大庆北部地区热储三维地质结构建模
什么是储层地质模型
1、什么是储层地质模型？为什么要建立三维储层地质模型？答：储层地质模型是指能定量表示地下地质特征和各种储层（油藏）三维空间分布的数据体，一个完整的储层地质模型应包括构造模型、沉积模型、储层模型和流体模型等。
三维储层地质建模是从三维的角度对储层的各种属性进行定量的研究并建立相应的三维地质模型，其核心是对井间储层进行三维定量化及可视化的预测，与传统的二维储层研究相比具有以下的优势：1）更客观地描述并展现储层各种属性的空间分布，克服了用二维图件描述三维储层的局限性。
三维储层建模可以从三维空间上定量的表征储层的非均质性，从而有利于油藏工程师进行合理的油藏评价及开发管理。
2）更精确地计算油气储量。
在常规的储量计算时，储层参数（含油面积、有层厚度、孔隙度、含有饱和度等）均用平均值表示，这显然忽视了储层非均质性的影响。
应用三维储层模型计算储量时，储量的基本计算单元是三维空间上的网格（分辨率比二维高得多），因为每一个网格均附有储集体（相）类型的孔、渗、饱等参数。
因此，通过三维空间运算，可计算出实际的含油储集体（砂体）体积、孔隙体积及油气体积，其计算精度比二维储量计算高得多。
3）有利于三维油藏数值模拟。
三维油藏数值模拟要求有一个把油藏各项特征参数在三维空间上定量表征出来的地质模型。
粗化的三维储层地质模型可以直接作为油藏数值模拟的输入器，而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。
2、如何理解储层概念模型、静态模型和预测模型？它们有何异同？答：储层概念模型是指把所描述油藏的各种地质特征，特别是储层，典型化、概念化，抽象成具有代表性的地质模型。
只追求油藏（储层）总的地质特征和关键性地质特征的描述，基本符合实际，并不追求所有局部的客观描述。
静态模型也称实体模型，是把一个具体研究对象(一个油田、一个开发区块或一套层系)的储层，依据资料控制点实测的数据将其储层表征在三维空间的变化和分布如实的描述出来而建立的地质模型，并不追求控制点间的预测精度。
三维地质建模及其粗化结果检验
第30卷第1期2018年1月常州大学学报(自然科学版)J o u r n a l o fC h a n g z h o uU n i v e r s i t y(N a t u r a l S c i e n c eE d i t i o n)V o l.30N o.1 J a n.2018文章编号:2095-0411(2018)01-0076-06三维地质建模及其粗化结果检验师昊,李占东,梁顺(东北石油大学石油工程学院,黑龙江大庆163318)摘要:油藏地质模型是一个描述油藏地质特征和储层物性的三维网格化数据体,建立高质量的地质模型是进行油藏精细管理和高效开发的关键㊂研究区小层断失严重,断层接触关系复杂,分别采用断层框架模型和基于体的建模方法(V B M)完成断层模型和层面模型的建立,因为它们采用的是完全非结构化的三维断层网格,可以很好地解决断层与断层㊁断层与层位的接触关系,从而保证模型精度㊂在构造模型和沉积微相模型的基础上,采用相控属性建模和地震波阻抗体进行辅助约束相结合的方法得到研究区储层的属性模型㊂同时,为了使粗化模型能最大程度上保留原有地质模型的非均质性特征,分别使用洛伦兹曲线和数值模拟法对粗㊁细模型进行了对比验证㊂关键词:构造模型;沉积微相模型;属性模型;V B M;洛伦兹曲线中图分类号:O621.3文献标志码:A d o i:10.3969/j.i s s n.2095-0411.2018.01.0123DG e o l o g i c a lM o d e l i n g a n d I t sR o u g hR e s u l tV e r i f i c a t i o nS H IH a o,L I Z h a n d o n g,L I A N GS h u n(S c h o o l o f P e t r o l e u m E n g i n e e r i n g,N o r t h e a s tP e t r o l e u m U n i v e r s i t y,D a q i n g163318,C h i n a)A b s t r a c t:R e s e r v o i r g e o l o g i c a l m o d e l i s a3D g r i d d i n g d a t a v o l u m e d e s c r i b i n g t h e g e o l o g y c h a r a c t e r i s t i c s a n dr e s e r v o i r r e s e r v o i r p r o p e r t i e.G e o l o g i c a lm o d e l i n g w i t hh i g h q u a l i t y i s t h ek e y o f r e s e r v o i r f i n em a n a g e m e n t a n dh i g h-e f f i c i e n c y.I n t h e s t u d y a r e a,t h e f a u l t c o n t a c t r e l a t i o n s h i p i s c o m-p l e x,s o t h e f a u l tm o d e l a n d t h e h o r i z o nm o d e l a r e e s t a b l i s h e db y u s i n g t h e f a u l t f r a m e w o a km o d e l i n g a n d t h ev o l u m eb a s e d m o d e l i n g(VB M)t e c h n o l o g y.B e c a u s et h e y a r ef u l l y u n s t r u c t u r e df a u l t e d3D m e s h,t h e y c a n s o l v e t h e f a u l t a n d f a u l t,f a u l t a n d t h eh o r i z o n c o n t a c t r e l a t i o n sw e l l,s oa s t oe n s u r e t h em o d e l a c c u r a c y.B a s e do n t h e s t r u c t u r a lm o d e l a n d t h e s e d i m e n t a r y m i c r o f a c i e sm o d e l,t h e a t t r i b-u t e m o d e lo ft h er e s e r v o i ri nt h es t u d y a r e ai so b t a i n e d b y t h ec o m b i n a t i o n o f p h a s e-c o n t r o l l e d a t t r i b u t em o d e l i n g a n d s e i s m i c i m p e d a n c e.I no r d e r t o e n s u r e t h e u p s c a lm o d e l r e t a i n t h e h e t e r o g e n e i t y c h a r a c t e r i s t i c o f t h e o r i g i n a l g e o l o g i c