三维地质建模1
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应用随机模拟方法， 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。 多种可能的预测结果。
确定性建模
对井间未知区给出确定性的预测结果。 对井间未知区给出确定性的预测结果。
地震资料的确定性转换
（储层地震学方法） 储层地震学方法）
插值方法
手工插值（储层沉积学方法） 手工插值（储层沉积学方法） 自动插值（数学插值） 自动插值（数学插值）
含油饱和度模型
（平面切片）三个实现 平面切片）
储层分布的不确定性评价
某油田1小层相分布的一个实现 某油田 小层相分布的一个实现
某油田1小层河流相概率分布模型 某油田 小层河流相概率分布模型
（多个实现的河流相概率）
概率分布模型（>50%概率）
概率分布模型（>70%概率）
概率分布模型（>90%概率）
概率分布模型（100%概率）
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插 值 原 则
井数据构形 沉积物源 沉积模式 定量知识库
实际资料
定量模式
模 式 拟 合
分流河道
斜交泥岩层
模式拟合
实际资料 定量模式
模式拟合
实际资料 定量模式
人工三维编辑
(2)连续型地质变量 连续型地质变量
插值： 插值：三角网方法
连续地震属性：速度、波阻抗、 连续地震属性：速度、波阻抗、 振幅、 振幅、频率等 离散地震属性： 离散地震属性：波形结构类型 地震相） （地震相）等
插值方法 1. 人工插值
(主要用于 主要用于2D) 主要用于
(1)离散型地质变量 离散型地质变量
☼1 ☼3 ☼3 ☼1 ☼3 ☼3 ☼1 ☼3 ☼3
☼3
a
aBaidu Nhomakorabea
b
b
c c
三维孔隙度建模的三个实现 (XZ-YZ切片 切片) 切片
三维渗透率建模的三个实现 (XZ-YZ切片 切片) 切片
应用随机建模 进行储量不确定性评价
随机建模可给出一系列 实现，即针对同一地区， 实现，即针对同一地区，应 用同一资料、 用同一资料、同一建模方法 建立多个油藏地质模型。 建立多个油藏地质模型。 将这些实现用于三维储 量计算， 量计算，则可得出一簇储量 结果。 结果。它不是一个确定的储 量值，而是一个储量分布。 量值，而是一个储量分布。
石油大学（北京） 石油大学（北京）
三维地质建模 基础理论与算法
吴胜和
石油大学（北京） 石油大学（北京）资源与信息学院
★建模概论 ★克里金插值 ★储层随机建模 ★储层建模原则
第一讲
建模概论
基本概念
基本概念 三维地质模型
（ 3D Geological Model） ） 反映地质特征三维变化与分布的数字化模型。 反映地质特征三维变化与分布的数字化模型。
地震信息的确定性转换
储层地震学方法
应用地震资料研究储层的几何形态、 ★ 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。 参数的分布。
确定性转换
地震属性
地质参数
注意：
地震资料不仅用于确定性建模， 也可以随机建模
步骤： 步骤：
提取地震属性 优选地震属性 建立地震属性与地质参数的关系 地震属性的确定性转换
地震
不确定性最小化 不确定性评价 (?)
