CN111612899B - 一种碳酸盐岩缝洞型油藏地质建模方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种碳酸盐岩缝洞型油藏地质建模方法。该方法充分考虑了缝洞型油藏的岩溶成因类型，根据岩溶成因类型的不同，分别确定储集体类型和分布规律，针对不同类型储集体采用不同的建模算法进行模拟，构建不同岩溶成因背景下分类储集体模型，对不同成因背景下的分类储集体采用不同的融合方法进行融合，并基于多种生产动态数据优化地质模型。利用该方法能够获取与静、动态数据均较符合的三维地质模型，能够提高对缝洞油藏强非均质特征的表征精度，为油藏开发提供可靠地质基础。
Description
技术领域
本发明涉及油气田开发技术领域，具体涉及一种基于岩溶成因的碳酸盐岩缝洞型油藏地质建模方法。
背景技术
碳酸盐岩缝洞型油藏主要储集空间为各种不同形态的大型溶洞、溶蚀孔洞，油藏中还存在多种尺度的裂缝，其主要起导流作用，但孤立的溶洞、裂缝较少，储集体之间存在着各种各样的关系，多以缝洞组合的形式存在。在缝洞型油藏表征过程中，为了表达不同储集体之间大小悬殊、尺度差异大的特征，多采用储集体分类表征的方法。目前的分类表征方法多集中于定性的地球物理预测和定量的三维地质建模研究，构建能够定量表征碳酸盐岩缝洞型油藏的三维地质模型，能够为油藏数值模拟、剩余油预测、开发方案调整提供地质依据，具有重要意义。
现有技术中研究碳酸盐岩缝洞型油藏地质建模方法主要有：
1.专利CN103077558A公开了一种碳酸盐岩缝洞型油藏大型溶洞储集体分布模型建模方法，包括：(1)在单井上识别大型溶洞储集体发育段；所述大型溶洞储集体发育段是指有大型溶洞储集体的层段；(2)在垂向上建立岩溶带模型，在平面上建立古地貌单元展布模型；(3)在不同岩溶带和不同古地貌单元内分别模拟大型溶洞储集体的三维分布，得到建模目标地层的大型溶洞储集体分布三维模型，该方法考虑了岩溶发育模式对大型溶洞储集体展布的控制作用，加强了地质规律的约束。
2.专利CN103077548A提出了一种碳酸盐岩缝洞型油藏溶蚀孔洞储集体分布模型的建模方法，该方法考虑了溶蚀孔洞储集体在储集体空间尺度及规模上与大型溶洞等其它类型储集体的巨大差异，单独建立溶蚀孔洞储集体模型，同时建立了距大型溶洞的距离与溶蚀孔洞储集体发育的定量概率关系，客观反映了溶蚀孔洞储集体的分布规律。
3.专利CN104992468A公开了一种缝洞型碳酸盐岩油气藏三维地质建模方法，该方法主要包括：建模区块划分、建模大类划分、基质建模分相、裂缝分类及模型合并等环节，将建立好的基质与裂缝三维地质模型进行等效合并，建立缝洞型碳酸盐岩油气藏的三维地质模型。
4.胡向阳等人提出了多尺度岩溶相控缝洞储集体建模方法(“多尺度岩溶相控碳酸盐岩缝洞型油藏储集体建模方法”，胡向阳等，石油学报，第35卷第2期：第340-346页，2014年3月)，即在古岩溶发育模式控制下，根据缝洞尺度的差异，采用两步法建模：第1步建立4个单一类型储集体离散分布模型，即利用地震识别大型溶洞和大尺度裂缝，通过确定性建模方法，建立离散大型溶洞模型和离散大尺度裂缝模型；在岩溶相控约束下，基于溶洞发育概率体和井间裂缝发育概率体，采用随机模拟多属性协同模拟方法，建立溶蚀孔洞模型和小尺度离散裂缝模型。第二步采用同位条件赋值算法，将个单一类型储集体模型融合成多尺度离散缝洞储集体三维分布模型。
5.侯加根等人提出碳酸盐岩缝洞型储层应该按照大型洞穴、溶蚀孔洞、大尺度裂缝、小尺度裂缝的“多类多尺度建模”的基本思路(“缝洞型碳酸盐岩储层多类多尺度建模方法研究-以塔河油田四区奥陶系油藏为例”，侯加根等，地学前缘，第19卷第2期：第59-66页，2012)。
6.刘钰铭等人提出“垂向划带、平面分区、断裂优先”的古岩溶储集体三维展布建模方法(“塔河油田古岩溶储集体三维建模”，刘钰铭等，中国石油大学学报(自然科学版)，第36卷第2期：第34-38页，2012)。
7.吕心瑞等人提出基于分类表征的思想对不同类型储集体分别进行表征的方法(“碳酸盐岩储层多尺度缝洞体分类表征”，吕心瑞等，石油与天然气地质，第38卷第4期：第813-821页，2017)。
以上方法均采用储集体分类表征的方法，在划分储集体类型的基础上，将缝洞型油藏按大型溶洞、溶蚀孔洞及裂缝等储集体类型进行表征，刻画了储集体间尺度差异大、非均质性强的特点。
但实际上油藏中的缝洞储集体并非单独孤立存在，不同岩溶成因背景下的储集体之间存在不同的成因伴生关系和分布规律，上述方法没有充分考虑油藏整体或局部储集体所处的岩溶背景，均采用统一方法表征缝洞储集体特点，不能对不同岩溶背景的缝洞型油藏分别设计约束方法及模拟算法，没考虑采用不同的方法进行分类储集体的融合和校正，构建的三维地质模型没能完全表征碳酸盐岩缝洞型油藏特征，不能为油田开发提供可靠依据。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于岩溶成因背景的碳酸盐岩缝洞型油藏地质建模方法。本发明方法根据多因素指标判别待表征油藏整体或局部所处的岩溶成因背景，对不同的岩溶背景缝洞型油藏分别确定其主要地质特征及储集体发育模式，根据油藏地质特征分别设计不同的约束方法及模拟算法分类进行储集体建模，采用不同的方法进行分类储集体的融合，构建三维地质模型定量表征碳酸盐岩缝洞型油藏储集体和物性参数的分布，并利用多种生产动态数据进行模型的优化，提高模型与静、动态数据的符合率。
