CN112785701A - 一种三维地质模型建模方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种三维地质模型建模方法，解决了石油勘探中对地质进行三维精细建模的问题。本发明包括以下步骤：S1.收集地质资料，在地质三维建模软件中对地质资料作出参数解释，建立地质模型数据库，S2.建立地质构造模型、相模型和属性模型，构建基质储层模型，S3.根据步骤S1中收集的地质资料，作出裂缝特征参数解释并在基质储层模型的基础上进行裂缝第一次约束，S4.在有限元分析软件中建立经裂缝第一次约束后的基质储层模型，根据步骤S1中的地质资料进行应力分析实验，模拟衍生裂缝的产生，记录衍生裂缝结构参数，S5.在地质三维建模软件中作出衍生裂缝结构参数的参数解释并对基质储层模型进行裂缝第二次约束，得到三维地质模型。本发明具有裂缝模型精细、模型可信度高等优点。

Description

一种三维地质模型建模方法

技术领域

本发明涉及油气勘探开发技术领域，具体涉及一种三维地质模型建模方法。

背景技术

目前EBS(东巴格达南油田)区块油田构造特征复杂，发育较大规模的走滑断层及伴生的小断层，构造特征需要进行深入的研究；区块的主力油藏均为碳酸岩盐油藏，储层横向变化快，对储层的边界还认识不清，需要开展储层预测相关的研究，落实储层展布的情况；针对碳酸岩储层的沉积相特征以及微观孔隙特征的研究还比较匮乏；地层中可能发育的裂缝对油田钻井以及后续的水平井开发影响较大，需要开展裂缝预测的相关研究，弄清裂缝分布的特征；同时，目前采用的基质孔隙型的三维地质模型难以反映裂缝对储层物性的影响，需要建立更加精细的地质模型。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：如何构建更加精细的地质模型，本发明提供了解决上述问题的一种三维地质模型建模方法。

本发明通过下述技术方案实现：

一种三维地质模型建模方法，包括以下步骤：S1.收集地质资料，在地质三维建模软件中对地质资料作出参数解释，建立地质模型数据库，S2.建立地质构造模型、相模型和属性模型，构建基质储层模型，S3.根据步骤S1中收集的地质资料，作出裂缝特征的参数解释并在基质储层模型的基础上进行裂缝第一次约束，S4.在有限元分析软件中建立经裂缝第一次约束后的基质储层模型，根据步骤S1中的地质资料进行应力分析实验，模拟衍生裂缝的产生，记录衍生裂缝的结构参数，S5.在地质三维建模软件中作出衍生裂缝结构参数的参数解释并对基质储层模型进行裂缝第二次约束，得到三维地质模型。

本发明中，首先根据地质资料在三维地质建模软件如surface中作出参数解释，建立基质储层模型，即地质结构模型、相模型和属性模型，在基质储层模型的基础上根据地质资料进行裂缝第一次约束，此处的裂缝应理解为根据地质资料可直接得出，再基于surface中的基质储层模型在有限元分析软件如ansys中建立分析对象，通过在surface中进行模型的建立，即推进了建模进度又大大减少了分析实验的试验时间，再根据地质资料在有限元分析软件中给予分析对象的实验条件，通过实验条件的约束使得基质储层模型进行裂缝的自我衍生，从而得到微裂缝的的结构参数，将微裂缝的结构参数在surface中作出参数解释并约束基质储层模型，得到完整的三维地质模型，通过有限元分析软件中的实验，使得基质储层模型在“真实”条件下进行裂缝发育，模拟真实的地域环境，自行演化微裂缝，在现有技术的基础上，裂缝模型得到进一步优化，精准度得到提高。

进一步地，所述步骤S1中的地质资料包括地球物理资料、测井资料、岩心资料、分析化验资料和生产测试资料；其中，有限元分析实验中就是主要通过地球物理资料中的地质构造史、地质发育史等模拟真实的地质发展过程，进行裂缝的推演。

进一步地，在步骤S3中，主要结合岩心资料中直接测得的裂缝结构参数进行裂缝第一次约束；主要是通过由岩心观测、分析直接得出的裂缝数据对基质储层模型进行约束，是对尺寸较大的裂缝进行建模。

进一步地，裂缝第一次约束还包括通过测井资料和地球物理资料完善裂缝模型；完善取芯周围的裂缝结构。

进一步地，所述测井资料的获取方法中包括以下步骤：a.在地表实施三维地震勘探，找出有利油气圈闭，b.作出等高程线，在与等高程线对应的每个等高程地势上至少开有一口探井且至少存在一条包括每个等高程地势中一个探井的直线，油气圈闭中心位置开有探井，c.探井施工过程中进行反循环洗井并全井段岩屑录井，2m捞砂一次，岩层分界段1m捞砂一次，d.采用双发双收系声波速度测井，在井径变径段，增大声波速度测井的源距至大于变径段，获得裂缝的测井响应，e.采用FMI对井壁进行成像测井，并对比声波测井中的测井响应，结合岩心资料识别有效裂缝，f.根据测井资料，作出裂缝结构的参数解释；声波速度测井过程中通过更改源距规避井径不一带来的测井误差，通过声波速度测井和成像测井结果的对比，确定有效裂缝，提高裂缝参数的准确度。

