1、中国中国GOCAD技术支持中心技术支持中心 在勘探开发日益一体化的今天，国际上已在勘探开发日益一体化的今天，国际上已相当普及从相当普及从油气田规模油气田规模到到区块规模区块规模再到再到单个单个油气藏油气藏的三维定量综合地质建模。的三维定量综合地质建模。对于中国普遍存在的对于中国普遍存在的复杂地质条件油气藏，复杂地质条件油气藏，要想搞清油气分布规律，三维综合地质建模要想搞清油气分布规律，三维综合地质建模更不可少，更不可少，可以肯定地说，这也是可以肯定地说，这也是国内勘探国内勘探开发一体化开发一体化发展的必然环节。发展的必然环节。国际大趋势国际大趋势中国中国GOCAD技术支持中心技术支持中心您理想
2、的综合地质建模解决方案您理想的综合地质建模解决方案中国中国GOCAD技术支持中心技术支持中心主要内容主要内容z国际石油工业界的建模共识国际石油工业界的建模共识z国际石油工业界的通力协作国际石油工业界的通力协作zGOCAD GOCAD 软件产品简介软件产品简介zGOCAD GOCAD 综合建模技术特色综合建模技术特色zGOCAD GOCAD 综合建模技术简介综合建模技术简介中国中国GOCAD技术支持中心技术支持中心现代油气藏科学管理两大支柱：现代油气藏科学管理两大支柱：静态描述静态描述 +动态模拟动态模拟油气藏描述油气藏描述：目标目标储层三维定量地质模型储层三维定量地质模型构造格架模型、储层结构
3、模型、流动单元模型、参数分布模型构造格架模型、储层结构模型、流动单元模型、参数分布模型油气藏模拟油气藏模拟：基础基础储层三维定量地质模型储层三维定量地质模型 三维油藏数值模拟成败的关键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？什么是储层三维定量地质模型呢？定量表征油气藏定量表征油气藏目前状态目前状态下，储层特征（储层结构及属性参数）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。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国际石油工业界的建模共识 中国中国GOCAD技术支持中心技术支持中心一、一、按勘探开发阶段及模型精度分类按勘探开发阶段及模型精度分类(
4、裘亦楠，裘亦楠，1991)1991)概念模型（Conceptual model）静态模型（Static model）预测模型（Predictable model）储层地质模型分类储层地质模型分类知识回顾知识回顾中国中国GOCAD技术支持中心技术支持中心沉积或成因类型模型：具有典型化、概念化沉积或成因类型模型：具有典型化、概念化 地区代表性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知识回顾陈堡油田
5、陈陈堡油田陈 3 3 断块泰一段断块泰一段构造背景下的三维概念模型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储层概念模型：点坝砂体的半连通模式（据薛培华，（据薛培华，19911991）中国中国GOCAD技术支持中心技术支持中心概念：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 在三维空间上的变化和分布规律的地质模型目的：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知识回顾中国中国GOCAD技术支持中心技术支持中
6、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知识回顾中国中国GOCAD技术支持中心技术支持中心二、二、按储层表征内容或建模步骤分类构造格架模型构造格架模型储层结构模型储层结构模型流动单元模型流动单元模型参数分布模型参数分布模型储层地质模型分类知识回顾知识回顾中国中国GOCAD技术支持中心技术支持中心储层相模型：相控建模技术的关键储层相模型：相控建模技术的关键概念概念：描述：描述目前储层目前储层几何形态及其三维空间分布的