a lm o d e l,t h e u p s c a l e d a n d t h e o r i g i n a lm o d e l sw e r e c o m p a r e db y L o r e n z c u r v e a n dn u m e r i c a l s i m u l a t i o n r e s p e c t i v e l y.K e y w o r d s:s t r u c t u r em o d e l;s e d i m e n t a r y m i c r o f a c i e sm o d e l;a t t r i b u t em o d e l;V B M;L o r e n z c u r v e收稿日期:2017-09-09㊂基金项目:中国石油科技创新基金资助(2016D-5007-0212)㊂作者简介:师昊(1992 ),男,陕西榆林人,硕士生㊂通信联系人:李占东(1979 ),E-m a i l:136********@163.c o m第1期师昊,等:三维地质建模及其粗化结果检验目前,中国已开发油田多数已处于高含水和高采出程度阶段,东部多数老油田综合含水高达90%以上,可采储量采出程度达到70%以上㊂为了进一步发挥已开发油田的潜力,提高采收率,必须建立能真时的反映储层非均质性的三维地质模型,为油田综合开发方案调整提供可靠的地质依据㊂油藏地质建模就是应用地质㊁物探㊁测井及生产动态等多种信息开展油藏描述研究,然后通过建模手段,将对油藏取得的认识以 数学模型 的方式体现出来,建立 三维数字油藏 ,以供油藏工程技术人员开展相关数值模拟等研究[1]㊂本文在完成研究区构造模型和属性模型的基础上,对模型粗化结果进行了检验㊂1构造模型的建立构造模型再现了储层的三维空间格架㊂使地下的构造形态很直观的显示出来㊂并能比地震剖面更加精细,能够显示精细的微构造[2-5]㊂1.1断层模型断层模型的建立是构造建模的重要组成部分,它的效率和精度直接影响着后续建模工作的精确性[6]㊂在研究区内发育有7条正断层,目的层内有57个断点,采用调整p i l l a r的方式不仅耗时而且无法精确反映断层的交切关系和空间形态㊂为此,提出了以下解决方案:①断点数据归属整理:通过连井对比,对现有的断点数据库进行梳理,对同一断层的断点数据设定统一标识;②断层格架初步建立:整理断点数据,根据断点不同断距㊁断点深度㊁断失层位等数据,对断点库进行断点归属分析,尤其是针对一井多断的断层,确立一井多断的断层模式㊂在此基础上,利用整理后的每条断层断点数据和对应构造图断层的P O L Y G O N建立断层框架初步模型,确定断层空间展布形态(图1);③断点校正:对部分断点无法收敛到断层模型的井重新进行地层对比,改正了断点位置,最终使断层面与所有断点相吻合,得到研究区最终断层模型(图2)㊂图1断点-p o l g o n断层框架模型(局部)图2研究区断层模型1.2构造模型及其纵向网格划分层面模型反映的是地层界面的三维分布,叠合的层面模型即为地层格架模型[7]㊂研究区多口井穿过断层,导致小层断失严重,所以初步建立的层面模型非常混乱,窜层现象严重㊂因此在层面模型的建立过程中,采用基于体的建模方法(V B M);首先建立各油组顶面的层面模型,通过三维可视化交互编辑使层面模型符合实际地质要求,再以它们为控制面,以其转换所得的构造面为限制面,建立其余小层的层面模型㊂这种方法的主要思想是直接建立地质体而不是层位㊂它具有以下特点:①V B M基于地层层序建㊃77㊃常州大学学报(自然科学版)2018年模,在同一层序内,会尽使保地层倾角和厚度的变化量最小化,不出现窜层现象;②可以选择性保留断层附近数据,减少异常值,使层面建模结果与实际数据更稳合;③断层俩侧是不连续的㊂最后在层面模型的基础上完成研究区构造模型(图3)的建立,大幅度提高了模型精度㊂图3 研究区构造模型为了保证构造模型的精度,选取12%的后验井对构造模型进行验证,平均误差为0.35ɢ,其中断层附近平均误差为0.76ɢ,满足精度要求㊂2 属性模型的建立由于研究区储层物性分布具有各向异性和非均质性两大特点,为了能建立准确反映储层物性空间分布的参数模型,本次研究采用相控属性建模和地震波阻抗体进行辅助约束相结合的方法㊂在地震㊁测井㊁地质原始资料综合解释等基础上,首先统计不同沉积微相内物性参数的分布特征,并进行正态分布转换和消除异常值值处理,从而满足随机模拟的要求;其次分析和选择变差函数的类型,确定主变程㊁次变程和垂向变程(表1),完成变差函数的拟合(图4);最后对不同沉积微相中的物性参数采用序贯高斯模拟的方法进行物性参数的模拟[8-9]㊂在相控的基础上,将地震波阻抗体(深度域)作为第二变量通过协克里金方法对属性模型的计算进行体对体的条件约束,完成属性模型的建立㊂表1 变差函数参数参数沉积相方位/(ʎ)变差函数类型块金值常数主变程/m 次变程/m 垂向变程/m 净毛比河道40.8球状模型0532.7349.54.3河道侧缘41球状模型0542.1362.35.5孔隙度河道41球状模型0453.9375.03.8河道侧缘40球状模型0425.1368.44.9渗透率河道40.6球状模型0657.0523.75.3河道侧缘40球状模型0598.3402.84.7含水饱和度河道41球状模型0463.2352.74.6河道侧缘40.6球状模型0463.2360.15.1 从图5可以看出,分流河道和堤岸微相中的孔隙度和渗透率的数值明显大于分流河道侧缘微相内的孔渗值㊂采用相控属性建模和地震波阻抗体进行辅助约束相结合的方法,较好地解决了沉积微相变化快㊁非均质性严重的储集层物性参数模拟问题㊂3 模型粗化及其结果检验模型粗化是在减少网格数与尽量保持原有地质模型非均质性(平面非均质性和层间非均质性)之间㊃87㊃第1期师昊,等:三维地质建模及其粗化结果检验图4变差函数拟合结果图5 净毛比和含水饱和度模型寻求平衡的反复过程,粗化后的等效网格必须能保留原有地质模型的地质特征及流动效应[10]㊂3.1 构造粗化构造粗化主要是纵向粗化,其关键是在减少小层数的前提下如何确保纵向上的储层非均质性能最大程度的反映到三维网格中㊂因此,纵向粗化须将物性差异显著的层隔开,尤其是对于泥质含量较高的低渗带流动屏障,合并后用净毛比法体现这一特征㊂针对研究区的储层特征,在纵向网格的粗化过程中,根据储层纵向上的沉积韵律性采用按比例设置的方法给定每个纵向粗网格所包含细网格的数目㊂由于隔夹层厚度差异较大,因此纵向粗化是一个反复的过程,在对模型粗化结果反复检验的基础上最终完成构造粗化㊂3.2 属性粗化本次研究分别采用网格总体积加权平均㊁净体积加权平均㊁孔隙体积加权平均对净毛比㊁孔隙度和含水饱和度这3个标量进行粗化㊂渗透率具有方向性,并且极差大㊂一般采用几何平均算法㊁定向平均算法和流动计算方法对其粗化㊂由于在研究区内纵向上存在非渗透性隔离带,为了精确地保留地质模型的隔夹层信息,采用流动计算方法对渗透率模型进行粗化,最终得到Z 方向渗透率为0㊂如图6所示㊂流动计算方法由压力解算原理计算粗化网格各向渗透率㊂考虑数值模拟时,当精细网格和粗化网格在相同的压力梯度条件下,流经等体积单元的流体应相等㊂粗化计算时,首先计算压差,由此得到精细地质模型水平方向和纵向的流量,然后计算粗化网格的渗透率,以便粗化网格与精细网格得到相同流量[11]㊂如图7所示㊂3.3 粗化结果检验为了充分保持原有地质模型的特征,必须对模型粗化结果进行检查,常用的方法有直方图法和储量㊃97㊃㊃08㊃常州大学学报(自然科学版)2018年Array垂向渗透率粗化计算方法图6图7流动计算方法计算法,但是其无法最大程度上反映储层非均质性,针对研究区储层状况,选取L o r e n z曲线和数值模拟法来评价粗化模型的可靠程度,如果粗㊁细模型非均质性差异较大,则需要重新进行构造粗化㊂洛伦兹曲线分布理论最早由美国经济统计学家M.L