★概念
随机建模
以已知的信息为基 已知的信息为基 以随机函数为理论， 础，以随机函数为理论， 应用随机模拟方法 （Stochastic simulation） ， ） 产生可选的、 产生可选的、等可能的 储层模型。 储层模型。
针对同一地区， 针对同一地区 ， 应用同 一资料、 一资料、同一随机模拟方法 可得到多个模拟实现 。
z * (x 0 ) =
∑ λ z (x )
i =1 i i
n
（2）克里金插值 ）
（Kriging） ）
•是以南非矿业工程师
D.G.Krige (克里格 名 克里格)名 克里格 字命名的一项实用空间 估计技术， 估计技术，是地质统计 的重要组成部分， 学 的重要组成部分，是 经典地质统计学的核心。 经典地质统计学的核心。
三维数据体
★建模流程
？
网格赋值是关键
数据准备
三维构造建模
油藏数模
三维相建模
模型粗化 三维储层参数建模
油 藏 地 质 建 模 的 核 心
建模途径
井眼
确定的
不确定而需预测的
地震
建 模 途 径
确定性建模： 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) 随机建模
相控插值
2. 自动插值（数学插值） 自动插值（数学插值）
（1）传统数学插值 ）
如：三角剖分法（三角网方法）、 三角剖分法（三角网方法）、 距离反比加权法等
将变量视为纯随机变量， 将变量视为纯随机变量， 未考虑变量的空间结构性 仅考虑待估点位置与已知数 考虑待估点位置与 待估点位置 据位置的相互关系 的相互关系。 据位置的相互关系。
•不仅考虑待估点位置与
z * (x 0 ) =
∑ λ z (x )
i =1 i i
n
已知数据位置的相互关 系，而且还考虑变量的 空间相关性。 空间相关性。 因此， 因此，更能反映客观地 质规律，估值精度较高。 质规律，估值精度较高。
井眼
局限性
储层本身是确定的，但是， 储层本身是确定的，但是，在 资料不完备以及储层结构空间配置 资料不完备以及储层结构空间配置 和储层参数空间变化复杂的情况下， 空间变化复杂的情况下 和储层参数空间变化复杂的情况下， 人们难于掌握任一尺度下储层的确定的且真实的 特征或性质，也就是说， 特征或性质，也就是说，在确定性模型中存在着 不确定性，亦即随机性。 不确定性，亦即随机性。
每一个实现可看成一个确定性模型） （ 每一个实现可看成一个确定性模型 ）
储层非均质表征 储层不确定性评价 评价由于资料限制和储层 评价由于资料限制和储层 复杂性而导致的井间储层 复杂性而导致的井间储层 预测的不确定性， 预测的不确定性，以满足 油田开发决策在一定风险 油田开发决策在一定风险 范围的正确性。 范围的正确性。
挪威潮坪相渗透率三维模型
已粗化的模型 ---可直接进入数模器 可直接进入数模器
数值模型----三维数据体 数值模型 三维数据体 三维图形显示、任意旋转、 三维图形显示、任意旋转、任意切片 从不同角度显示储层的外部形态及其内部特点。 从不同角度显示储层的外部形态及其内部特点。
★基本概念
油藏地质模型
Reservoir Geological Model 构造 油藏三要素 储层 流体
构造模型 储层地质模型 流体分布模型
★基本概念
三维油藏地质建模
（ 3D Reservoir Geological Modeling） ）
建立油藏地质特征三维分布的数字化模型。 建立油藏地质特征三维分布的数字化模型。
三维网格化(3D griding) 三维网格化 三维地质预测
确定性建模
对井间未知区给出确定性的预测结果。 对井间未知区给出确定性的预测结果。
地震资料的确定性转换
（储层地震学方法） 储层地震学方法）
插值方法
手工插值（储层沉积学方法） 手工插值（储层沉积学方法） 自动插值（数学插值） 自动插值（数学插值）
含油饱和度模型
（平面切片）三个实现 平面切片）
储层分布的不确定性评价
某油田1小层相分布的一个实现 某油田 小层相分布的一个实现
某油田1小层河流相概率分布模型 某油田 小层河流相概率分布模型
（多个实现的河流相概率）
概率分布模型（>50%概率）
概率分布模型（>70%概率）
概率分布模型（>90%概率）
概率分布模型（100%概率）
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插 值 原 则
井数据构形 沉积物源 沉积模式 定量知识库
实际资料
定量模式
模 式 拟 合
分流河道
斜交泥岩层
模式拟合
实际资料 定量模式
模式拟合
实际资料 定量模式
人工三维编辑
(2)连续型地质变量 连续型地质变量
插值： 插值：三角网方法
连续地震属性：速度、波阻抗、 连续地震属性：速度、波阻抗、 振幅、 振幅、频率等 离散地震属性： 离散地震属性：波形结构类型 地震相） （地震相）等
插值方法 1. 人工插值
(主要用于 主要用于2D) 主要用于
(1)离散型地质变量 离散型地质变量
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a
aBaidu Nhomakorabea
b
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三维孔隙度建模的三个实现 (XZ-YZ切片 切片) 切片
三维渗透率建模的三个实现 (XZ-YZ切片 切片) 切片
应用随机建模 进行储量不确定性评价
随机建模可给出一系列 实现，即针对同一地区， 实现，即针对同一地区，应 用同一资料、 用同一资料、同一建模方法 建立多个油藏地质模型。 建立多个油藏地质模型。 将这些实现用于三维储 量计算， 量计算，则可得出一簇储量 结果。 结果。它不是一个确定的储 量值，而是一个储量分布。 量值，而是一个储量分布。
石油大学（北京） 石油大学（北京）
三维地质建模 基础理论与算法
吴胜和
石油大学（北京） 石油大学（北京）资源与信息学院
★建模概论 ★克里金插值 ★储层随机建模 ★储层建模原则
第一讲
建模概论
基本概念
基本概念 三维地质模型
（ 3D Geological Model） ） 反映地质特征三维变化与分布的数字化模型。 反映地质特征三维变化与分布的数字化模型。
地震信息的确定性转换
储层地震学方法
应用地震资料研究储层的几何形态、 ★ 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。 参数的分布。
确定性转换
地震属性
地质参数
注意：
地震资料不仅用于确定性建模， 也可以随机建模
步骤： 步骤：
提取地震属性 优选地震属性 建立地震属性与地质参数的关系 地震属性的确定性转换
地震
不确定性最小化 不确定性评价 (?)