7、地质模型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：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。型的必要前提。目的目的：建立建立储层参数分布模型的储层参数分布模型的骨架骨架 为为油气藏模拟中油气藏模拟中设计模拟网块大小和数量设计模拟网块大小和数量提供根据提供根据类型类型：千层饼状结构、拼合板状结构、迷宫状结构：千层饼状结构、拼
8、合板状结构、迷宫状结构 据壳牌石油公司：据壳牌石油公司：K.J.Weber，L.C.Von Geuns，1990储层结构地质模型知识回顾知识回顾中国中国GOCAD技术支持中心技术支持中心储层结构地质模型示意图知识回顾知识回顾中国中国GOCAD技术支持中心技术支持中心同一沉积成因的层状砂体，砂体叠置、分布广同一沉积成因的层状砂体，砂体叠置、分布广单层砂体连续性好，厚度渐变单层砂体连续性好，厚度渐变单层水平渗透率横向稳定，垂向渗透率横向渐变单层水平渗透率横向稳定，垂向渗透率横向渐变单层间界线为储层性质变化线或阻流界线单层间界线为储层性质变化线或阻流界线发育沉积相：发育沉积相：陆相陆相湖泊席状砂、风
9、成砂丘等湖泊席状砂、风成砂丘等 海岸相海岸相障壁砂坝、海岸砂脊、海侵砂障壁砂坝、海岸砂脊、海侵砂 海相海相浅海席状砂、滨外砂坝、外扇浊积体浅海席状砂、滨外砂坝、外扇浊积体井距大：井距大：矩形井网矩形井网1000米米 三角形井网三角形井网1200米米 随机井网随机井网约约13口口km2一步建模法：一步建模法：建立准确的三维储层结构模型建立准确的三维储层结构模型较容易较容易千层饼状储层结构模型知识回顾知识回顾中国中国GOCAD技术支持中心技术支持中心砂体拼合而成，单元之间没有大的间距砂体连续性较好，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
10、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知识回顾中国中国GOCAD技术支持中心技术支持中心小砂体和透镜状砂体的复杂组合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、低渗砂岩连通发育沉积相：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/地比的风暴沉积砂
11、体井距小：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知识回顾中国中国GOCAD技术支持中心技术支持中心概念概念：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。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，离散模型由许多流动单元块体镶嵌组合而成
12、，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采油的生产性能亦意义重大红色：一类流动单元红色：一类流动单元绿色：二类流动单元绿色：二类流动单元蓝色：渗流屏障蓝色：渗流屏障储层流动单元地质模型知识回顾知识回顾长庆安塞油田坪桥水平井区长长庆安塞油田坪桥水平井区长6 61 1三维流动单元模型三维流动单元模型中国中国GOCAD技术支持中心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）连续性模型（
13、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知识回顾高精度储层参数三维分布模型高精度储层参数三维分布模型高级储层随机模拟方法高级储层随机模拟方法中国中国GOCAD技术支持中心技术支持中心为什么要进行储层三维定量综合建模呢？z真实的储层在地下虽不可见，但以三维空间形式客观存在y由于科学技术的限制，80年代以前，人们只能用：x二维图：各种小层平面图、油层剖面图x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国际石油工业界的建模共识 中国中国GOCAD技术支持中心技术支持中心y80