本发明的碳酸盐岩缝洞型油藏地质建模方法，其特征在于，包括以下步骤：
A.根据岩溶主控因素的不同划分碳酸盐岩缝洞型油藏整体或局部岩溶成因背景；
B.确定不同岩溶背景下缝洞型油藏储集体类型和发育模式；
C.确定不同岩溶背景下缝洞型油藏建模的约束方法：针对不同岩溶背景缝洞型油藏采用不同的约束方法进行建模；
D.确定不同岩溶成因背景缝洞型油藏建模算法：对于不同岩溶成因背景缝洞型油藏中的缝洞储集体特点，分别采用不同的建模算法进行模拟；
E.不同岩溶成因背景下不同类型储集体模型的融合：
对于在同一油藏中仅包含一种岩溶成因背景的情况，根据岩溶成因背景的不同分别采用不同的融合原则进行融合，按照储集体溶蚀的优先级进行融合；
对于在同一油藏中包含多种岩溶成因背景的情况，根据岩溶成因的不同划分岩溶成因块，在每个成因块中按照岩溶背景类型选用具体的融合方法；
F.单井物性参数赋值及井间物性模拟：
对于有测井曲线的单井，采用测井解释或岩心分析结果获取物性参数；对于无测井曲线的井，采用与邻近或生产标定后赋值的方式获得物性参数；
物性模拟采用储集体相控制的方法，以储集体分布模型为约束，采用地震波阻抗反演作为相关约束条件，进行物性参数的模拟；
G.利用生产动态特征对建立的缝洞型油藏融合模型进行优化：利用生产动态资料构建目标函数，采用退火模拟方法优化；
H.构建定量表征油藏的三维地质模型：构建静态模型，并采用动态数据进行优化后，得到与静、动态数据均较一致的三维地质模型，定量表征油藏的复杂非均质性特点。
进一步的，在所述步骤A中，根据岩溶主控因素的不同划分岩溶成因背景，岩溶成因背景包括：主要受风化剥蚀和淋滤岩溶作用控制的表层岩溶、主要受潜水面波动控制的暗河管道系统和主要受断裂控制的断控岩溶。
进一步的，在所述步骤C，针对不同岩溶背景缝洞型油藏采用不同的约束方法进行建模，具体包括：
(1)对于表层岩溶缝洞型油藏建模采用的约束方法包括：地质模式约束、成因规律约束、地震属性约束、动态连通信息约束；
(2)对于主要受潜水面波动控制的暗河管道岩溶建模采用的约束方法包括：地质模式约束、地震属性约束、暗河几何尺寸约束；
(3)对于主要受断裂控制的断控岩溶建模采用的约束方法主要包括：地质模式约束、成因规律约束、地震属性约束。
进一步的，在步骤C中的(1)中，地质模式约束包括：溶蚀孔沿小型溶洞周围发育、溶蚀孔顺裂缝发育、溶蚀缝与裂缝伴生、溶蚀孔与溶蚀缝伴生、溶蚀孔与溶蚀缝沿易溶蚀层发育；
成因规律约束包括：将表层岩溶在平面上划分为剥蚀区和覆盖区，统计不同区井钻遇储集体的数量和比例，作为约束概率体；
地震属性约束包括：进行井、震相关性分析，提取并优选地震属性，建立井与地震属性之间的相关关系，归一化以后建立井间约束概率体；
动态连通信息约束包括：根据在表层岩溶完钻的井的动态响应信息确定井间连通性特征，将动态连通性特征作为先验认识，约束设置变差、变程信息，约束储集体建模。
进一步的，在步骤C中的(2)中，所述地质模式约束包括：暗河管道分支处形成大型厅堂洞、大型厅堂洞多与大断裂伴生、暗河管道与大型厅堂洞形成溶蚀孔洞、多尺度裂缝周围发育溶蚀孔洞及溶蚀缝；
所述地震属性约束包括：进行井、震相关性分析，提取并优选地震属性，建立井与地震属性之间的相关关系，归一化后建立井间约束概率体；
所述暗河几何尺寸约束包括：建立井点钻遇暗河的宽度、厚度与地震预测的河道宽度、厚度间的相关关系，利用实际几何尺寸对地震预测几何尺寸进行校正；或者统计野外露头河道的几何尺寸，对地震预测几何尺寸进行校正。
进一步的，在步骤C中的(3)中，地质模式约束包括：大型断控洞穴与断裂伴生、溶蚀孔洞顺断裂发育、溶蚀孔洞沿大型断控洞穴发育、多尺度裂缝与大断裂存在相关关系；
成因规律约束包括：统计大型断裂周围洞穴、溶蚀孔洞、裂缝的发育数量，建立储集体数量与距断裂距离的定量关系，制作成为储集体发育概率体；
地震属性约束包括：进行井、震相关性分析，提取并优选地震属性，建立井与地震属性之间的相关关系，归一化后建立井间约束概率体。
进一步的，在步骤D中，对于不同岩溶成因背景缝洞型油藏中的缝洞储集体特点，分别采用不同的建模算法进行模拟，其中，
(1)对于主要受风化剥蚀和淋滤岩溶作用控制的表层岩溶，其主要储集体类型包括：小型溶洞、裂缝、溶蚀孔、溶蚀缝，
小型溶洞采用地质模式与地球物理属性双重约束下的目标体模拟的方法进行建模；
裂缝采用分级建模的方式建模，大尺度裂缝采用蚂蚁追踪的确定性方法建模，小尺度裂缝采用随机模拟的方法进行建模；
溶蚀孔与溶蚀缝合并等效成为连续介质，采用序贯高斯模拟方法进行建模；
