CN115795879A - 一种陆相页岩油储层地质建模的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种陆相页岩油储层地质建模的方法；包括：在目标区域内，针对目标陆相页岩构建对应的岩相组合模型；基于岩相组合模型，构建岩相模型和离散裂缝网络模型；将岩相模型作为约束条件，结合离散裂缝网络模型，采用序贯高斯随机模拟法构建储层参数模型；通过该方法能够建立适用性更强，精度更高的模型，为后续陆相页岩油储层地质研究提供有力依据。

Description

一种陆相页岩油储层地质建模的方法

技术领域

本发明属于储层地质建模技术领域，特别是一种陆相页岩油储层地质建模的方法。

背景技术

储层地质建模对于科学的油藏评价、油藏开发管理以及三维油藏数值模拟具有很大的意义。目前已有的建模算法和软件虽然可以满足地质特征三维分布的图形要求，但是在建模精度上还存在一定缺陷，拟合精度有待进一步提高。

陆相页岩油储层的岩性更加复杂，薄互层非均质性强，基于此，在参数建模时，规律性差，难以建立适用性理想且精度较高的模型。

因此，如何针对储层地质建立精度较高的模型，成为当前研究的关键问题。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提供一种至少解决上述部分技术问题的一种陆相页岩油储层地质建模的方法；通过该方法能够建立适用性更强，精度更高的模型，为后续陆相页岩油储层地质研究提供有力依据。