14、年代后：年代后：计算机技术计算机技术的飞速发展的飞速发展数学地质学数学地质学的深入研究的深入研究储层三维建模储层三维建模储层三维图形显示储层三维图形显示 储层三维定量化储层三维定量化 可视化可视化 储层三维综合建模技术储层三维综合建模技术 计算机三维显示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国际石油工业界的建模共识 中国中国GOCAD技术支持中心技术支持中心z与传统的二维储层研究相比，三维储层建模优势十分明显：y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国际石油工业
15、界的建模共识 中国中国GOCAD技术支持中心技术支持中心y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：三维网格三维网格即：三维储集体每一点的真实值，误差小即：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国际石油工业界的建模共识 中国中国GOCAD技术支持中心技术支持中心y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
16、供高精度的输入国际石油工业界的建模共识国际石油工业界的建模共识 中国中国GOCAD技术支持中心技术支持中心主要内容z国际石油工业界的建模共识z国际石油工业界的通力协作zGOCAD 软件产品简介zGOCAD 综合建模技术特色zGOCAD 综合建模技术简介中国中国GOCAD技术支持中心技术支持中心国际石油工业界的通力协作 世界上世界上三十多家三十多家油公司和服务公司共同赞助、油公司和服务公司共同赞助、四十多个四十多个研究院校共同研发研究院校共同研发中国中国GOCAD技术支持中心技术支持中心 GOCAD技术研究联合体经过十多年的共同攻关，于技术研究联合体经过十多年的共同攻关，于1997年正年正式推出
17、了采用独特专利技术的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勘探开发一体化三维综合地质建模及虚拟现实技术模及虚拟现实技术-目前，在全球，这套工业化标准技术拥有用户：目前，在全球，这套工业化标准技术拥有用户：联合体成员联合体成员三十多家油公司和服务公司三十多家油公司和服务公司 四十多个研究院校：四十多个研究院校：石油大学油气藏描述研究所石油大学油气藏描述研究所 商业客户商业客户五百多个五百多个在国内，在国内，客户主要有：客户主要有：石油大学石油大学5、大庆、大庆3、物探局、物探局3、辽河、辽河1+1、胜利胜利1+1、青海青海1、西地所、西地所1+1、克拉玛依克拉玛依1、大港大港3、
18、华北华北1、中石化中石化1、四川、四川1、地质大学地质大学1、中、中科院科院1、南京物研所、南京物研所1、长庆长庆1、玉门玉门1、中原中原1、吉林吉林1、江汉江汉1国际石油工业界的通力协作 中国中国GOCAD技术支持中心技术支持中心z国际石油工业界的建模共识z国际石油工业界的通力协作zGOCAD 软件产品简介zGOCAD 综合建模技术特色zGOCAD 综合建模技术简介主要内容中国中国GOCAD技术支持中心技术支持中心GOCAD软件产品定位中国中国GOCAD技术支持中心技术支持中心zGOCAD标准版y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zG2y高级储层结构及流动单元建
19、模工具（雪佛龙地质统计学工具包）zJACTA3DSLy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中国中国GOCAD技术支持中心技术支持中心zVolume Explorery支持地震多属性显示及油藏虚拟现实显示zOpen Spirity与国际大型石油软件进行无缝连接zDeveloper kityGOCAD开发工具包zGOCAD VRyGOCAD虚拟现实系统中国中国GOCAD技术支持中心技术支持中心z国际石油工业界的建模共识z国际石油工业界的通力协作zGOCAD 软件产品简介zGOCAD 综合建模技术特色zGOCAD 综合建模技术简介主要内容中国中国GOCAD技术支