(2)对于主要受潜水面波动控制的暗河管道岩溶，其主要储集体类型包括：暗河管道、大型厅堂洞、溶蚀孔洞和多尺度裂缝，
暗河管道采用基于目标的方法或多点地质统计学方法进行建模；
大型厅堂洞采用基于目标的方法或多点地质统计学方法进行建模；
溶蚀孔洞采用序贯高斯模拟方法进行建模；
多尺度裂缝采用分级建模的方式，大尺度裂缝采用蚂蚁追踪的确定性方法建模，小尺度裂缝采用随机模拟的方法进行建模。
其中，暗河管道建模采用多点地质统计学建模方法，主要包含以下内容：
训练图像的制作方法：a.根据现代地下河形态结合露头古暗河管道几何参数，同时考虑暗河垮塌埋藏效应，制作三维训练图像。b.通过密井网区地震属性雕刻，结合野外露头暗河模式修正的方式构建训练图像。
训练图像库的构建：基于地质知识库，结合现代岩溶考察和地下管道储层研究，从成因主控因素、垂向结构和平面形态等方面考虑，构建了多类不同主控要素地下河训练图像模式库。其中，主控因素包括断裂主控、潜水面主控、断裂-潜水面联合控制等；垂向结构包括单层管道、多层管道等；平面形态包括单支管道、网状管道等。
协同约束概率体制作：统计古地貌、断层和各类地震属性数据均对地下管道分布有不同程度的影响，基于多元信息融合方法，剔除数据间的叠合冗余，构建了地下河发育综合概率体，作为井间地下河管道模拟的协同约束条件。
模拟方法：以井点为硬数据，基于训练图像表征地下河管道系统的结构，利用系统约束概率体作为协同约束条件，采用多点地质统计建模算法，模拟得到地下河管道的模型。
(3)对于主要受断裂控制的断控岩溶，其主要储集体类型包括：大型断控洞穴、溶蚀孔洞、多尺度裂缝，
大型断控洞穴采用基于目标的方法进行建模；
溶蚀孔洞采用序贯高斯模拟方法进行建模；
多尺度裂缝采用分级建模的方式，大尺度裂缝采用蚂蚁追踪等确定性方法，小尺度裂缝采用随机模拟的方法进行建模。
其中，小尺度裂缝采用随机模拟方法进行建模，主要包括内容：
(1)区带划分：根据小裂缝与大裂缝的成因关系，基于到大裂缝距离的不同，划分不同模拟区带，各区带中小尺度裂缝发育密度、分布规律不同。
(2)井间裂缝发育密度体：根据各区带裂缝发育规律，以单井裂缝发育密度为基础，以不同区带裂缝密度统计结果结合地震预测裂缝信息分区带建立井间裂缝发育密度体。
(3)参数统计：基于露头信息、钻录测井信息等统计裂缝发育规律、裂缝倾角、裂缝长度、裂缝开度、裂缝密度等参数。
(4)小尺度裂缝模拟：以确立的井间裂缝密度体为约束，小尺度裂缝参数为裂缝尺寸建模依据，通过随机建模的方法建立小尺度裂缝模型。进一步的，所述步骤E中，
对于在同一油藏中仅包含一种岩溶成因背景的情况，根据岩溶成因背景的不同分别采用不同的融合原则进行融合，按照储集体溶蚀的优先级进行融合，具体如下：
(1)对于主要受风化剥蚀和淋滤岩溶作用控制的表层岩溶缝洞型油藏，融合过程中采用的模拟占位顺序或优先级为：小型溶洞->裂缝->溶蚀孔->溶蚀缝；
(2)对于主要受潜水面波动控制的暗河管道岩溶，融合过程中采用的模拟占位顺序或优先级为：暗河管道->大尺度裂缝->大型厅堂洞->小尺度裂缝->溶蚀孔洞；
(3)对于主要受断裂控制的断控岩溶，融合过程中采用的模拟占位顺序或优先级为：大尺度裂缝->大型断控洞穴->小尺度裂缝->溶蚀孔洞。
对于在同一油藏中包含多种岩溶成因类型的情况，根据岩溶成因的不同划分岩溶成因块，在每个成因块中按照岩溶类型选用具体的融合方法，其中岩溶成因块的划分方法具体如下：
(1)在油藏平面上根据古地貌、古水系发育特征划分岩溶成因区，纵向上根据岩溶发育特征划分岩溶成因发育段；
(2)根据划分情况建立岩溶成因块，确定每个成因块岩溶的岩溶成因背景，并为每个成因块确定编码。
进一步的，所述步骤G中的退火模拟方法流程如下：
(1)构建包含生产动态信息的目标函数，设定合理误差范围；
(2)基于初始模型开展数值模拟判断生产动态信息，判定目标函数值的误差大小；
(3)如果误差范围小于合理误差范围，则判定为合理模型；如误差范围大于或等于合理误差范围，则重新进行局部建模，校正模型参数，重新开展数值模拟，直到误差达到设定的合理范围。模型参数包括：缝洞分布、缝洞组合、物性大小等。
进一步的，所用包含生产动态信息的动态数据资料包括但不限于：
(1)累产液数据：根据累产液数据大小优化储集体物性参数，建立累产液与孔隙度大小的相关关系，用于优化模型的物性参数；
(2)连通性数据：根据通过示踪剂或生产动态判断连通特征优化模型储集体间的连通性，根据动态连通程度的强弱确定模型中的连通类型，一类连通通过大裂缝或溶洞连通，二类连通通过充填河道、小裂缝连通，三类连通通过溶蚀孔洞连通；
(3)井控动态储量数据：根据动态判断的井控动态储量优化模型单井控制储量，优化内容包括单井控制范围、控制范围内的连通网格、连通体物性的大小；
(4)生产历史数据：进行生产历史数据的拟合，优化储集体规模大小、缝洞组合关系、物性参数大小等。
进一步的，利用生产动态信息构建目标函数，主要包括以下几方面：
根据累产液数据大小优化储集体物性参数，建立累产液与孔隙度大小的相关关系，用于优化模型的物性参数；和/或
