油田早期评价阶段建模策略研究

根据地质概念模型,应用随机模拟理论,采用多学科综合和多种数据集成的建模策略及随机地震反演—随机建模一体化技术,利用地震波阻抗数据体进行约束,建立了相模型及相控储层参数模型。在随机地震反演过程中,应用地质统计学理论,将测井垂向采样密度与地震横向采样密度耦合,建立了一个高分辨率的波阻抗模型,并以其约束建立了三维地质模型,降低了井间储层预测的不确定性。     

多点地质统计反演技术

在开发中后期,传统的基于两点统计的地震储层反演方法可提高碎屑岩储层纵向表征分辨率,获得高分辨率的反演结果。然而在储层形态上,两点统计反演难以刻画储层复杂形态及结构特征。多点地质统计反演则能够通过多个空间点联合分布刻画特定地质体形态,同时保证垂向高分辨率特征。给出了一种基于多点地质统计学的储层反演方法和流程,首先通过多点地质统计建模确定岩相分布,然后通过岩相与弹性属性的先验分布抽样获得岩相模型控制下的弹性参数场分布,最后通过合成地震记录与理论地震记录匹配决定最优岩相和弹性参数场,实现多点地质统计地震反演。理论模型对比研究表明：相对于传统的两点统计反演和稀疏脉冲反演,多点地质统计地震反演结果精度高,具有推广应用价值。     

油田开发初期建模策略研究

储层建模是油田开发的基础和关键技术之一，但其可靠性在钻井少，处于开发初期的油田却遇到了挑战。鉴于此，提出在地质概念模型的指导下，多学科综合，应用随机模拟理论，多种数据集成进行建模的策略。并以苏丹FL油田为例，采用随机地震反演-随机建模一体化技术，充分利用地震波阻抗数据体进行约束建立相模型及相控储层参数模型，大大降低了井间储层预测的不确定性。     

应用地震正反演技术提高地质建模精度

以序贯高斯模拟方法为例,分析随机模拟技术的特性与不足,提出基于地震反演成果的建模策略,以提高建模精度。随机模拟只能恢复各参数的宏观统计规律,实现"数学真实",地震正演模型证实其模拟结果偏离"地质真实"。研究表明,利用地震正演可验证地质模型的可靠性,以地震反演成果约束地质建模能提高模型精度,逼近"地质真实"。以辫状河三角洲为例,针对油田不同研究阶段提出了地震反演成果"多级、多条件"约束建模策略。岩相建模阶段以单井岩相划分为第1变量,在勘探阶段和开发阶段分别用岩性概率体和岩性体为第2变量,建立岩相模型;属性建模阶段以岩相模型为第1变量,地震波阻抗体为第2变量,纵向和横向上均以波阻抗做约束,建立属性模型。该策略下建立的模型能保持输入数据的统计规律,与地震数据具有较好的一致性,且能与油田生产动态有效吻合。图17参34     

地质统计学反演预测百口泉油田百 34 井区薄砂体

以准噶尔盆地西北缘百口泉油田百 34 井区克拉玛依组砂体预测为例,探讨了地质统计学反演在开发早期薄砂体储集层预测中的应用,取得了较好的应用效果。地质统计学反演作为将地质统计学与传统反演方法相结合的一种新的反演方法,提高了反演的纵向分辨率,同时可以实现多种测井参数的反演,进行储集层多参数综合描述,减少了单一参数预测的风险,为陆相砂、泥岩薄互层预测,提供了一条新的途径。     

基于多点地质统计学多数据联合约束的岩相模拟

传统的两点地质统计学随机模拟方法基于变差函数,无法再现复杂的地质结构,多点地质统计学利用空间多个点的组合模式来描述地质结构信息,更适合复杂结构地质体的模拟。首先介绍了多点地质统计学的基本概念和方法;然后提出了一种多数据联合约束的多点地质统计学随机模拟方法,并通过模型验证了方法的特点和有效性;最后以该方法为基础,联合训练图像、测井数据和地震反演数据,实现了多数据约束下的东营凹陷沙三段地层中三角洲浊积岩沉积区的岩相模拟,取得了较好的应用效果。     