本发明实施例提供了一种陆相页岩油储层地质建模的方法，包括：

S1、在目标区域内，针对目标陆相页岩构建对应的岩相组合模型；

S2、基于所述岩相组合模型，构建岩相模型和离散裂缝网络模型；

S3、将所述岩相模型作为约束条件，结合所述离散裂缝网络模型，采用序贯高斯随机模拟法构建储层参数模型。

进一步地，还包括：

S4、采用概率分布一致性检验法，和生产数据动态验证法，对所述储层参数模型的可靠性进行验证。

进一步地，所述S1具体包括：

S11、在目标区域内，根据地震沉积学，针对所述目标陆相页岩获取对应的地震切片；

S12、根据所述地震切片绘制不同小层岩相组合平面分布图；

S13、根据所述小层岩相组合平面分布图，通过确定性建模法构建所述岩相组合模型。

进一步地，所述S2中构建岩相模型，具体包括：

S21、针对井点内不同岩性数据进行空间分析，获得分析数据；所述分析数据包括：不同岩石的比例、变差函数和岩性垂向分布数据；

S22、基于所述岩相组合模型，结合所述分析数据，构建岩相模型。

进一步地，所述S2中的离散裂缝网络模型，具体包括：大尺度离散裂缝网络模型、中尺度离散裂缝网络模型、小尺度离散裂缝网络模型，以及人工压裂缝模型。

进一步地，所述S2中构建离散裂缝网络模型，包括：

针对所述岩相组合模型中的大尺度裂缝，通过地震断层解释进行识别，采用确定性建模法构建大尺度离散裂缝网络模型。

进一步地，所述S2中构建离散裂缝网络模型，还包括：

针对所述岩相组合模型中的中尺度裂缝，采用蚂蚁追踪算法，通过对消除噪声的地震属性体进行多次蚂蚁追踪，从而识别出完整的中尺度裂缝；

从所述完整的中尺度裂缝中提取出裂缝片；

针对所述裂缝片，采用确定性建模法构建中尺度离散裂缝网络模型。

进一步地，所述S2中构建离散裂缝网络模型，还包括：

针对所述岩相组合模型中的小尺度裂缝，采用序贯高斯模拟法构建裂缝强度模型；向所述裂缝强度模型中输入所述小尺度裂缝参数，从而构建小尺度离散裂缝网络模型。

进一步地，所述S2中构建离散裂缝网络模型，还包括：

对目标地区微地震数据和稳定电场压裂缝监测数据进行统计，获得人工压裂缝参数；

针对所述人工压裂缝参数，采用确定性建模法构建人工压裂缝模型。

进一步地，所述S3中的储层参数模型，包括孔隙度模型、渗透率模型、含油饱和度模型、游离烃含量模型、TOC模型和岩石力学参数模型。

与现有技术人相比，本发明记载的一种陆相页岩油储层地质建模的方法，具有如下有益效果：根据地震切片构建岩相组合模型，并在岩相组合模型控制下构建岩相模型和离散裂缝网络模型，之后将岩相模型作为约束条件，结合离散裂缝网络模型，采用序贯高斯随机模拟法构建储层参数模型；基于此所建立的储层参数模型精度更高，适用性更强。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明实施例提供的一种陆相页岩油储层地质建模的方法流程图。

图2为本发明实施例提供的官东地区开发块孔二段振幅切片图。

图3为本发明实施例提供的官东地区开发块孔二段均方根振幅切片图

图4为本发明实施例提供的官东地区开发块孔二段确定性岩相组合模型。

图5为本发明实施例提供的官东地区开发块孔二段岩相模型。

图6为本发明实施例提供的天然裂缝发育强度模型。

图7为本发明实施例提供的大尺度断层平面分布图。

图8为本发明实施例提供的大尺度断层模型三维图。

图9为本发明实施例提供的中尺度离散裂缝网络模型。

图10为本发明实施例提供的小尺度离散裂缝网络模型。

图11为本发明实施例提供的人工压裂缝模型。

图12为本发明实施例提供的离散裂缝网络模型。

图13为本发明实施例提供的官东地区开发块孔二段孔隙度模型过井剖面图。

图14为本发明实施例提供的官东地区开发块孔二段孔隙度模型三维图。

图15为本发明实施例提供的官东地区开发块孔二段渗透率模型过井剖面图。

图16为本发明实施例提供的官东地区开发块孔二段渗透率模型三维图。

图17为本发明实施例提供的官东地区开发块孔二段含油饱和度模型过井剖面图。

图18为本发明实施例提供的官东地区开发块孔二段含油饱和度模型三维图。

图19为本发明实施例提供的官东地区开发块孔二段游离烃含量模型过井剖面图。

图20为本发明实施例提供的官东地区开发块孔二段游离烃含量模型三维图。

图21为本发明实施例提供的官东地区开发块孔二段TOC模型过井剖面图。

图22为本发明实施例提供的官东地区开发块孔二段TOC模型三维图。

图23为本发明实施例提供的官东地区开发块孔二段脆性指数模型过井剖面图。

图24为本发明实施例提供的官东地区开发块孔二段游离烃含量模型三维图。

图25为本发明实施例提供的官东地区开发块孔二段杨氏模量模型过井剖面图。

图26为本发明实施例提供的官东地区开发块孔二段杨氏模量模型三维图。

图27为本发明实施例提供的官东地区开发块孔二段泊松比模型过井剖面图。

图28为本发明实施例提供的官东地区开发块孔二段泊松比模型三维图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

本实施例依托本发明的技术方案，以沧东凹陷官东地区开发块的整个孔二段为研究对象进行建模；沧东凹陷官东地区开发块工区范围：以坐标20490619，4216847为原点，北东向长12600m，北西向长5800m的长方形区域，被南北两条大断层围限，工区面积58.499Km²。具体流程参见图1：

S1、在目标区域内，针对目标陆相页岩构建对应的岩相组合模型；

S2、基于所述岩相组合模型，构建岩相模型和离散裂缝网络模型；

S3、将所述岩相模型作为约束条件，结合所述离散裂缝网络模型，采用序贯高斯随机模拟法构建储层参数模型；在该步骤中，当模拟储层参数的时候，模型网格是裂缝网格的时候，以裂缝的储层参数为准。比如，裂缝的渗透率是1000mD，比基质大很多，在建模的网格中，遇到裂缝的时候，该网格的渗透率就用1000mD。