o r e n z提出,通常用于描述分布不均匀等现象[12]㊂在油气藏工程的研究过程中,用洛伦兹曲线可以直观描述储层的非均质性,目前国内也有很多人已经用这种方法研究过储层非均质性[13]㊂洛伦兹曲线的本质是分析储层的储集能力与渗流能力的关系,对角线表明储层是均质的(即储层的储集能力与渗流能力是平等的),随着洛伦兹曲往左上角移㊂动,储层的非均质增加㊂图8分别为粗㊁细模型的洛伦兹曲线和井底压力变化曲线Array图8粗细模型L o r e n z曲线和井底压力变化曲线㊃18㊃第1期师昊,等:三维地质建模及其粗化结果检验从L o r e n z曲线和井底压力变化曲线来看,粗化模型基本保留了精细模型的非均质性特征,因此,模型的粗化过程是可以接收的㊂4结论1)采用基于体的建模方法(V B M),可以确保在同一层序内倾角和厚度变化的最小化,保证了模型精度㊂2)在属性模型的建立过程中,采用相控属性建模和地震波阻抗体进行辅助约束相结合的方法,较好地解决了沉积微相变化快㊁非均质性严重的储集层物性参数模拟问题㊂3)通过洛伦兹曲线和数值模拟法对粗㊁细模型非均质性进行对比验证,可以使粗化模型能最大程度上保留原有地质模型的非均质性特征㊂参考文献:[1]杜玉山.中高渗透砂岩储层地质建模应注意的几个问题[J].油气地质与采收率,2009,16(1):44-46,114.[2]杨少春,王瑞丽.不同开发时期砂岩油藏储层非均质三维模型特征[J].石油与天然气地质,2006,27(5):652-659.[3]佘德平,曹辉,郭全仕.断裂系统解释与储层预测中的三维相干技术[J].石油与天然气地质,2007,28(1):100-105.[4]张世明,万海艳,戴涛,等.复杂油藏三维地质模型的建立方法[J].油气地质与采收率,2005,12(1):9-11.[5]隋淑玲.河流相储层三维流动单元模型建立 以孤东油田七区馆上段为例[J].油气地质与采收率,2005,12(3): 12-14.[6]崔廷主,马学萍.三维构造建模在复杂断块油藏中的应用 以东濮凹陷马寨油田卫95块油藏为例[J].石油与天然气地质,2010,31(2):198-205.[7]吴胜和,金振奎.储层建模[M].北京:石油工业出版社,1999:1-10.[8]石晓燕.P e t r e l软件在精细地质建模中的应用[J].新疆石油地质,2007,28(6):773-774.[9]尹艳树,吴胜和.储层随机建模研究进展[J].天然气地球科学,2006,17(2):210-215.[10]祁大晟,裴柏林.油藏模型网格粗化的理论与方法[J].新疆石油地质,2008,29(1):91-93.[11]蔺学军.油藏数值模拟入门指南[M].北京:石油工业出版社,2015:16-24.[12]刘超,马奎前,李红英,等.基于洛伦兹曲线法定量表征储层非均质性方法的改进与应用[J].中国海上油气,2012,24 (2):36-38,43.[13]门岳峰,郑雪,杨其栋.济阳拗陷上古生界煤成气储层非均质性研究[J].西南石油大学学报(自然科学版),2015,37 (1):25-32.(责任编辑:殷丽莉)。
三维地质建模(全)
模拟退火(simulated annealing)
模拟退火类似金属冷 却和退火。高温状态 下分子分布紊乱而无 序，但随着温度缓慢 地降低，分子有序排 列形成晶体。 模拟退火的基本思路 是对于一个初始的图 象，连续地进行扰 动，直到它与一些预 先定义的包含在目标 函数内的特征相吻合
目标函数
表达了模拟实现空间特性与希望得到的空间特性 之间的差别。
理)
基于目标的随机建模方法 (object-based)
布尔模拟
标点过程 （示性点过程）
基于目标的方法与 建立目标模型（离 散变量模型）的方 法有差别，很多人 混淆了这种差别
基于象元的随机建模方法 (pixel-based) pixel : Picture element， 象元、象素
高斯模拟 （连续）
（简单克里金、普通克里金、
具有趋势的 克里金、 同位协同克里金)
（综合地震信息)
P
P
Mean St.Dev.
φ
（cdf）
（ccdf） φ
随机模拟： 从条件概率分布函数（ccdf）中随机地提
取分位数便可得到模拟实现。
序贯高斯模拟 Sequential Gaussian Simulation (SGS) 概率场高斯模拟 P-field Gaussian Simulation
③克里金插值法(包括其它任何插值方法) 只产生一个储层模型，因而不能了解和 评价模型中的不确定性，而随机模拟则 产生许多可选的模型，各种模型之间的 差别正是空间不确定性的反映。
（克里金作为部分随机建模方法的基础)
第一节 随机模拟原理
随机模拟以随机函数理论为基础。 随机函数由区域化变量的分布函数
和协方差函数来表征。
第三讲
三维地震对大庆北部油田构造研究
下地 层 的 变 换 成 标 量 域 内 由 沉 积 层 序 信 息 组 成 的 类 断层 的产状 、 态 发育 、 形 组合关 系有 了更 接 画 出断 层 的轨 迹 利 用上 、 化 情 况 识 ￣ｊ ， 层 ， 大 断 层 而 言 ， 断 似 无 穷 个 解 释 层 位 组 成 的 层 序 场 三 维 数 ｌｊ断 ｊ， 对 其 清晰 的认识 。 开层 位十 分 明显 ， 易于 解释 ； 对小 断层 来 据 体 ， 为低 频模 型 的制 作 提 供详 细 的层
数 据 体 切 片 上 ， 能 得 到 断 层 面 附 近 有 就
清 二 是 井 间 微 幅 度 构 造 难 以 识 别 和 表 否 存 在 。
作 ． 而指 导小 断层识 别 判定 ， 助 小断 从 辅
征 。 单 纯 依 靠 测 井 资 料 很 难 对 小 断层 但
４ 充 分 利 用 ｆ－ 系 统 灵 活 多 变 的 层 走 向 、 向 厘 定 。 ａ＠ ？ － 倾
在 断层 解 释 过 程 中 发 现 可 疑 小 断 层 函 数 作 为 Ｆ．Ｊ 件 用在 计 算 过 程 中。 Ｆ 条 ￣ 时 其 与 相 邻 测 线 进 行 对 比 分 析 。 用 将 利 要 存 在 以下 问 题 ： 是 复 杂 断 层 区 大 断 一 然 后 根 据 计 算 数 据 体 可 以 进 行 沿 层 附近 伴 生小 断层 及 井 间 小 断层认 识不 相 邻 剖 面是 否存 在 断层 来判 断 该 断层 是 层切 片、 透 视切 片、 层 相 干切 片等 操 体 沿
对 大 庆 ： － 油 田构 造 研 究 ｌａ Ｂ ｔ
■ 戚金花
目前 相干 体 技术 的 发展 主要 经 历 了 ２０ 年 运 １ ７ 年 大 庆 油 田基 础 井 网 全 面 投 入 时机 ， ０ ９ 开展 井震 结合技 术 ， 用多 ９５
复杂地层结构三维地质建模空间插值方法研究
DOI: 10.3969/J.ISSN.2097-3764.2024.01.016Vol. 19 No.01 March, 2024第 19 卷 第1期 2024 年 3 月/复杂地层结构三维地质建模空间插值方法研究郑杨，简季（成都理工大学地球科学学院，四川 成都 610059）摘 要：三维地质体对于自然资源勘探、环境保护、自然灾害风险评估等领域都具有重要意义。
在建模过程中，地质体的模型精度与插值算法有着直接关系。
为研究不同插值算法的适用情况，文章对云南陆良某污染场地进行浅层三维地质建模，分别选取反距离权重法和自然邻域法，利用钻孔数据插值建模，并对模型结果进行目视检验和误差对比分析。
研究结果表明：反距离权重法适用范围广，建模精度较高；相较于自然邻域法，反距离权重法更适用于地层结构复杂的三维地质建模，该方法对断层细节的描述更细致，模型更符合实际情况；而自然邻域法在断层明显的区域插值效果较差，不适用于地层结构复杂的情况。