秦皇岛32-6油田北区三维相控地质统计建模与反演

秦皇岛32-6油田主要含油层系是被断层复杂化了的明化镇组下段河流相储层,由于薄夹层规模小,砂体薄厚极不稳定且横向变化大,井间可对比性差。常规确定性反演方法受地震频带限制,对目的层段出现频次最多的3~5 m砂体无法准确表征,造成钻前、钻后砂体的变化比较大。为了提高河流相储层预测的分辨率和精度,文中发展应用了相控地质统计学反演方法。具体实现过程是,首先反演出高分辨率的砂泥岩性模型,将它与基于目标的方法模拟出的沉积微相模型合并,然后在新的相模型约束下,按照双重变差函数分析思想,实现对薄储层物性的高精度反演。实际应用表明,井点预测砂体厚度误差较小,井间预测砂体连通、接触关系符合地震趋势和地质统计规律。由此得到的阻抗、优势相和物性三维地质模型,其垂向网格间距可达到1 ms,既能在平面上很好地表现地质认识,又能在纵向上合理划分出隔、夹层。     

储层地质建模在油藏描述中的应用

针对中国油藏精细描述工作现状,提出根据测井解释成果、结合地质统计学中的变差函数分析、运用随机模拟的方法定量进行储层沉积微相研究。并结合建模软件建立储层沉积微相模型,实现了测井解释成果的定量化应用。在此基础上,进一步应用微相模型控制储层物性参数建模,实现了油田开发地质研究工作中沉积微相研究成果的量化应用及与储层参数分布的有效结合。     

叠前反演技术在玛湖油田储层预测中的应用

针对玛湖凹陷有效储层识别精度较低的问题,以玛湖油田M2井区百口泉组为研究对象,运用同步反演和随机反演相结合的反演及地质统计学方法,预测玛湖油田致密砂砾岩有效储层,完成了储层品质及"甜点"分类评价,精细刻画了玛湖油田百口泉组的储集特征.研究结果表明:通过建立横波原型、调整波形因子参数、反演结果质量控制、多属性体操作等技术...     

Zarzaitine油田海底扇沉积微相建模

建立沉积微相模型不仅能够定量预测沉积微相的空间展布，而且可以为“相控”储层参数模拟提供基础。任何建模方法都有一定的应用范围，目前没有能够直接建立海底扇沉积微相模型的模拟方法。针对阿尔及利亚Zarzaitine油田海底扇沉积特点和相建模方法的适用范围，提出了分步建立沉积相模型的方法。选择相序模拟法建立海底扇亚相模型；分别应用基于目标和指示克里金模拟方法建立中扇微相和下扇微相模型；在亚相模型的约束下，将中扇微相模型和下扇微相模型合成完整的海底扇沉积微相模型。模拟结果表明，应用分步相模拟建立的海底扇沉积相模型更接近地质认识，提高了沉积相的模拟精度。     

孤家子—后五家户气田地震反演与储层建模综合研究

地震反演和储层建模是储层横向预测的两种方法。地质统计学地震反演是一种基于模型的地震反演，采用地质统计学空间插值技术建立模型，将测井曲线或测井解释成果曲线演化为“假阻抗”来合成地震记录，寻找子波，再将地震道直接反演成储层属性。这种方法避免了波阻抗转换为储层属性所造成的误差。储层建模横向预测中，应用协克里金算法联合地震反演与原始测井两种数据，综合建立地质模型。在孤家子—后五家户气田实际应用中，选取具有代表性的R2.5梯度曲线进行反演，反演结果反映了砂体分布。结合各井点测井解释数据，进行了储层建模，提高了横向预测精度。     

高分辨率波阻抗贝叶斯序贯随机反演

确定性反演常见的方法包括模型法反演和稀疏脉冲反演,在特定的解约束条件下,只能进行单一的最优解估计,无法评价反演结果的不确定性;地质统计学反演主流算法均为地质统计学随机模拟方法与马尔科夫链-蒙特卡洛方法的某种结合,并没有将地震反演、测井数据约束、随机模拟方法统一在一个理论框架下。为此,首先在贝叶斯理论框架下,将地震反演理论、测井数据约束、地质统计信息统一在波阻抗求解这个问题中,推导了基于对数波阻抗的地震数据与测井数据联合方程,然后通过序贯高斯随机模拟算法对反演方程进行高效采样求解。数值算例表明：与常规波阻抗最小二乘法反演相比,该方法分辨率高、反演结果受先验统计学参数约束,且输出的多个波阻抗反演结果可用于不确定性评价;与纯粹基于测井数据的序贯高斯随机模拟方法相比,该方法最大的优点就是考虑了地震数据约束,降低了反演结果的不确定性。针对实际数据,对比、分析了模型法反演、稀疏脉冲法反演、贝叶斯序贯随机反演结果,表明贝叶斯序贯随机反演方法在提高反演纵向分辨率与不确定性评价方面具有良好的应用前景。     