根据通过示踪剂或生产动态判断连通特征优化模型储集体间的连通性，根据动态连通程度的强弱确定模型中的连通类型，一类连通通过大裂缝或溶洞连通，二类连通通过充填河道、小裂缝连通，三类连通通过溶蚀孔洞连通；和/或
根据动态判断的井控动态储量优化模型单井控制储量，优化内容包括单井控制范围、控制范围内的连通网格、连通体物性的大小；和/或
根据生产历史数据拟合，优化储集体规模大小、缝洞组合关系、物性参数大小等。
与现有技术相比，本发明的碳酸盐岩缝洞型油藏地质建模方法，充分考虑了碳酸盐岩缝洞型油藏整体或局部的岩溶成因背景，根据不同岩溶背景下油藏储集体的特征，有针对性的设计约束方法和模拟算法，开展缝洞型油藏的三维地质建模，并分别利用不同的方法进行模型的融合，利用多类生产动态数据进行模型的优化，提高了模型与静、动态数据的符合率，提高了缝洞油藏的定量表征精度。
上述技术特征可以各种技术上可行的方式组合以产生新的实施方案，只要能够实现本发明的目的。
附图说明
在下文中将基于仅为非限定性的实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：
图1显示了本发明的碳酸盐岩缝洞型油藏地质建模方法的流程图；
图2显示了简化的表层岩溶发育模式图，包含了多种储集体类型和相互间的成因伴生关系，表层岩溶储集体主要受风化、淋滤岩溶作用形成；
图3显示了简化的暗河管道岩溶发育模式图，包含了多种储集体类型和相互间的成因伴生关系，围绕暗河发育一系列储集体；
图4显示了简化的断控岩溶发育模式图，包含了多种储集体类型和相互间的成因伴生关系，储集体多顺断裂发育；
图5显示了退火模拟流程示意图；
图6显示了本发明的实施例中R1油藏中主要受风化剥蚀和淋滤岩溶作用控制的表层岩溶建模结果；
图7显示了本发明的实施例中R1油藏中主要受潜水面波动控制的暗河管道系统建模结果；
图8显示了本发明的实施例中R1油藏中主要断裂控制的断控岩溶建模结果；
图9显示了本发明的实施例中R1油藏中融合后的储集体建模结果；
图10显示了本发明的实施例中R1油藏中优化后的孔隙度建模结果；
图11显示了本发明的实施例中R1油藏产油量第一次历史拟合曲线；
图12显示了本发明的实施例中R2油藏储集体发育模式图；
图13显示了本发明的实施例中R2油藏中断控溶洞储集体建模结果；
图14显示了本发明的实施例中R2油藏中断控溶蚀孔洞储集体建模结果；
图15显示了本发明的实施例中R2油藏中裂缝等效模型建模结果；
图16显示了本发明的实施例中R2油藏中融合后的储集体建模结果；
图17显示了本发明的实施例中R2油藏中优化后的孔隙度建模结果；
图18显示了本发明的实施例中R2油藏产油量第一次历史拟合曲线。
具体实施方式
以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。
如图1所示，本发明碳酸盐岩缝洞型油藏地质建模方法包括：判别研究区碳酸盐岩缝洞型油藏的岩溶背景、确定不同岩溶背景下油藏储集体类型和发育模式、不同岩溶背景缝洞型油藏建模的约束方法、不同岩溶背景缝洞型油藏建模的建模算法、不同岩溶背景下分类储集体模型的融合和校正、构建定量表征油藏的三维地质模型。具体包括以下步骤：
A.根据岩溶主控因素的不同划分碳酸盐岩缝洞型油藏整体或局部岩溶成因背景。
岩溶成因与海平面升降及构造运动密切相关，不同油藏或油藏不同部位岩溶储集体成因主控因素各不相同。本发明的方法根据岩溶主控因素的不同将其划分为3种岩溶成因背景，分别是：主要受风化剥蚀和淋滤岩溶作用控制的表层岩溶、主要受潜水面波动控制的暗河管道系统、主要受断裂控制的断控岩溶。判别方法主要是从岩溶发育规模、强度、形态、充填、连通等方面进行判别。
具体地：
(1)表层岩溶的判别方法：古地貌类型为岩溶高地或岩溶斜坡区；距离不整合面较近，一般小于60米；测井解释储集体类型90％以上为裂缝-孔洞型和裂缝型；地震预测储集体规模较小；整体分布较为连续；机械充填为主，存在部分方解石或化学充填；动态判断连通性较好。
(2)断控岩溶的判别方法：大尺度断裂较发育；测井解释储集体类型含大尺度溶洞；地震预测沿断裂的溶洞、溶蚀孔洞较发育；分布于整个油藏范围内；垂向规模较大，横向规模一般较小；机械充填为主，部分为化学充填；平面连通性一般，纵向连通性较好。
(3)暗河管道系统：地震预测异常体较连续；测井解释储集体类型为溶洞型，部分有砂泥充填特征；管道系统规模一般相对较大；机械充填为主，局部具有垮塌充填特征；同一管道系统具有一定的连通性，不同系统间连通性较差。
B.确定不同岩溶背景下缝洞型油藏储集体类型和发育模式。
(1)对于主要受风化剥蚀和淋滤岩溶作用控制的表层岩溶，发育大量溶蚀孔洞缝，主要储集体类型包括：小型溶洞、裂缝、溶蚀孔、溶蚀缝等。储集体之间的主要成因和伴生关系为：溶蚀孔沿小型溶洞周围发育、溶蚀孔顺裂缝发育、溶蚀缝与裂缝伴生、溶蚀孔与溶蚀缝伴生、溶蚀孔与溶蚀缝沿层发育，其简化的储集体发育模式如图2所示。
