型组成规模
（1）（Helgeqi H.Haldorson(1986),美国 分四级） 巨大规模：构造+岩相——油气藏组合 大型规模：相带+储层——油气藏 宏观规模：储层+物性——内部结构 微观规模：孔隙结构+流体——流动单元
一、油藏地质模型类型
二、储层地质建模方法
1、确定性建模
②露头区储层原型模型内容
• 露头储层中的渗透率分布方式
Torgin Jacobsen ，Hans Rendall对英格兰东北部约 克郡河流相砂岩露头剖面进行了研究，通过详细测量露头中 渗透率的变化，提供各种砂体类型骨渗透率变化的资料。
该文主要研究了两种类型的河道砂体（透镜层状砂体、 侧向加积砂体）和决口扇砂体。
• 斯卡尔贝组河道砂体大部分的宽度约100m，厚度4-12m，其中主要由垂向加积形 成的带状砂体，厚4-12m，宽/厚比小于15；侧向加积的河道砂体，厚4-6m，宽/ 厚比小于20-25，由几个带状砂体复合而成的河道砂体，总宽度有几百米，宽/厚 比35。
• 决口扇砂体厚2.5m，宽2.5公里，最大长度3-4公里，宽厚比和长厚比分别为1002000和500-2000。
储层结构模型的核心是沉积模型。壳牌石油公司将 不同沉积相形成的储层结构类型归纳为三类，即千层饼 状储层结构、拼合板状储层结构和迷宫状储层结构
一、油藏地质模型类型
3、按储层结构形式分
（K.J.Weber和L.C.Van Geuns,1989）
Weber不 仅考虑了储 层非均质性 的规模，同 时还考虑了 非均质性对 流体渗流的 影响。
油田规模 油层规模 砂体内韵律性和沉积结构 岩心规模 孔隙规模
二、储层地质建模方法
1、确定性建模
（1）地面原型模型：露头观测
（2）地下原型模型：
密井网 水平井 井间地震
2、随机建模(Stochastic Modeling)
ห้องสมุดไป่ตู้
（1）定量的储层地质知识库推理法
（2）条件模拟(Conditional Simulation)
一 、油藏地质模型类型
2、按研究程度划分（裘怿楠，1990）
（粗—细，定性—定量的原则，强调储层的作用分类）
（1）概念地质模型（Conceptual Model）:
针对某一种沉积类型或成因储层，把它代表性的 储层（非均质性、连续性等）抽象结果加以典型化 和概念化，建立一个对这类储层在研究区内具有普 通意义的储层地质模型。这种模型不是一具体的储 层地质模型而是某一地区（油田）某一类储层的基 本面貌模式图。
提高采收率交流研讨
主讲人：徐怀民
油藏地质模型类型和建模技术
一、油藏地质模型类型 二、储层地质建模方法 三、储层地质建模工作流程
一、油藏地质模型类型
油藏地质模型是指反映油气藏分布的基本特征 和空间分布规律的地质实体。
目标：对油藏描述研究的最终成果的概括，它 是对油藏的形态、储层性质、规模大小及分布、流 体性质及空间展布等的高度概括。是能够如实反映 实际地质体特征的模型。
这一模型主要为在二次采油之后对地下剩余油需进行开发 调整、井网加密或进行三次采油
一、油藏地质模型类型
3、按储层结构形式分
（K.J.Weber和L.C.Van Geuns,1989）
储层结构指的是储集砂体的几何形态及其三维空间 的分布。这一模型是储层地质模型的骨架，也是决定油 藏数值模拟中模拟网块大小和数量的重要依据。
一 、油藏地质模型类型
2、按研究N程g度5划3 层分含（裘油怿饱楠和，1度99立0）体 图
（粗—细，定性—定量的原则，强调储层的作用分 类）
（3）预测地质模型（Preductual Modle）:
在静态地质模型基础上，建立描述井网数十米级 或甚至数米级规模的储层变化的地质模型。针对多 井控制井点网的储量参数作一定的内插和外推预测 图。
• 沉积子模型：描述储层结构特征，这是流体流动模型的基础，它标征 沉积环境、沉积相类型、成积和剥蚀过程、沉积事件序列、单描述储 集体形状、大小及内部结构。
• 成岩子模型：储层性质，包括物性、孔隙结构、储层非均质性、渗透 性分布等。表征成岩序列和成岩事件，储层质量的演变。
• 地球化学模型：描述地层流体类型、分布及流动机制（单相、多相）、 流动单元体。
（3）各种地质统计模型(Geostatistic)
3、确定性+随机建模：约束建模
二、储层地质建模方法
1、确定性建模
（1）露头原型模型建模
地质家提出重返露头的口号。选择各种沉积上有 代表性的露头，进行详细的研究，把各种技术手段放 到露头上去进行试验，一方面从露头上得到很多储层 的定量地质知识，建立知识库，作为地下储层建模的 依据；二是试验各种技术手段在储层描述中应如何发 挥作用。最有名的就是由英国石油公司(BP)和美国能 源部投资进行的Gypcy露头工作，已形成了一个综合各 种技术手段的油藏描述现场实验室。
• 渗流层模型：主要依据沉积子模型，把岩石物性数据加进去，使模型 定量化，确定哪些构造相带属于高渗透层、低渗透层。模型是三维的， 反映不同相带垂直渗透率和水平渗透率的分布。
• 流动单元模型：流动单元是一个横向上、垂向上连续的储集相带，在 该单元体内各部位岩性相似，影响流体流动的岩石物质也相似。
• 定量的流体动态模型：可作为油藏的代表，以此为依据计算油藏的产 量、产能、分析注水前缘和推进速度以及注水后残余油的空间展布。
•利用露头调查研究储层中的渗透率分布方式
露头采集
• 约克郡中侏罗流斯卡尔贝组河流－三角洲相沉积的二维剖面，悬崖沿海 岸长10公里，高40—50米，过去已有人用这些露头的二维剖面进行地质 研究（描述储层的非均质性）作为河流—三角洲储层几何形状的条件模 拟基础。
• 微渗透率计是一个可携式机械装置，它能测量空气注入岩石表面时的流 动速度和注入压力，用达西定律来确定渗透率，50个岩心塞样品在实验 室测量了孔隙度、渗透率，并对5块样品作X—衍射全岩矿物分析。
•利用露头调查研究储层中的渗透率分布方式
•露头调查研究河流三角洲储集层中沉积体的非均质性
在纵向上，下部砂岩百分比很高，约为40—50%，同时泥质砂岩的百 分比比较高，在第100行左右是一个泥质为主区（95%），之上有 一个狭窄的厚砂带，最上部是一个完全的泥质区。
在横向上指示了不同岩性的相对位置
除了上述二维研究之外，在悬 崖附近进行了三维研究，首 先进行了钻井取心，井网为 正 方 形 ， 井 距 为 300 米 ， 为 了研究小规模的非均质性， 井距从300逐渐减小到10米， 在每口取心井中，都进行了 SP 、 GR 、 DEN 、 含 氧 指 数 、 倾角测井等，声波测井只在 两口井中，每隔25厘米远提 取了一块直径23毫米、长4 厘米的岩心塞，用于ф、K 测量。