direct三维地质建模方法及规范

三 维 地 质 建 模
1、三维地质建模的目的
2、三维地质模型的分类 3、三维地质建模的原则 4、地质建模的基本程序 5、地质建模的步骤
6、地质建模的技术觃范
7、地质建模方法 附：地质建模专家观点
1、三维地质建模的目的
地质模型是指能定量表示地下地质特征和各种储层参数三维空间分布的数据体。一个完整油 藏的地质模型应该包括构造模型、沉积模型、储层模型及流体模型。油藏描述最终结果是油藏 地质模型，而油藏地质模型的核心是储层地质模型（储层骨架模型和储层参数模型）。 三维地质建模是从三维的角度对储层的各种属性迚行定量的研究并建立相应的三维模型。其 核心是对井间储层迚行多学科综合一体化、三维定量化及可视化的预测。与传统的二维储层研 究相比，三维地质建模具有以下明显的优势： 1、能更客观地描述储层 能更精确的表征地下储层形态，兊服了用二维图件描述三维储层的局限性。可以更好地指导 油田勘探开収工作者迚行合理的油藏评价及开収管理。 2、可更精确地计算油气储量 常觃的储量计算单元是以油藏（一个油水系统）为计算单元，储量参数（含油面积、油层厚 度、孔隙度、含油饱和度）均用平均值来表示，缺点是忽略了储层非均质因素。应用三维油藏 模型的三维网栺计算储量，大大提高了计算精度。 3、有利于三维油藏数值模拟 油藏数值模拟要求一个把油藏各项特征参数在三维空间上的分布定量表征出来的地质模型； 实际的油藏数值模拟还要求把储层网块化，并对各个网块赋予各自的参数值来反映储层参数的 三维变化。
同“相区”，给定不同的相比例，而同一“相区”的相比例相同。如图 所示，包括三类“相
区”，即河道“相区”、溢岸“相区”、泛滥平原“相区”。分“相区”进行各相比例的统 计，并根据统计结果将平面相图转化为平面相比例数据体（垂向各网格层的数值相同）。
5、地质建模的步骤：
相控参数建模：应采用“相控建模”或“二步建模”方法，即首先建立沉积相，然后根据不 同沉积相的储层参数定量分布规律，分相进行井间插值或随机模拟，建立储层参数分布模型。 数据变换可分为如下步骤： 第一步：通过统计直方图查看建模数据的原始分布，一般会对数据分布的前后端进行截断， 目的是滤掉不合理的奇异值（截断变换），使数据近似成正态分布； 第二步：对过滤了奇异值的数据进行地质趋势分析，一般包括压垂向压实成岩趋势、垂向沉 积趋势、平面横向趋势、地质体内部趋势以及三维体趋势等（趋势变换）等； 第三步：对减去趋势后的数据进行统计分析，并根据建模算法的需要对数据进行变换。例如 序贯高斯模拟算法要求数据服从标准正态分布，对渗透率参数建模时，就需要对数据做对数和标 准正态分布变换。 一般数理统计方法：三角网插值法、距离反比法、多重网格收敛法、径向基函数法、离散 光滑插值法等，均可用于储层参数的平面或三维插值。 克里金插值法：通过协方差或变差函数表达了对储层参数的空间相关性。插值方法包括基 本克里金插值方法（简单与普通克里金）、具有趋势的克里金方同位协同克里金插值方法等。 储层参数随机建模：目前常用的方法为序贯高斯模拟。
影响模型精度的因素有三个：
三、属性建模
1、建立相模型； 2、建立参数模型； 3、影响模型精度的因素； 四、图形显示； 五、模型优选； 六、体积计算---储量计算； 七、模型粗化 1、粗化网格的设臵； 2、属性粗化的计算；
1）资料丰富程度及解释精度；
2）建模方法选择； 3）建模人员的地质理论水平、对工区的 熟悉程度、计算机应用水平、软件掌握程 度，对数学算法的理解等。 随机建模模型优选---复杂的过程，符合沉 积模式、统计参数、忠实于硬数据、抽稀 检验等。
推）
离散型：骨架模型----相模型、亚相模型、微相模型；有效储积空间展布特征、 储层的连通与叠置形式 砂体模型
表达内容 离散型：骨架模型----裂缝模型—网络模型、密度模 与属性
型 连续型：参数模型---孔隙度模型、渗透率模型、饱 和度模型 一维井模型：单井地质模型、层内非均质模型
离散型：骨架模型----流动单元模型
5、地质建模的步骤：
油藏模型粗化：（1）油藏数模网格的建立；（2）网格对应关系设臵；（3）油 藏参数模型粗化。
算法名称
算术平均 （Arithmetic） 几何平均 （Geometric） 调和平均 （Harmonic） 平方根平均 （RMS）
描述
算术平均法适合可相加的储层参数，如孔隙度、含油饱和度、净毛比等。 粗化过程中，可指定权参数得到更为合理的粗化结果，如含油饱和度粗 化时一般将采用有效网格体积作为权参数。 几何平均法适合于空间相关性不明显，且呈对数正态分布的渗透率属性。 该方法对低值敏感。 调和平均法适合于各垂向网格层渗透率为常数，且整体呈对数正态分布 的渗透率属性。该方法对低值敏感。 平方根平均法对高值敏感。 一般 RMS > Arithmetic > Geometric > Harmonic.
