三维地质建模方法概述

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确定性建模
对井间未知区给出确定性的预测结果， 即从具有确定性资料的控制点(如井点)出 发，推测出点间(如井间)确定的、唯一的、
真实的储层参数。
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储层地震学方法 储层沉积学方法
克里金方法
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★建模步骤
储层数据
井眼储层数据：岩心分析和测井解释---硬数据 （hard data），包括井内相、砂体、隔夹层、孔隙 度、渗透率、含油饱和度等数据，即井模型。
地震储层数据：主要为速度、波阻抗、频率等，为 储层建模的软数据(soft data)。
性。
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★建模目的
80年代以后，国外利用计算机技术，逐 步发展出一套利用计算机存储和显示的三维 储层模型，即把储层三维网块化(3D griding) 后，对各个网块(grid)赋以各自的参数值，按 三维空间分布位置存入计算机内，形成了三 维数据体，这样就可以进行储层的三维显示， 可以任意切片和切剖面(不同层位、不同方向 剖面)，以及进行各种运算和分析。
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★建模目的
（2）有利于三维油藏数值模拟。三维油藏
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。粗化 的三维储层地质模型可直接作为油藏数值模拟 的输入，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。
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建模步骤
数据准备
构造建模 储层建模 图形显示 模型粗化 油藏模拟 ***
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★建模步骤
4. 图形显示
数值模型----即三维数据体----图形显示
三维图形显示 任意旋转 不同方向切片 从不同角度显示储层的外部形态及其内部特点。 地质人员和油藏管理人员可据此三维图件进行 三维储层非均质分析和进行油藏开发管理。
目的意义：主要为优化开发实施方案及调整方 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，以提高 油田开发效益及油田采收率。
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★不同勘探开发阶 段的储层建模
3. 注水开发中后期及三次采油阶段 基础资料：加密井、检查井 + 动态资料（如多井 试井、示踪剂地层测试及生产动态资料） + 开发井网+评价井+（地震资料） 模型精度：可建立精度较高的储层模型，但 油藏开发生产对储层模型的精度 要求更高。 储层预测模型
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油田规模地质模型
油藏规模地质模型
储层非均质 地质模型
砂体规模地质模型
层规模地质模型
孔隙规模地质模型
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建模步骤
数据准备
构造建模 储层建模 图形显示 模型粗化 油藏模拟 体积计算
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一、储层地震学方法
储层地震学主要是应用地震资料研究储层的几 何形态、岩性及储层参数的分布。一般是针对盆地 内某区块或有利储集相带的一套含油层段进行研究。 研究厚度相对较小，一般在几米~几十米范围内，在 地震剖面上主要表现为一个反射同相轴或几个同相 轴组成的反射波组。这与区域地震地层学的研究范 畴有所区别。
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确定的
不确定而需预测的
建 模 途 径
确定性建模： (Deterministic modeling) 对井间未知区给出确定性的预测结果 随机建模(Stochastic modeling) 应用随机模拟方法， 对井间未知区给出 多种可能的预测结果。
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三维地质建模方法概述
2005年4月
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★建模目的
地下储层是在三维空间分布的。 人们习惯于用二维图形（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乃至平面非均质
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3.储层属性建模
★建模步骤
在构造模型基础上，建立储层属性的三维分布。
构造模型三维网格化（3D griding），然后利用井
数据和/或地震数据，按照一定的插值（或模拟）方法
对每个三维网块进行赋值，建立储层属性（离散和连
续属性）的三维数据体，即储层数值模型。
基础资料：大井距的探井和评价井资料（岩心、测 井、测试资料）及地震资料。 模型精度：所建模型的分辨率相对较低（主要是垂 向分辨率相对较低） 粗网格的静态模型 概念模型
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储层概念模型
针对某一种沉积类型或成因类型的储层， 把它具代表性的特征抽象出来，加以典型化 和概念化，建立一个对这类储层在研究区内 具有普遍代表意义的储层地质模型，即所谓 的概念模型。 可满足勘探阶段油藏评价和开发设计的要求， 对评价井设计、储量计算、开发可行性评价以及 优化油田开发方案具有较大的意义。
★建模步骤
(2)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、试井数据、
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。
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★模型精度