20、持中心技术支持中心 GOCADGOCAD综合综合建模技术，既能适应勘探开发一体化的要求，又建模技术，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准确、有效地建立地下储层的三维定量模型z能够满足不同勘探、开发阶段储层三维定量建模的要求能够满足不同勘探、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中国GOCAD技术支持中心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
21、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中国GOCAD技术支持中心技术支持中心储层概念模型：点坝砂体的半连通模式储层概念模型：点坝砂体的半连通模式（据薛培华，（据薛培华，19911991）构造背景下的的三维概念模型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简单或复杂构造三维地质模型粗网格储层三维静态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中国GOCAD技术支持中心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
22、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中国GOCAD技术支持中心技术支持中心储层结构三维地质模型储层结构三维地质模型（沉积微相模型）（沉积微相模型）细网格储层三维静态模型细网格储层三维静态模型复杂构造三维地质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理论地质模型储层结构三维地质模型储层结构三维地质模型（沉积（沉积-岩石微相模型）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中国GOCAD技术支持中心技术支持中
23、心建模要求：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、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、制定三次采油方案制定三次采油方案模型类型：模型类型：储层细网格预测模型储层细网格预测模型基础资料：基础资料：加密井、检查井加密井、检查井+开发动态开发动态+开发井网开发井网+探井、评价井探井、评价井+地震地震模型精度：模型精度：精度很高精度很高注水开发中后期及三次采油阶段中国中国GOCAD技术支持中心技术支持中心储层流动单元三维地质模型储层流动单元三维地质模型细网格储层三维预测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更高级的储层随机模拟方法储层结构三维地质
24、模型储层结构三维地质模型复杂构造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中国GOCAD技术支持中心技术支持中心目前，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确定的不确定而需预测的不确定而需预测的三维油藏建模技术核心问题中国中国GOCAD技术支持中心技术
25、支持中心zGOCAD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中国GOCAD技术支持中心技术支持中心zGOCAD综合建模技术严格遵循了等时建模+成因控制储层相建模+相控储层属性参数建模等一系列地质建模原则，确保了所建储层三维定量模型的准确性GOCAD 综合建模技术特色中国中国GOCAD技术支持中心技术支持中心 储层地质体是在不同的时间段形成的，时间段不同，储层形成规律有所差别。在建模过程中，若将不同时间段的储层作为一个单元来模拟，必然会影响建模精度。应用等时界面来划分模拟单元，分单元建模，然后再将其组合为统