关键词：三维地质模型；钻孔数据；反距离权重法；自然邻域法；精度验证Spatial interpolation methods for 3D geological modeling ofcomplex strata structuresZHENG Yang, JIAN Ji（School of Earth Sciences, Chengdu University of Technology, Chengdu 610059, Sichuan, China ）Abstract: Three-dimensional (3D) geological bodies are of great significance in natural resources exploration, environmental protection, natural disaster risk assessment, and other fields. In the modeling process, the accuracy of geological body models is directly related to interpolation algorithms. T o study the applicability of different interpolation algorithms, this paper con-ducted shallow 3D geological modeling in a heavy metal pollution area in Luliang, Yunnan. The inverse distance weighting method and natural neighborhood method were selected to interpolate the drilling data in the study area. Visual inspection and error comparison were carried out of the model results. The results show that the inverse distance weighting method has a wider applicability range and higher modeling accuracy. Compared to the natural neighborhood method, the inverse dis-tance weighting method is more suitable for complex geological modeling with distinct stratigraphic structures, providing a more detailed description of fault details and a model that better reflects reality. On the other hand, the natural neighbor-hood method has poor interpolation performance in areas with distinct faults and is not suitable for complex stratigraphic structures.Keywords: 3D geological model; drill data; inverse distance weighting method; natural neighborhood method; accuracy verifica-tion收稿日期：2023-09-05；修回日期：2023-11-16第一作者简介：郑杨（1990- ），男，在读硕士研究生，研究方向：数字孪生与三维建模。
密井网区精细地质建模策略——以大庆油田杏六中区为例
密 井 网 区精 细 地 质 建 模 策 略
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以 大 庆 油 田杏 六 中 区 为 例
欧 阳静 芸 ，尹 太 举 （ 长江大学地球科学学院， 湖 北 武汉４ ３ ０ １ ｏ ｏ ）
吴 志 超 （ 中 石油渤海钻探第一录井公司， 天津 ３ ０ ０ ２ ８ ０ ）
刘 晓 （ 中 石油 西南油气田分公司Ｊ Ｉ Ｉ ｃ ｐ ￣％Ｅ － ，四 Ｊ Ｉ Ｉ 遂宁 ６ ２ ９ ０ ０ ０ ）
Байду номын сангаас
相 控储 层建 模 首先需 要 建立 能够 表征 储层 较 大规模 非 均质性 的沉积微 相模 型 （ 图１ ） ， 这 种非 均质 性 主要 是 由不 同地 质体 或不 同沉积 相 的空 间分布 引起 的＿ ２ ］ 。・
２ ． ２ 密 集 层 面 约 束 的 构 造 建 模
杏 六 区 中西 部 位于 杏树 岗背 斜构 造西 翼 ，从研 究数 据来 看 ，大 部分井 点 深度 大于 ｌ Ｏ ０ ０ ｍ，由东 向西
石油天然气学报 （ 江 汉 石 油 学 院 学 报 ）２ ０ １ ３ 年３ 月 第３ ５ 卷第３ 期 Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｏｉ ｌ ａ ｎ ｄ Ｇ ａ ｓ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ（ Ｊ ． Ｊ Ｐ Ｉ ）Ｍａ ｒ ． ２ ０ １ ３ Ｖ ｏ １ ． ３ ５ Ｎ ｏ ． ３
一
般 地 质建模 工 作 中 以油组 为单元 建立 模 型 的 分层 单 元 （ ｚ ｏ ｎ ｅ ） ，针 对研 究 区资料 丰 富 ，基 础 地 质
研究 工作 细 致 、扎实 的特 点 ，为 了进 一步精 细 表征储 层 砂体 及其 物性 分布 特点 ，采 用 了以小 层为单 元 的
三维建模论文：三维地质建模技术的研究与应用.doc
三维建模论文：三维地质建模技术的研究与应用摘要针对萨北开发区井网密度不断加大、剩余油分布高度零散的实际情况,二维的砂体沉积相带图和构造图已不能满足特高含水后期工作的需要。
充分利用三维可视化建模软件的功能,描述密井网条件下的精细构造特征和砂体发育特征,揭示储层厚度、渗透率、孔隙度等属性数据的分布状况,为寻找剩余油富集区提供地质依据,并为油藏数字化工作探索出一条切实可行的方法。
关键词: 三维可视化建模软件构造1、三维地质建模技术的关键1.1 建立三维构造地质模型的技术关键构造模型的建立主要由断层模拟、三维网格化、建立地层格架三部分组成,它是三维地质建模的基础,其精度直接影响到最终的模拟结果。
在建模流程中, Petrel软件定义断层的方法很多,根据断层polygon、地层解释层面、输入的构造图、fault stick、断点都能生成断层。
萨北开发区断层主要由测井解释对比得到的断点信息确定的,因此采用断点信息来构建断层。
利用断点信息,通过make surface形成断层面,断面转换成模拟断面形状的线,线转换成模型中定义断层形状的Key Pillar。
断层模型建好后,利用已建立的断层和设置的边界经过Pillar网格化、make horizon、make zone三个步骤建立骨架模型。
垂向上则利用地层对比结果,建立地层格架。
1.1.1校正斜井轨迹与斜井断点数据由于斜井只有地面坐标和地下坐标,断点深度是测量深度,在二维上进行断点组合难度大且准确率低,所以在建立构造模型时,应用petrel软件内置的斜井轨迹校正程序,输入斜井的井斜角、方位角数据,建立斜井轨迹模型。
对斜井的层面海拔深度进行校正,将测井解释层面深度回送到斜井井轨迹上,输出斜井轨迹数据,将对应层面点坐标及垂深进行校正。