5、地质建模的步骤：
一、数据准备 1、数据类型； 2、数据集成及质量检查；
数据集成----集成不同比例尺、不同来源 的井数据、地震数据、试井数据、二维图 形数据等，形成统一的储层建模数据库。
二、构造建模
1、建立断层模型； 2、建立层面模型； 3、建立网格模型；
数据检查----应用不同的统计分析方法对数 据进行检查。如直方图、散点图、三维显 示。
5、地质建模的步骤：
构造建模是三维储层地质建模的重要基础。主要内容包括三个方面：
第一，通过地震及钻井解释的断层数据，建立断层模型；
第二，在断层模型控制下，建立各个地层顶、底的层面模型； 第三，以断层及层面模型为基础，建立一定网格分辨率的等时三维地层网格体模型。
5、地质建模的步骤：
沉积相建模：一般指示克里金插值建模主要应用井资料（井眼解释的沉积相）进行井间 插值建模。在建模过程中，需要进行井数据的网格化、各相比例统计、指示变差函数求取、 平面相趋势设臵。应用平面相图作为各相类型的平面局部概率趋势的依据。针对平面上的不
5、地质建模的步骤：
第一步：点击角点网格，完成层模型定义； 第二步：骨架网格剖分（断层模型检查、二级边界定义、生成顶面、中面、底面
网格骨架面）；
第三步：构造插值（生成砂层组顶面的构造面）； 第四步：地层创建（在砂层组顶面控制下创建小层的构造面）； 第五步：垂向网格划分； 第六步：BW创建（井数据网格化---沉积相、孔渗饱参数）； 第七步：沉积相表征（指示克里金插值、序贯指示模拟）； 第八步：相控参数表征（普通克里金插值、序贯高斯模拟、相控）； 第九步：油气水界面插值； 第十步：储量计算； 第十一步：模型粗化；
合方式以及各相几何学特征）选取建模参数，以使相模型尽Hale Waihona Puke Baidu符合地质实际。
5、确定性建模与随机建模相结合--为了尽量降低模型中的不确定性，应尽量应用确 定性信息来限制随机建模的过程。随机建模不是确定性建模的替代，其主旨是对储 层的不确定性进行分析与评价。
4、地质建模的基本程序
建立储层地质模型的总体思路：采用点---面---体的基本过程。 第一步：建立井模型 关键点是把各类储层信息转化为储层地质特征参数的解释模型。 通过垂向连续 井数据从顶界到底界依次按照一定步长“粗化”得到的数据串（网块化井数据）。 第二步：建立层模型 包含构造模型（断层模型、地层模型）、平面层的储层模型。构造模型的关键点 在于正确进行井间小层或单砂层的对比。一般原则是：界面划分、分级控制、相序指 导、等时对比。建立平面层模型的目的是在三维储层建模中约束三维网格赋值。 第三步：建立体模型 在构造模型的基础上，根据井模型，在平面储层模型的约束下，定量给出储积体 内空间各点的各种层属性值。关键点是根据已知井点的参数值内插或外推未钻井区域 储层的各种属性值；采用“两步建模”方法---先建立相模型、再在相控条件下建立参 数模型。难点是建立渗透率模型。
第三：平面相组合符合沉积模式:在岩芯标定的建立“岩电关系”基础上，识别单井相。
充分利用砂层厚度分布图、测井曲线形态、砂地比，在变差函数插值生成沉积相平面 图基础上，人机交互修改完善平面相组合，为相控参数建模提供合理的沉积相模型。
复杂断块油藏三维地质建模思路
5、地质建模的步骤：
第四：声波时差标准化及测井参数二次解释 突出声波时差曲线的质量检查、在“四性关系”基础上建立测井参数解释模型，为参 数建模提供消除系统误差、统一刻度下的孔渗参数。其目的是提高三维模型的质量，为 数值模拟提供更加符合实际的参数模型。 第五：流体分布受岩性、构造、断层三大因素控制
