CN105701319A - 一种水平井规则开发井网下的沉积微相建模方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及油气开发地质领域，公开了一种水平井规则开发井网下的沉积微相建模方法，首先根据水平井划分不均匀平面网格，建立砂体三维模型，然后根据砂体模型预测的砂体分布获得沉积微相平面分布，建立沉积微相模型，本方法改变了传统的沉积微相建模研究方法和技术流程，解决了规则水平井网条件下水平井信息应用难、影响沉积微相分布预测的难题。

Description

一种水平井规则开发井网下的沉积微相建模方法
技术领域
本发明涉及油气开发地质领域，特别是一种水平井规则开发井网下的沉积微相建模方法。
背景技术
三维地质建模是综合地质、测井、地震等多方面信息，利用计算机技术进行数据的集成、显示和预测的一种技术，其最终成果是建立地层及其各种属性在三维空间分布特征的模型。地质模型的建立有助于进行科学的油气藏评价、油气藏开发管理，为油藏数值模拟预测剩余油分布、制定开发方案提供了有力的保障。
随着油气田开发的不断深入，地质研究面对的研究对象越来越复杂，对地质建模的要求也越来越高。建模的方法总体来说可以分为确定性建模和随机建模两大类。确定性建模的方法给出确定、唯一的三维地质模型。伴随着应用地质统计学的发展，人们开始应用随机建模思想建立三维地质模型。目前，该技术已被各大油田、石油公司使用，它利用丰富的分析化验、动静态资料、测井、地震、岩心录井等资料提高地质模型的精度、降低储层的不确定性，指导油田生产。
发明内容
本发明的目的在于提供一种水平井规则开发井网下的沉积微相建模方法，解决了规则水平井网条件下水平井信息应用难、影响沉积微相分布预测的难题。
为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明公开了一种水平井规则开发井网下的沉积微相建模方法，建模方法包括了以下步骤：
(1)：开展单井沉积微相分析，建立直井段和大斜度井段的单井相；
(2)：利用所有井的分层数据和地震解释数据，建立研究区构造模型；
(3)：利用对靠近水平井轨迹平面投影的平面网格局部加密的方法建立平面不均匀网格，构建目的层地层模型；
(4)：以步骤(3)建立的地层模型为基础，利用三维地震资料和井点泥质含量曲线，建立泥质含量三维模型；
(5)：根据研究区砂岩的泥质含量标准，采用截断值法将步骤(4)建立的泥质含量三维模型转化为砂岩三维模型；
(6)：利用步骤(5)建立的砂岩三维模型，获得目的层的砂岩百分含量等值线图；
(7)：在单井相的约束下，利用步骤(6)获得的砂岩百分含量等值线图，画出目的层段的平面沉积微相图；
(8)：将步骤(7)获得的平面沉积微相图数字化，输入到三维建模软件中，采用确定性建模方法，建立目的层段的沉积微相三维模型。
其中，步骤1具体操作如下：a、观察和分析取心井岩心，确定目的层段沉积微相的类型；b、取心段岩心与测井曲线对照，建立各类沉积微相的典型测井相；c、利用步骤b获得的测井相建立所有井直井段和大斜度井段的单井沉积微相；步骤2具体操作如下：a、在建模软件中加载研究区所有井的分层数据、深度域的地震解释层面数据和地震解释断层数据；b、利用井点分层数据对地震解释层面进行校正，并建立断层面，得到研究区构造模型。
其中，步骤3具体操作如下：a、划分模型网格，纵向网格步长为0.5m，平面网格步长为规则开发井网平均井排距的1/10；b、对靠近水平井的平面网格进行局部加密，沿水平井轨迹的平面网格步长取平均井排距的1/40，靠近并且平行于水平井轨迹平面投影的平面网格步长为平均井排距的1/20，其他网格平面步长保持在规则开发井网平均井排距的1/10，从而建立起沿水平井轨迹局部加密的平面不均匀网格；c、利用建立的网格体和构造模型的层面数据建立地层模型；步骤4具体操作如下：a、在建模软件中加载所有井的泥质含量曲线和研究区三维地震资料；b、采用序贯高斯协同模拟方法，以三维地震资料为第二变量，协同模拟建立泥质含量三维模型，步骤5操作如下：a、通过取心段砂岩和泥岩样品的泥质含量分析，确定研究区砂岩的泥质含量标准；b、在泥质含量三维模型中，将逐个模型网格的泥质含量值与步骤a中的砂岩泥质含量标准对比，如果网格的泥质含量值大于或者等于这一标准，该网格岩性参数赋值为泥岩，如果网格的泥质含量值小于这一标准，该网格岩性参数赋值为砂岩，从而得到砂体三维模型。
