1、儲(chǔ)層表征與建模作業(yè)四三維儲(chǔ)層建模報(bào)告一、作業(yè)概況及要求1、工區(qū)概況本次作業(yè)建模工區(qū)的范圍沿x、y、z方向?yàn)?000X1300X20米。三維網(wǎng)格數(shù)為100X130X10網(wǎng)格大小為10X10X穌。主要沉積的砂體為發(fā)育在泛濫平原泥巖上的河道砂體，且河道砂體近東西向展布。另有部分河道發(fā)育決口扇砂體。所有350井均為直井。垂向上每口井分為10個(gè)小層，每層厚度為2米井?dāng)?shù)據(jù)文件(well.dat)中給出了每口井的x,y坐標(biāo)和每個(gè)小層的中部深度，以及每個(gè)小層的沉積相類型和波阻抗、孔隙度、滲透率數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)格式為Gslib格式。提供的三維波阻抗數(shù)據(jù)體文件(imped.dat)也采用了Gslib的格式。波阻抗的三維

2、網(wǎng)格劃分與建模工區(qū)一致。使用軟件為斯坦福大學(xué)油藏預(yù)測(cè)中心開發(fā)的SGeMS2、作業(yè)要求要求根據(jù)所提供的建模工區(qū)及相應(yīng)350口井的井?dāng)?shù)據(jù)、三維波阻抗數(shù)據(jù)體，進(jìn)行三維儲(chǔ)層建模。其主要內(nèi)容包括對(duì)儲(chǔ)層參數(shù)的數(shù)據(jù)分析、變差函數(shù)分析及擬合變差函數(shù)的求取、三維相確定性和隨機(jī)模型的建立、三維儲(chǔ)層確定性和隨機(jī)模型的建立。二、作業(yè)實(shí)施1、數(shù)據(jù)分析主要包括：繪制各變量直方圖，統(tǒng)計(jì)各個(gè)變量的分布(均值、方差等)；繪制不同變量交會(huì)圖，研究變量之間相關(guān)性；了解工區(qū)儲(chǔ)層相以及參數(shù)特征等為后續(xù)建模工作做準(zhǔn)備(1)沉積相分布如圖1所示,1,2,3分別代表河道(channel),決口扇(crevass*,泛濫平原(floodpla

3、in)0可知，上述三種沉積相的比例分別為0.51,0.06,0.43。在建模中，使用該相比例作為三維模擬的約束條件。圖1沉積相比例圖(2)沉積相與孔隙度、滲透率的相關(guān)性由圖2可知，各種相的孔隙度差別不大。其中，河道砂體孔隙度分布比較集中且值較大；決口扇孔隙度變化范圍大，孔隙度值中等；泛濫平原孔隙度值較小。圖2沉積相與孔隙度關(guān)系圖3沉積相與滲透率關(guān)系由圖3可知，各種相的滲透率差異較為明顯，其分布與孔隙度類似，河道砂體滲透率變化范圍大；決口扇滲透率分布較為集中；泛濫平原滲透率值較小。(3)孔隙度、滲透率分布圖4孔隙度分布直方圖由圖4可知，孔隙度最大值為0.347,最小值為0.0091,中值為0.2

4、046,均值為0.185,方差為0.0123?？紫抖确植汲尸F(xiàn)出十分明顯的雙峰特征，左峰在0.05左右，右鋒在0.28左右。圖5滲透率分布直方圖由圖5可知，滲透率最大值為4290.6,最小值為0.5756,中值為103.091,均值為219.524,方差為117221。其分布也呈現(xiàn)出十分明顯的雙峰特征，左峰在8左右，右鋒在130左右。滲透率分布與孔隙度具有明顯的相似性。(4)孔隙度與滲透率相關(guān)性圖6孔隙度與滲透率交會(huì)圖從圖6中可以看出，孔隙度與滲透率有明顯的正相關(guān)關(guān)系(5)井點(diǎn)波阻抗分布波阻抗最大值為12787.8,最小值為5075.01,中值為7136.47,均值為7746.05,方差2.77

