基于离散裂缝网络模型的储层裂缝建模

徐 维 胜 等 ： 于 离 散 裂 缝 网 络 模 型 的 储 层 裂 缝建 模 基
表 １ Ｐ １ ２ ２井 天 然 张 开 裂 缝 参 数 （ 分 井段 ） Ｇ０－ 部
４ ２ 地 震 地 质 层 位 标 定 ．
首先 制作 ５ ０口有资料 井 的合成 地震 记 录． 规合 成地震 记 录制作 的 主要依 据是 合成记 录道与井 旁地 常
是 否 对 应 同 一 个 地 震 反 射 波 ． 果 不 对 应 ， 明 出现 “ 错 波 ” 现 象 ， 要 对 时 深 关 系 进 行 调 整 ． 整 后 的 如 说 对 的 需 调
时深关 系将更 为 准确 ， 保证 地质 分层 与地 震反 射波 在整个 工 区 内的一致 性．
４ ３ 基 于 Ｇ Ｃ Ｄ 的 建 模 流 程 ． ｏＡ
大
庆
石
油
学
院
学
报
第 ３ ５卷
２ １ 年 ０１
１ ２ 离 散 裂 缝 网 络 模 型 ．
该模 型将裂 缝 的真实形 态 和分布 特征完 全 应用到 流 动模 型 中 ， 所 有 的裂 缝 根据 实 际 尺寸 和 分 布形 将 态进 行完 整和显 性 的描述 ， 通过 高分 辨率非 结构 化 的网格 呈现． 离散 裂缝 网络模 型 的概念 是 ２ ０世纪 ９ ０年 代 末提 出的 ， 到 ２ 直 １世纪 初才 开始逐 步应 用［３Ｋａｉ — ａｄＭ 等 于 ２ ０ ｉ ． ｒ Ｆ ｒ ｏ ｍｉ ０ ４年 提 出基 于连通 表 的离 散裂 缝
裂 缝 地 质 模 型 ． 模 型客 观 地 反 映 了储 层 裂 缝 的 几 何 特 征 和分 布 形 态 ， 为 后续 气 藏数 值 模 拟 提 供 依 据 ． 该 可 关 键 词 ： 光 气 田 ； 缝 ； 井 资 料 ； 震 数 据 ； 散裂 缝 网络 普 裂 测 地 离 文献标识码 ： Ａ 文 章编 号 ：０ ０—１ ９ （ ０ １ ０ —０ １ １０ ８ １ ２ １ ） ３ ０ ３—０ ４
１ ． 缝参数 计算 包 括 在 统 计 窗长 内进 行 裂缝 参 数 的 连 续计 算 和 分 层 统 计 计 算 ， 续 计 算 的 数 据 生 成 ）裂 连
Ｌ ＡＳ格式 或其他 格式 的文 件 ， 为离 散裂缝 网络 模型 地质 建模 的基础 数据 ． 作
４ 离散 裂 缝 网络模 型建 模
４ １ 建 模 范 围 ．
平 面上 ， 模工 区 以三维地 震反 演边 界为基 准 ， 建 同时尽 量 减少 模 型 的 网格 数 量． 西部 边 界 以普 光 ７井 大 断层为 边界 ； 南部 和北 部 以三 维地震 反 演体边 界 为界 ； 南部 以三维 地震 反 演 数 据体 边 界 作参 考 ； 北 东 东
（ 图 １ ；４ 测 井数 据 （ 括井 位数 据 、 隙 见 ）（） 包 孔 度、 渗透 率和饱 和度 等 ） （ ） 震 数 据 （ 面 ；５ 地 层
数 据等 ） ． 图 １ 裂缝产状 示意
３ 储 层 裂 缝参 数 计算
共 收集 Ｐ ｘ 、 Ｇ２ 一 １ Ｐ ｘ Ｇ１ 一３ Ｐ ｘ 、 Ｇ３ 一２等 １ ７口井 的 电成像 测 井 Ｅ ＭＩ 始资 料 ， 过 Ｌ ｇ ｉ 成像 wenku.baidu.com 原 通 ｏ ｖｅ ｗ