校正后使断点与斜井轨迹吻合,能准确反映出断点空间的真实位置,降低组合难度。
图1 斜井断点与轨迹图2 lock to well top 示意图1.1.2确保断层面穿过油层部位断点结合断点平面上分布形态、断距变化的规律、断层面倾向和性质以及断层面两侧地层层位落差等,从上到下逐层将油层部分断点于相邻的Key Pillar进行锁定,确保断层平面在油层部位穿过断点。
储气库建设中三维地质建模的应用与探讨
储气库建设中三维地质建模的应用与探讨发布时间：2021-01-22T05:45:09.305Z 来源：《中国科技人才》2021年第2期作者：金橙橙[导读] 地下储气库是能源结构改变和天然气工业发展的产物，是能源战略储备和季节调峰的需要，在天然气存储和调峰中发挥不可替代的作用。
地下储气库作为天然气存储、调峰保供的主要工具，被国内外广泛使用。
本文以A气田储气库为例,A气田储气库准备进入现场实施阶段，但对于主力建库层位泉一段Ⅴ、Ⅵ砂组及泉三段Ⅲ、Ⅳ砂组单砂体展布特征仍不明确，因此拟通过以单砂体级别为核心综合地质研究，进一步深化A气田储气库的气藏地质特征认识，建立三维地质模型，复核地质储量，为注采试验效果分析的数值模拟研究提供精确的地质模型。
金橙橙吉林油田松原采气厂吉林松原 138000摘要：地下储气库是能源结构改变和天然气工业发展的产物，是能源战略储备和季节调峰的需要，在天然气存储和调峰中发挥不可替代的作用。
地下储气库作为天然气存储、调峰保供的主要工具，被国内外广泛使用。
本文以A气田储气库为例,A气田储气库准备进入现场实施阶段，但对于主力建库层位泉一段Ⅴ、Ⅵ砂组及泉三段Ⅲ、Ⅳ砂组单砂体展布特征仍不明确，因此拟通过以单砂体级别为核心综合地质研究，进一步深化A气田储气库的气藏地质特征认识，建立三维地质模型，复核地质储量，为注采试验效果分析的数值模拟研究提供精确的地质模型。
关键字：三维地质建模；储气库；应用技术地下储气库作为天然气存储、调峰保供的主要工具，被国内外广泛使用。
吉林油田A气田储气库准备进入现场实施阶段，但对于主力建库层位泉一段Ⅴ、Ⅵ砂组及泉三段Ⅲ、Ⅳ砂组以单砂体级别为核心的储层展布特征仍不明确，因此，急需开展单砂体级别为核心的储层精细表征研究及三维地质建模研究，从而有效指导井位优化部署，为数值模拟研究提供地质模型。
精细的构造建模是地质建模的重要研究内容之一，是油气藏评价的基础。
构造模型反映储集层宏观构造形态、断层空间分布及组合关系，由断层模型及地层层面模型组成[1]。
多点地质统计学建模在大庆密井网油田储量计算中的应用
Ｐ ５ ０和 Ｐ Ｉ Ｏ ， 并对 ３ 种建模方法计算的结果进行 了比较． 结果表 明： 多点地质统计建模方法产生的沉 积微相 图和孔隙度、 渗透率、 含油饱和度模型最具有地质意义， 河道形 态清晰 ， 且具有较好 的连续
性； 利 用 多点地质 统计 学建模 方 法获得 的储 量的 方差 最小 ， 不确定 性 最小． 关 键词 ： 地 质建模 ； 多点统计 学 建模 ； 储 量计 算 ； 概 率储 量 ； 密井 网 ； 大庆 油 田
（ １ ． 大庆 油田 第 四采油厂 ， 黑龙 江 大庆 １ ６ ３ ０ ０ １ ； ２ ． 西安石油大学 石油工程学 院 ， 陕西 西安 ７ １ ０ ０ ６ ５ ）
摘要 ： 为 了说 明 多点地 质统计 学建模 方 法 的优 势 ， 以大庆 油 田 某密 井 网地 区 的一 个层 位 为例 ， 分 别 利 用 多点地 质统计 学、 序 贯指 示和 示性 点过程 ３种 建模 方 法 ， 获得 了相应 的沉积 相模 型及相 控 下的 物性 参数模 型． 依 ３种模 型 为 基础 ， 采 用容 积 法计 算 了该层 位 的单 元 储 量 ， 求取 了概 率储 量 Ｐ ９ ０ 、
于河流相储层的建模方法 ， 引起 了专业人员 的极大 重视 … ． 多点 地质 统计 学 建模 方 法 综合 了基 于 象 元
的方法 易 忠实 于条件 数据 和基 于 目标 的方 法易再 现 目标几 何形 态 的优 点 ， 同时 克服 了传 统 的基 于 变 差 函数 的两点 地质 统计 学不 能表达 复杂 空 间结构 和再 现 目标 几何 形态 的不 足 ， 具 有 明显 的优 越性 ． 它采 用
Ｅ— ｍａ ｉ ｌ ： ｓ ｈ ｅ ｎ ｚ ｈ ｏ ｎ ｇ ｓ ｈ ａ ｎ ＠ｐ ｅ ｔ ｒ ｏ ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ． ｃ ｏ ｍ． ｃ ｎ
油田三维地质多级建模策略与方法
油田三维地质多级建模策略与方法目录1. 内容简述 (2)1.1 研究背景 (3)1.2 研究意义 (4)1.3 研究内容 (5)2. 三维地质建模基础 (6)2.1 三维大地体建模基本概念 (7)2.2 三维地质测井数据处理方法 (8)2.3 地震数据处理与三维地质模型构建 (9)3. 油田三维地质多级建模策略 (11)3.1 多级建模概念与原理 (12)3.2 构建多级建模体系的层次 (13)3.3 多级建模策略制定原则 (14)4. 三维地质多级建模方法 (15)4.1 初级建模方法 (17)4.1.1 定量法 (18)4.1.2 定性法 (20)4.2 中级建模方法 (20)4.2.1 地方法建模 (21)4.2.2 统计地层属性建模 (22)4.3 高级建模方法 (24)4.3.1 地震反演三维模型 (26)4.3.2 同时反演模型 (27)4.4 多信息融合建模方法 (28)5. 案例分析 (29)5.1 案例选择及数据来源 (30)5.2 多级建模策略与方法应用 (31)5.3 建模结果评价及应用 (32)6. 结论与展望 (34)1. 内容简述本文档旨在详细介绍“油田三维地质多级建模策略与方法”，这是一种先进的石油勘探与开发技术，综合利用地理信息系统、地质统计学、计算机技术和钻探工程学等多个学科领域的前沿理论与技术手段，构建一个高精度、高效率、可视化的三维地质模型。
三维地质建模的定义与重要性阐述什么是三维地质建模，以及如何通过构建全面的三维地质模型来优化油气资源的探查与开发。
多级建模策略提出多级建模的思想，即从区域、单井、葡状油藏等不同级别出发，按照特定策略分层级构建地质模型，以确保每级建模的结果既有全局视角又有局部细节。
建模方法介绍描述目前使用的多种三维地质建模方法，比如基于三角网的三维地质体建模、地质层序建模法、核磁共振等，并对比各自的优缺点。
技术流程详细说明建模的流程，包括数据的收集与预处理、模型的建立与优化、模型的验证与误差修正等内容。
大庆油田区域储层特征认识
盆地沉积盖层自侏罗系开始，至中，新生代均有不同程度的发育，但是以白垩系，尤其是下白垩统为主，新生界厚度不大。
地表均被第四系所覆盖。
盆地内发现三套含油组合，起上部含油组合为黑地庙油层，分布在嫩江祖的三四中；中部含油组合为萨尔图，葡萄花和高台子油层，分布在青山口组二三段及姚家组和嫩江祖一段中；下部含油组合为扶余和扬大城子油层，分布在泉头组三四段中，油田集中在中部含油组合内。
盆地沉积盖层被划分为七个一级构造单元，31个二级构造和130多个局部构造，目前所发现的油田大部分都集中在中央坳陷区内。
松辽盆地基底分别由大兴安岭华里西晚期褶皱带和吉黑华里西晚期褶皱带汇合而成。
在经历了三叠纪和侏罗纪早期的抬升剥蚀后，在侏罗纪晚期由于以断裂为主的构造运动的作用，在这里产生了众多的断陷、地垒和断阶带。
进入早白垩世松辽盆地沉降作用不断增强，使早期出现的分割性的小断陷扩大沟通，形成统一的松辽盆地大型沉积坳陷，至晚白垩世和第三纪，由于淤积充填而使盆地沉降速度明显减缓，坳陷渐趋萎缩。