地质统计反演之随机地震反演方法——以苏丹M盆地P油田为例

随机地震反演是地质统计反演方法的重要组成部分，是地震反演与序贯模拟的结合。在随机地震反演过程中，首先统计随机变量的直方图分布，计算随机变量的变差函数，确定随机变量在不同方向上的变程；然后，针对每一种实现，在地震道位置根据计算出来的反射系数人为合成地震道，比较合成道与原始地震道之间的误差，达到要求的精度后输出反演结果。以苏丹M盆地北部P油田为例，对波阻抗及测井数据进了直方图分析、变差图分析及相关性分析。用模拟退火方法对研究区全区的波阻抗体以及部分地区的密度体进行随机地震反演后发现，随机地震反演的波阻抗体与密度体反演剖面分辨率较高，甚至浅层薄砂体在反演结果上都有很好的反映，砂泥岩厚度的横向变化情况也刻画得非常好。结论表明，随机地震反演为油田开发阶段的地震反演提供了一种新的思路。图7参13     

反演约束的多点地质统计学建模——以大庆长垣陆相油田为例

针对陆相油田沉积横向变化快、砂体规模小、剩余油分布零散难题,采用地震反演约束的多点地质统计学建模方法,实现砂体空间三维精准表征,指导老油田剩余油挖潜。具体步骤为：首先,建立了河流—三角洲相的3种分流河道砂体、2种非河道砂体平面组合模式的“训练图像”;其次,明确了不同沉积微相的纵波阻抗特征,即纵波阻抗低值反映了河道砂体,高值反映了河间泥,而河间砂的纵波阻抗值介于河道砂体和河间泥之间,并采用波形指示反演方法得到了纵波阻抗数据体;最后,利用训练图像替代变差函数进行模式引导,以纵波阻抗反演数据体控制井间趋势,实现多点地质统计学沉积微相精细建模。结果显示：多点地质统计学方法(与常规建模方法相比)能够清晰地描述河道的几何形态、宽度及砂体接触关系,砂体间连通关系更明确、无效网格更少,河道砂体平均预测精度由79.6%提高至86.1%;基于建模结果,确定了研究区剩余油潜力部位,指导挖潜措施显现较好效果。因此,地震反演约束的多点地质统计学建模方法能够满足陆相油田储层精细描述及剩余油精准挖潜需求。     

基于水平井信息的辫状河岩相单元与砂体定量研究——以委内瑞拉奥里诺科重油带MPE3区块为例

采用直井信息进行砂体定量研究时,往往由于井间对比的不确定性,导致对砂体规模的认识存在较大的不确定性。水平井对储层砂体横向预测具有重要参考价值,这是常规直井难以达到的。因为水平井可以揭示砂体横向变化,从而为我们在砂体定量表征、岩相单元划分等定量化地质研究方面提供帮助。针对研究区辫状河储层特点,结合直井岩心、直井与水平井的测井信息,首先确定出4类岩相单元,进行直井与水平井岩相单元划分;然后结合直井与水平井信息,进行砂体定量研究,确定了心滩和辫状河道砂体的形态及发育规模,进而建立了心滩长宽比、心滩与河道宽度比、夹层与心滩宽度比等定量关系;随后以水平井钻遇砂体信息为约束,进行储层地震波阻抗反演;最后结合砂体定量表征与波阻抗反演结果,进行岩相单元的预测。研究结果表明：基于水平井信息可以精细刻画储层内部岩相分布特征,提高储层砂体定量研究与内部非均质性描述的精度;水平井段信息增加了参与地震储层反演的样点数量,从而减小了井间储层预测的不确定性,可以明显提高储层内部地震反演精度和可靠性,并可以提供更为可靠的储层岩相模型。     