中图分类号： １９ ＴＥ ｌ
０ 引 言
普光 气 田位 于 四川 盆地川 东 断褶 带黄 金 口构 造带 的普光 构 造 ， 我 国迄今 为 止 发 现 的最 大 海相 整 装 是 气 田ｌ ］上 二叠 统长 兴组 和下 三叠 统飞仙 关组 储 层 在埋 藏 成 岩 过程 中 的不 同时 期 会发 育 一 定 的天 然 裂 １ ． 缝， 裂缝 的产状 、 密度 、 模 、 规 张开度 等在 储层 中存 在各 向异 性 ， 造成 储层 非 均质性 的一 个重要 因素 ， 是 给储 层 开发带 来 困难． 气 田开发 过程 中 ， 有效 地防 止储 层 的边 、 水通 过裂缝 网络进入 储层 造成 水淹 ， 在 为 底 需要 对储层 裂缝 的空 间分 布形 态有 足够 的 了解 ． 者应 用离 散裂 缝 网络模 型 Ｄ Ｎ（ ｉ ｒｔ ｒｃｕ ｅＮｅｗ ｒ 笔 Ｆ Ｄ ｓ ｅｅＦ ａｔ ｒ ｔ ｏ ｋ ｃ Ｍｏ ｅ） ｄ １完成储 层 裂缝建 模 ． Ｆ Ｄ Ｎ模 型是 目前 描 述裂 缝 的技 术 ， 有 多 学 科 多 资料 协 同的 优 势 ， 具 能够 把 露 头、 心、 震、 井、 岩 地 测 地质 、 钻井 、 生产 等 资料充 分结 合进 来 ， 多个 角度 认识 裂缝 ， 用多条 件 约束建 立裂 从 应 缝 模 型＿ ． ３ 它通 过 展布 于三 维空 间 中的各类 裂缝 组成 的裂 缝 网络集 团构 建整体 的 裂缝 模 型 ， ］ 实现 对裂 缝 系统从几 何形 态 到其 渗流行 为 的逼真 细致 的有 效描述 ｌ ． 光气 田在 勘探 、 ５ 普 ］ 开发 过 程 中积 累 了丰 富 的基 础 资料 ， 笔者 收集 ５ Ｏ口井 的常 规 测 录井 资 料 、 ７口井 的微 电 阻率 成像 测井 资料 和工 区 的三 维 地 震 数 据 １ 体， 为该 研究 提供基 础 资料．
１ 裂 缝模 型选 择
油（ ） 气 藏地 质模 型是 油 （ ） 的类 型 、 何形 态 、 模 、 气 藏 几 规 油藏 内部 结构 、 储层 参数 及流体 分 布 的高度概 括 ， 立油 （ ） 建 气 藏地 质模 型对 于预测 储集 层平 面展 布规 律 、 学地 编 制 油 田开 发方 案 ， 科 以及 提 高油 田开发 经济效 益 有重要 的 意义． 当前 主要采 用 ２类方 法模 拟裂 缝油 （ ） ： 是用 等效 的连 续介质 模 型模拟 裂缝 气 藏 一 和基 质的耦 合作 用 ， 即通常 所说 的“ 双重孔 隙模 型” 二是 称 为 “ 散裂 缝 网络模 型” ； 离 ．
Ｆ ｎ ｔ ｎ 或“ ｕ ｃｉ ） 形状 因子 ” Ｓ ａ ｅＦ ｃｏ） 述 ］ 该 方 法 将 油藏 裂 缝 分布 理 想 化 ， ｏ （ ｈ ｐ ａ ｔｒ描 ． 应用 起 来 非 常 简 单 ， 因 而在工业 界被 广泛 应用 ． 该方 法几 乎没 有用 到实 际裂缝 离散 分 布 的任 何信 息 ， 而且认 为 流动参 数在 基质 中 不具 有变 化性 ， 或者 说每 一个 网格 中基 质 的压 力 和饱 和度 等是定 值． 这些 处理 方法 和假设 与储 层裂缝 的实
