油藏地质建模技术综述

摘 要：油藏地质建模技术是油藏描述技术的一项重要组成部分，由于相关理论研究的深入和计算机技术的进步，该技术近年来得到了快速发展。本文从油藏地质模型的分类，油藏地质主要方法和油藏地质建模的基本工作流程三个方面对油藏地质建模技术进行了叙述。

关键词：油藏地质建模；模型分类；建模方法；工作流程

1 引言

油藏地质模型是指反映油气藏分布的基本特征和空间分布规律的地质实体。油藏地质建模的研究兴起于是上世纪八十年代中后期。该技术以沉积学、石油地质学、构造地质学、储层地质学、等地质学理论为基础，以数学地质、地质统计学和油层物理学理论为研究手段，在计算机技术的支持下对油气藏及其内部结构进行精细刻画。油藏地质建模的目标可以概括为：从油藏形态、储层性质、规模大小及分布、流体性质及空间展布等方面对油藏描述的研究成果进行概括，获得能够如实反映目标地质体特征的模型。

2 油藏地质模型的类型

不同研究者从不同角度提出了油藏地质模型的分类方法，归结起来主要有按研究内容划分、按开发或油藏描述阶段划分、按储层结构类型划分、按模型组成规模划分以下四种划分方法，下面分别对其进行叙述。

2.1 按研究内容划分

（1）地质模型。地质模型包括构造子模型、沉积子模型、成岩子模型和地球化学模型。其中前三者分别从油藏几何形态和地质构造、储层结构特征、储层物性方面对油藏进行描述，属油藏结构模型。地球化学模型的描述对象为地层流体类型、分布及流动机制（单相、多相）、流动单元体等，属流体模型。

（2）渗透层模型。主要依据沉积子模型，把岩石物性数据加进去，以定量化的三维模型，反映高渗透层、低渗透层在构造相带上的分布。

（3）流动单元模型。流动单元是一个横向、垂向上连续的储集相带，在同单元体内各部位岩性相似，影响流体流动的岩石物质也相似。流动单元模型由许多流动单元块镶嵌叠砌组成，各单元块的界线与构造断层的位置、岩性、岩相带以及成岩胶结物类型的分布相对应。

（4）定量的流体动态模型。可作为油藏的代表，以此为依据计算油藏的产量、产能、分析注水前缘和推进速度以及注水后残余油的空间展布。

2.2 按开发或油藏描述阶段划分

裘怿楠（1992）根据油田不同开发阶段的任务、资料精度及对地质模型的要求将油藏地质模型划分为概念模型、静态模型和预测模型。

2.3 按储层结构类型划分

储层结构是指储集砂体的几何形态及其在三维空间的分布。这一模型是储层地质模型的骨架，也是决定油藏数值模拟中模拟网块大小和数量的重要依据。

储层结构模型的核心是沉积模型，Weberhe和Geuns（1989）在对砂体空间分布特征以及沉积作用总结的基础上将不同沉积相形成的储层结构类型归纳为三类：千层饼状储层结构、拼合板状储层结构和迷宫状储层结构。

2.4 按模型组成规模划分

Helgeqi H・Haldorson（1986） 按照与孔隙平均值相关的体积分布提出了巨大规模、大型规模、宏观规模、微观规模的四级划分方法。

Pettijion（1973）从储层非均质性出发提出了层系规模、砂体规模、层理规模、纹层规模和孔隙规模的五级划分方法。

信荃麟（1992）按照研究对象的不同提出了油田规模、小层规模、砂体规模、岩心规模、孔隙规模的五级划分方法。

3 油藏地质建模的方法

油藏地质建模方法大体上可分为：确定性建模、定量建模、确定性建模和定量建模相结合的约束建模。

确定性建模以各种沉积上有代表性的地表岩石露头为基础，以高分辨率层序地层学、储层沉积学和沉积动力学（岩石相、砂体成因单元、沉积体系）、层次结构分析等理论为研究手段。此外，基于地震资料的建模方法近年来受到了更多的重视。该方法以高分辨率三维地震为基础，利用其覆盖范围广的优势，直接追踪井间砂体和求取储层参数。但目前地震勘探的分辨率还满足不了油田开发研究单砂体的要求，因此该方法距实际应用尚有一定的距离。

随机建模方法兴起于上世纪90年代，近年来逐渐成为发展很快的一项热门技术。其主要思路是：选择储层砂体在地面出露的露头，进行详细测量和描述，取样密度达到几十厘米的网络（1英尺×1英尺），把这类砂体的储层物性（如渗透率）的空间分布，原原本本的揭示出来，以此作为原型模型。从中利用地质统计技术寻找其物性空间分布的统计规律，以此统计规律就可以去预测井下各类储层的物性分布。具体方法包括模拟退火法、顺序指标模拟法、 分形随机函数法、马尔科夫随机域法 、LU分解法、转带法等。 随机建模方法的优点在于能够综合利用各方面地质信息，增强模型的灵活性。缺点在于结果受人的主观因素影响较强，且对计算机的计算能力提出了较高的要求。

约束建模的方法目前主要有分断块构造建模的断控定量建模法，相带约束下的相控定量建模，测井约束下的地震建模，已知模型类比约束建模等。

4 油藏地质建模的基本流程

不论采用确定性建模还是随机性建模方法抑或二者相结合的约束建模，建立油藏地质模型一般必须经过几个步骤：（1）建立井模型。（2）建立层模型。（3）建立参数模型。（4）地质模型网块的粗化。（5）建立油藏数模网格，图1展示了油藏地质建模的一般化流程，具体的建模方法在面对不同的研究对象和研究目标将存在一定的区别。

参考文献

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