浅谈油藏地质建模技术

【摘要】油藏地质建模技术是油田地质研究的重要方面，为油田有效开采提供重要依据。本文通过对油藏地质建模技术的概述，介绍了油藏评价和描述两方面的建模技术。在此基础上，为提高地质建模的实用性，提出了重要的方法和策略并分别进行了具体说明。最后提出了油藏地质建模的未来研究重点和发展趋势。

【摘要】油田 油藏地质建模 随机建模 建模策略

1 油藏地质建模技术概述

近几年来，储层地质建模技术作为一种高新技术迅速发展，成为油藏描述的一个重要成分。地质建模能够完成油气储层的精细描述和建模过程以及定量表征和刻画储集层各种尺度的非均质性，从而为研究油气勘探和开发中的不确定性和风险性进行了预测，以便为适当投资提供参考依据。以下从油藏描述和评价角度进行建模技术的概述。

1.1 油藏评价建模技术

油田开发是一个不断认识和实践的过程。由于不同时期开发程度不同，达到的目的也不尽相同，呈现阶段性开发过程。一般把油田开发分为油藏评价阶段、设计实施阶段和管理调整阶段三个阶段。其中油藏评价阶段开始于油田油气流被发现，止于油田开发可行性研究。储层地质油藏评价阶段的研究目的是进行开发可行性研究。具体资料包括圈定储层面积、落实储量和评价油藏特征，从而建立储层的概念模型。在资料充足，技术条件允许的前提下，可建立三维储层非均质性模型，通过切片来获得分别反映储层层间差异、非均质性和储层平面连续性的剖面层间、剖面层内、平面三类储层概念模型。

1.2 油藏描述建模技术

20世纪90年代初，随着计算机技术的不断进步，油藏描述技术逐步发展成为一项综合评价油气藏的技术。作为一种基本工作，它贯穿于油田开发各个阶段。其必要性表现在：

（1）随着对已开发和在开发大油田认识和勘探程度的不断提高，待开发油田的特征愈发复杂；

（2）目前全世界许多大油田都已进入高含水中后期开采阶段，开发难度较大，采用地质建模技术能够逐渐认识油藏分布规律，提高开采率。实施油藏描述建模技术，要求石油地质工作者掌握油藏的各种参数及其分布，揭露地下储层特征，为油藏评价、油藏数值模拟与方案优化提供了必要可靠的地质科学依据，提高勘探效益。实际研究证明，精细描述油气储层和建立定量储层地质模型是客观、全面认识油藏的最关键、最基础的一步，可以服务于油气田开发过程中的一系列工作。

2 油藏地质建模的方法、策略

2.1 方法

建立储层地质模型的关键技术需要寻找和选择最能符合储层地质变量实际空间变化规律的数值计算模型，来实现对储层特性的空间变化的正确定量描述。目前可采用确定性建模和随机建模两种方法建立储层油藏模型，其中随机建模方法相对普遍。呈现由定性向定量发展的趋势。下面对这两种方法作统筹介绍：

（1）确定性建模方法，该方法得出的内插、外推估计值都是唯一的，具有确定性。传统的样条函数法、加权法和趋势面法等方法都属于这一类建模方法。目前常用的确定性建模方法主要有以下几种：克里格法；地震学方法；储层沉积学方法。

（2）随机建模方法，该技术是以随机函数为理论，应用随机模拟方法，对井间产生可选的、等概率的预测结果，从而模拟储层非均质性，最终达到预测井间参数分布的目的。随机模拟方法很多，包括：布尔模拟方法；序贯高斯模拟；序贯指示模拟；截断高斯模拟；分形模拟；模拟退火；LU分解方法；转向带法。

2.2 策略

2.2.1 层次建模策略

层次建模是根据地质层次性特征，依据分辨率进行储层长、中、短期的划分，从而建立地质模型的策略。层次性特征遍布于地址理论研究的各个方面。能够帮助地质研究者更好地认识地质分布规律和岩层分布特征，更准确地判断沉积序列。同时由于沉积相的空间分布与层序地层之间、相与相之间、相内部的沉积层之间均有紧密的联系，可采用相控属性建模方法，依据沉积相布局特征和垂直演化的沉积模式，进行储层的定量表征，一般步骤为：

（1）采用收敛内插算法和井点矫正，通过层面建造建立一级构造层面；

（2）通过小层搭建，结合小层厚度和小层数据，建立次一级小层层面并进行地层实体充填；

（3）通过小层细分，形成精细的地层沉积层面；

（4）通过几何建模，最终形成地层格架模型和模型网格体。

2.2.2 双重方法结合策略

实际研究中，随机模拟的用途很大，它的很多优点是确定性建模方法无法比拟的。但是，在整个随机建模过程中不确定性信息过多，加上建模过程的累加效应，其结果就差强人意，最终的地质模型很难用于后期的数值模拟等研究。所以实际中应采用随机建模与确定性建模相结合的策略建模，尽量应用确定性信息限定随机建模过程产生的不确定性。在目前油田井网多密集、相变认识程度高的情况下，可以采用确定性建模方法建立构造模型、地层格架模型以及沉积相模型，然后在此基础上，结合随机建模技术中的序贯高斯模拟、分形模拟等技术进行相控属性参数建模，从而避免了只用随机技术建模导致的不确定信息累积，也提高了对井间的认识和预测能力。

3 地质建模技术的发展研究

通过上述对储层地质建模技术的研究分析，在油田勘探开发的过程中，油藏描述的最终成果是建立定量的油藏地质模型，以此作为油藏模拟和油藏工程计算等工作的基础。虽然目前已有的建模方法和计算机软件已经基本满足地质建模需求，进行三维动态模拟，但井间预测的精度有待提高。今后储层地质建模技术的研究重点集中于：

（1）结合实际地质现象和参数的特点，根据基本原理、复杂程度和应用条件等方面的不同选择合适的建模方法。

（2）建立完善的动、静态资料库，更好地采用确定性和随机建模方法相结合策略，加强和深化基础地质工作实践研究。

（3）改进一些建模算法，以便综合各类信息。

其发展趋势表现为：

（1）从定性描述向定量和预测方向发展；

（2）单学科研究向多学科综合运用发展；

（3）发展高分辨率层序地层学，应用层序地层学基本理论建模，成为一项重要的建模策略；

（4）随机建模技术和储层预测得到广泛的重视及应用；

（5）随着待开发油田复杂程度的增加，地质研究将趋向于具体化、精细化。

参考文献

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