★概念
随机建模
以已知的信息为基 已知的信息为基 以随机函数为理论， 础，以随机函数为理论， 应用随机模拟方法 （Stochastic simulation） ， ） 产生可选的、 产生可选的、等可能的 储层模型。 储层模型。
针对同一地区， 针对同一地区 ， 应用同 一资料、 一资料、同一随机模拟方法 可得到多个模拟实现 。
z * (x 0 ) =
∑ λ z (x )
i =1 i i
n
（2）克里金插值 ）
（Kriging） ）
•是以南非矿业工程师
D.G.Krige (克里格 名 克里格)名 克里格 字命名的一项实用空间 估计技术， 估计技术，是地质统计 的重要组成部分， 学 的重要组成部分，是 经典地质统计学的核心。 经典地质统计学的核心。
三维数据体
★建模流程
？
网格赋值是关键
数据准备
三维构造建模
油藏数模
三维相建模
模型粗化 三维储层参数建模
油 藏 地 质 建 模 的 核 心
建模途径
井眼
确定的
不确定而需预测的
地震
建 模 途 径
确定性建模： 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) 随机建模
相控插值
2. 自动插值（数学插值） 自动插值（数学插值）
（1）传统数学插值 ）
如：三角剖分法（三角网方法）、 三角剖分法（三角网方法）、 距离反比加权法等
将变量视为纯随机变量， 将变量视为纯随机变量， 未考虑变量的空间结构性 仅考虑待估点位置与已知数 考虑待估点位置与 待估点位置 据位置的相互关系 的相互关系。 据位置的相互关系。
•不仅考虑待估点位置与
z * (x 0 ) =
∑ λ z (x )
i =1 i i
n
已知数据位置的相互关 系，而且还考虑变量的 空间相关性。 空间相关性。 因此， 因此，更能反映客观地 质规律，估值精度较高。 质规律，估值精度较高。
井眼
局限性
储层本身是确定的，但是， 储层本身是确定的，但是，在 资料不完备以及储层结构空间配置 资料不完备以及储层结构空间配置 和储层参数空间变化复杂的情况下， 空间变化复杂的情况下 和储层参数空间变化复杂的情况下， 人们难于掌握任一尺度下储层的确定的且真实的 特征或性质，也就是说， 特征或性质，也就是说，在确定性模型中存在着 不确定性，亦即随机性。 不确定性，亦即随机性。
每一个实现可看成一个确定性模型） （ 每一个实现可看成一个确定性模型 ）
储层非均质表征 储层不确定性评价 评价由于资料限制和储层 评价由于资料限制和储层 复杂性而导致的井间储层 复杂性而导致的井间储层 预测的不确定性， 预测的不确定性，以满足 油田开发决策在一定风险 油田开发决策在一定风险 范围的正确性。 范围的正确性。
挪威潮坪相渗透率三维模型
已粗化的模型 ---可直接进入数模器 可直接进入数模器
数值模型----三维数据体 数值模型 三维数据体 三维图形显示、任意旋转、 三维图形显示、任意旋转、任意切片 从不同角度显示储层的外部形态及其内部特点。 从不同角度显示储层的外部形态及其内部特点。
★基本概念
油藏地质模型
Reservoir Geological Model 构造 油藏三要素 储层 流体
构造模型 储层地质模型 流体分布模型
★基本概念
三维油藏地质建模
（ 3D Reservoir Geological Modeling） ）
建立油藏地质特征三维分布的数字化模型。 建立油藏地质特征三维分布的数字化模型。
三维网格化(3D griding) 三维网格化 三维地质预测