(2)对于主要受潜水面波动控制的暗河管道岩溶，缝洞系统规模较大，围绕暗河管道发育一系列溶洞、溶蚀孔洞及多尺度裂缝，主要储集体类型包括：暗河管道、大型厅堂洞、溶蚀孔洞和多尺度裂缝。储集体之间的主要成因和伴生关系为：暗河管道分支处形成大型厅堂洞、大型厅堂洞多与大断裂伴生、暗河管道与大型厅堂洞周围形成溶蚀孔洞及裂缝、多尺度裂缝周围发育溶蚀孔洞及溶蚀缝，其简化的储集体发育模式如图3所示。
(3)对于主要受断裂控制的断控岩溶，缝洞体多顺断裂发育，主要储集体类型包括：大型断控洞穴、溶蚀孔洞、多尺度裂缝。储集体之间的主要成因和伴生关系为：大型断控洞穴与断裂伴生、溶蚀孔洞顺断裂发育、溶蚀孔洞沿大型断控洞穴发育、多尺度裂缝与大断裂存在相关关系，其简化的储集体发育模式如图4所示。
C.不同岩溶背景缝洞型油藏建模的约束方法的确定。
针对不同岩溶背景缝洞型油藏采用不同的约束方法进行建模。
(1)对于表层岩溶缝洞型油藏建模采用的约束方法包括：地质模式约束、成因规律约束、地震属性约束、动态连通信息约束。
其中，主要地质模式约束包括：溶蚀孔沿小型溶洞周围发育、溶蚀孔顺裂缝发育、溶蚀缝与裂缝伴生、溶蚀孔与溶蚀缝伴生、溶蚀孔与溶蚀缝沿易溶蚀层发育等；
成因规律约束包括：将表层岩溶在平面上划分为剥蚀区和覆盖区，统计不同区井钻遇储集体的数量和比例，作为约束概率体；
地震属性约束包括：进行井、震相关性分析，提取并优选地震属性，建立井与地震属性之间的相关关系，归一化以后建立井间约束概率体；
动态连通信息约束包括：根据在表层岩溶完钻的井的动态响应信息确定井间连通性特征，将动态连通性特征作为先验认识，约束设置变差、变程信息，约束储集体建模。
(2)对于主要受潜水面波动控制的暗河管道岩溶建模采用的约束方法包括：地质模式约束、地震属性约束、暗河几何尺寸约束。
其中，地质模式约束包括：暗河管道分支处形成大型厅堂洞、大型厅堂洞多与大断裂伴生、暗河管道与大型厅堂洞形成溶蚀孔洞、多尺度裂缝周围发育溶蚀孔洞及溶蚀缝等；
地震属性约束包括：进行井、震相关性分析，提取并优选地震属性，建立井与地震属性之间的相关关系，归一化后建立井间约束概率体；
暗河几何尺寸约束包括：建立井点钻遇暗河的宽度、厚度与地震预测的河道宽度、厚度间的相关关系，利用实际几何尺寸对地震预测几何尺寸进行校正；或者统计野外露头河道的几何尺寸，对地震预测几何尺寸进行校正。
(3)对于主要受断裂控制的断控岩溶建模采用的约束方法主要包括：地质模式约束、成因规律约束、地震属性约束。
其中，地质模式约束包括：大型断控洞穴与断裂伴生、溶蚀孔洞顺断裂发育、溶蚀孔洞沿大型断控洞穴发育、多尺度裂缝与大断裂存在相关关系等；
成因规律约束包括：统计大型断裂周围洞穴、溶蚀孔洞、裂缝的发育数量，建立储集体数量与距断裂距离的定量关系，制作成为储集体发育概率体；
地震属性约束包括：进行井、震相关性分析，提取并优选地震属性，建立井与地震属性之间的相关关系，归一化后建立井间约束概率体；
D.确定不同岩溶成因背景缝洞型油藏建模算法。
对于不同岩溶成因背景缝洞型油藏中的缝洞储集体特点，分别采用不同的建模算法进行模拟。
(1)对于主要受风化剥蚀和淋滤岩溶作用控制的表层岩溶缝洞型油藏主要储集体类型包括：小型溶洞、裂缝、溶蚀孔、溶蚀缝等，对于不同的储集体类型分别采用不同的建模方法进行建模。
小型溶洞采用地质模式与地球物理属性双重约束下的目标体模拟的方法进行建模；
裂缝采用分级建模的方式，大尺度裂缝采用蚂蚁追踪等确定性方法，小尺度裂缝采用随机模拟的方法进行建模；
溶蚀孔与溶蚀缝合并等效成为连续介质，采用序贯高斯模拟方法进行建模。
(2)对于主要受潜水面波动控制的暗河管道岩溶，围绕暗河管道发育一系列溶洞、溶蚀孔洞及多尺度裂缝，主要储集体类型包括：暗河管道、大型厅堂洞、溶蚀孔洞和多尺度裂缝等，对于不同的储集体类型分别采用不同的建模方法进行建模。
暗河管道采用基于目标的方法或多点地质统计学方法进行建模；
其中，暗河管道建模采用多点地质统计学建模方法，主要包含以下内容：
训练图像的制作方法：a.根据现代地下河形态结合露头古暗河管道几何参数，同时考虑暗河垮塌埋藏效应，制作三维训练图像。或b.通过密井网区地震属性雕刻，结合野外露头暗河模式修正的方式构建训练图像。
训练图像库的构建：基于地质知识库，结合现代岩溶考察和地下管道储层研究，从成因主控因素、垂向结构和平面形态等方面考虑，构建了多类不同主控要素地下河训练图像模式库。其中，主控因素包括断裂主控、潜水面主控、断裂-潜水面联合控制等；垂向结构包括单层管道、多层管道等；平面形态包括单支管道、网状管道等。
协同约束概率体制作：统计古地貌、断层和各类地震属性数据均对地下管道分布有不同程度的影响，基于多元信息融合方法，剔除数据间的叠合冗余，构建了地下河发育综合概率体，作为井间地下河管道模拟的协同约束条件。
模拟方法：以井点为硬数据，基于训练图像表征地下河管道系统的结构，利用系统约束概率体作为协同约束条件，采用多点地质统计建模算法，模拟得到地下河管道的模型。
大型厅堂洞主要考虑与暗河的成因模式和地球物理预测成果，采用基于目标的方法或多点地质统计学方法进行建模；