26、一的储层模型。等时建模原则中国中国GOCAD技术支持中心技术支持中心 沉积相分布有其内在规律。沉积相分布有其内在规律。相的空间分布与层序地层之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一定的成因关系，间、相与相之间、相内部的沉积层之间均有一定的成因关系，因此，在相建模时，因此，在相建模时，为了建立尽量符合地质实际的储层相模为了建立尽量符合地质实际的储层相模型，应充分利用这些成因关系，而不仅仅是井点数据的数学型，应充分利用这些成因关系，而不仅仅是井点数据的数学统计关系。统计关系。相的成因关系主要体现于层序地层学原理及沉积模式方相的成因关系主要体现于层序地层学原理及沉积模式方面
27、。面。成因控制储层相建模原则中国中国GOCAD技术支持中心技术支持中心 相控建模原则为降低所建模型的不确定性：应用确定性信息限定随机建模过程。确定性信息，如：层序格架、等时界面及洪（湖）泛泥岩的分布，应用生产动态资料确定的井间砂体的连通等。中国中国GOCAD技术支持中心技术支持中心簇底期望宽度 期望簇厚河道轴簇线簇顶期望宽度河道轴簇线概率概率河道分布模式中国中国GOCAD技术支持中心技术支持中心 首先建立沉积（成岩、裂缝）相或储层结构模型 根据不同相的油藏参数定量分布规律，分相带进行井间插值或随机模拟，建立油藏参数分布模型（如孔隙度、渗透率、含油气饱和度三维分布模型）相控油藏属性建模原则相分布
28、控制着储层分布相不同，油藏参数分布规律不同中国中国GOCAD技术支持中心技术支持中心三维建模的过程是信息逐步丰富的过程，也就是需要将少量信息推断到整个三维空间，因此必须使用先进的插值方法和技术，来确保三维建模的科学性、准确性。GOCAD的创始人兼总裁Mallet教授，研制了一套“离散平滑插值DSI”的专利技术，该技术已被工业界广泛承认（如：国际大型石油软件GeoFrame、OpenWorks等已购买内嵌该技术），并成熟应用于GOCAD复杂构造建模（如逆掩断层、盐丘等）、速度建模、储层属性建模过程中。该技术的核心思想是：1、保证相邻单元之间的属性彼此相似，平滑过渡；2、在空间插值过程中采用模糊控
29、制。GOCAD 综合建模技术特色 中国中国GOCAD技术支持中心技术支持中心要建模的地质目标，千姿百态，既要描述其几何形态，也要描述其所包含的油藏属性特征。但是，无论多么复杂的地质体，归纳起来都可用点、线、面、体等四种类型的数据来描述。基于这种观点，GOCAD中描述地质目标的数据定义有：点集：描述离散数据；线集：描述断层线、钻井轨迹、测井曲线和河道等线状 数据；面集：描述层面、断面等面状数据；体集：地震数据、遥感数据、地层网格、盐丘、封闭体 等数据体。GOCAD 综合建模技术特色 中国中国GOCAD技术支持中心技术支持中心GOCAD 综合建模技术特色 中国中国GOCAD技术支持中心技术支持中心
30、地质统计学方法是油气藏三维确定性建模中必不可少的工具GOCAD软件中地质统计学方法有：普通克里金，带趋势的克里金，贝叶斯克里金，块克里金，具有外部漂移的克里金，同位协同克里金，指示克里金等等。随机建模则是油气藏三维随机建模的必要技术GOCAD软件中随机建模技术有：截断高斯模拟，布尔模拟，马尔柯夫模拟，序贯高斯模拟，非条件序贯高斯模拟，同位协同克立金序贯高斯模拟，块克里金序贯高斯模拟，序贯指示模拟，模拟退火，云图转换等等。GOCAD 综合建模技术特色 中国中国GOCAD技术支持中心技术支持中心GOCAD 综合建模技术特色 FastFastT TrackerrackerFT建模每一步，工作流程被保
31、留下来。这一动态流程允许用户得到多种结果，及时修改更新模型参数，做到：实时更新实时更新中国中国GOCAD技术支持中心技术支持中心GOCAD 综合建模技术特色 y容易处理复杂构造，包括逆断层、相交断层、盐丘等；而且大量断层系统处理能力非常强大 中国中国GOCAD技术支持中心技术支持中心油气藏模型通常是由多个地质目标体组合而成的，因此，建立三维油气藏模型，需要在三维空间内，对多个地质目标体进行组合和连接，从而要求建模技术必须具备强大的人机交互能力才能保证所建模型的合理性。GOCAD综合建模技术即具有此功能。GOCAD 综合建模技术特色 中国中国GOCAD技术支持中心技术支持中心GOCAD 综合建模
32、技术特色y用OpenSprit插件可无缝连接Landmark、Geoframe等国际大型石油专用软件y任何环境都可运行：Windows，Solaris，SGI，Hp-unix，Linuxy任意扩展，功能插件即插即用y开发版具有用户自己快速开发专用插件及并行树的功能y三维可视化功能强y国际上，三维虚拟现实以 GOCAD VR 为操作平台 中国中国GOCAD技术支持中心技术支持中心目前，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
