三維建模

朱小麗（中國(guó)石油大港油田勘探開發(fā)研究院，天津 大港 300208）

三維建模

朱小麗（中國(guó)石油大港油田勘探開發(fā)研究院，天津 大港 300208）

三維地質(zhì)建模的基礎(chǔ)是前期工作所取得的所有成果，將這些成果按照建模軟件Direct的外部數(shù)據(jù)格式輸入軟件中，建立數(shù)據(jù)庫(kù)來管理。

三維構(gòu)型建模儲(chǔ)層構(gòu)型高斯模擬

1 三維構(gòu)型建模

在三維構(gòu)造建模的基礎(chǔ)上，以沉積模式為指導(dǎo)，應(yīng)用井資料（單井構(gòu)型解釋成果）進(jìn)行井間三維預(yù)測(cè)（模擬或插值），建立三維構(gòu)型模型，定量描述儲(chǔ)集砂體的大小、幾何形態(tài)及其三維空間分布并為儲(chǔ)層參數(shù)建模奠定基礎(chǔ)。三維構(gòu)型模型將體現(xiàn)各構(gòu)型要素（心灘壩、辮狀河道、廢棄河道、溝道、落淤層、泛濫平原等）的空間展布特征及夾層的分布特征。

1.1 構(gòu)型建模方法概述

儲(chǔ)層構(gòu)型與沉積相一樣，屬于離散屬性的參數(shù)，因此相建模的方法在構(gòu)型建模中也可使用。主要的建模方法有：

（1）示性點(diǎn)過程

示性點(diǎn)過程（標(biāo)點(diǎn)過程）作為一種面向?qū)ο蠡蚧谀繕?biāo)的模擬方法，具有其獨(dú)有的優(yōu)點(diǎn)，即使用靈活，一些先驗(yàn)的地質(zhì)知識(shí)可以容易的作為條件信息加入到模型中去，而研究區(qū)河口壩沉積尚無定量的先驗(yàn)?zāi)Ｊ剑虼藨?yīng)用這種方法建模有較大的難度。

（2）截?cái)喔咚鼓M方法

截?cái)喔咚鼓M方法適合于相帶呈排序分布的沉積相模擬，它的一個(gè)十分有意義的特征是可以很有效地結(jié)合層序地層學(xué)原理進(jìn)行三維沉積相建模，但本區(qū)微相分布不具有嚴(yán)格的排序特征。

（3）指示模擬方法

指示模擬方法最大的優(yōu)點(diǎn)是可以模擬復(fù)雜各向異性的地質(zhì)現(xiàn)象及連續(xù)分布的極值。對(duì)于具有不同連續(xù)性分布的類型變量，可指定不同的變異函數(shù)，從而可建立各向異性的模擬圖像。

1.2 網(wǎng)格設(shè)置

為了進(jìn)行三維構(gòu)型建模，必須在三維構(gòu)造格架內(nèi)對(duì)儲(chǔ)層進(jìn)行三維網(wǎng)格化，即將實(shí)際的地質(zhì)體按X、Y、Z方向劃分成一系列網(wǎng)格。X、Y方向網(wǎng)格較為簡(jiǎn)單，根據(jù)油田需要以及各構(gòu)型單元平面展布規(guī)模，故平面網(wǎng)格設(shè)置為10m×10m。而Z方向設(shè)置采用等網(wǎng)格設(shè)置，同時(shí)在網(wǎng)格數(shù)設(shè)置時(shí)需保證韻律層平均垂向厚度在0.2m左右，以保證不丟失隔夾層信息（圖1）

圖1 -建模井區(qū)三維網(wǎng)格體

1.3 構(gòu)型模型結(jié)果

以井點(diǎn)的構(gòu)型數(shù)據(jù)和構(gòu)型聯(lián)井剖面（圖2）為硬數(shù)據(jù)，設(shè)置合適的網(wǎng)格大小（為能準(zhǔn)確反映隔夾層特征，垂向網(wǎng)格應(yīng)在0.2m左右），采用序貫指示的模擬方法，以辮狀河沉積學(xué)理論為指導(dǎo)，在經(jīng)過人機(jī)交互后處理，使得得到的構(gòu)型模型更符合理論知識(shí)和實(shí)際生產(chǎn)現(xiàn)狀。

圖2 建模井區(qū)構(gòu)型解釋連井剖面

圖3為建模區(qū)三個(gè)單層三維構(gòu)型模型，圖4為建模井區(qū)單層構(gòu)型柵狀圖，構(gòu)型模型再現(xiàn)了3、4、5級(jí)構(gòu)型界面所限定的構(gòu)型單元的空間分布特征。溝道在心灘壩內(nèi)隨機(jī)分布，因此模型得到的僅僅只是其中一種分布特征，而落淤層的分布特征基本確定，在心灘壩內(nèi)部連片分布。

通過建立的建模井區(qū)三維構(gòu)型模型，再現(xiàn)了研究區(qū)寬壩窄河道的構(gòu)型分布樣式，泥質(zhì)、半泥質(zhì)充填的辮狀河道在砂質(zhì)充填的辮狀河道內(nèi)呈孤立的透鏡體分布，落淤層連片分布，溝道泥巖呈窄條帶狀在心灘壩砂體內(nèi)隨機(jī)分布。

圖3 建模井區(qū)單層構(gòu)型模型（顯示部分井）

圖4 建模井區(qū)單層構(gòu)型模型柵狀圖（顯示部分井）

2 三維儲(chǔ)層參數(shù)建模

儲(chǔ)層參數(shù)受控于儲(chǔ)層構(gòu)型的分布，同一構(gòu)型內(nèi)部的儲(chǔ)層參數(shù)具有相同的地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)特征。本項(xiàng)目采用構(gòu)型控制參數(shù)建模的思路，以三維儲(chǔ)層構(gòu)型模型為約束，按“二步建模”的方法，分構(gòu)型建立儲(chǔ)層參數(shù)三維定量模型。具體算法采用基于象元的序貫高斯方法，進(jìn)行儲(chǔ)層參數(shù)建模。

儲(chǔ)層孔隙度、滲透率三維模型，反映了地下儲(chǔ)層的參數(shù)分布特點(diǎn)。通過地質(zhì)模型的建立，為油藏?cái)?shù)值模擬及剩余油分布研究提供了可靠的地質(zhì)依據(jù)。

從數(shù)據(jù)類型來看，建模數(shù)據(jù)包括各井的坐標(biāo)數(shù)據(jù)、地層分層數(shù)據(jù)、構(gòu)型與隔夾層數(shù)據(jù)及儲(chǔ)層參數(shù)解釋數(shù)據(jù)。