松辽盆地是我国东北地区的大型中新生代陆相沉积盆地，面积约26×104km2，沉积地层厚度5000～6000m，全盆地分为7 个一级构造单元：中央坳陷区、西部斜坡区、东南隆起区、东北隆起区、北部倾没区、西南隆起区、开鲁坳陷区，大庆长垣是松辽盆地北部的一个二级构造单元，由喇嘛甸、萨尔图、杏树岗、太平屯、高台子、葡萄花、敖包塔7个背斜构造组成大庆松辽盆地属于我国著名地质学家李四光同志划分的中国东部新华夏系第二沉降带，即呈北北东走向的中新生代沉降带中的一个大型沉积盆地。
盆地内部总的轮廓是北部、东北部、东南部和西南部为隆起区，西部是平缓斜坡，中间是大面积的拗陷区大庆长垣北部，基岩以上沉积了上侏罗统、白垩系、第三系和第四系的巨厚地层。
各沉积岩层的层序、岩性及含油状况见图1—3。
厚度最大、分布最广的是白垩系地层。
根据岩性、沉积环境和生、储、盖的组合关系可划分四个沉积旋回：即登娄库组、泉头组—青山口组、姚家组—嫩江组、四方台组—明水组。
储层地质建模方法-徐怀民
•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。
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
⑤渗透率的纵横向变化规律不明显，研究表明，成岩作用对渗透率有重要的控制作 用，定量的成岩作用研究表明，这套地层的成岩作用受砂体类型的控制，而沉 积构造和结构对其影响较小，换句话说，成岩作用受砂岩类型、体积、几何形 状和周围沉积的控制，而不受粒度和沉积构造的控制。
二、储层地质建模方法
1、确定性建模
（2）水平井模型
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）
（1）概念地质模型（Conceptual Model）:
薄油层三维地质建模及储层预测方法探讨
薄油层三维地质建模及储层预测方法探讨魏淑燕(大庆油田第八采油厂地质大队,黑龙江大庆 163411) 摘 要:大庆外围葡萄花油层主要为石油储量丰度20×104t/km 2左右的特低丰度油藏,砂体属三角洲前缘相沉积,储层类型以席状砂为主,砂体厚度薄、横向及井间连续性差、构造上夹层、小断层多。
为精确地预测砂体的展布方向、提高砂岩钻遇率以及认识井间砂体发育、分析油水井连通状况、指导注水开发调整,有必要开展薄油层三维地质建模技术研究,为油田开发提供了有利指导。
本文从该油田实际出发,采用断层自动解释、水平井分层、地震多属性约束岩性预测等方法建立三维地质模型,为薄油层储层预测提供了有利依据。
关键词:薄油层;井震结合;多属性约束建模 中图分类号:P 618.130.2+1 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)14—0074—02 大庆外围油田八厂地区属低渗透薄油层,油田平均单层砂岩厚度0.9m ,有效厚度0.4m ,从北向南砂体逐渐变薄。
几年来,根据该油田的实际情况和地质特点,探讨了低渗透薄油层井区三维地质建模的思路和方法,并应用研究成果进行开发调整,见到了明显的效果。
1 薄油层建模难点对于薄油层砂体厚度小,储层参数变化快,油水关系复杂,数据分析难度较大且地震资料分辨率低,以非常有限的井资料较难控制砂体变化,为精细描述砂体变化,充分揭示储层岩性、物性和非均质性特点,指导油田开发,有必要综合测井、地质、地震等各方面资料开展薄油层三维地质建模及储层描述方法研究。
2 井震结合构造建模构造模型[1]是油藏地质建模的研究内容之一[2],反映储层的空间格架[3],由断层模型和层面模型[4]组成。
由于八厂油田葡萄花油层很薄,而受地震分辨率的影响,地震解释无法细分到小层,只能识别出葡萄花油层的顶面构造形态,所以在进行构造建模时,以地震解释的葡萄花油层的顶面构造形态为控制,通过实际测井资料进行校正,落实构造形态,利用方差体及蚂蚁体约束断层走向、倾向,从而准确建立构端环面积的20%。
储层精细构造模型三维网格化技术
储层精细构造模型三维网格化技术李兆亮;潘懋;韩大匡;刘文岭;王经荣;胡水清;刘培刚【摘要】一个合理的三维网格是正确地质体模型的躯体和精髓,决定着地质模型的复杂程度和准确程度.针对储层精细构造模型保持地质特征的网格化技术研究对于中国陆相油气田二次开发剩余油认识具有重要意义.然而商业化建模软件和油藏数值模拟软件没有针对油藏中后期开发油藏精细描述的三维网格化的合理解决方案,建模及数值模拟的效果往往无法满足实际应用.以储层建模及油藏数值模拟软件最为常用的网格形式结构化网格作为主要研究对象,以老油田二次开发油藏精细描述为出发点,最大程度的保持地质特征来进行网格化.保持地质意义的网格化技术为储层精细建模和油藏中后期剩余油预测提供了技术保障.%A properly constructed three-dimensional grid is the body and the soul for a reasonable geological model,which determines the complexity and accuracy of the geological model. Research on the gridding technology of the fine reservoir structure model to maintaining the geological features is very important for residual oil develop-ment in the continental oil and gas fields of China. However,there is no reasonable solution for the fine description of reservoir in the middle and later period of reservoir development. The results of the modeling and numerical sim-ulation are often unable to meet the practical requirements. Structured grid is the main research object,which is the most common grid form in reservoir modeling and reservoir simulation software. Based on the starting point of fine reservoir description for the second development of the old oil field,the gridding is done to maintain the geological features to themaximum extent. The method of keeping geological significance of the grid technology provides a technical support for better reservoir modeling and residual oil prediction in the reservoir.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2017(017)026【总页数】7页(P36-42)【关键词】储层建模;油藏数值模拟;网格化;地质特征【作者】李兆亮;潘懋;韩大匡;刘文岭;王经荣;胡水清;刘培刚【作者单位】中国石油勘探开发研究院,北京100083;北京大学地球与空间科学学院,北京100871;中国石油勘探开发研究院,北京100083;中国石油勘探开发研究院,北京100083;中国石油勘探开发研究院,北京100083;中国石油勘探开发研究院,北京100083;北京大学地球与空间科学学院,北京100871【正文语种】中文【中图分类】TE122.112一个合理的三维网格是正确地质体模型的躯体和精髓[1]。