通过该方法，能够建立适用性更强，精度更高的模型，为后续陆相页岩油储层地质研究提供有力依据。

下面对上述步骤进行详细说明。

1、岩相组合模型

本实施例岩相组合模型构建的思路为：依靠地震沉积学方法进行地震切片具体参见图2和图3，进行人工解释绘制不同小层岩相组合平面分布图，采用确定性建模法建立目标区域内的岩相组合模型，具体参见图4。

2、岩相模型

岩性模型采用岩相组合模型控制、井点约束的序贯指示模拟方法，主要针对井点不同的岩性数据进行空间分析，主要分析长英质页岩，白云岩，混合质页岩，砂岩等岩石所占的比例、变差函数及岩性垂向分布数据等，并利用分析数据在岩相组合控制下建立岩相模型，具体参见图5；最终建立的岩相模型在纵向上符合各单井的相规律，在平面上与地质规律相吻合，井间相的变化也达到了一定的预测效果。

3、离散裂缝网络模型(DFN)

离散裂缝网络模型包括天然裂缝模型和人工压裂缝模型。

(1)天然裂缝参数的获取

离散裂缝网络模型的建立依赖于井周控制点的离散裂缝数据。通过岩心数据、测井数据和地震数据对裂缝的产状、规模与反映裂缝井周分布规律的数据进行了研究，同时间接对裂缝的展布规模进行推算，这些数据是建立离散裂缝网络模型的基础。

Petrel软件中离散裂缝网络模型建立的思路：根据井周裂缝的分布规律，量化成能够表征裂缝发育概率的曲线(裂缝发育强度曲线(intensity log)，将该曲线粗化至井轨迹所在的网格，然后根据统计规律随机模拟出控制井间的裂缝发育概率模型，用以约束离散裂缝网络模型的建立。

(2)天然裂缝发育强度模型

离散裂缝网络模型的建立依赖于控制点的裂缝发育规律。成像测井中解释的裂缝数据是井轨迹上的离散点数据，然而这种离散点数据无法直接应用到模型的建立过程中。Petrel软件将这一离散点数据转化成裂缝发育强度曲线(Intensity)用以表征裂缝发育强弱。

裂缝发育强度曲线约束了裂缝在井轴上的发育强度，是裂缝模型建立的基本属性。建模过程中将控制井的裂缝发育强度曲线粗化到井所在的网格中，在充分分析各小层该变量的变差函数的基础上，基于断层距离属性模型，层厚模型和地震曲率属性，进行协克里金约束的序贯高斯建模，建立工区构造裂缝发育强度模型具体参见图6。由裂缝发育强度模型可以看出，裂缝在空间上并不是均匀分布的，有带状发育的特征。

(2)天然裂缝离散裂缝网络模型

裂缝发育强度模型在空间上约束了裂缝的分布规律。DFN离散裂缝网络模型属于通过输入裂缝展布特征、几何尺寸等参数进行的一种确定性或随机性建模。该方法通过三维空间中不同形状、大小、方位、倾角的裂缝片来表征每条裂缝，多个具有一致特征的裂缝片组成了裂缝组，多个裂缝组构成裂缝系统。

本次DFN离散裂缝网络建模采用分级建模的方式，对大尺度裂缝，通过地震断层解释进行识别，采用确定性建模方法直接建立大尺度离散裂缝网络模型，该大尺度离散裂缝网络模型为大尺度断层模型，具体参见图7和图8。

对于中尺度裂缝建模，采用蚂蚁追踪算法，通过对消除噪声的地震属性体chaos进行三次蚂蚁追踪，并采取积极-消极-积极的参数设置，识别出工区完整中尺度裂缝；从该完整中尺度裂缝中提取出裂缝片，采用确定性建模建立中尺度DFN离散裂缝网络模型，具体参见图9。