其中，步骤6具体操作如下：a、在砂岩三维模型中每一个平面网格位置上，对目的层内垂向网格中岩性参数为砂岩的网格厚度进行累加，得到该平面网格位置的砂岩厚度值；b、用步骤a得到的平面网格上砂岩厚度值除以该平面网格位置目的层的网格总厚度得到该平面网格位置的砂岩百分含量值；c、按照步骤a和步骤b得到整个研究区所有平面网格位置的砂岩百分含量值，利用克里金插值法绘制研究区目的层段的砂岩百分含量等值线图；步骤8具体操作如下：a、将步骤(7)获得的平面沉积微相图中的沉积微相边界进行数字化；b、将步骤a中得到的沉积微相边界输入到建模软件中，按照确定性建模的方法，忽略沉积微相的垂向变化，圈定每种沉积微相的分布区域，获得目的层的沉积微相三维模型。
本发明具有以下有益效果：
本发明的方法首先根据水平井划分不均匀平面网格，建立砂体三维模型，然后根据砂体模型预测的砂体分布获得沉积微相平面分布，建立沉积微相模型，本方法改变了传统的沉积微相建模研究方法和技术流程，解决了规则水平井网条件下的水平井信息应用难、影响沉积微相分布预测的难题。
附图说明
图1本发明实施例2中步骤(1)建立的典型测井相模式图
图2本发明实施例2中步骤(7)得到的沉积微相图
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。
实施例1
本发明公开了一种水平井规则开发井网下的沉积微相建模方法，建模方法包括了以下步骤：
(1)：开展单井沉积微相分析，建立直井段和大斜度井段的单井相：
a、观察和分析取心井岩心，确定目的层段沉积微相的类型；
b、取心段岩心与测井曲线对照，建立各类沉积微相的典型测井相；
c、利用步骤b获得的测井相建立所有井直井段和大斜度井段的单井沉积微相；
(2)：利用所有井的分层数据和地震解释数据，建立研究区构造模型：
a、在建模软件中加载研究区所有井的分层数据、深度域的地震解释层面数据和地震解释断层数据；
b、利用井点分层数据对地震解释层面进行校正，并建立断层面，得到研究区构造模型；
(3)：利用对靠近水平井轨迹平面投影的平面网格局部加密的方法建立平面不均匀网格，构建目的层地层模型：
a、划分模型网格，纵向网格步长为0.5m，平面网格步长为规则开发井网平均井排距的1/10；
b、对靠近水平井的平面网格进行局部加密，沿水平井轨迹的平面网格步长取平均井排距的1/40，靠近并且平行于水平井轨迹平面投影的平面网格步长为平均井排距的1/20，其他网格平面步长保持在规则开发井网平均井排距的1/10，从而建立起沿水平井轨迹局部加密的平面不均匀网格；
c、利用建立的网格体和构造模型的层面数据建立地层模型；
(4)：以步骤(3)建立的地层模型为基础，利用三维地震资料和井点泥质含量曲线，建立泥质含量三维模型：
a、在建模软件中加载所有井的泥质含量曲线和研究区三维地震资料；
b、采用序贯高斯协同模拟方法，以三维地震资料为第二变量，协同模拟建立泥质含量三维模型；
(5)：根据研究区砂岩的泥质含量标准，采用截断值法将步骤(4)建立的泥质含量三维模型转化为砂岩三维模型：
a、通过取心段砂岩和泥岩样品的泥质含量分析，确定研究区砂岩的泥质含量标准；
b、在泥质含量三维模型中，将逐个模型网格的泥质含量值与步骤a中的砂岩泥质含量标准对比，如果网格的泥质含量值大于或者等于这一标准，该网格岩性参数赋值为泥岩，如果网格的泥质含量值小于这一标准，该网格岩性参数赋值为砂岩，从而得到砂体三维模型；
(6)：利用步骤(5)建立的砂岩三维模型，获得目的层的砂岩百分含量等值线图：
a、在砂岩三维模型中每一个平面网格位置上，对目的层内垂向网格中岩性参数为砂岩的网格厚度进行累加，得到该平面网格位置的砂岩厚度值；
b、用步骤a得到的平面网格上砂岩厚度值除以该平面网格位置目的层的网格总厚度得到该平面网格位置的砂岩百分含量值；
c、按照步骤a和步骤b得到整个研究区所有平面网格位置的砂岩百分含量值，利用克里金插值法绘制研究区目的层段的砂岩百分含量等值线图；