２ 数 据 准备
对 于建模 而言 ， 据是最 重要 的 因素． 数 由 于储层 裂缝 的真 实情 况 十 分 复杂 ， 种不 确 各 定 因素非常 多 ， 理 地将 实 际 的复 杂 问题 抽 合 象化 ， 最大 程度地 利用 各种合 理 的假设 、 已知 数据 和建模 软 件 ， 实 地 反应 气 藏 的 实 际 情 真 况， 是整个 建模 流程 中最重 要 的环节 ． 于离 基 散 裂缝 网络模 型的储 层裂缝 地 质建模 需要 数 据 ：１ 裂 缝 的空间 密度分 布 ； ２ 裂缝 的形 状 （） （） 和尺寸分 布 ；３ 裂缝 的空间位 置 （ 状 ） （） 产 分布
徐 维胜 ，龚 彬 ，何 川 ，秦 关 。
（１ ．北 京 大 学 石油 与天 然 气 研 究 中心 ， 京 １ ０ ７ ； ２ 北 ０ ８ １ ．怀 俄 明大 学 ， 俄 明 ｗ Ｙ８ ０ １） 怀 ２７
摘
要 ： 用 测 井 和 地 震资 料 分析 储 层 裂 缝 在 三 维 空 间 上 的 分 布 形 态 ． 先 对 微 电 阻 率 成 像 测 井 Ｅ 资 料 处 理 ， 应 首 ＭＩ 人
网络油藏 模拟 方法 ． 该方法 采 用有 限体积 法 ， 用连通 表 的形式 刻 画非结 构 化 网格 之 间 的传 输 率口 生 成 并 ¨， 综 合反 映各类 数据 所包含 的裂 缝信 息 的裂 缝模 型 ， 成 功地 应用 到 二 维和 三 维油 藏 中 的单 相 和 多相 流体 并
模 拟 中． 模 型具有 动态 拟合 功能 ， 该 通过计 算 出 的模 拟 曲线 和实 测 动态 曲线 进 行 对 比调 整 模 型参 数 ， 而 从 使 建立 的模 型更加 可靠口 本次 储层 裂缝 建模是 基 于该模 型 的进 一步 实 际应用 ． ．
震 道 在 波 形 特 征 上 的对 比 ， 有 时 会 出 现 “ 错 波 ” 现 象 ， 用 波 形 对 比 与 平 面趋 势 对 比 相 结 合 的 方 法 解 但 对 的 采
决． 即在波形 对 比 的基 础上 ， 过合成 记 录的 时深关 系将 地 层分 层 转换 到 时 间域 ， 查 同一个 层 位 的分 层 通 检
际情 况 存 在 较 大 偏 差 ¨ ． ｇ Ｊ
收稿 日期 ： ０ １— １ Ｏ 审 稿 人 ： 云 峰 ； 辑 ： 雅玲 ２ １ ０ —１ ； 张 编 陆 基 金项 目 ： 国家 科 技 重 大 专 项 （ ０ ８ Ｘ０ ０ ７ ２０Ｚ ５１）
作 者简 介 ： 维 胜 （ ９ ４ ） 男 ， 士 ， 程师 ， 徐 １７一 ， 博 工 主要 从 事 海 相 石 油 与 天 然 气 勘 探 开 发 方 面 的 研 究
井解 释软件 对 １ ７口井 的原始 数据 进行 解编 和成像 处理 ， 然后 在 Ｅ 成像 彩 图上识 别 出天然 张开 裂缝 ， ＭＩ 并
作裂缝 参数 定量计 算 ． 裂缝参 数 主要包 括裂缝 密 度 、 度 、 度 、 缝 孔 隙度 以及 裂 缝倾 向和 倾 角等 （ 表 长 宽 裂 见