33、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中国GOCAD技术支持中心技术支持中心对井间未知区给出确定性的预测结果，即从具有确定性资料的控制点（如井点）出发，推测出控制点间（如井点间）确定的、唯一的储层参数。储层地震学方法水平井方法储层沉积学方法井间插值方法 确定性建模技术中国中国GOCAD技术支持中心技术支持中心储层地震学主要是应用地震资料研究储层的几何形态、岩性及属性参数的分布规律。一般是针对盆地内某区块或有利储集相带的一套含油层段进行研究。研究厚度相对较小，一般在几米几
34、十米的范围内，在地震剖面上主要表现为一个同相轴或几个同相轴组成的反射波组。这与区域地震地层学的研究范畴有所区别。储层地震学主要利用储层的地震属性参数（如层速度、波阻抗、振幅等）与储层岩性和物性的相关性进行储层横向预测，继而建立储层岩性和物性的三维分布模型。储层地震学方法中国中国GOCAD技术支持中心技术支持中心优点：覆盖面广、横向采集密度大缺点：垂向分辨率较低，一般1020m（为主波长的1/4，一般为20m），比测井资料的分辨率（一般0.5m）低得多。砂体厚度：对于我国相变十分频繁的复杂陆相储层（以“米级”规模薄层间互的砂泥岩地层）来说，可以分辨到砂组或油组规模，但很难分辨到单砂体规模（小层）
35、储层参数：预测精度较低，为大层段的平均值应用：油藏评价阶段，主要确定：地层格架、断层特征、储层宏观结构、储层参数较大规模的宏观展布规律三维地震储层地震学方法中国中国GOCAD技术支持中心技术支持中心 因此，在应用三维地震资料（结合井资料和VSP资料）进行三维储层建模时，所建模型的垂向网格较粗（网格大小为地震垂向分辨率，一般20m，通过地震反演技术可使垂向分辨率提高至4-8m）。这类模型可满足勘探阶段油藏评价的要求，但较难应用于油气田开发。但是，这一较低垂向分辨率的三维储层模型乃至地震属性（振幅、速度或波阻抗）本身，可作为高分辨率三维储层建模的宏观控制（或趋势），再综合应用井资料可建立垂向网格较
36、细的储层模型，这比单纯应用地震资料或井资料建立的三维储层模型精度都高。三维地震储层地震学方法中国中国GOCAD技术支持中心技术支持中心块克里金序贯高斯块克里金序贯高斯随机模拟技术随机模拟技术中国中国GOCAD技术支持中心技术支持中心平均效应约束的序贯平均效应约束的序贯高斯随机模拟技术高斯随机模拟技术 中国中国GOCAD技术支持中心技术支持中心 约束条件：沉积相、成岩储集相、裂缝相 约束方法：按不同相区分别建立地震反射参数与 储层地质信息的关系 （应用回归分析或人工神经网络方法）地震参数：层速度、波阻抗、振幅、频率等 地质参数：岩性、孔隙度等 储层岩性及孔隙度的反演预测相控储层预测与建模中国中国
37、GOCAD技术支持中心技术支持中心相控储层预测与建模中国中国GOCAD技术支持中心技术支持中心井间地震优点：可大大提高井间储层参数的解释精度震源和检波器均在地下井中，可避免近地表低速层对地震波能量的衰减，加之井间传感器离目标非常近，可提高信噪比。可利用地震波的初至，实现P波和S波的井间地震层析成象，从而可准确重建速度场。缺点：震源问题中国中国GOCAD技术支持中心技术支持中心优点：可直接获取储层侧向变化参数，确定性储层建模技术缺点：成本高通过井间砂体对比建立储层结构模型理论基础：高分辨率层序地层学-建立等时地层格架 沉积典型相模式-指导砂体对比过程资料、方法和技术：应用地质知识库指导砂体对比过
38、程砂体几何形态（长宽比、宽厚比、砂泥比等）砂体连通关系（垂向叠置、侧向叠置、孤立状）应用三维地震和井间地震信息获取储层几何形态及连通关系的宏观信息应用测井沉积学研究成果，获取砂体定向信息通过试井（示踪剂、脉冲试井等）或开发动态分析，获取砂体连通信息应用古地形资料，帮助进行砂体对比中国中国GOCAD技术支持中心技术支持中心中国中国GOCAD技术支持中心技术支持中心胜坨油田胜二区沙二段高分辨率层序地层划分和对比 中国中国GOCAD技术支持中心技术支持中心比例型：内部层面与顶、底面平行退覆-剥蚀型：内部层面与底面平行，而与顶面呈锐角相交超覆型：内部层面与底面呈锐角相交，而与顶面平行地层叠置型式中国中