(7)：在单井相的约束下，利用步骤(6)获得的砂岩百分含量等值线图，画出目的层段的平面沉积微相图；
(8)：将步骤(7)获得的平面沉积微相图数字化，输入到三维建模软件中，采用确定性建模方法，建立目的层段的沉积微相三维模型：
a、将步骤(7)获得的平面沉积微相图中的沉积微相边界进行数字化；
b、将步骤a中得到的沉积微相边界输入到建模软件中，按照确定性建模的方法，忽略沉积微相的垂向变化，圈定每种沉积微相的分布区域，获得目的层的沉积微相三维模型。
实施例2
实验目的及方法：为了评价本方法的可行性和有效性，本实施例以准葛尔盆地车排子凸起东部的C油田为例进行研究分析，实验方法如下：
(1)、开展单井沉积微相分析，建立研究区所有井的单井相，包括120口水平井进入水平段A靶点前的斜井部分和10口直井，具体方法如下：
a、观察研究区目的层段4口取心井的岩心，确定目的层段沉积环境为扇三角洲，主要发育的沉积微相类型包括扇三角洲前缘的辫状水道、分流间湾和分流河口砂坝；
b、建立辫状水道、分流间湾和分流河口砂坝三种沉积微相的典型测井相，其中辫状水道的测井相特征为钟型，分流间湾为泥质沉积的测井特征，分流河口砂坝为漏斗型曲线特征，见图1；
c、利用步骤b建立的三种沉积微相的测井相特征来判断直井段和大斜度井段的单井沉积微相类型；
(2)、利用研究区10口直井和120口水平井的分层数据和目的层地震解释数据，建立目的层段的构造模型，具体方法如下：
a、在本研究采用的Petrel建模软件中加载研究区所有井的分层数据、深度域的地震解释层面数据和地震解释断层数据；
b、利用130口井的分层数据对目的层顶面和底面的地震解释层面进行校正，并建立断层面，得到研究区构造模型；
(3)、利用对靠近水平井轨迹平面投影的平面网格局部加密的方法建立平面不均匀网格，构建目的层地层模型，具体方法如下：
a、划分模型网格，纵向网格步长为0.5m，平面网格步长为20m；
b、对靠近水平井的平面网格进行局部加密，沿水平井轨迹的平面网格步长取5m，靠近并且平行于水平井轨迹平面投影的平面网格步长为10m，其他网格平面步长保持在20m，从而建立起沿水平井轨迹局部加密的平面不均匀网格；
c、利用建立的网格体和构造模型的层面数据建立地层模型。
(4)、以步骤(2)建立的地层模型为基础，利用三维地震资料和步骤(3)获得的井点泥质含量测井曲线，建立泥质含量三维模型，具体方法如下：
a、在本研究采用的Petrel建模软件中加载步骤(3)获得的130口井的泥质含量曲线和研究区三维地震资料；
b、采用序贯高斯协同模拟方法，以三维地震资料为第二变量，协同模拟建立泥质含量三维模型。
(5)、根据研究区砂岩的泥质含量标准，采用截断值法将步骤(4)的泥质含量三维模型转化为砂岩三维模型，具体方法如下：
a、通过取心段样品的泥质含量分析，确定研究区砂岩的泥质含量标准为30％；
b、在泥质含量三维模型中，如果网格的泥质含量值大于或者等于30％，该网格岩性参数赋值为泥岩，如果网格的泥质含量值小于30％，该网格岩性参数赋值为砂岩，逐个网格对模型的泥质含量分析判断岩性，得到砂体三维模型。
(6)、利用步骤(5)建立的砂岩三维模型，获得目的层的砂岩百分含量等值线图，具体方法如下：
a、在砂岩三维模型中每一个平面网格位置上，对目的层内垂向网格中岩性参数为砂岩的网格厚度进行累加，得到该平面网格位置的砂岩厚度值；
b、用步骤a得到的平面网格上砂岩厚度值除以该平面网格位置目的层的网格总厚度得到该平面网格位置的砂岩百分含量值；
c、按照步骤a和步骤b得到整个研究区所有平面网格位置的砂岩百分含量值，利用克里金插值法绘制研究区目的层段的砂岩百分含量等值线图。
(7)、在单井相的约束下，根据步骤(6)获得的砂岩百分含量等值线变化形态，画出目的层段的平面沉积微相图，见图2；
(8)、将步骤(7)获得的平面沉积微相图中三种沉积微相的边界进行数字化，输入到Petrel建模软件中，采用确定性建模方法，建立目的层段的沉积微相三维模型，具体方法如下：
a、将步骤(7)获得的平面沉积微相图中辫状水道、分流间湾和分流河口砂坝沉积微相的边界进行数字化；
