1--5地質(zhì)模型與儲集層評價

1、§1--5地質(zhì)模型與儲集層評價,儲集層研究的目的,就是要深入認識和準(zhǔn)確展示儲集層的地質(zhì)---開發(fā)特征, 以建立儲集層地質(zhì)模型。儲集層地質(zhì)模型可定量表達儲集層的幾何形態(tài)和各項參數(shù)的三維空間分布,它是油田開發(fā)中油藏工程分析和數(shù)值模擬的基礎(chǔ)。與此同時, 還應(yīng)進行儲集層綜合評價,以建立儲集層優(yōu)劣等級的評價分類標(biāo)準(zhǔn)。它們都是儲集層描述最終成果的體現(xiàn)。,一、相關(guān)概念,1、模型所謂模型是指按比例保持實物形狀和結(jié)構(gòu)特征的可視物。它可以是一

2、個按比例縮小或放大的物品,可以是實物的各種解剖圖件、也可以是數(shù)據(jù)化的計算機圖形。,一、相關(guān)概念,在油藏勘探開發(fā)領(lǐng)域,近些年也大量引入模型的概念,重要的如:儲集層模型 (儲集層地質(zhì)模型、儲集層滲流模型等)、油藏模型(油藏地質(zhì)模型、油藏開發(fā)模型等)、井模型、 層模型等。,一、相關(guān)概念,2. 儲集層地質(zhì)模型所謂儲集層地質(zhì)模型,它是儲集層宏觀形態(tài)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)特征的綜合,是儲集層固有的地質(zhì)---開發(fā)特征的量化展示。儲集層的本質(zhì)特征是它的儲集性

3、和滲透性,因此孔隙度和滲透率是儲集層最基本的地質(zhì)---開發(fā)特征。,一、相關(guān)概念,3. 油層模型讓儲集層的孔隙空間中充滿油氣和水,就成為油層。這種進行了油氣水飽和度賦值的儲集層模型,就成為油層模型?？梢?油層模型的核心是儲集層。,一、相關(guān)概念,4. 儲集層滲流模型在儲集層地質(zhì)模型的基礎(chǔ)上,給以流體飽和度和流動壓力賦值,使儲集空間中的流體能夠流動的模型,就是儲集層滲流模型。儲集層滲流模型是研究該儲集層驅(qū)替狀況、驅(qū)替過程和開發(fā)效果的平

4、臺。,一、相關(guān)概念,5、油藏地質(zhì)模型油藏地質(zhì)模型是在儲集層地質(zhì)模型(單層或多層模型)的基礎(chǔ)上,給出油層展布情況、給出隔層性質(zhì)及分布、給出油藏頂、底和四周邊界、給出內(nèi)部斷層特征、給出流體性質(zhì)和分布以后所成的模型。它展示出油藏的整體形態(tài)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、油層特征和流體分布情況。,一、相關(guān)概念,6、油藏開發(fā)模型油藏開發(fā)模型是在油藏地質(zhì)模型的基礎(chǔ)上,給出采油井和注水井,給出配采配注計劃,有流體進出油藏后所成的模型。,一、相關(guān)概念,7、井模型

5、是對井剖面上油層和隔層的厚度及分布,和油層的地質(zhì)---開發(fā)特征的如實表達。它是建立儲集層地質(zhì)模型的基礎(chǔ)。,一、相關(guān)概念,8、層模型 是對各井同一連通儲集層連接而成的砂層體的儲滲特征的定量展示。它是建立儲集層地質(zhì)模型和油藏地質(zhì)模型的基礎(chǔ)。,一、相關(guān)概念,從上述概念可以看出,無論是油層模型、油藏模型或井模型,其核心都是儲集層地質(zhì)模型。只要準(zhǔn)確把握構(gòu)建出儲集層地質(zhì)模型,其它模型都可以比較容易地建立。因此,儲集層建模是油藏描述的一個重要內(nèi)容