溶蚀孔洞主要采用序贯高斯模拟方法进行建模；
多尺度裂缝采用分级建模的方式，大尺度裂缝采用蚂蚁追踪等确定性方法，小尺度裂缝采用随机模拟的方法进行建模。
(3)对于主要受断裂控制的断控岩溶，缝洞体多顺断裂发育，主要储集体类型包括：大型断控洞穴、溶蚀孔洞、多尺度裂缝等，对于不同的储集体类型分别采用不同的建模方法进行建模。
大型断控洞穴主要采用基于目标的方法进行建模；
溶蚀孔洞主要采用序贯高斯模拟方法进行建模；
多尺度裂缝采用分级建模的方式，大尺度裂缝采用蚂蚁追踪等确定性方法，小尺度裂缝采用随机模拟的方法进行建模。
其中，小尺度裂缝采用随机模拟方法进行建模，主要包括内容：
(1)区带划分：根据小裂缝与大裂缝的成因关系，基于到大裂缝距离的不同，划分不同模拟区带，各区带中小尺度裂缝发育密度、分布规律不同。
(2)井间裂缝发育密度体：根据各区带裂缝发育规律，以单井裂缝发育密度为基础，以不同区带裂缝密度统计结果结合地震预测裂缝信息分区带建立井间裂缝发育密度体。
(3)参数统计：基于露头信息、钻录测井信息等统计裂缝发育规律、裂缝倾角、裂缝长度、裂缝开度、裂缝密度等参数。
(4)小尺度裂缝模拟：以确立的井间裂缝密度体为约束，小尺度裂缝参数为裂缝尺寸建模依据，通过随机建模的方法建立小尺度裂缝模型。
E.不同岩溶成因背景下不同类型储集体模型的融合。
对于在同一油藏中仅包含一种岩溶成因背景的情况，，根据岩溶成因背景的不同分别采用不同的融合原则进行融合，按照储集体溶蚀的优先级进行融合，具体如下：
(1)对于主要受风化剥蚀和淋滤岩溶作用控制的表层岩溶缝洞型油藏，融合过程中采用的模拟占位顺序或优先级为：小型溶洞->裂缝->溶蚀孔->溶蚀缝。
(2)对于主要受潜水面波动控制的暗河管道岩溶，融合过程中采用的模拟占位顺序或优先级为：暗河管道->大尺度裂缝->大型厅堂洞->小尺度裂缝->溶蚀孔洞。
(3)对于主要受断裂控制的断控岩溶，融合过程中采用的模拟占位顺序或优先级为：大尺度裂缝->大型断控洞穴->小尺度裂缝->溶蚀孔洞。
对于在同一油藏中包含多种岩溶成因背景的情况，根据岩溶成因的不同划分岩溶成因块，在每个成因块中按照岩溶背景类型选用具体的融合方法。岩溶成因块的划分方法具体如下：
(1)在油藏平面上根据古地貌、古水系发育特征划分岩溶成因区，纵向上根据岩溶发育特征划分岩溶成因发育段；
(2)根据划分情况建立岩溶成因块，确定每个成因块岩溶的岩溶成因背景，并为每个成因块确定编码。例如，将表层岩溶类型编码为1，暗河管道岩溶编码为2，断控岩溶编码为3。
F.单井物性参数赋值及井间物性模拟。
(1)对于有测井曲线的单井，采用测井解释或岩心分析结果获取物性参数；对于无测井曲线的井，采用邻近或与生产标定后赋值的方式获得物性参数；
(2)物性模拟采用储集体相控制的方法，以储集体分布模型为约束，采用地震波阻抗反演作为相关约束条件，进行物性参数的模拟。
G.利用生产动态特征对建立的缝洞型油藏融合模型进行优化，模型优化方法具体如下：
利用生产动态资料构建目标函数，采用退火模拟方法优化，退火模拟方法优化流程如图5所示，包括：
(1)构建包含生产动态信息的目标函数，设定合理误差范围；
(2)基于初始模型开展数值模拟判断生产动态信息，判定目标函数值的误差大小；
(3)如果误差范围小于合理误差范围，则判定为合理模型；如误差范围大于或等于合理误差范围，则重新进行局部建模，校正模型参数(包括：缝洞分布、缝洞组合、物性大小等)，重新开展数值模拟，直到误差达到设定的合理范围。
所用的动态数据资料包括但不限于累产液数据、连通性数据、井控动态储量数据及生产历史数据。
利用生产动态信息构建目标函数，主要包括以下几方面：
根据累产液数据大小优化储集体物性参数，建立累产液与孔隙度大小的相关关系，用于优化模型的物性参数；和/或
根据通过示踪剂或生产动态判断连通特征优化模型储集体间的连通性，根据动态连通程度的强弱确定模型中的连通类型，一类连通通过大裂缝或溶洞连通，二类连通通过充填河道、小裂缝连通，三类连通通过溶蚀孔洞连通；和/或
根据动态判断的井控动态储量优化模型单井控制储量，优化内容包括单井控制范围、控制范围内的连通网格、连通体物性的大小；和/或进行生产历史数据的拟合，优化储集体规模大小、缝洞组合关系、物性参数大小等。
H.构建定量表征油藏的三维地质模型。
构建静态模型，并采用动态数据进行优化后，得到与静、动态数据均较一致的三维地质模型，定量表征油藏的复杂非均质性特点。
按照本发明提供的碳酸盐岩缝洞型油藏地质建模方法，以R1藏和R2藏为例，进行了现场实施。
实施例1：
以R1油藏为实施例，R1油藏是一含多种复合成因的缝洞型油藏，包括表层岩溶、古暗河管道系统及断控岩溶。按照本发明方法进行建模，如图6所示是R1油藏中主要受风化剥蚀和淋滤岩溶作用控制的表层岩溶建模结果；如图7所示是R1油藏中主要受潜水面波动控制的暗河管道系统建模结果；如图8所示是R1油藏中主要断裂控制的断控岩溶建模结果；如图9所示是R1油藏中融合后的储集体建模结果；如图10所示是R1油藏中优化后的孔隙度建模结果；如图11为据该模型进行第一次历史拟合的曲线，吻合率达85％以上，体现了模型的准确性与高效性。