储层建模步骤(共25张PPT)
A、储层相模型（储层结构模型）
储层内部相单元的三维空间分布。能定量表述储集体大小、几何形态 及三维空间分布，实际为储层结构模型。实践表明：相带分布强烈地影响 地下流体的流动。合理的相模型是精确建立岩石物性模型的必要前提。
B、流动单元模型
流动单元是指根据影响流体流动的地质参数（如：K、φ、Kv/Kh、
②构造建模
构造模型反映储层的空间格架。因此，在建立储层属性的空 间分布之前，应进行构造建模。构造模型由断层模型和层面模 型组成。
断层模型反映的是三维空间上的断层面，主要根据地震解释 及井资料校正的断层文件，建立断层在三维空间的分布。
层模型反映的是地层界面的三维分布。叠合的层面模型即为地层格 架模型。建模的基础资料主要为分层数据，及地震解释的层面数据等。 一般通过插值法（也可应用随机模拟方法），应用分层数据，生成各 个等时层的顶底层面模型（即层面构造模型），然后将各个层面模型 进行空间叠合，建立储层的空间格架。
广义的储层模型（reservoir model）实际上为油藏模型。在国 外的文献中，reservoir一词往往指含有油气的储集体，因此，广义
的储层模型包括构造模型、储层属性分布模型及流体分布模型。从这 个意义上讲，应用各种资料建立广义的储层模型的过程就是油藏描述。
地下储层是在三维空间分布的。长期以来，人们习惯于用二维图件 （各种小层平面图、油层剖面图）及准三维图件（栅状图）来描述三维 储层，如用平面渗透率等值线图来描述一套（或一层）储层的渗透率分 布，显然，这种描述存在一定的局限性，关键是掩盖了储层的层内非均 质性以及平面非均质性。
其二是二维裂缝密度模型，表 征裂缝的发育程度。
裂缝分布模型的建立具有一定的 难度，特别是地下油藏的裂缝网络 模型，因此，需应用多学科方法、 技术，如岩心分析、测井解释、试 井分析、地震多分量研究及地质统 计学随机模拟技术等进行综合研究 和建模。
三维地质建模PPT课件
根据模型对开发方案进行调整。能做到这样一个模型，
建模的第二作用和第三个作用即为数值模拟提供基础
模型和用于油藏的整体评价也就应纫而解。
5
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
地质建模的目的和意义 油气田的勘探评价和开发阶段都需要对油藏的构造形态和储层分布特征进 行细致的描述和研究。人们最初使用各种平面趋势图件和属性数据综合统 计结果作为油藏描述和储量计算的标准和依据；然而随着精细油藏描述的 客观需求的增加，传统的平面图、剖面图以及数据统计分析图表已经难于 满足人们对于油藏认识的渴求。同时计算机模拟技术的不断发展和计算机 硬件的不断更新换代，使得三维整体数据油藏描述技术逐渐成熟起来。严 格的说，三维整体数据油藏描述技术可以分为互相衔接的两大部分：油藏 静态描述和油藏动态模拟。而目前我们的工作核心就是油藏静态描述，即 地质建模。
Impedence
Resistor
2
三维地质建模的优越性
三维地质建模之所以受到重视是因为其以 下优越性：
① 逼真的三维动态显示效果，使不熟 悉地质结构和构造复杂性的人对地质空间 关系有一个十分直观的认识。
② 强大的可视化功能，可提高对难以 想象的复杂地质条件的理解和判别，为勘 察、井位论证等工作提供验证和解释。
油藏，为油藏开发提供可靠依据。分为两个部分：静态描述
和动态模拟。
10
数据集成的目的是得到更多更准确数据
其实三维地质模型的建立就是对地质体的数字化
表述的过程，例如，建立地质模型需要将钻井分层数
据、井位坐标、钻井轨迹、测井曲线、测试资料、地
震解释成果等多种资料加载到计算机内，三维地质模
三维地质建模 在油田基础地质研究中应用
勘探开发研究院跃进项目部
1
复杂地质构造三维地质体建模方法研究
复杂地质构造的三维地质体建模是地质学、石油地质学、地球物理学等领域中的重要问题之一。
随着计算机技术的发展和三维建模软件的不断完善，三维地质体建模已经成为地质学研究和石油勘探开发中的重要手段之一。
以下是复杂地质构造三维地质体建模方法的研究方向：
数据获取和处理
建立三维地质体模型需要大量的地质数据和测量数据，包括地质剖面、测井曲线、地震资料等。
数据获取和处理是三维地质体建模的关键步骤之一，需要采用多种数据处理技术，如数据清洗、数据重构、数据配准等。
地质结构识别和分类
地质结构是复杂地质构造中的重要组成部分，包括断层、褶皱、岩浆岩体等。
地质结构识别和分类是三维地质体建模的关键步骤之一，需要采用多种地质学方法和计算机算法，如神经网络、支持向量机等。
地质体建模方法
地质体建模方法是三维地质体建模的核心内容之一，需要选择合适的地质体建模方法，如基于体元的建模方法、基于界面的建模方法、基于网格的建模方法等。
不同的建模方法适用于不同的地质体类型和地质结构特征。
地质体模型评价
地质体模型评价是三维地质体建模的重要环节之一，需要采用多种评价指标和评价方法，如体积误差、几何精度、物理一致性等。
评价结果可以反映地质体模型的精度和可靠性，为地质学研究和石油勘探开发提供依据。
综上所述，复杂地质构造三维地质体建模方法的研究包括数据获取和处理、地质结构识别和分类、地质体建模方法和地质体模型评价等方面。
这些研究成果可以为地质学研究、石油勘探开发等领域提供技术支持和决策依据。
基于地震解释成果的地质建模技术及应用
基于地震解释成果的地质建模技术及应用
姜岩;李纲;刘文岭
【期刊名称】《大庆石油地质与开发》
【年(卷),期】2004(023)005
【摘要】针对大庆长垣外围油田构造复杂、断层密集、储层横向变化大的特点,在地震构造解释和属性分析的基础上,采用能够协同地震变量的具有外部漂移的克里金方法建立储层地质模型.在宋芳屯油田芳2试验区块的应用结果表明,构造模型的深度误差小于0.1%,砂岩模型的符合率达到86%以上.该建模方法对于大庆长垣外围油田精细油藏描述具有重要的意义.
【总页数】3页(P115-117)
【作者】姜岩;李纲;刘文岭
【作者单位】大庆油田有限责任公司,勘探开发研究院,黑龙江,大庆,163712;大庆油田有限责任公司,勘探开发研究院,黑龙江,大庆,163712;大庆油田有限责任公司,勘探开发研究院,黑龙江,大庆,163712
【正文语种】中文
【中图分类】P628+.3
【相关文献】
1.基于地震解释砂体单元的储层数字地质建模 [J], 孙立春;高博禹
2.基于地质数据库的三维地质建模技术及应用研究 [J], 杨晓毅;孔祥义;刘俊萍
3.基于地质数据库的三维地质建模技术及应用研究 [J], 钟频;
4.基于地质数据库的三维地质建模技术及应用研究 [J], 钟频
5.基于聚类和多元地质统计学的电—震联合建模约束反演技术及应用 [J], 杨博;张祥国;刘展;徐凯军
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大庆北部地区热储三维地质结构建模发表时间：2018-10-19T10:33:41.847Z 来源：《防护工程》2018年第14期作者：孟祥菲1 马翠2 刘光2 [导读] 1.黑龙江省九0四环境工程勘察设计院黑龙江哈尔滨 150027；2.黑龙江省九0四水文地质工程地质勘察院黑龙江哈尔滨 150027孟祥菲1 马翠2 刘光2 1.黑龙江省九0四环境工程勘察设计院黑龙江哈尔滨 150027；2.黑龙江省九0四水文地质工程地质勘察院黑龙江哈尔滨 150027摘要：在地热资源勘查初期，掌握研究区地质及水文地质条件至关重要。
因此，建立研究区热储三维地质结构模型，对模拟结果加以详细、准确的分析，是确保地热工作顺利进行的一种重要手段。