6、,也是儲集層研究結(jié)果的具體體現(xiàn)。,二、儲集層模型類型,基于不同的研究領(lǐng)域或不同的研究目的,儲集層模型有許多不同的劃分和不同的類型。例如,沉積學(xué)者按儲集層的建筑結(jié)構(gòu)分為：千層餅狀地質(zhì)模型、拼合狀地質(zhì)模型及迷宮式地質(zhì)模型。油氣儲集層研究者按照研究對象的級次分為：層系規(guī)模、砂體規(guī)模、微觀孔隙規(guī)模等不同級別的地質(zhì)模型,或者劃分為油田規(guī)模、油藏規(guī)模、成因砂體規(guī)模以及小范圍規(guī)模的地質(zhì)模型。,二、儲集層模型類型,儲集層模型的精度,決定模型的應(yīng)用范圍和

7、研究內(nèi)容。因此,儲集層模型的精度,是決定儲集層本質(zhì)特征的基本因素。國內(nèi)外通行按儲集層模型的精度進行分類,將儲集層模型劃分為：概念模型、靜態(tài)模型和預(yù)測模型三大類。這種分類,在石油勘探開發(fā)界已得到廣泛的應(yīng)用。,二、儲集層模型類型,1、概念模型 所謂概念模型,就是對某一類型(沉積類型或成因類型)儲集層基本儲集特征的概括和抽象。概念模型所描述刻畫的是某一類型的儲集層,它并不代表某一具體儲集層的具體特征,但卻可以代表該類型的各個儲集層的基本面貌

8、。,二、儲集層模型類型,概念模型主要應(yīng)用在油田開發(fā)可行性評價階段和開發(fā)的早期,限于地質(zhì)資料的不足,無法建立更精確的地質(zhì)模型,只能依據(jù)有限的地質(zhì)資料,在參照同類型的其它已開發(fā)油田的基礎(chǔ)上建立一個概念化的簡單的儲集層模型。應(yīng)用概念模型, 可以對油田開發(fā)中一些帶傾向性的問題進行研究模擬,以決策開發(fā)設(shè)計中的一些敏感性問題。,二、儲集層模型類型,2、儲集層靜態(tài)模型 儲集層靜態(tài)模型也稱實體模型，它是對某一具體油藏的某一具體儲集層的如實描述展示

9、。建立這樣的地質(zhì)模型必須要有一定的資料控制井點，一般是在開發(fā)井網(wǎng)完成以后，在密井網(wǎng)的條件下才能建立。,二、儲集層模型類型,儲集層靜態(tài)模型主要用于油藏開發(fā)研究，如油藏注采過程模擬、動態(tài)指標(biāo)測算、開發(fā)設(shè)計的選擇和優(yōu)化等。還可以對開發(fā)中的油藏進行跟蹤模擬，在跟蹤實際開發(fā)過程中逐漸修正完善油藏地質(zhì)模型。這樣既可改進提高油藏模擬精度，適時指導(dǎo)油藏的開發(fā)生產(chǎn)；又可修正和加深油藏地質(zhì)認識，提高油藏的整體開發(fā)水平。,二、儲集層模型類型,3、預(yù)測模型

10、 預(yù)測模型概念的提出，源于上世紀(jì)80年代，它是指對控制井點之間和之外的區(qū)域進行詳細的解剖。它不僅要詳細的解剖和研究該油藏和該儲集層，還要對該類儲集層的露頭和現(xiàn)代沉積進行高精度研究，以得出該類沉積該類儲集層物性變化的精確的規(guī)律性。,二、儲集層模型類型,預(yù)測模型不僅忠實于資料控制點的實測數(shù)據(jù)，而且追求控制點間的內(nèi)插、外推數(shù)值有相當(dāng)?shù)木?，即：對無資料點有一定的預(yù)測能力。這在目前還僅僅是一個研究的課題和努力的方向，距離實際應(yīng)用還有一個努力攻

11、關(guān)的過程。,三、儲集層地質(zhì)模型的級別,儲集層地質(zhì)模型的級別，主要按油、氣、水在其中流動時所受控制的程度和相互制約關(guān)系來劃分的，也就是按儲集層非均質(zhì)性的規(guī)模進行劃分。一般劃分為四級：油藏規(guī)模、砂體規(guī)模、單層規(guī)模、孔隙規(guī)模。,三、儲集層地質(zhì)模型的級別,1、油藏規(guī)模這一級別的模型是把全油藏（或開發(fā)區(qū)）的一套開發(fā)層系儲集層作為一個整體進行描述和模擬，其實質(zhì)是突出層間矛盾。如果油藏不是太大,則比較容易建立；但如果油藏較大,建立這一級別的模型就比