对于小尺度裂缝建模，以上述裂缝强度模型为基础，输入目标区域裂缝参数(具体参数参见表1)，随机建立小尺度离散裂缝网络模型，具体参见图10。

表1目标区域裂缝参数表

(3)人工压裂缝模型

通过对目标地区微地震和稳定电场压裂缝监测等数据进行统计，获得人工压裂缝参数(具体参数参见表2)，针对人工压裂缝参数，采用确定性建模法构建人工压裂缝模型，具体参见图11。

表2压裂缝参数表

将大尺度离散裂缝网络模型、中尺度离散裂缝网络模型、小尺度离散裂缝网络模型和人工压裂缝模型进行叠加，建立基于多资料融合的官东地区开发块DNF离散裂缝网络模型，具体参见图12。

4、储层参数模型

本实施例以测井解释的属性参数为条件数据，以岩相模型作为约束条件，建立了储层属性模型，包括孔隙度模型、渗透率模型、TOC模型、游离烃含量模型和岩石力学参数模型，包括脆性指数模型、杨氏模量模型和泊松比模型。

(1)孔隙度模型

首先对不同岩相的孔隙度的变差函数进行分析。

数据控制转换(Transformations)：在不同的岩相单元内部，对输入数据、输出数据的最大、最小值及数据的分布进行分析，为后续过滤数据，提高数据的准确性奠定基础。

孔隙度模型：在上面的数据分析基础上，采用序贯高斯方法建立在岩相约束下的孔隙度模型，具体参见图13和14，不同层的孔隙度在单井粗化前、粗化后和建模后的分布相差不大，说明建立的孔隙度模型与原始数据统计结果。

(2)渗透率模型

首先对不同岩相的渗透率的变差函数进行分析。

数据控制转换(Transformations)：在不同的岩相单元内部，对输入数据、输出数据的最大、最小值及数据的分布进行分析，为后续过滤数据，提高数据的准确性奠定基础。

渗透率模型：在数据分析基础上，采用序贯高斯方法建立在岩相和孔隙度模型约束下的基质渗透率分布模型，具体参见图15和16，将裂缝渗透率进行赋值，与基质渗透率进行融合，获得包含裂缝渗透率的渗透率模型。不同层的渗透率在单井粗化前、粗化后和建模后的分布相差不大。

(3)含油饱和度模型

首先对不同岩相的含油饱和度的变差函数进行分析。

数据控制转换(Transformations)：在不同的岩相单元内部，对输入数据、输出数据的最大、最小值及数据的分布进行分析，为后续过滤数据，提高数据的准确性奠定基础。

含油饱和度模型：在上述数据分析基础上，采用序贯高斯方法建立在岩相约束下的含油饱和度模型，具体参见图17和18。

(4)游离烃含量模型及TOC模型

首先对不同岩相的S1及TOC粗化数据的变差函数进行分析。

数据控制转换(Transformations)：在不同的岩相单元内部，对输入数据、输出数据的最大、最小值及数据的分布进行分析，为后续过滤数据，提高数据的准确性奠定基础。

游离烃含量模型及TOC模型：在上述数据分析基础上，采用序贯高斯方法建立在岩相约束下的游离烃含量模型及TOC模型，具体参见图19-图22。

(5)岩石力学参数模型

首先对不同岩相的岩石力学参数(脆性指数、杨氏模量和泊松比)的变差函数进行分析。

数据控制转换(Transformations)：在不同的岩相单元内部，对输入数据、输出数据的最大、最小值及数据的分布进行分析，为后续过滤数据，提高数据的准确性奠定基础。

岩石力学参数模型：在数据分析基础上，采用序贯高斯随机模拟方法建立在岩相模型约束下的岩石力学参数模型，具体参见图23-图28。。

5、模型可靠性验证

模型的可靠性检验是地质建模必不可少的步骤之一，也是保证模型准确性的关键。为进一步确定模型的可靠性，采用概率分布一致性检验、生产数据动态验证方法，来验证模型准确性。