b、将步骤a中得到的沉积微相边界输入到建模软件中，按照确定性建模的方法，忽略沉积微相的垂向变化，建立三种沉积微相的分布区域，获得目的层段的沉积微相三维模型。
实验结果：如图1、2所示，建立的沉积相模型符合扇三角洲前缘的地质规律和沉积特征，已得到新钻井的证实，故证明本申请具有强的可行性和有效性。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种水平井规则开发井网下的沉积微相建模方法，其特征在于，所述的建模方法包括了以下步骤：
(1)：开展单井沉积微相分析，建立直井段和大斜度井段的单井相；
(2)：利用所有井的分层数据和地震解释数据，建立研究区构造模型；
(3)：利用对靠近水平井轨迹平面投影的平面网格局部加密的方法建立平面不均匀网格，构建目的层地层模型；
(4)：以步骤(3)建立的地层模型为基础，利用三维地震资料和井点泥质含量曲线，建立泥质含量三维模型；
(5)：根据研究区砂岩的泥质含量标准，采用截断值法将步骤(4)建立的泥质含量三维模型转化为砂岩三维模型；
(6)：利用步骤(5)建立的砂岩三维模型，获得目的层的砂岩百分含量等值线图；
(7)：在单井相的约束下，利用步骤(6)获得的砂岩百分含量等值线图，画出目的层段的平面沉积微相图；
(8)：将步骤(7)获得的平面沉积微相图数字化，输入到三维建模软件中，采用确定性建模方法，建立目的层段的沉积微相三维模型。
2.如权利要求1所述的一种水平井规则开发井网下的沉积微相建模方法，其特征在于：所述的步骤1具体操作如下：a、观察和分析取心井岩心，确定目的层段沉积微相的类型；b、取心段岩心与测井曲线对照，建立各类沉积微相的典型测井相；c、利用步骤b获得的测井相建立所有井直井段和大斜度井段的单井沉积微相；所述的步骤2具体操作如下：a、在建模软件中加载研究区所有井的分层数据、深度域的地震解释层面数据和地震解释断层数据；b、利用井点分层数据对地震解释层面进行校正，并建立断层面，得到研究区构造模型。
3.如权利要求1或2所述的一种水平井规则开发井网下的沉积微相建模方法，其特征在于：所述的步骤3具体操作如下：a、划分模型网格，纵向网格步长为0.5m，平面网格步长为规则开发井网平均井排距的1/10；b、对靠近水平井的平面网格进行局部加密，沿水平井轨迹的平面网格步长取平均井排距的1/40，靠近并且平行于水平井轨迹平面投影的平面网格步长为平均井排距的1/20，其他网格平面步长保持在规则开发井网平均井排距的1/10，从而建立起沿水平井轨迹局部加密的平面不均匀网格；c、利用建立的网格体和构造模型的层面数据建立地层模型；所述的步骤4具体操作如下：a、在建模软件中加载所有井的泥质含量曲线和研究区三维地震资料；b、采用序贯高斯协同模拟方法，以三维地震资料为第二变量，协同模拟建立泥质含量三维模型，所述的步骤5操作如下：a、通过取心段砂岩和泥岩样品的泥质含量分析，确定研究区砂岩的泥质含量标准；b、在泥质含量三维模型中，将逐个模型网格的泥质含量值与步骤a中的砂岩泥质含量标准对比，如果网格的泥质含量值大于或者等于这一标准，该网格岩性参数赋值为泥岩，如果网格的泥质含量值小于这一标准，该网格岩性参数赋值为砂岩，从而得到砂体三维模型。
4.如权利要求3所述的一种水平井规则开发井网下的沉积微相建模方法，其特征在于：所述的步骤6具体操作如下：a、在砂岩三维模型中每一个平面网格位置上，对目的层内垂向网格中岩性参数为砂岩的网格厚度进行累加，得到该平面网格位置的砂岩厚度值；b、用步骤a得到的平面网格上砂岩厚度值除以该平面网格位置目的层的网格总厚度得到该平面网格位置的砂岩百分含量值；c、按照步骤a和步骤b得到整个研究区所有平面网格位置的砂岩百分含量值，利用克里金插值法绘制研究区目的层段的砂岩百分含量等值线图；所述的步骤8具体操作如下：a、将步骤(7)获得的平面沉积微相图中的沉积微相边界进行数字化；b、将步骤a中得到的沉积微相边界输入到建模软件中，按照确定性建模的方法，忽略沉积微相的垂向变化，圈定每种沉积微相的分布区域，获得目的层的沉积微相三维模型。
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