12、較困難,替代的辦法是在油藏內(nèi)部選取某個有代表性的區(qū)塊建立模型,能夠讓人們從中了解油藏的總面貌。,三、儲集層地質(zhì)模型的級別,2、砂體規(guī)模這一級別的模型多以沉積類型砂體為單元描述其幾何形態(tài)及平面非均質(zhì)性。把各種砂體模型按某種規(guī)律疊置起來,就是油藏規(guī)模的模型。,三、儲集層地質(zhì)模型的級別,3、單層規(guī)模這一級別的模型是描述各類砂體的層內(nèi)非均質(zhì)性，包括滲透率差異以及夾層情況。4、孔隙規(guī)模這一級別的模型是以各種巖性單元來描述微觀孔隙結(jié)構(gòu)特征

13、。各種砂體的不同部位也有不同的孔隙結(jié)構(gòu)特征。,三、儲集層地質(zhì)模型的級別,建立油藏地質(zhì)模型,要盡可能把這四種規(guī)模的模型建立起來,尤其是涉及以不同儲集層為特征標(biāo)志的類型,以便從宏觀和微觀兩方面突出儲集層的開發(fā)地質(zhì)特征。為此,必須對油藏的成因類型、成因條件做深入研究,論述形成這類油藏的沉積作用、成巖作用、構(gòu)造作用和地球化學(xué)作用,也可建立相應(yīng)的沉積模式、成巖模式、構(gòu)造模式和地化模式。,＊四、儲集層建模方法和建模程序,1、儲集層建模方法儲集層地

14、質(zhì)模型建模技術(shù)的關(guān)鍵是如何根據(jù)已知的控制點資料進行資料點間的內(nèi)插與外推,以表現(xiàn)儲集層的整體特性。根據(jù)這一特點,儲集層建模的方法可分為兩大類,即確定性建模和隨機性建模。,＊四、儲集層建模方法和建模程序,（1）確定性建模方法 確定性建模方法認為：資料控制點之間的插值是唯一的、確定性的。傳統(tǒng)的地質(zhì)工作方法的內(nèi)插編圖,就屬于這一類?？死锔褡鲌D和一些數(shù)學(xué)地質(zhì)方法作圖也屬這一類建模方法。開發(fā)地震的儲集層解釋成果和水平井沿層直接取得的數(shù)據(jù)和測井解釋

15、成果,都是確定性建模的重要依據(jù)。,＊四、儲集層建模方法和建模程序,(2) 隨機建模方法隨機建模方法承認地質(zhì)參數(shù)的分布有一定的隨機性,而人們對它的認識總會存在一些不確定的因素。因此,在建立地質(zhì)模型時,應(yīng)考慮這些隨機性引起的多種可能的出現(xiàn),以供地質(zhì)人員選擇。,＊四、儲集層建模方法和建模程序,隨機建模方法中又有條件模擬和非條件模擬之別。條件模擬是所建立的地質(zhì)模型對已有的資料控制點完全忠實,不做任何修改；非條件模擬則相反,對于已有的控制點資料

16、也會根據(jù)一般規(guī)律做一定的變動。當(dāng)前地質(zhì)統(tǒng)計學(xué)的重點是在發(fā)展隨機建模方法,已有不少模型和相應(yīng)軟件問世。但是如何提高精度,取得實用效果,還有待地質(zhì)工作者大量實踐與經(jīng)受檢驗。,＊四、儲集層建模方法和建模程序,2. 儲集層建模程序建立儲集層地質(zhì)模型一般需要經(jīng)過三個步驟:建立井模型、建立層模型、建立參數(shù)模型。,＊四、儲集層建模方法和建模程序,(1) 建立井模型把井筒中得到的各種地質(zhì)信息轉(zhuǎn)換為開發(fā)地質(zhì)特征參數(shù),建立每口井顯示各種開發(fā)地