5、9X106。其分布也呈現(xiàn)出較為明顯的雙峰特征，左峰在6200左右，右鋒在9800左右。滲透率分布與孔隙度有明顯的相似性。圖7井點(diǎn)波阻抗分布直方圖(6)波阻抗與孔隙度、滲透率相關(guān)性圖8波阻抗與孔隙度交會(huì)圖m廂perBEtibiLatyvalue如圖8示，波阻抗與孔隙度有顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系，呈現(xiàn)出三條直線。不同相波阻抗與孔隙度關(guān)系相似。tacwi辦BLILtlftlr-HtiM圖9波阻抗與滲透率交會(huì)圖如圖9示，波阻抗與滲透率有明顯的負(fù)相關(guān)關(guān)系。波阻抗與孔隙度、滲透率以及孔滲之間的良好相關(guān)關(guān)系是建模中協(xié)同模擬的依據(jù)。2、變差函數(shù)分析首先進(jìn)行實(shí)驗(yàn)變差函數(shù)及擬合變差函數(shù)的計(jì)算，表征相、儲(chǔ)層參數(shù)的空間相關(guān)性

6、和結(jié)構(gòu)性，用擬合的變差函數(shù)作為建模的輸入。（1）變差函數(shù)搜索參數(shù)設(shè)置設(shè)置計(jì)算方向?yàn)?0度（平行河道方向）和0度（垂直河道方向），方向容限22.5度，滯后距20m,滯后容限10m。（2）沉積相實(shí)驗(yàn)變差函數(shù)及擬合變差函數(shù)指示克里金法需要輸入各相的變差函數(shù)，序貫指示模擬法需要輸入相的變差函數(shù)。首先對(duì)沉積相做指示變換，然后分別對(duì)各相進(jìn)行實(shí)驗(yàn)變差函數(shù)和變差函數(shù)擬合。1）河道實(shí)驗(yàn)變差函數(shù)及擬合變差函數(shù)（如下圖10、11所示）河道擬合變差函數(shù)：主變程方向90度，主變程290m,次變程130m,垂向變程2m,指數(shù)模型，塊金值0.06,基臺(tái)值0.24（拱高0.18）。2）決口扇實(shí)驗(yàn)變差函數(shù)及擬合變差函數(shù)（如下圖

7、12、13所示）決口扇擬合變差函數(shù)：主變程方向90度，主變程150m,次變程80m,垂向變程2m,高斯模型，塊金值0.01,基臺(tái)值0.055（拱高0.045）圖12決口扇主變程方向變差函數(shù)圖13決口扇次變程方向變差函數(shù)3）泛濫平原實(shí)驗(yàn)變差函數(shù)及擬合變差函數(shù)（如下圖14、15所示）泛濫平原擬合變差函數(shù)：主變程方向90度，主變程240m,次變程180m,圖14泛濫平原主變程方向變差函數(shù)圖15泛濫平原次變程方向變差函數(shù)4）沉積相實(shí)驗(yàn)變差函數(shù)及擬合變差函數(shù)（如下圖16、17所示）沉積相擬合變差函數(shù)：主變程方向90度，主變程250m,次變程180m,垂向變程2m,指數(shù)模型，塊金值0.2,基臺(tái)值0.9（拱

8、高0.7）。圖16沉積相主變程方向變差函數(shù)圖17沉積相次變程方向變差函數(shù)（3）孔隙度實(shí)驗(yàn)變差函數(shù)及擬合變差函數(shù)使用協(xié)同克里金對(duì)參數(shù)插值模擬需要對(duì)滲透率進(jìn)行對(duì)數(shù)變換，以減弱其離散18、性；使用高斯域的模擬方法需要對(duì)參數(shù)插值模擬需要首先進(jìn)行正態(tài)分布轉(zhuǎn)換，模擬后再進(jìn)行逆變換。下面給出孔隙度、滲透率數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換后分布直方圖（如圖19示）及轉(zhuǎn)換后數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)變差函數(shù)和擬合變差函數(shù)。正態(tài)變換后孔隙度擬合變差函數(shù)如圖20、21示：主變程方向90度，主變程190m,次變程110m,垂向變程2m,指數(shù)模型，塊金值0.5,基臺(tái)值2.1（拱高圖20孔隙度主變程方向變差函數(shù)圖21孔隙度次變程方向變差函數(shù)正態(tài)變換后滲透率擬合變