进一步地，所述步骤d之前、步骤c之后，通过频闪相机对探井进行拍照，作出深度-图像图，再沿探井轴线下放测距传感器对井壁测距，作出深度-间距图，对比深度-图像图与深度-间距图，确定探井内的扩径段和缩径段；确定探井内的井径变化，在进行声波测井时，针对于变径段前后的测定步长，即下一次测井时测井仪高度与上一次测井时测井仪高度之差，可进行适当的调整，减少由于井径不一带来的测井误差。

进一步地，在步骤e之后、步骤f之前，还包括对有效裂缝进行大尺度和微尺度分类，将大尺度数据在建模软件中作出参数解释并作为约束条件对基质储层模型进形裂缝第一次约束。

进一步地，在步骤S3中的裂缝模型应力试验包括以下步骤：

T1.将三维地质建模软件中经裂缝第一次约束的基质储层模型导入到有限元分析软件中作为分析对象，T2.根据地质资料，对地质构造模型约束相应的裂缝影响参数，使地质构造模型中的裂缝在裂缝影响参数的环境下自发衍生，T3.记录衍生裂缝的端点、拐点、分支点的位置参数。

进一步地，所述步骤T3中，裂缝影响参数主要为应力场参数和梯度温度参数。

进一步地，在端点与拐点之间和/或端点与分支点之间和/或拐点与分支点之间采用克里金插值法生成随机点并进行微裂缝的随机建模。

本发明具有如下的优点和有益效果：

本发明通过有限元分析软件，在基质模型的基础上首先根据地质资料进行尺寸较大的裂缝建模，再将具有大尺寸裂缝的基质储层模型倒入有限元分析软件中进行应力分析实验，使得基质储层模型在接近真实的环境条件下进行自行演化，从而得到微裂缝的结构特征，通过有限元分析进行裂缝的演化，提高了三维地质建模的总体效率，同时提高裂缝模型的精细度。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明的实施步骤流程示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例

一种三维地质模型建模方法，包括以下步骤：

S1.收集地质资料，地质资料应包括地球物理资料、测井资料、岩心资料、分析化验资料和生产测试资料，其中测井资料包括常规测井资料、声波速度测井资料和FMI成像测井资料，在地质三维建模软件中对地质资料作出参数解释，建立地质模型数据库；

S2.根据步骤S1中的地质资料的参数解释，在surface中建立地质构造模型、相模型和属性模型，构建基质储层模型；

S3.根据步骤S1中收集的常规测井资料、声波速度测井资料和FMI成像测井资料，作出裂缝特征参数解释并在基质储层模型的基础上进行裂缝第一次约束；

S4.在ansys中建立经裂缝第一次约束后的基质储层模型，根据步骤S1中的地质资料进行应力分析实验，应力分析实验中对于模型的约束条件主要为裂缝周围地质的应力场即各个地质层的梯度温度，模拟衍生裂缝的产生，记录衍生裂缝结构参数；

S5.在surface中作出衍生裂缝参数的参数解释并约束基质储层模型，得到三维地质模型。

进一步的，在步骤S3中进行裂缝第一次约束后，还通过测井资料和地球物理资料对已有裂缝模型进行周向完善，测井资料主要为声波速度测井资料和FMI成像测井资料。

进一步地，所述测井资料的获取方法中包括以下步骤：

a.在地表实施三维地震勘探，找出有利油气圈闭；

b.作出等高程线，在与等高程线对应的每个等高程地势上至少开有一口探井且至少存在一条包括每个等高程地势中一个探井的直线，油气圈闭中心位置开有探井；

c.探井施工过程中进行反循环洗井并全井段岩屑录井，2m捞砂一次，岩层分界段1m捞砂一次；

d.通过频闪相机对探井进行拍照，作出深度-图像图，再沿探井轴线下放测距传感器对井壁测距，作出深度-间距图，对比深度-图像图与深度-间距图，确定探井内的扩径段和缩径段

e.采用双发双收系声波速度测井，在井径变径段，增大声波速度测井的源距至大于变径段，获得裂缝的测井响应；

f.采用FMI对井壁进行成像测井，并对比声波测井中的测井响应，结合岩心资料识别有效裂缝；

g.对有效裂缝进行大尺度和微尺度分类，将大尺度数据在建模软件中作出参数解释并作为约束条件对基质储层模型进形裂缝第一次约束；

h.根据测井资料，作出裂缝结构的参数解释。

在测井过程中，裂缝的主要识别是针对FMI成像测井的测井响应，声波速度测井的测井响应用于检验并矫正FMI成像测井，使得成像测井的结果解释信服度更高，同时提高裂缝结构的精确度。