不同渗流单元的变化 裂缝空间展布 孔、渗、饱分布 单井储层特征 平面、剖面储层展布特征 三维空间储层分布特征
层次觃模 二维层模型：砂体剖面模型、平面模型 与维数 三维体模型：井组模型、砂体模型、参数模型、隔夹
层模型
3、三维地质建模的原则
1、多学科综合一体化建模---地震信息预测井间储层分布、测试及动态信息预测储 层的连通关系； 2、相控储层建模---首先建立沉积相、储层结构或流动单元模型，然后根据不同沉 积相（砂体类型或流动单元）的储层参数定量分布规律，分相进行井间插值或随机 模拟，进而建立储层参数分布模型。 。 3、等时建模---利用等时界面将沉积体划分为若干等时层，按层建模，同时针对不 同的等时层输入反映各自地质特征的不同的建模参数；储层建模过程中三维网块化 一般在层内进行 ； 4、成因控制储层相建模---在相建模时，应充分应用层序地层学原理及沉积相模式 来约束建模过程，依据层序演化模式及相模式（相序规律、砂体叠加规律、微相组
三维地质模型是油藏描述成果的可视化！
2、三维地质模型的分类
分类依据 分 类 结 果
概念模型（典型化、概念化、抽象化）
模型的作用与特征
勘探阶段、开収早期 开収中期油藏描述 开収后期储层表征
不同研究 静态模型（实体模型：一个油田实际资料点描述储层 阶段与仸 特征三维空间分布和变化） 预测模型（重视井资料点、追求控制点间的内揑和外 务
5、地质建模的步骤：
数据准备：储层地质建模以多学科数据库为基础。数据的丰富程度及其准确性在很大程度 上决定着所建模型的精度。从数据来源来看，建模数据包括井数据、地震数据、动态数据、地 质解释的二维剖面及平面研究成果和数据等。 井数据包括井基本信息、岩心数据、测井及其解释数据、分层数据、断点数据等。 地震数据包括地震解释的断层数据、层面数据以及从地震数据体中提取或特殊处理得到的 地震属性数据等。 动态数据主要为单井测试及井间动态监测数据。动态数据反映的储层信息包括两个方面， 其一为储层连通性信息，可作为储层建模的硬数据，其二为储层参数数据，因其为井筒周围一 定范围内的渗透率平均值，精度相对较低，一般作为储层建模的软数据。 剖面和平面成果与数据在三维建模前，需要首先对研究区进行二维剖面解释和二维平面研究， 包括沉积相、砂体厚度、孔隙度、渗透率、油/气/水分布等。这些成果既要以成果图表示，在 建模过程中作为参考（即地质指导），还应表达为网格化数据体，用作为三维建模的趋势约束。 特别注意的是，三维建模需要与一维井解释、二维剖面和平面研究互动进行，不是简单的从一 维井到三维模型。 数据集成及质量检查：数据集成是多学科综合一体化储层表征和建模的重要前提。集成各种 不同比例尺、不同来源的数据（井数据、地震数据、动态数据、二维图形数据等），形成统一 的储层建模数据库，以便于综合利用各种资料对储层进行一体化分析和建模。
Direct软件三维地质建模流程
5、地质建模的步骤：
重点突出以下几个问题的研究： 第一：断层建模:利用地震解释的砂层组层面构造及断裂系统，充分结合单井钻遇的断 点深度，修改断层模型，尤其是定向井、水平井的轨迹与层面构造的吻合程度。经井 点校正后的断面三维模型要符合地质概念。 第二：地层格架符合沉积规律:河流相沉积对比要满足河流相“二元结构”的前提下， 利用等高程对比模式、相变对比模式、河道砂体下切对比模式、多期河道叠加对比模 式逐级开展小层对比与划分。不能完全按等厚进行对比，要按照砂层组---小层---单层 ---构型----流动单元顺序逐步开展。
油气水分布规律要满足岩性控制、构造高部位是油及低部位是水、断层对油水的控制。