9、差函數(shù)如圖22、23示：主變程方向90度，主變程230m,次變程180m,垂向變程2m,指數(shù)模型，塊金值0.8,基臺(tái)值3.1（拱高3）滲透率對(duì)數(shù)變換圖26對(duì)數(shù)滲透率次變程變差函數(shù)對(duì)數(shù)變換后滲透率擬合變差函數(shù)：主變程方向90度，主變程150m,次變程130m,垂向變程2m,指數(shù)模型，塊金值0.1,基臺(tái)值0.7（拱高0.6）。4）波阻抗實(shí)驗(yàn)變差函數(shù)及擬合變差函數(shù)波阻抗擬合變差函數(shù)如圖27、28示：主變程方向90度，主變程200m,次變程130m,垂向變程2m,指數(shù)模型，塊金值800000,基臺(tái)值2750000（拱高1950000）,對(duì)其進(jìn)行正態(tài)分布轉(zhuǎn)換后如圖20、21、22示圖27波阻抗主變程方向

10、變差函數(shù)圖28波阻抗次變程方向變差函數(shù)圖20波阻抗正態(tài)分布轉(zhuǎn)換直方圖圖30波阻抗主變程方向變差函數(shù)圖31波阻抗次變程方向變差函數(shù)正態(tài)變換波阻抗擬合變差函數(shù)：主變程方向90度，主變程120m,次變程90m,垂向變程2m,指數(shù)模型，塊金值0.2,基臺(tái)值0.95（拱高0.75）。變差函數(shù)模型的數(shù)學(xué)表達(dá)式：指數(shù)模型:h=0式中，C0為塊金佰，ci為拱高，h為滯后距，a為變程ft>0h>03、三維相模型1）三維相概率模型采用指示克里金方法，首先對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行指示變換，分別求取變差函數(shù)，然后對(duì)各相分別模擬，建立各相概率模型河道決口扇泛濫平原圖32三維相概率模型2）三維相隨機(jī)模型使用井點(diǎn)相數(shù)據(jù)和相擬

11、合變差函數(shù)作為輸入，使用各相比例及相概率模型作為約束，建立三維相隨機(jī)模型。圖33三維相隨機(jī)模型（給出6個(gè)圖）4、三維儲(chǔ)層參數(shù)模型數(shù)據(jù)分析結(jié)果顯示，工區(qū)波阻抗數(shù)據(jù)與孔隙度和滲透率有良好的相關(guān)性，故對(duì)孔隙度采用波阻抗進(jìn)行協(xié)同克里金插值模擬，對(duì)滲透率數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)數(shù)變換，并用孔隙度進(jìn)行協(xié)同模擬，并對(duì)滲透率模擬結(jié)果進(jìn)行反變換。1）孔隙度、滲透率參數(shù)確定性模型孔隙度滲透率圖34儲(chǔ)層參數(shù)三維確定性模型2）孔隙度、滲透率參數(shù)隨機(jī)模型基于高斯域的參數(shù)建模算法，要求對(duì)建模輸入數(shù)據(jù)服從標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布（均值為0,方差為1）。使用正態(tài)分布轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)進(jìn)行協(xié)同序貫高斯模擬，模擬后對(duì)模型進(jìn)行反變換。實(shí)現(xiàn)了6個(gè)隨機(jī)模擬如下圖35所示：孔隙度滲透率孔隙度滲透率孔隙度滲透率孔隙