进一步地，在步骤S3中的裂缝模型应力试验包括以下步骤：

T1.将三维地质建模软件中经裂缝第一次约束的基质储层模型导入到有限元分析软件中作为分析对象；

T2.根据地质资料，对地质构造模型约束相应的裂缝影响参数，使地质构造模型中的裂缝在裂缝影响参数的环境下自发衍生；

T3.记录衍生裂缝的端点、拐点、分支点的结构参数。

端点、拐点、分支点的结构参数主要为其在模型中的空间位置参数，由于基质储层模型由surface中导入，故选取surface中的坐标原点作为有限元分析软件中微裂缝各点的坐标原点，记录微裂缝的结构特征参数。

进一步地，裂缝影响参数主要为应力场参数和梯度温度参数。

进一步地，在端点与拐点之间和/或端点与分支点之间和/或拐点与分支点之间采用克里金插值法生成随机点并进行微裂缝的随机建模。

上述中的ansys为有限元分析软件名称，surface为三维地质建模软件名称。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种三维地质模型建模方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.收集地质资料，在地质三维建模软件中对地质资料作出参数解释，建立地质模型数据库；

S2.建立地质构造模型、相模型和属性模型，构建基质储层模型；

S3.根据步骤S1中收集的地质资料，作出裂缝特征参数解释并在基质储层模型的基础上进行裂缝第一次约束；

S4.在有限元分析软件中建立经裂缝第一次约束后的基质储层模型，根据步骤S1中的地质资料进行应力分析实验，模拟衍生裂缝的产生，记录衍生裂缝的结构参数；

S5.在地质三维建模软件中作出衍生裂缝的结构参数的参数解释并对基质储层模型进行裂缝第二次约束，得到三维地质模型。

2.根据权利要求1所述的一种三维地质模型建模方法，其特征在于，所述步骤S1中的地质资料包括地球物理资料、测井资料、岩心资料、分析化验资料和生产测试资料。

3.根据权利要求2所述的一种三维地质模型建模方法，其特征在于，在步骤S3中，主要结合岩心资料中直接测得的裂缝结构参数进行裂缝第一次约束。

4.根据权利要求3所述的一种三维地质模型建模方法，其特征在于，裂缝第一次约束还包括通过测井资料和地球物理资料完善裂缝模型。

5.根据权利要求2所述的一种三维地质模型建模方法，其特征在于，所述测井资料的获取方法中包括以下步骤：

a.在地表实施三维地震勘探，找出有利油气圈闭；

b.作出等高程线，在与等高程线对应的每个等高程地势上至少开有一口探井且至少存在一条包括每个等高程地势中一个探井的直线，油气圈闭中心位置开有探井；

c.探井施工过程中进行反循环洗井并全井段岩屑录井，2m捞砂一次，岩层分界段1m捞砂一次；

d.采用双发双收系声波速度测井，在井径变径段，增大声波速度测井的源距至大于变径段，获得裂缝的测井响应；

e.采用FMI对井壁进行成像测井，并对比声波测井中的测井响应，结合岩心资料识别有效裂缝；

f.根据测井资料，作出裂缝结构参数解释。

6.根据权利要求5所述的一种三维地质模型建模方法，其特征在于，所述步骤d之前、步骤c之后，通过频闪相机对探井进行拍照，作出深度-图像图，再沿探井轴线下放测距传感器对井壁测距，作出深度-间距图，对比深度-图像图与深度-间距图，确定探井内的扩径段和缩径段。

7.根据权利要求5所述的一种三维地质模型建模方法，其特征在于，在步骤e之后、步骤f之前，还包括对有效裂缝进行大尺度和微尺度分类，将大尺度裂缝数据在建模软件中作出参数解释并作为约束条件对基质储层模型进形裂缝第一次约束。

8.根据权利要求1所述的一种三维地质模型建模方法，其特征在于，在步骤S3中的裂缝模型应力试验包括以下步骤：

T1.将三维地质建模软件中经裂缝第一次约束的基质储层模型导入到有限元分析软件中作为分析对象；

T2.根据地质资料，对地质构造模型约束相应的裂缝影响参数，使地质构造模型中的裂缝在裂缝影响参数的环境下自发衍生；

T3.记录衍生裂缝的端点、拐点、分支点的位置参数。

9.根据权利要求8所述的一种三维地质模型建模方法，其特征在于，所述步骤T3中，裂缝影响参数主要为应力场参数和梯度温度参数。

10.根据权利要求8所述的一种三维地质模型建模方法，其特征在于，在端点与拐点之间和/或端点与分支点之间和/或拐点与分支点之间采用克里金插值法生成随机点并进行微裂缝的随机建模。

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