低钻揭洼陷有利烃源岩空间展布地质与地球物理综合识别方法——以珠江口盆地珠一坳陷恩平17洼为例

为解决珠江口盆地珠一坳陷低钻揭洼陷有利烃源岩展布的综合识别问题，以珠江口盆地珠一坳陷恩平17洼为例，在对烃源岩发育地质背景、沉积特征及岩石物理特征分析的基础上，以不同沉积环境烃源岩的岩石物理特征约束指导地震反演；根据钻揭烃源岩岩相与反演阻抗体关系统计，通过地质建模进行有利烃源岩空间展布的半定量预测；结合原油的地化成因类型及来源认识分析预测方法及结果的合理性，探讨低钻揭洼陷有利烃源岩空间展布的地质与地球物理综合识别方法。古近系文昌组烃源岩沉积环境越好，有利烃源岩段的阻抗值越低，与差烃源岩或非烃源岩段之间的阻抗差异越大。从预测结果看，文三段、文四段及文五段是恩平17洼的主力烃源岩段，这一认识得到了原油生物标志化合物研究的支持。在石油地质背景条件基本明确的珠江口盆地各小洼陷，建立烃源岩岩相与反演阻抗值之间的定量、半定量关系，有助于快速明确主力烃源岩发育层段及规模，这一方法具有较好的推广应用前景。      

利用地质统计学反演预测砂岩型铀矿体的变差函数求取方法

地质统计学反演的可靠性主要受控于变差函数等关键参数的选取，传统的求取变差函数横向变程方法的随机性较强。为了提高地质统计学反演预测砂岩型铀矿体的精度，提出一种在测井数据和地质意义控制下的变差函数求取方法，即通过统计井上数据点求取纵向变程，通过统计、分析已开发区矿体规模和矿点含矿性求取横向变程。相对于常规确定性反演，地质统计学反演基于测井数据随机建模，继承了地震资料横向分辨率高的特点，同时具有更高的纵向分辨率，对于厚度小、横向变化快的QJD砂岩型铀矿体的预测效果较好，其中变差函数的求取是影响反演结果的重要因素。QJD铀矿体预测精度分析及实际应用表明：①纵向变程取4.5m时，反演结果的纵向分辨率相对最高，且能兼顾反演效率； ②与叠后稀疏脉冲反演相比，基于所提变差函数求取方法的地质统计学反演结果与实际矿体分布更吻合； ③基于所提方法反演结果部署的12口勘探井完钻的工业见矿率为75%，较大幅度地提升了平均勘探成功率。     

基于岩石物理的致密砂岩油藏叠前优势储层预测——以渤海湾盆地南堡凹陷4号构造东营组二段为例

针对致密砂岩油层与围岩波阻抗叠置严重、油层与围岩区分难度大等问题,应用岩石物理建模与分析、地震正演模拟、叠前弹性参数反演、贝叶斯岩相判别等技术对渤海湾盆地南堡凹陷4号构造东营组二段致密砂岩油藏优势储层进行预测。在测井资料预处理基础上,依据Biot-Gassmann理论,对Xu-White模型所需岩石物理参数进行计算,并正演估算弹性参数。采用Biot-Gassmann方程与Brie经验公式进行流体替换,建立岩石物理解释量版,进而优选出致密砂岩储层敏感弹性参数;同时根据不同地质模型与AVO正演模拟,确定储层预测极限厚度、有效目标和反演方法。最后利用贝叶斯判别方法计算叠前弹性参数反演成果的岩相类型概率分布,对有利孔隙砂岩分布进行预测。结果表明:油藏状态下纵横波速度比和纵波阻抗为最敏感的岩石弹性参数,对砂岩、泥岩具有区分能力;储层预测的有效目标是地震可识别层段内具有厚度比例优势的有利孔隙砂岩,叠前弹性参数反演和岩性与流体概率分析是解决研究区优势储层预测的有效方法;应用该方法预测的有利孔隙砂岩分布与实钻井吻合度高,储层分布规律与研究区地质规律一致,提高了油层识别能力及预测精度。     

马尔可夫随机场反演在火山岩储层预测中的应用

常规反演方法识别火山岩储层通常会因为地质模型与地下地质情况差异较大而导致反演结果准确率不高。针对火山岩储层预测的难点,将波阻抗与测井曲线进行贝叶斯分级划分的岩相作为随机变量,分角度叠加地震数据作为连续变量,通过马尔可夫随机场模型建立两者的关系,并将其引入到火山岩地震叠前反演算法当中。该方法克服了叠前同时反演方法必须建立低频模型的缺点。利用楔形模型进行反演测试,反演结果与模型吻合且边界收敛。将该方法应用于长岭龙凤山火山岩内幕储层预测,通过合理的划分岩相,绕开了对火山岩的岩性预测而直接进行物性预测。预测结果表明,反映火山岩物性的密度体与实钻井结果吻合度高。