39、国GOCAD技术支持中心技术支持中心根据层序地层学原理建立层序地层格架描述洪泛面及由深切谷和谷间组成的层序边界应用截断高斯模拟方法生成洪泛面和层序界面应用标点过程模拟深切峡谷的方向和形状中国中国GOCAD技术支持中心技术支持中心对井间储层参数进行预测。一步建模法、相控建模法传统统计学估值法如：反距离平方法，只考虑观测点与待估点之间的距离，而不考虑地质规律造成的储层参数在空间上的相关性。插值精度相对较低。地质统计学估值法地质变量的空间分布随机性、区域相关性克里金方法是地质统计学的核心，它主要应用变差函数（或协方差函数）来研究在空间上既有随机性又有结构性的变量（区域化变量）的分布。储层孔隙度、渗透
40、率、流体饱和度、层速度等均为区域化变量。克里金方法是一种实用的、有效的插值方法。它优于传统方法（如三角剖分法，距离反比加权法等），在于它不仅考虑到被估点位置与已知点位置的相互关系，而且还考虑到已知点位置之间的相互联系，因此更能反映客观地质规律，估值精度相对较高，是定量表征储层的有力工具。中国中国GOCAD技术支持中心技术支持中心克里金插值克里金插值即根据待估点周围的若干已知即根据待估点周围的若干已知信息，应用变差函数模型，对信息，应用变差函数模型，对估点的未知值作出最优（估计估点的未知值作出最优（估计方差最小）、无偏（估计值的方差最小）、无偏（估计值的均值与观测值的均值相等）的均值与观测值的均
41、值相等）的估计。估计。克里金插值法类型克里金插值法类型简单克里金（简单克里金（SK）普通克里金（普通克里金（OK）具有外部漂移的克里金具有外部漂移的克里金泛克里金（泛克里金（UK）因子克里金因子克里金协同克里金协同克里金贝叶斯克里金（贝叶斯克里金（BK）指示克里金等指示克里金等niiixzxz10*加权 插值中国中国GOCAD技术支持中心技术支持中心变差函数：变差函数：为区域化变量Z(x)在x、x+h两点处的值之差的方差之半，即：221xZhxZEhCa：变程，当h a时，任意两点间的观测值存在相关性，该相关性随h的变大而减小；当ha时就不再存在相关性。待估点的估值范围C：总基台值，反映区域变
42、量在研究范围内的变异强度 C0：块金效应，表示：当h很小时，两点间储层属性的变化处于紊乱状态中国中国GOCAD技术支持中心技术支持中心不同变程的克里金插值图象中国中国GOCAD技术支持中心技术支持中心变量的各向异性中国中国GOCAD技术支持中心技术支持中心几何各向异性几何各向异性带状各向异性带状各向异性中国中国GOCAD技术支持中心技术支持中心三种具基台值的理论变差函数模型三种具基台值的理论变差函数模型中国中国GOCAD技术支持中心技术支持中心空洞效应变差函数模型中国中国GOCAD技术支持中心技术支持中心幂函数变差函数模型中国中国GOCAD技术支持中心技术支持中心（1）克里金插值为局部估值方法
43、，对被估点的整体空间相关性）克里金插值为局部估值方法，对被估点的整体空间相关性考虑不够，它保证了数据估计的局部最优，却不能保证数据的考虑不够，它保证了数据估计的局部最优，却不能保证数据的总体最优，因为克里金估值的方差比原始数据的方差要小。总体最优，因为克里金估值的方差比原始数据的方差要小。因因此，当井点较少且分布不均时会出现较大的估计误差，特别是此，当井点较少且分布不均时会出现较大的估计误差，特别是在井点之外的无井区误差更大。在井点之外的无井区误差更大。（2）克里金插值法为光滑内插方法，为减小估计方差而对真实）克里金插值法为光滑内插方法，为减小估计方差而对真实观测数据的离散性进行了平滑处理，虽
44、然可以得到由于光滑而观测数据的离散性进行了平滑处理，虽然可以得到由于光滑而更美观的等值线图或三维图，但一些有意义的异常带常常被光更美观的等值线图或三维图，但一些有意义的异常带常常被光滑作用处理掉了。所以，克里金方法有时被称为一种滑作用处理掉了。所以，克里金方法有时被称为一种“移动光移动光滑窗口滑窗口”。克里金方法的局限性中国中国GOCAD技术支持中心技术支持中心确定性建模的局限性虽然储层本身在地下是确定的，但是，在资料不完善以及储层结构空间配置和储层属性参数空间变化规律复杂的情况下，人们难于掌握任一尺度下储层确定的且真实的特征或性质，也就是说，在确定性模型中存在不确定性，亦即随机性。因此，人们
