砂体预测模型与变差函数关系探究

摘要：本次研究，针对大庆油田进入高含水期采油阶段后所面临的各种问题, 以确保油田稳产为前提，以多学科软件为研究手段，提出建立砂体预测模型的研究方法, 即综合各种途径取得的地质信息, 对井间参数（主要是砂体）进行一定精度的、细致的预测估计。希望通过多学科技术的应用,寻求符合地质规律的地质统计学模型和方法, 表征各储层参数的变化规律,用这种已知的规律对井间未知的地区参数的空间分布做出预测。以葡北油田典型井区加密前后各参数变化为依据，利用油藏地质建模petrel软件，对该区进行多相不确定性分析，对井间砂体以及全区砂体整体展布进行预测；同时分析模型的准确度和实用性,为葡北油田全区砂体展布规律的研究提供有效地依据和方法，为油田的进一步挖潜提供有意义的探究。

主题词：油藏地质建模、变差函数分析、砂体预测

1 前言

葡北典型井区在二次加密后各项差异性明显，分析其差异性主要表现为:新井完钻后局部井区砂体形态变化较大、储层水淹程度高，但仍具有一定的潜力的特点，遂系统对比分析其加密前后的参数变化，运用多学科petrel软件的建模功能和数据分析处理功能，来完成对典型井区加密前与加密后的构造建模工作，找寻更能真实反映地下地质特征的地质统计学参数，即真实的可通用于整个葡北地区变差函数设置规律。确立葡北油田建模过程各项参数的规律性，为油田编制开发方案、提高油田产量提供依据。

2 工区概况

典型井区位于葡北一断块南部，主要发育葡I组油层，该油层位于白垩系姚家组一段，油层埋藏深度为800～1000m，相当于杏树岗油田葡I组油层的葡Ⅰ1～3层。葡北典型井区以三角洲内前缘沉积为主，主要储集体为正韵律水下分流河道成因砂体，主要呈窄小条带状自北向南延伸，沿此方向砂体席状化程度虽有所增强，但总体较低。此次研究共用典型井区加密后油水井113口，其中新井32口，老井81口。

3 建立对比模型

首先，通过对四大类建模数据（坐标数据、分层数据、断层数据、储层数据）的准备，确定地质构造模型。将断层与层面模型进行组合，建立地层的空间格架，并进行网格化。根据井数据，即加密前的81口井和加密后的113口井来确立加密前后的对比模型。

沉积相的模拟采取了确定性方法建模，建立了各小层的沉积微相模型立体图。三维储层属性建模采用了相控条件下的序贯高斯（SGS）模拟算法，建立加密前和加密后的孔隙度、渗透率、 含油饱和度模型。

4 建立对比岩性模型

4.1 加密后岩性模型的确立

根据已知的小层数据资料，整理出岩性模型所需要的岩性数据，并导入petrel。在将岩性数据离散化后，进行数据分析(Data Analysis) , 数据分析包括数据变换和变差函数分析。

根据各项地质条件，加密后的岩性模型参数设置经过一系列的分析对比，主变程设置为600m，次变程设置为400m，垂向变程设置为1m，基台值设为1，块金常数设为0，主方向带宽200m，搜索半径2000m，搜索步长210.5m。

在数据分析完成之后，根据分析结果运用序贯指示模拟方法建立岩性模型，运行了10个实现，并取得这10个随即模型的最大概率模型，将这10个模型与最大概率模型和沉积相模型进行比较，优选出最符合地质认识的岩性模型。

4.2加密前岩性模型的建立

将典型井区加密前的81口老井的岩性基础数据导入模型并进行离散化和数据转换后，进入到变差函数的求取过程。

相同的沉积环境下，砂体的各项参数具有一定的相似性，对输入参数进行拟合调整，将相同沉积环境下的变差函数参数设置大致相同的数值，经过多次调整，将加密前的砂体模型与参考模型的相似度达到了70%以上。将相似性最佳的模型的参数设置记录下来，此参数即为预测砂体模型时应选取的最佳参数。

表5-1 变差函数最佳参数设置

沉积

环境 主变程（m） 次变程（m） 垂向变程（m）

外前缘 632 453 0.9

过渡带 552 404 0.9

内前缘 499 336 0.9

典型井区的定量化的变差函数参数，也可以表征相同地质条件和相似动态条件下的其他区域。

5.结论认识

(1) 通过加密前后模型对比，可知砂体预测模型的精度与井网密度和储层非均质性有关, 随着非均质性由强到弱, 井网密度由小到大, 预测精度逐渐提高。

(2) 变差函数可以定性描述储层平面非均质性。不稳定型席状砂的平面非均质性最强,河道砂体的平面非均质性较弱。

(3) 变差函数的应用不仅可以定量描述参数变化,更能够通过数学处理提高模型精度,并将参数结果应用到相同参数环境的区块中区，更大范围的提高了砂体预测的精度，为油田的开发、挖潜提供有意义的参考依据。

参考文献

靳松，朱筱敏，钟大康 编. 变差函数在沉积微相自动识别中的应用. 石油学报.

王根久 等编.随机建模中变差函数的敏感性研究. 中国石油勘探开发研究院.

李兴国等编. 陆相储层沉积徽相与徽型构造[M]. 北京:石油工业出版社, 2000:165~169.

段天向 等编.Petrel 建模中的几点认识.岩性油气藏.

曾雪梅 等编.变异函数在井间砂体预测中的应用.大庆石油地质与开发.

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。