大
庆
石
油
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报
第 ３ ５卷
Ｖｏ ．３ １ ５
第 ３期
Ｎｏ ．３
２１ ０ １年 ６月
Ｊ ｎ ２ １ ｕ． ０１
Ｊ ＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＤＡＱＩ ＮＧ ＥＴＲＯＬＥＵＭ ＮＳ ＴＵＴＥ Ｐ Ｉ ＴＩ
基 于 离 散 裂 缝 网 络 模 型 的 储 层 裂 缝 建 模
部 由于处 于构 造低部 位 ， 边界适 当的 向内收缩 ， 有效模 型 总面积 约为 １ ２ｋ ． 向 上 ， 模 范 围为 飞仙关 ０ ｍ 纵 建
组 和长兴 组 ， 四段 为非储 层 ， 飞 因此 建模 层位确 定 为飞仙关 组 飞一 至飞 三段 和长兴 组 ４套层 系．
第 ３期
工 识 别 出 天 然 张 开裂 缝 ， 算 裂 缝 的密 度 、 度 、 度 、 角 、 位 等 参 数 ， 生 成 Ｉ 计 长 宽 倾 方 并 ＡＳ格 式 的 数 据 ； 后 以 Ｇｏ ＡＤ 为 软 然 Ｃ
件 平 台 ， 据 离 散 裂缝 网络 模 型 ＤＦ 原理 ， 合 运 用 裂 缝 定 量 数 据 、 井 数 据 和 地 震 资 料 ， 立 普 光 气 田碳 酸 盐 岩 储 层 依 Ｎ 综 测 建
１ １ 双 重 孔 隙 模 型 ．
该模 型的基本 原理 是将 裂缝 和岩 石基 质 中的流体 流 动 分开 处 理 ， 岩石 基 质孔 隙提供 流体 的主要 存 储
空间 ， 而主要 的流 体流 动 发 生 于裂 缝 和裂 缝 之 间． 缝 和基 质 之 间 的 流 体 交 换 用 “ 输 方 程 ” Ｔ ａ ｓｅ 裂 传 （ ｒｎ ｆｒ
ＧＣ ｏ ＡＤ是 目前 主流建模 软 件 ， 众多 油公 司和 服务公 司得 到广泛 的应用 ． 是 以工 作 流程 为 核 心 的 在 它 新一 代地 质建模 软件 ， 现 了高 水平 的半智 能化 建模 ， 实 其功 能强 ， 面友好 ， 界 离散 裂缝 网络 建模 是基 于该 软
件完 成 的．
输 入裂缝 密度 、 长度 、 度 、 缝所 在 的层 位 ， 宽 裂 以及 裂 缝 的倾 角 、 方位 角 ， 生成 井 筒 周 围的 裂缝 点 集 文 件， 裂缝 用裂缝 的中心点 坐标 、 度 、 长 宽度 、 角 和方位 角 ５个 参 数 确定 ． 些 带属 性 的 点集 文 件 可视 为 基 倾 这 于 Ｇｏ ＡＤ油藏 建模过 程 中 的硬 数据 ， 面生 成全 空 间属性 的随 机建 模 过 程 就是 基 于 硬数 据 进行 插 值 或 Ｃ 后 模 拟的方 法运算 得来 的． 导入井 位数 据 、 测井 数据 （ 隙度 、 孔 渗透率 和饱 和度 ） 导 入地 震 数 据 到 Ｇｏ Ａ 中 ， 和 Ｃ Ｄ 由地震 数 据 给 出 的层位 （ 为一系 列 密 集 的 空 间 点 集 构 成 ） 息 ， 过 地 震 数 据 文 件 的 点 集 生 成 顶 层 （ｏ ） 信 通 ｔｐ 和底 层 （ ａｅ ｂｓ）