45、广泛应用随机建模方法进行储层建模。确定性建模软件SGM：确定性储层建模软件EarthVision：主要为确定性构造建模软件，其中有简单的确定性储层建模部分Geoframe：为一套集地质、测井、地震解释、三维建模为一体的综合勘探软件平台，其中包含综合运用多学科资料进行确定性储层建模的模块。中国中国GOCAD技术支持中心技术支持中心地下储层实际上是确定性的，具有确定的性质和特征地下储层实际上是确定性的，具有确定的性质和特征认识程度不足认识程度不足储层表征和预测具有多解性、不确定性、随机性储层表征和预测具有多解性、不确定性、随机性（一）概念（一）概念：以以已知信息已知信息为基础，以为基础，以随机函数
46、随机函数为理论，应用为理论，应用随机模拟随机模拟方法，产方法，产生可选的、等概率的储层地质模型的方法。生可选的、等概率的储层地质模型的方法。亦即对井间未知区应亦即对井间未知区应用随机模拟方法给出多种可能的预测结果。用随机模拟方法给出多种可能的预测结果。克里金方法克里金方法是地质统计学的核心，它主要应用是地质统计学的核心，它主要应用变差函数变差函数（或协方差函（或协方差函数）来建立空间上既有数）来建立空间上既有随机性随机性又有又有结构性结构性的储层属性参数（区域化变的储层属性参数（区域化变量）的三维地质模型。量）的三维地质模型。储层随机建模中国中国GOCAD技术支持中心技术支持中心 离散模型的不
47、同实现，表示三维离散模型的不同实现，表示三维沉积相模型的水平切片沉积相模型的水平切片中国中国GOCAD技术支持中心技术支持中心1、优点：与确定性建模方法相比，这种方法承认控制点以外的储层参数具有一定的不确定性，即具有一定的随机性。因此针对同一地区，应用同一资料、同一随机模拟方法可建立的储层模型不是一个，而是多个，即一定范围内的几种可能实现(即所谓可选的储层模型)，以满足油田勘探开发决策在一定风险范围内的正确性。对于每一种实现（即储层模型），所模拟参数的全区统计学分布特征与控制点的统计学分布特征保持一致，即所谓等概率。各个实现之间的差别是储层不确定性的直接反映。如果所有实现都相同或相差很小，说明
48、模型中的不确定性因素少；如果各实现之间相差较大，说明不确定性大。据此可了解由于资料限制而导致的井间储层预测的不确定性，以满足油田勘探开发决策在一定风险范围内的正确性。中国中国GOCAD技术支持中心技术支持中心随机模拟可以“超越”地震分辨率，提供井间储层参数米级或十米级的变化，因此，随机建模可对储层非均质性进行高分辨率的表征。在实际应用中，利用多个等概率随机模型进行油藏数值模拟，可以得到一簇动态预测结果，据此，可对油藏开发动态预测的不确定性进行综合分析，从而提高动态预测的可靠性。优点中国中国GOCAD技术支持中心技术支持中心2、随机模拟与克里格插值随机模拟是以随机函数理论为基础的。随机函数由一个
49、区域化变量的分布函数和协方差(或变差)函数来表征。一个随机函数Z（X）有无数个可能的实现（），。条件模拟与非条件模拟若用观测点的数据对模拟过程进行条件限制，使得观测点的模拟值忠实于实测值（井数据、地震数据、试井数据等），就称为条件模拟；否则为非条件模拟。随机模拟与克里格插值有较大差别，主要表现在以下三个方面：中国中国GOCAD技术支持中心技术支持中心克里格插值法主要考虑局部估计值的精确程度，力图对待估点的未知值作出最优(估计方差最小)、无偏(估计值均值与观测点值均值相同)估计，而不考虑所有估计值的最终空间相关性；而随机模拟首先考虑的是结果的整体性质和模拟值的统计空间相关性，其次才是局部估计值的
50、精确程度。克里金插值法给出观测值间的平滑估值(如绘出研究对象的平滑曲线图)，而削弱了真实观测数据的离散性(插值法为减小估计方差，对真实观测数据的离散性进行了平滑处理)，忽略了井间的细微变化；而条件随机模拟通过在插值模型中系统地加上了“随机噪音”，这样产生的结果比克里金插值模型“真实得多”，“随机噪声”正是井间的细微变化。中国中国GOCAD技术支持中心技术支持中心克里格插值只产生一个储层模型，而在随机模拟中，则产生许多可选的模型，各种模型之间的差别正是空间不确定性的反映。随机模拟对于储层非均质性的研究具有更大的优势，因为随机模拟更能反映储层性质的离散性，这对油田开发生产尤为重要。克里格插值掩盖了