本文借助于GMS软件中地层模拟模块，利用地质资料、钻孔数据和物探信息，结合虚拟钻孔，构建了大庆北部地区三维地质结构模型及热储结构模型。
模型真实反应了区域地质结构，细致刻画了热储分布情况，为认识区域地质条件提供了便捷的工具，为计算区域地下水资源储量、地热储量奠定了基础。
关键词：GMS；大庆北部；热储；地质结构模型影响地壳浅部热储状态的因素包括基岩起伏、构造形态以及地下水活动等。
热储是埋藏于地下、具有有效空隙和渗透性的地层、岩体或构造带，其中储存的地热流体可供开发利用。
从区域到局部地带，基岩的起伏、构造形态对地壳浅部地温场及热储的分布都起着重要的作用。
因此，研究地热的形成、蕴藏情况与特点，就必须对地层构造有深刻而全面的了解[1]。
三维地质结构建模就是利用现代计算机技术，在3D立体空间下，将研究区的勘探数据、地质解译、地学统计、空间信息管理、空间分析、空间预测、实体内容分析、图形数字化、图形可视化等工具结合起来，用于地质研究的三维空间模拟技术[2-3]。
基于 GMS 软件构建大庆市北部地区三维热储地质结构模型，可将二维抽象的热储数据信息，以三维可视化的图形方式表达；借GMS软件的三维可视化工具，可任意剖切模型，从三维空间的角度观察大庆市北部地区热储层空间变化特征，有利于分析和认识其内部的热储条件。
1 研究区概况研究区位于大庆市北部地区，南起大庆市，北至林甸县，西起杜尔伯特蒙古族自治县，东至大庆市边界，地理坐标：北纬46°20′00″—47°40′00″，东经124°40′00″—125°20′00″，研究区总面积9222.08km2。
大庆地区位于松辽盆地的中北部，总的地势北东部高，南西部低，地形呈波状起伏。
北部分布有较多的砂丘、砂垄，多呈南北向及北北西向展布。
湖泡、湿地分布广泛，水域面积较广，显示出低平原的景观特征。
按地貌成因类型划分，属湖成地貌；按岩性形态划分，为冲、湖积泥砂低平原，由粉砂质粘土、黄土状粉砂质粘土、粉细砂等组成。
区内基底主要由古生代浅变质岩以及各时期侵入的花岗岩组成，其上堆积了巨厚的陆相碎屑岩地层，主要为白垩系、第三系砂岩、泥岩、砂质泥岩及第四系松散砂、砂砾石、砂质粘土等，它们相互成层，为多层地下水的赋存创造了极其有利的条件。
该区地层层序自下而上为中生界白垩系登娄库组、泉头组、青山口组、姚家组、嫩江组、四方台组、明水组，新生界古近系依安组，第四系泰康组、林甸组。
根据地下水赋存条件、地形地貌和水文地质特征，区内分为以第四系孔隙潜水、孔隙承水及第三系、白垩系裂隙孔隙层间承压水为主的盆地水文地质单元和以风化裂隙、构造裂隙水为主的盆周水文地质地块。
2 三维地质结构模型的建立 2.1 建立方法 GMS地下水模拟系统是水文地质专业、水环境专业广泛应用的软件，本次利用GMS软件中Map模块、TINs模块、Borehole模块和Solid模块建立三维地质结构模型，其建模步骤见图2-1，主要包括：Map模块中导入地理底图并确定对应的坐标位置，绘制工作区边界，生成相应TINs文件；将研究区内所有可用的钻孔资料在 Excel 文件中加以整理及编号，完成后导入GMS中的Borehole模块，生成钻孔数据；使用Borehole模块中的命令，生成地质结构实体（Solid），建立三维地质结构模型。
图2-1 GMS三维地质结构建模流程 2.2 建立步骤（1）确定建模边界，建立三角网格运行GMS软件，在菜单栏中打开地理底图，对其进行坐标配准并建立坐标系。
定位好地理地图之后，在MAP模块下根据研究范围，绘制出所要建模的边界范围，并建立成区。
确定建模边界之后，右键点击所建立的图层，对边界曲线进行剖分，重新分配边界上的节点间距，再建立TINs。
本次研究共剖分三角形23499个，使用结点12019个在剖分过程中采用Kriging插值法进行插值计算，并将相应结果赋值到相应的TIN上。
（2）地质条件概化在地质实体建立之前，首先要对研究区地质条件进行概化处理，地质条件概化需综合考虑区域地质、地球物理勘探、钻探等多种信息。
本次研究重点是热储条件较好的白垩系地层，第四系地层不作为重点研究对象，且其各组地层厚度较薄，单一划分在模型中不具备代表性，故可将第四系统一概化为一层。
结合研究区收集的钻孔资料，对区内地层分布条件进行统计，并对其厚度、岩性特征等进行概化处理（见表2-1），自下而上划分为8组，由于白垩系登楼库组地层埋深较深，钻孔揭露程度较低，并且不是本区的主要热储层，故本次研究不进行模拟。
（3）导入钻孔数据，建立三维地质结构在地层概化的基础上，选择具有代表性的钻孔，整理钻孔编号、坐标、概化地层的顶、底板高程和地层编号等有关数据，生成GMS 识别的文件格式，作为建模的原始数据，导入GMS中生成Borehole Data文件，并进行相关参数勾选。
将钻孔资料导入后，调整钻孔资料在GMS软件中的显示比例，变化GMS观察视角，便呈现出各钻孔资料空间分布及各自状态（见图2-2）。
图2-2 部分钻孔结构图在Borehole模块中，通过Borehole菜单的Horizons→Solid命令，建立三维地质结构模型（见图2-3）。
图2-3 三维地质结构模型从构建的三维地质结构模型可分层展示、观察主要热储层——白垩系各地层厚度及其空间分布情况，模型地层分布特征符合区域地质条件，三维地质结构模型能够任意角度旋转，并进行任意位置的剖面切割展示（见图2-4）。
可视化的地层结构模型形象直观的展示了地层的立体结构，为深入分析区域地质特征提供了便利。
图2-4 三维地质结构模型剖面图3 三维热储结构模型的建立与功能3.1 模型的建立为较为准确的掌握研究区内热储层位，了解白垩系各组地层中富水性好的含水层分布情况，可结合已有钻孔资料以及大地电场岩性探测技术建立三维含水层结构模型。
大地电场岩性探测技术是通过接收空间中的电磁波在地下不同深度介质界面所产生低频反射电磁场信息，判断与识别地下介质界面的一种物探方法。
比如在岩性界面、断层、油气层、含水层等部位，大地电磁测深曲线均会有所显示，从而达到找油、找水的目的。
该方法具有垂直分辨率高的特点，尤其对地下薄层及条带状含油气、含水砂层具有独到的鉴别能力[4]，是识别地下热储层的有效方法之一。
本次工作布设岩性探测点共40个，沿四条近东西向剖线布设，通过利用已有钻孔资料在研究区内进行插值，计算出40个岩性探测点位置处的白垩系各组地层的顶底板高程，再将岩性探测工作中预测的含水层对应到各组地层中，最后以组为单位建立三维热储结构模型。
图3-1 白垩系三维热储结构模型剖面图3.2 模型的功能（1）辅助水文地质条件分析基于GMS构建地质结构体，可以看出该区地层并不是自下而上平行均匀展布，而是呈现出区块状分布的特征。
地质结构体的特征可为含水层的概化、水文地质参数的分区等分析提供依据。
另外，模型可以计算各分层的地层体积（见表3-1），可为区域地下水资源储量、地热储量估算提供定量依据。
4 结论（1）基于GMS软件中Map、TINs、Borehole和Solid模块，利用地质资料、钻孔数据和物探信息，构建了可视化的大庆北部地区三维地质结构模型及热储结构模型。
模型构建方法可行，为复杂地质结构区模型构建提供了参考。
（2）模型能够进行任意方向旋转以及任意位置的剖面切割。
地质结构模型根据地层岩性分为8层，较真实的反应了区域地质结构，为认识区域地质条件提供了便捷的工具；热储结构模型对各岩组进行分层展示，较为细致的刻画了热储分布情况，为计算区域地下水资源储量、地热储量奠定了基础。
（3）模型的建立包含了建模者的概化思想，根据建模目的、功能的不同，地层划分、合并以及简化、省略等处理会有所差异。
模型精度依赖于建模的基础数据信息，基于地质、水文、物探等多源数据建模对提高模型可靠性具有重要作用。
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