油藏三维综合地质建模技术

中国GOCAD技术支持中心在勘探开发日益一体化的今天，国际上已相当普及从油气田规模到区块规模再到单个油气藏的三维定量综合地质建模。对于中国普遍存在的复杂地质条件油气藏，要想搞清油气分布规律，三维综合地质建模更不可少，可以肯定地说，这也是国内勘探开发一体化发展的必然环节。国际大趋势中国GOCAD技术支持中心勘探开发一体化三维综合地质建模及虚拟现实技术您理想的综合地质建模解决方案中国GOCAD技术支持中心主要内容国际石油工业界的建模共识国际石油工业界的通力协作GOCAD软件产品简介GOCAD综合建模技术特色GOCAD综合建模技术简介中国GOCAD技术支持中心现代油气藏科学管理两大支柱：静态描述+动态模拟•油气藏描述：目标―储层三维定量地质模型构造格架模型、储层结构模型、流动单元模型、参数分布模型•油气藏模拟：基础―储层三维定量地质模型三维油藏数值模拟成败的关键什么是储层三维定量地质模型呢？定量表征油气藏目前状态下，储层特征（储层结构及属性参数）在三维空间分布规律的地质模型。国际石油工业界的建模共识中国GOCAD技术支持中心一、按勘探开发阶段及模型精度分类(裘亦楠，1991)•概念模型（Conceptualmodel）•静态模型（Staticmodel）•预测模型（Predictablemodel）储层地质模型分类知识回顾中国GOCAD技术支持中心•沉积或成因类型模型：具有典型化、概念化地区代表性•与沉积或成岩模式类同，但加入了勘探开发所需的地质特征•应用于油田勘探、评价、开发设计阶段，可以减少战略失误储层概念地质模型知识回顾陈堡油田陈3断块泰一段构造背景下的三维概念模型储层概念模型：点坝砂体的半连通模式（据薛培华，1991）中国GOCAD技术支持中心概念：描述某一具体油气田或区块的一个或一套储层的属性特征目的：为编制开发方案及调整方案提供地质依据实现：小层平面图、油层剖面图、栅状图、三维分布图、切片图缺点：地震-信息覆盖面广但垂向分辨率低测井-井间参数的内插与外推预测精度考虑较少，精度欠缺储层静态地质模型知识回顾中国GOCAD技术支持中心概念：对井间及其外围地区的储层参数进行高精度内插和外推预测的高质量地质模型目的：开发调整、井网加密或三次采油实现：地质随机建模技术、地震约束、井网控制精度：可将井间预测精度―提高到数十米或数米级储层预测地质模型知识回顾中国GOCAD技术支持中心二、按储层表征内容或建模步骤分类•构造格架模型•储层结构模型•流动单元模型•参数分布模型储层地质模型分类知识回顾中国GOCAD技术支持中心储层相模型：相控建模技术的关键概念：描述目前储层几何形态及其三维空间分布的地质模型油气田勘探开发实践表明：相带分布强烈地影响着地下流体的流动，储层物性的变化与相类型极为相关。对于具有多种相带分布的储层来说，正确的相模型是精确建立储层物性模型的必要前提。目的：建立储层参数分布模型的骨架为油气藏模拟中设计模拟网块大小和数量提供根据类型：千层饼状结构、拼合板状结构、迷宫状结构据壳牌石油公司：K.J.Weber，L.C.VonGeuns，1990储层结构地质模型知识回顾中国GOCAD技术支持中心储层结构地质模型示意图知识回顾中国GOCAD技术支持中心••单层砂体连续性好，厚度渐变•单层水平渗透率横向稳定，垂向渗透率横向渐变••发育沉积相：陆相―湖泊席状砂、风成砂丘等海岸相―障壁砂坝、海岸砂脊、海侵砂海相―•井距大：矩形井网―1000米三角形井网―1200米随机井网―约1～3口／km2•一步建模法：建立准确的三维储层结构模型较容易千层饼状储层结构模型知识回顾中国GOCAD技术支持中心••砂体连续性较好，储层内及层间偶而有低渗或非渗透夹层•砂体间存在物性突变，砂体内可具有很强的非均质性•发育沉积相：陆相―辨状河砂体、点坝、湖泊/冲积混合沉积风成/干谷混合沉积海岸―障壁岛与潮道充填复合体河道充填/河口坝复合体海洋―风暴砂透镜体、中扇浊