实施例2：
以R2油藏为实施例，R2油藏是以断控岩溶为主的缝洞型油藏，其储集体发育模式如图12所示，按照本发明方法进行建模，图13是R2油藏中断控溶洞储集体建模结果；图14是R2油藏中断控溶蚀孔洞储集体建模结果；图15是R2油藏中裂缝等效模型建模结果；图16是R2油藏中融合后的储集体建模结果；图17是R2油藏中优化后的孔隙度建模结果；图18是R2油藏产油量第一次历史拟合曲线，吻合率达90％以上，体现了模型与动态数据的一致性。
本发明的碳酸盐岩缝洞型油藏地质建模方法充分考虑了缝洞型油藏的岩溶成因类型，根据岩溶成因类型的不同，分别确定储集体类型和分布规律，采用不同类型储集体的建模算法，构建不同岩溶成因背景下分类储集体模型，分别采用不同的融合方法进行分类模型的融合，并基于动态数据优化模型。利用该方法能够获取与静、动态数据均较符合的三维地质模型，能够有效定量表征缝洞油藏的强非均质特征，进而为油藏开发提供可靠地质基础。
而通过以上实例验证了本发明方法的正确性与优越性，与常规方法相比，该方法能够获得与静、动态数据更为相符的地质模型，提高对此类油藏非均质性的表征精度，更接近于油藏实际特征。
虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。
Claims (7)
1.一种碳酸盐岩缝洞型油藏地质建模方法，其特征在于，包括以下步骤：
A. 根据岩溶主控因素的不同划分碳酸盐岩缝洞型油藏整体或局部岩溶成因背景；
B. 确定不同岩溶背景下缝洞型油藏储集体类型和发育模式；
C. 确定不同岩溶背景下缝洞型油藏建模的约束方法，针对不同岩溶背景缝洞型油藏采用不同的约束方法进行建模；
D. 确定不同岩溶成因背景缝洞型油藏建模算法，对于不同岩溶成因背景缝洞型油藏中的缝洞储集体特点，分别采用不同的建模算法进行模拟；
E. 不同岩溶成因背景下不同类型储集体模型的融合；
F. 单井物性参数赋值及井间物性模拟；
G. 利用生产动态特征对建立的缝洞型油藏融合模型进行优化；
H. 构建定量表征油藏的三维地质模型；其中，
在所述步骤A中，根据岩溶主控因素的不同划分岩溶成因背景，岩溶成因背景包括：主要受风化剥蚀和淋滤岩溶作用控制的表层岩溶、主要受潜水面波动控制的暗河管道系统和主要受断裂控制的断控岩溶；
在所述步骤C，针对不同岩溶背景缝洞型油藏采用不同的约束方法进行建模，包括：
（1）对于表层岩溶缝洞型油藏建模采用的约束方法包括：地质模式约束、成因规律约束、地震属性约束、动态连通信息约束；
（2）对于主要受潜水面波动控制的暗河管道岩溶建模采用的约束方法包括：地质模式约束、地震属性约束、暗河几何尺寸约束；
（3）对于主要受断裂控制的断控岩溶建模采用的约束方法主要包括：地质模式约束、成因规律约束、地震属性约束；
在步骤D中，对于不同岩溶成因背景缝洞型油藏中的缝洞储集体特点，分别采用不同的建模算法进行模拟，其中，
（1）对于主要受风化剥蚀和淋滤岩溶作用控制的表层岩溶，其主要储集体类型包括：小型溶洞、裂缝、溶蚀孔、溶蚀缝；
小型溶洞采用地质模式与地球物理属性双重约束下的目标体模拟的方法进行建模；
裂缝采用分级建模的方式建模，大尺度裂缝采用蚂蚁追踪的确定性方法建模，小尺度裂缝采用随机模拟的方法进行建模；
溶蚀孔与溶蚀缝合并等效成为连续介质，采用序贯高斯模拟方法进行建模；
（2）对于主要受潜水面波动控制的暗河管道岩溶，其主要储集体类型包括：暗河管道、大型厅堂洞、溶蚀孔洞和多尺度裂缝；
暗河管道采用基于目标的方法或多点地质统计学方法进行建模；
大型厅堂洞采用基于目标的方法或多点地质统计学方法进行建模；
溶蚀孔洞采用序贯高斯模拟方法进行建模；
多尺度裂缝采用分级建模的方式，大尺度裂缝采用蚂蚁追踪的确定性方法建模，小尺度裂缝采用随机模拟的方法进行建模；
（3）对于主要受断裂控制的断控岩溶，其主要储集体类型包括：大型断控洞穴、溶蚀孔洞、多尺度裂缝；
大型断控洞穴采用基于目标的方法进行建模；
溶蚀孔洞采用序贯高斯模拟方法进行建模；
多尺度裂缝采用分级建模的方式，大尺度裂缝采用蚂蚁追踪的确定性方法，小尺度裂缝采用随机模拟的方法进行建模。
2.根据权利要求1所述的碳酸盐岩缝洞型油藏地质建模方法，其特征在于，在步骤C中的（1）中，地质模式约束包括：溶蚀孔沿小型溶洞周围发育、溶蚀孔顺裂缝发育、溶蚀缝与裂缝伴生、溶蚀孔与溶蚀缝伴生、溶蚀孔与溶蚀缝沿易溶蚀层发育；
成因规律约束包括：将表层岩溶在平面上划分为剥蚀区和覆盖区，统计不同区井钻遇储集体的数量和比例，作为约束概率体；
地震属性约束包括：进行井、震相关性分析，提取并选择地震属性，建立井与地震属性之间的相关关系，归一化以后建立井间约束概率体；
动态连通信息约束包括：根据在表层岩溶完钻的井的动态响应信息确定井间连通性特征，将动态连通性特征作为先验认识，约束设置变差、变程信息，约束储集体建模。
3.根据权利要求2所述的碳酸盐岩缝洞型油藏地质建模方法，其特征在于，