17、質(zhì)特征的一維柱狀剖面,這就是建立井模型。,＊四、儲集層建模方法和建模程序,（2）建立層模型①把每口井中的每個儲集層地質(zhì)單元通過井間等時對比線連接起來,即把井筒的一維柱狀剖面變成三維的地質(zhì)體,建成儲集體的空間格架。②正確地進行小層單元的等時對比。,＊四、儲集層建模方法和建模程序,③利用建模軟件建立層模型。一般先依靠地質(zhì)人員手工對比到某一個單元(如單砂層或砂層組), 將數(shù)據(jù)輸入計算機。單元內(nèi)的進一步細分層則按一定地質(zhì)規(guī)律給定指令,由計

18、算機進行劈分,然后根據(jù)同一單元不同井的數(shù)據(jù)繪制儲集層的二維或三維圖件。在大井距情況下,往往要利用層序地層學(xué)和地震橫向追蹤的成果來建立層模型。,＊四、儲集層建模方法和建模程序,(3) 建立參數(shù)模型①定量地給出儲集體內(nèi)空間各點的各種儲集層屬性參數(shù)。②根據(jù)上述層模型,按層內(nèi)已知井點(控制點)的參數(shù)值內(nèi)插或外推,以確定井間未鉆井區(qū)域儲集層的各種屬性參數(shù)。,＊四、儲集層建模方法和建模程序,③目前由于直接解釋滲透率的地球物理方法還未成熟,一般先

19、建立孔隙度模型, 然后利用巖心分析測得的孔隙度與滲透率之間的對應(yīng)關(guān)系,由孔隙度模型轉(zhuǎn)換成滲透率模型。,＊四、儲集層建模方法和建模程序,④對于一些建立連續(xù)參數(shù)場的隨機建模方法及相應(yīng)軟件,必須慎重選用,不同沉積類型砂體,應(yīng)采用適用于本類砂體的方法,并應(yīng)做相應(yīng)的檢驗。,五、儲集層綜合評價,儲集層研究的任務(wù),可以劃分為兩個部分:一是詳細深入地解剖認識該儲集層的地質(zhì)---開發(fā)特征；二是在上述研究的基礎(chǔ)上對該套儲集層進行綜合評價與分類,劃分出該套儲

20、集層好、中、差和非儲集層等類別并給出分類指標(biāo)界限。這后一個目的,就是通常所說的儲集層綜合評價。儲集層綜合評價是儲集層研究的結(jié)果和研究成果的匯總,它是進行油藏評價的基礎(chǔ),是一項重要的基礎(chǔ)工作。,五、儲集層綜合評價,1. 儲集層綜合評價的目的任務(wù)在對儲集層的地質(zhì)---開發(fā)特征進行系統(tǒng)的認識研究以后,就應(yīng)該對儲集層進行綜合評價。在油田勘探開發(fā)的不同階段,由于勘探開發(fā)的基本任務(wù)不同,因而儲集層評價的目的任務(wù)也有一定不同。但歸納儲集層綜合評價的

21、基本任務(wù),有以下兩個方面:,五、儲集層綜合評價,(1)劃定研究地區(qū)儲集層與非儲集層的具體指標(biāo)界限。(2)對研究工作區(qū)儲集層按儲集性能的優(yōu)劣劃分出好儲集層(I類儲集層)、中等儲集層(Ⅱ類儲集層)、差儲集層(Ⅲ類儲集層) 、非儲集層(Ⅳ類)等基本類型,并給出評價分類的參數(shù)指標(biāo)界限標(biāo)準(zhǔn)。,五、儲集層綜合評價,在對研究工作區(qū)儲集層做出上述評價分類以后,就可以在此后的勘探和開發(fā)工作中進行有針對性部署,提高勘探開發(fā)工作的合理性、成功率,科學(xué)劃分

22、開發(fā)層系,合理進行井網(wǎng)部署。,五、儲集層綜合評價,2. 儲集層綜合評價參數(shù)影響儲集層儲滲能力的因素很多,如有效厚度、滲透率、孔隙度、砂體延伸長度、孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)、層內(nèi)非均質(zhì)程度等。一項參數(shù)只從一個方面表征儲集層的特征,全面評價一個儲集層,必須采用多項參數(shù),從多個方面進行綜合評價。一般來說,進行儲集層綜合評價都要選擇以下一些參數(shù):,五、儲集層綜合評價,①油層厚度:如沉積厚度、砂泥巖厚度、砂泥巖比例、有效厚度等；②油層物性:如有效孔隙度