积体•井距中等：矩形井网―600米三角形井网―800米随机井网―4口/km2•建立准确的三维储层结构模型难度一般，相控建模法拼合板状储层结构模型知识回顾中国GOCAD技术支持中心••砂体连续性具有方向性，剖面上不连续平面上，不同方向连续性不一样•部分砂体之间可为薄层、席状、•发育沉积相：陆相―低弯度河道充填砂体、具低（砂/地）比值的冲积沉积砂体滨岸相―低弯度分流河道沉积砂体海洋―浊积岩、滑塌岩、具低砂/•井距小：矩形井网―至少200米三角形井网―至少300米随机井网―至少32口/km2•建立准确的三维储层结构模型很难，相控建模法随机建模法―概率模型迷宫状储层结构模型知识回顾中国GOCAD技术支持中心概念：C.L.Hearn，etc，1984；W.J.Ebanks，1987•影响流体流动的储层属性参数在各处相似、且岩层特点也相似的纵、横向上连续的储集带单元。•流动单元不同，流体流动特征也不同•由许多流动单元块体镶嵌组合而成，离散模型•对油藏模拟及动态分析有很大意义，对预测二次采油和三次采油的生产性能亦意义重大红色：一类流动单元绿色：二类流动单元蓝色：渗流屏障储层流动单元地质模型知识回顾长庆安塞油田坪桥水平井区长61三维流动单元模型中国GOCAD技术支持中心•描述储层属性参数在三维空间上的变化和分布规律的模型•连续性模型（孔隙度模型、渗透率模型、流体饱和度模型）储层参数分布地质模型知识回顾高精度储层参数三维分布模型高级储层随机模拟方法中国GOCAD技术支持中心为什么要进行储层三维定量综合建模呢？真实的储层在地下虽不可见，但以三维空间形式客观存在由于科学技术的限制，80年代以前，人们只能用：二维图：各种小层平面图、油层剖面图准三维图：栅状图描述三维储层，实际是三维储层在二维平面上的投影缺点：具有一定的局限性，掩盖了储层层内或层间的非均质性国际石油工业界的建模共识中国GOCAD技术支持中心80年代后：计算机技术的飞速发展数学地质学的深入研究储层三维建模≠储层三维图形显示＝储层三维定量化＋可视化储层三维综合建模技术计算机三维显示技术储层三维地质建模及显示成为现实国际石油工业界的建模共识中国GOCAD技术支持中心与传统的二维储层研究相比，三维储层建模优势十分明显：大大提高了井间储层表征的精度，从而更客观地研究储层，可以更有效地指导勘探与开发国际石油工业界的建模共识中国GOCAD技术支持中心可以更精确地计算油气储量对于常规储量计算来说：储量参数―含油气面积、有效厚度、孔隙度、油气饱和度等层平均值―即：三维储集体按层的平均值，误差大忽视了储层高度非均质性的影响，如：厚度、孔隙度和含油气饱和度等参数在空间中并非恒定不变或均匀变化，而是具有十分复杂的变化规律。对于利用三维地质模型进行储量计算来说：三维网格―即：三维储集体每一点的真实值，误差小国际石油工业界的建模共识中国GOCAD技术支持中心有利于三维油藏数值模拟三维油藏数值模拟成败的关键：可以提供高精度的输入国际石油工业界的建模共识中国GOCAD技术支持中心主要内容国际石油工业界的建模共识国际石油工业界的通力协作GOCAD软件产品简介GOCAD综合建模技术特色GOCAD综合建模技术简介中国GOCAD技术支持中心国际石油工业界的通力协作世界上三十多家油公司和服务公司共同赞助、四十多个研究院校共同研发中国GOCAD技术支持中心GOCAD技术研究联合体经过十多年的共同攻关，于1997年正式推出了采用独特专利技术的勘探开发一体化三维综合地质建模及虚拟现实技术----gOcad！