在步骤C中的（2）中，所述地质模式约束包括：暗河管道分支处形成大型厅堂洞、大型厅堂洞多与大断裂伴生、暗河管道与大型厅堂洞形成溶蚀孔洞、多尺度裂缝周围发育溶蚀孔洞及溶蚀缝；
所述地震属性约束包括：进行井、震相关性分析，提取地震属性，建立井与地震属性之间的相关关系，归一化后建立井间约束概率体；
所述暗河几何尺寸约束包括：建立井点钻遇暗河的宽度、厚度与地震预测的河道宽度、厚度间的相关关系，利用实际几何尺寸对地震预测几何尺寸进行校正；或者统计野外露头河道的几何尺寸，对地震预测几何尺寸进行校正；
在步骤C中的（3）中，地质模式约束包括：大型断控洞穴与断裂伴生、溶蚀孔洞顺断裂发育、溶蚀孔洞沿大型断控洞穴发育、多尺度裂缝与大断裂存在相关关系；
成因规律约束包括：统计大型断裂周围洞穴、溶蚀孔洞、裂缝的发育数量，建立储集体数量与距断裂距离的定量关系，制作成为储集体发育概率体；
地震属性约束包括：进行井、震相关性分析，提取并选择地震属性，建立井与地震属性之间的相关关系，归一化后建立井间约束概率体。
4.根据权利要求1所述的碳酸盐岩缝洞型油藏地质建模方法，其特征在于，暗河管道建模采用多点地质统计学建模方法，包括：
（1）训练图像的制作方法：
a. 根据现代地下河形态结合露头古暗河管道几何参数，同时考虑暗河垮塌埋藏效应，制作三维训练图像；
b. 通过密井网区地震属性雕刻，结合野外露头暗河模式修正的方式构建训练图像；
（2）训练图像库的构建：
基于地质知识库，结合现代岩溶考察和地下管道储层研究，从成因主控因素、垂向结构和平面形态的方面考虑，构建多类不同主控要素地下河训练图像模式库；其中，成因主控因素包括断裂主控、潜水面主控、断裂-潜水面联合控制；垂向结构包括单层管道和多层管道；平面形态包括单支管道和网状管道；
（3）协同约束概率体制作：
统计古地貌、断层和各类地震属性数据均对地下管道分布有不同程度的影响，基于多元信息融合方法，剔除数据间的叠合冗余，构建了地下河发育综合概率体，作为井间地下河管道模拟的协同约束条件；
（4）模拟方法：
以井点为硬数据，基于训练图像表征地下河管道系统的结构，利用系统约束概率体作为协同约束条件，采用多点地质统计建模算法，模拟得到地下河管道的模型。
5.根据权利要求1或4所述的碳酸盐岩缝洞型油藏地质建模方法，其特征在于，小尺度裂缝采用随机模拟方法进行建模，包括：
（1）区带划分：根据小裂缝与大裂缝的成因关系，基于小裂缝到大裂缝距离的不同，划分不同模拟区带，各区带中小尺度裂缝发育密度、分布规律不同；
（2）井间裂缝发育密度体：根据各区带裂缝发育规律，以单井裂缝发育密度为基础，以不同区带裂缝密度统计结果结合地震预测裂缝信息分区带建立井间裂缝发育密度体；
（3）参数统计：基于露头信息及钻录测井信息统计裂缝发育规律、裂缝倾角、裂缝长度、裂缝开度、裂缝密度；
（4）小尺度裂缝模拟：以确立的井间裂缝密度体为约束，小尺度裂缝参数为裂缝尺寸建模依据，通过随机建模的方法建立小尺度裂缝模型。
6.根据权利要求5所述的碳酸盐岩缝洞型油藏地质建模方法，其特征在于，在所述步骤E中，
对于在同一油藏中仅包含一种岩溶成因背景的情况，根据岩溶成因背景的不同分别采用不同的融合原则进行融合，按照储集体溶蚀的优先级进行融合，融合方法如下：
（1）对于主要受风化剥蚀和淋滤岩溶作用控制的表层岩溶缝洞型油藏，融合过程中采用的模拟占位顺序或优先级为：小型溶洞->裂缝->溶蚀孔->溶蚀缝；
（2）对于主要受潜水面波动控制的暗河管道岩溶，融合过程中采用的模拟占位顺序或优先级为：暗河管道->大尺度裂缝->大型厅堂洞->小尺度裂缝->溶蚀孔洞；
（3）对于主要受断裂控制的断控岩溶，融合过程中采用的模拟占位顺序或优先级为：大尺度裂缝->大型断控洞穴->小尺度裂缝->溶蚀孔洞；
对于在同一油藏中包含多种岩溶成因类型的情况，根据岩溶成因的不同划分岩溶成因块，在每个成因块中按照岩溶类型选用具体的融合方法，其中岩溶成因块的划分方法如下：
（1）在油藏平面上根据古地貌、古水系发育特征划分岩溶成因区，纵向上根据岩溶发育特征划分岩溶成因发育段；
（2）根据划分情况建立岩溶成因块，确定每个成因块岩溶的岩溶成因背景，并为每个成因块确定编码。
7. 根据权利要求1所述的碳酸盐岩缝洞型油藏地质建模方法，其特征在于，利用生产动态信息构建目标函数，主要包括以下几方面：
根据累产液数据大小优化储集体物性参数，建立累产液与孔隙度大小的相关关系，用于优化模型的物性参数；和/或
根据通过示踪剂或生产动态判断连通特征优化模型储集体间的连通性，根据动态连通程度的强弱确定模型中的连通类型，一类连通通过大裂缝或溶洞连通，二类连通通过充填河道、小裂缝连通，三类连通通过溶蚀孔洞连通；和/或
根据动态判断的井控动态储量优化模型单井控制储量，优化内容包括单井控制范围、控制范围内的连通网格、连通体物性的大小；和/或
根据生产历史数据拟合，优化储集体规模大小、缝洞组合关系、物性参数大小。
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