储层地质建模方法及在断块油藏中的应用

于宽

摘 要： 储层的物性及变化规律在很大程度上控制着地下油气的分布、储量、产量及产能，直接影响油气勘探与开发。本文阐述了储层岩孔隙性、渗透性的基本物理特性；总结储层地质建模的常用方法及其优点和局限性，分析得出，建模流程两次条件约束能够很好地进行模型参数控制；随机建模较确定性建模能更好地反映储层复杂的地质实际，提高预测评估精度。

关键词： 储层特性；地质建模；建模流程；应用

前 言

储层是油气聚集成藏不可或缺的基本要素之一。储层的层位、类型、发育特征、内部结构、分布范围以及物性变化规律等在很大程度上控制着地下油气的分布状况，与油气的储量、产量及产能密切相关，直接影响到油气勘探与开发。本文阐述了储层的特性，简要总结了储层地质建模的常用方法、建模流程以及发展趋势。

1 储层特性

（1）孔隙性。孔隙的分类，根据孔隙的成因可将其分为原生孔隙和次生孔隙。原生孔隙主要受沉积因素的控制，如粒间孔隙、杂基孔隙；次生孔隙主要受成岩作用控制，如溶蚀孔隙、溶洞等；裂缝主要受成岩后期构造运动控制，如构造缝、层间缝、收缩缝等。孔隙度可分为绝对孔隙度和有效孔隙度两类。在生产实践中，有效孔隙度才有实际意义，但不包括那些孤立的孔隙和微毛细管孔隙。砂岩储层的e介于5% ～30%，一般為10% ～20%； 碳酸盐岩储层的e一般<5%。（2）渗透性。岩石的绝对渗透率是指岩石孔隙中只有一种液体（单相） 存在，液体不与岩石起任何物理和化学反应，且流体的流动符合达西直线渗滤定律时所测的渗透率。岩石有效渗透率又称相渗透率，是指储层中有多相流体共存时，岩石对其中每一单相流体的渗透率，用Ko表示油藏的有效渗透率。

2 储层地质建模方法及应用

储层地质建模是对储层进行三维立体角度的定量研究，其实质是综合各学科对储层的研究结果，运用先进的行业软件建立储层三维模型，能更清晰、科学地开展油藏评价、油藏开发管理等工作。地储层建模也有两种，即确定性建模和随机建模。

2.1 确定性建模。确定性建模方法主要有三种。（1）储层沉积学方法。建立储层结构模型时，主要采用高分辨率等地层对比资料，结合研究区沉积体的空间形态、岩性组合、沉积结构、构造背景等资料，通过井间砂体对比，建立储层模型。利用所建模型研究储集岩的岩性、孔隙性、渗透性、储运油气等特征，建立储层相模型，应用层序地层学原理进行储层评价。储层沉积学方法是一种比较基础而实用的研究方法，尤其用于碎屑岩储集层能得到很好的效果。（2）储层地震学方法。储层地震学方法主要是应用地震资料研究储层的几何形态、岩性及参数的分布，建立储层的三维地质模型进行储集层评价。地震储层学是新兴的学科，储层地震学反演模拟方法精度更高，但尚存在很多问题需要完善。（3）克里格方法。克里格法的基本思想是应用变差函数对预测点进行未知值最优、无偏的估计。由于克里格方法针对局部数据是最优的估计方法，不能保证总体最优，因此，克里格法不是主流的储层建模与预测的研究方法。

2.2 随机建模。随机建模是指以已知的信息为基础，以随机函数为理论，应用随机模拟方法得到可选的、等概率的、高精度的反映变量空间分布的模型。储层是地下未知体，有不确定的特点，因此，在储层建模时多采用随机建模，能更好地反映储层的不确定性、复杂性。基于随机建模的优点，近年来一直被石油地质学领域专家学者探讨并运用于储层建模中。大量研究成果表明，随机建模能够很好地反映模拟储层的参数特征，能够满足对储层进一步研究的需要，能够将储层的空间分布、产量预测、含水率预测等研究工作定量化、三维化，是近年来专家学者研究和应用的重点。

3 储层地质建模流程

随机建模和确定性建模过程既有区别，又有联系。确定性建模只考虑局部估计值最优，而未考虑整体空间相关性，随机建模强调空间整体的相关性； 确定性建模给出的数据平滑，削弱了离散性，随机建模能更好地反映储层物性的离散性。主要分为三个步骤： 1） 数据的准备与模型的构建； 2） 模型的约束与调参； 3） 模型的确立与应用。建模要结合具体实际选择合适的方法，充分结合现有资料尤其是测井、地震等资料，提高建模精度。具体操作：

3.1 Direct软件三维地质建模流程：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；每一步都必须进行检查：二维网格层显示、三维显示；

3.2 沉积相建模流程。定义相类型；计算单井相；平面提取单井相；平面相组合；平面相赋给单井相（计算）；BW单井相；三维显示BW结果；二维显示BW结果；三维相建模；三维显示（镂空、切片）；二维显示（每层网格相平面分布）。

3.3 孔隙度建模流程：单井声波时差曲线检查；孔隙度计算；孔隙度截断；平面层提取孔隙度；平面层孔隙度检查；BW孔隙度；三维显示或二维显示；相控参数建模；二维显示孔隙度模型；三维显示孔隙度模型；

4 现场应用

以某断块为例，利用Direct软件按地质研究流程设计，软件充分体现地质研究的整个思路，该断块是一个东北部抬起，向西开口的负向簸箕状构造，除5条边界大断层外，内部还有10条次一级小断层，构造较为复杂。选择**井区作为本次建模的工区，包含16口井，前期先进行了数据整理，共包括井信息，分层数据，砂体数据，井斜数据、测井曲线数据等，在数据准备比较充分的情况下，按照Direct软件帮助内的格式，进行转换后输入。选择数据比较齐全的单井，编辑单井剖面，并建立模板。

5 结束语

储层是位于地下未知、不确定的地质体。储层研究是基础性研究，必须充分掌握储层的物理特性及其内在联系。（1）油田以陆相碎屑岩为主，储层成因复杂、非均质性严重，随机建模较确定性建模能更好地反映储层复杂的地质实际，降低预测与评价的风险。（2）三维建模：流程是质量保证；沉积相平面组合、流体平面分布是核心。

参考文献：

[1] 孙立春，高博禹，李敬功.储层地质建模参数不确定性研究方法探讨[J].中国海上油气，2009，21（1）：35-38.

[2] 张婷，徐守余.储层地质建模技术研究与展望[J].长春理工大学学报（ 高教版） ，2009，4（ 4）：191-192.