目前，在全球，这套工业化标准技术拥有用户：联合体成员－三十多家油公司和服务公司四十多个研究院校：石油大学油气藏描述研究所商业客户－五百多个在国内，客户主要有：石油大学5、大庆3、物探局3、辽河1+1、胜利1+1、青海1、西地所1+1、克拉玛依1、大港3、华北1、中石化1、四川1、地质大学1、中科院1、南京物研所1、长庆1、玉门1、中原1、吉林1、江汉1国际石油工业界的通力协作中国GOCAD技术支持中心国际石油工业界的建模共识国际石油工业界的通力协作GOCAD软件产品简介GOCAD综合建模技术特色GOCAD综合建模技术简介主要内容中国GOCAD技术支持中心GOCAD软件产品定位经济评价资料处理资料解释沉积相及流动单元建模油气藏属性参数建模流动模拟风险评价地震测井岩心构造建模井位设计中国GOCAD技术支持中心GOCAD标准版三维定量构造建模、速度建模、储层结构及流动单元建模、储层属性建模G2高级储层结构及流动单元建模工具（雪佛龙地质统计学工具包）JACTA／3DSL具有与快速流线流动模拟器（油藏数值模拟）直接接口的不确定性综合风险分析模块GOCAD软件产品简介中国GOCAD技术支持中心VolumeExplorer支持地震多属性显示及油藏虚拟现实显示OpenSpirit与国际大型石油软件进行无缝连接DeveloperkitGOCAD开发工具包GOCADVRGOCAD虚拟现实系统GOCAD软件产品简介中国GOCAD技术支持中心国际石油工业界的建模共识国际石油工业界的通力协作GOCAD软件产品简介GOCAD综合建模技术特色GOCAD综合建模技术简介主要内容中国GOCAD技术支持中心GOCAD综合建模技术，既能适应勘探开发一体化的要求，又能准确、有效地建立地下储层的三维定量模型能够满足不同勘探、开发阶段储层三维定量建模的要求油气藏评价及开发设计阶段开发方案实施及油气藏管理阶段注水开发中后期及三次采油阶段GOCAD综合建模技术特色中国GOCAD技术支持中心•建模要求：满足评价井设计、储量计算、开发可行性评价、优化开发方案•模型类型：概念模型、粗网格静态模型•基础资料：大井距探井、评价井+地震资料•模型精度：分辨率较低（由地震垂向分辨率较低造成）油气藏评价及开发设计阶段中国GOCAD技术支持中心储层概念模型：点坝砂体的半连通模式（据薛培华，1991）构造背景下的的三维概念模型盐丘或古潜山三维地质模型简单或复杂构造三维地质模型粗网格储层三维静态模型油气藏评价及开发设计阶段利用GOCAD软件进行目标实现中国GOCAD技术支持中心•建模要求：可以优化开发实施方案及调整方案，如确定注采井别、射孔方案、作业施工、配产配注及油气田开发动态分析等，以提高油气田开发效益及油气田采收率。•模型类型：储层细网格静态模型•基础资料：开发井网+探井、评价井+地震资料•模型精度：精度较高开发方案实施及油气藏管理阶段中国GOCAD技术支持中心储层结构三维地质模型（沉积微相模型）细网格储层三维静态模型复杂构造三维地质模型储层结构三维理论地质模型储层结构三维地质模型（沉积-岩石微相模型）开发方案实施及油气藏管理阶段利用GOCAD软件进行目标实现中国GOCAD技术支持中心•建模要求：可以进行剩余油分布预测和挖潜、优化注水开发方案的调整、制定三次采油方案•模型类型：储层细网格预测模型•基础资料：加密井、检查井+开发动态+开发井网+探井、评价井+地震•模型精度：精度很高注水开发中后期及三次采油阶段中国GOCAD技术支持中心储层流动单元三维地质模型细网格储层三维预测模型更高级的储层随机模拟方法储层结构三维地质模型复杂构造三维地质模型注水开发中后期及三次采油阶段利用GOCAD软件进行目标实现中国GOCAD技术支持中心目前，三维油藏建模的显示技术已解决，而油藏属性三维空间赋值的精度，成为三维油藏建模的技术关键。从本质上来说，三维空间赋值为井间储层预测，其精度决定着所建模型的精度。因此，提高井间预测精度是油藏综合建模的核心。核心问题：井间预测建模方法：•确定性建模技术：对井间未知区给出确定性的预测结果•随机性建模技术：对井间未知区给出多种可能的预测结果确定的不确定而需预测的三维油藏建模技术核心问题中国GOCAD技术支持中心GOCAD真正地贯彻了多学科理论知识和实际生产经验一体化的协同地质建模原则，确保高精度地建立储层三维定量模型GOCAD综合建模技术特色中国GOCA