(2)赋值方法：赋值方法很多，就井间插值（或模 拟）而言，有传统的插值方法（如中值法、反距 离平方法等）、各种克里金方法、各种随机模拟 方法等。不同的赋值方法将产生不同精度的储层 模型。因而，建模方法的选择是储层建模的关键。 (3)建模人员的技术水平: 包括储层地质理论水平 及对工区地质的掌握程度、计算机应用水平及对 建模软件的掌握程度。
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不同勘探开发阶段的储层建模
储层概念模型
Байду номын сангаас
油藏评价阶段及 开发设计阶段 开发方案实施及油 藏管理阶段
注水开发中后期及 三次采油阶段
储层 地质模型
储层静态模型
储层预测模型
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★不同勘探开发阶 段的储层建模
1. 油藏评价阶段及开发设计阶段
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★不同勘探开发阶 段的储层建模
2. 开发方案实施及油藏管理阶段
基础资料： 开发井网+评价井+地震资料
模型精度：所建储层模型精度较高
储层静态模型
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储层静态模型
针对某一具体油田(或开发区)的一个(或) 一套储层，将其储层特征在三维空间上的变 化和分布如实地加以描述而建立的地质模型， 称为储层静态模型。
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建模步骤
数据准备
构造建模 储层建模 图形显示 模型粗化 油藏模拟 体积计算
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1.数据准备
(1)数据类型
★建模步骤
数据来源：岩心、测井、地震、试井、开 发动态 从建模内容来看，基本数据类型包括以下 四类： 坐标数据 分层数据 断层数据 储层数据
网块尺寸越小，标志着模型越细；每个网块上参
数值与实际误差愈小，标志着模型的精度愈高。
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★模型精度
影响储层模型精度的关键因素
(1)资料丰富程度及解释精度：资料丰富程度不同， 所建模型精度亦不同。对于给定的工区及给定的 赋值方法，可用的资料越丰富，所建模型精度越 高。另一方面，对于已有的原始资料，其解释的 精度亦严重影响储层模型的精度。如沉积相类型 的确定、测井资料的解释精度，等等
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★建模步骤
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。
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建模步骤
数据准备
构造建模 储层建模 图形显示 模型粗化 油藏模拟 体积计算
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★建模目的
三维储层建模不等同于储层的三维图形显示。
从本质上讲，三维储层建模是从三维的角度对储
层进行定量的研究并建立其三维模型。
核心是对井间储层进行多学科综合一体化、 三维定量化及可视化的预测。
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★建模步骤
试井（包括地层测试）储层数据： 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
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★建模步骤
5. 模型粗化
目的：油藏数值模拟 计算机内存和速度的限制（常规的黑油模 型网格节点数一般不超过30万个）。 模型粗化（Upscaling）是使细网格的精细 地质模型“转化”为粗网格模型的过程，使等 效粗网格模型能反映原模型的地质特征及流动 响应。
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★建模目的
与传统的二维储层研究相比，三维储层建 模具有以下明显的优势： （1）能更客观地描述储层，克服了用二维图 件描述三维储层的局限性。三维储层建摸可从 三维空间上定量地表征储层的非均质性，从而 有利于油田勘探开发工作者进行合理的油藏评 价及开发管理。
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储层预测模型
预测模型是比静态模型精度更高的储层地 质模型。它要求对控制点间(井间)及以外地区 的储层参数能作一定精度的内插和外推预测。 精度要求：要求在开发井网条件下将井间数十米甚至 数米级规模的储层参数的变化及其绝对值预测出来。 目的意义：剩余油分布预测 优化注水开发调整挖潜及三次采油方案
★建模步骤
对不同来源的数据进行质量检查亦是储层建模 的十分重要的环节。为了提高储层建模精度，必须
尽量保证用于建模的原始数据特别是硬数据的准确
可靠性，而应用错误的原始数据进行建模不可能得 到符合地质实际的储层模型
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建模步骤
数据准备
构造建模 储层建模 图形显示 模型粗化 油藏模拟 体积计算
三维地震资料具有覆盖面广、横向采集密度 大的优点，其主要问题是垂向分辨率低（为主波 长的1/4，一般为20米左右），比测井资料的分 辨率（一般0.5m左右）低得多。对于我国普遍存 在的陆相储层(以“米级”规模薄层间互的砂泥 岩)来说，常规的三维地震很难分辨至单砂体规 模，而仅为砂组或油组规模，而且预测的储层参 数(如孔隙度、流体饱和度)的精度较低，往往为 大层段的平均值。
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储层建模的基本途径
三维储层建模的技术问题已基本解决。 但对于储层属性三维空间赋值的精度，还有 许多问题需要解决。三维空间赋值本质上是 井间储层预测，其精度决定着所建模型的精 度。
因此，提高井间预测精度是储层建模的核 心。
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储层地震学主要应用地震资料，利用地震 属性参数，如层速度、波阻抗、振幅等与储层 岩性和孔隙度的相关性进行横向储层预测，继 而建立储层岩性和物性的三维分布模型。
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分辨率问题