(1)概率分布一致性检验法。从地质统计学特征来看，本实施例模拟前后相和属性的数据分布变化应相差不较小。

(2)生产动态检验法。不同岩相组合模型会通过对储层生油参数及物性参数产生影响，从而对页岩油分布产生影响，进而影响历史拟合效果。本实施例采用油藏数值模拟软件对解剖区属性模型进行模拟，模拟结果显示拟合精度较高。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种陆相页岩油储层地质建模的方法，其特征在于，包括：

S1、在目标区域内，针对目标陆相页岩构建对应的岩相组合模型；

S2、基于所述岩相组合模型，构建岩相模型和离散裂缝网络模型；

S3、将所述岩相模型作为约束条件，结合所述离散裂缝网络模型，采用序贯高斯随机模拟法构建储层参数模型。

2.如权利要求1所述的一种陆相页岩油储层地质建模的方法，其特征在于，还包括：

S4、采用概率分布一致性检验法，和生产数据动态验证法，对所述储层参数模型的可靠性进行验证。

3.如权利要求1所述的一种陆相页岩油储层地质建模的方法，其特征在于，所述S1具体包括：

S11、在目标区域内，根据地震沉积学，针对所述目标陆相页岩获取对应的地震切片；

S12、根据所述地震切片绘制不同小层岩相组合平面分布图；

S13、根据所述小层岩相组合平面分布图，通过确定性建模法构建所述岩相组合模型。

4.如权利要求1所述的一种陆相页岩油储层地质建模的方法，其特征在于，所述S2中构建岩相模型，具体包括：

S21、针对井点内不同岩性数据进行空间分析，获得分析数据；所述分析数据包括：不同岩石的比例、变差函数和岩性垂向分布数据；

S22、基于所述岩相组合模型，结合所述分析数据，构建岩相模型。

5.如权利要求1所述的一种陆相页岩油储层地质建模的方法，其特征在于，所述S2中的离散裂缝网络模型，具体包括：大尺度离散裂缝网络模型、中尺度离散裂缝网络模型、小尺度离散裂缝网络模型，以及人工压裂缝模型。

6.如权利要求5所述的一种陆相页岩油储层地质建模的方法，其特征在于，所述S2中构建离散裂缝网络模型，包括：

针对所述岩相组合模型中的大尺度裂缝，通过地震断层解释进行识别，采用确定性建模法构建大尺度离散裂缝网络模型。

7.如权利要求5所述的一种陆相页岩油储层地质建模的方法，其特征在于，所述S2中构建离散裂缝网络模型，还包括：

针对所述岩相组合模型中的中尺度裂缝，采用蚂蚁追踪算法，通过对消除噪声的地震属性体进行多次蚂蚁追踪，从而识别出完整的中尺度裂缝；

从所述完整的中尺度裂缝中提取出裂缝片；

针对所述裂缝片，采用确定性建模法构建中尺度离散裂缝网络模型。

8.如权利要求5所述的一种陆相页岩油储层地质建模的方法，其特征在于，所述S2中构建离散裂缝网络模型，还包括：

针对所述岩相组合模型中的小尺度裂缝，采用序贯高斯模拟法构建裂缝强度模型；向所述裂缝强度模型中输入所述小尺度裂缝参数，从而构建小尺度离散裂缝网络模型。

9.如权利要求5所述的一种陆相页岩油储层地质建模的方法，其特征在于，所述S2中构建离散裂缝网络模型，还包括：

对目标地区微地震数据和稳定电场压裂缝监测数据进行统计，获得人工压裂缝参数；

针对所述人工压裂缝参数，采用确定性建模法构建人工压裂缝模型。

10.如权利要求1所述的一种陆相页岩油储层地质建模的方法，其特征在于，所述S3中的储层参数模型，包括孔隙度模型、渗透率模型、含油饱和度模型、游离烃含量模型、TOC模型和岩石力学参数模型。

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