petrel建模中的幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)

1、Petrel 建模中的幾點(diǎn)認(rèn)識(shí) 建模中的幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)引 言20 世紀(jì)初年代發(fā)展起來(lái)的以井資料為主的三維地質(zhì)建模技術(shù)，目前已成為油田開(kāi)發(fā)階段油藏研究的重要手段之一。Schlumberger 公司的 Petrel 雖然在地震解釋方面有不錯(cuò)的表現(xiàn)，但己經(jīng)不再是僅僅定位在建模上的勘探開(kāi)發(fā)一體化工具，建模仍然是它的突出特點(diǎn)。 在完成構(gòu)造建模的基礎(chǔ)上，分 2 個(gè)階段進(jìn)行建模:①采用針對(duì)離散變量(如巖相)的模擬方法，建立儲(chǔ)層骨架模型;②在儲(chǔ)層骨架邊界的

2、控制下，對(duì)儲(chǔ)層連續(xù)性變量的模擬方法建立儲(chǔ)層參數(shù)模型，相建模是 2 個(gè)階段建模的關(guān)鍵。筆者旨在探討 Petrel 軟件中進(jìn)行相建模和變差函數(shù)求取中的幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)。1. 1.相模型的建立 相模型的建立相分布控制著砂體分布，只有砂體內(nèi)才具有有效的儲(chǔ)層參數(shù)，不同相的儲(chǔ)層參數(shù)分布規(guī)律不同，相控建模過(guò)程充分體現(xiàn)了地質(zhì)思維和地質(zhì)知識(shí)，更增加了地質(zhì)因素對(duì)于屬性模型的控制。尤其是對(duì)于成巖與后生改造作用不強(qiáng)的儲(chǔ)層，原始沉積作用控制著儲(chǔ)層宏觀非均質(zhì)性，沉積相帶的

3、交替是制約儲(chǔ)層性質(zhì)的根本因素叫，當(dāng)沒(méi)有相約束時(shí)，各個(gè)儲(chǔ)層參數(shù)建模之間的差別相當(dāng)大，用沉積相或者巖相約束進(jìn)行相控建模成為必然選擇。相控建模時(shí)可采用沉積相約束和巖相約束 2 種方法，Petrel 在相建模和屬性建模中采用了 GSLIB 中成熟的技術(shù)和方法。隨機(jī)模擬的方法很多，目前應(yīng)用最多、最成功的方法是序貫?zāi)M方法，至于模擬相模型時(shí)采用哪種計(jì)算方法，這里不再贅述。盡管 Petrel 提供了多達(dá) 7 種建立相模型的方法，筆者僅就實(shí)際操作過(guò)程中

4、常用的 3 種進(jìn)行討論。1.1 手工勾繪沉積相圖使用手工勾繪的沉積相圖作為約束條件時(shí)，PeIrel 中的相控建模，就變成了相帶圖的立體化，模擬出的孔、滲邊界就是生硬的沉積相邊界。相的引入是作為參數(shù)模擬的邊界條件，在不同相的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)參數(shù)模擬，筆者認(rèn)為這種做法使 Petrel 的功能削弱了，可見(jiàn)，手工勾繪沉積相圖只適于對(duì)隨機(jī)模擬的相模型進(jìn)行局部修改。1.2 采用巖相模型代替沉積相模型為理想的相建模方法。應(yīng)用砂巖厚度圖或沉積相圖的數(shù)字化邊界數(shù)

5、據(jù)進(jìn)行處理得到趨勢(shì)面。2. 2.變差函數(shù)求取 變差函數(shù)求取屬性模型是在建立相分布模型的基礎(chǔ)上，利用已知的井?dāng)?shù)據(jù)和（或）地震數(shù)據(jù)，通過(guò)分層位、分相帶建立變異函數(shù)模型，運(yùn)用一定的插值(或模擬)方法建立不同的連續(xù)變量的分布模型，以更精確地表征儲(chǔ)層參數(shù)場(chǎng)的空間變化情況。2.1 變差函數(shù)變差函數(shù)是地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)的基本工具，它既能描述區(qū)域變量的空間結(jié)構(gòu)性，也能描述其隨機(jī)性，是進(jìn)行隨機(jī)模擬的基礎(chǔ)(圖 4)，變差圖中有 3 個(gè)主要特征值是 a、C 及 C0

6、，這 3 個(gè)特征值反映了儲(chǔ)層參數(shù)的空間變化特征，由圖中的幾何形態(tài)可以看出，在原點(diǎn)附近，變差函數(shù)值隨著距離的增大而增大。所謂的變程。是指當(dāng)距離超過(guò)某一范圍之后，變差函數(shù)值不再增大而穩(wěn)定在一個(gè)極限值附近，這個(gè)范圍稱(chēng)為變程。對(duì)于縱坐標(biāo)的極限值（C+C0）和塊金常數(shù) C0（指原點(diǎn)處的變差函數(shù)值）是測(cè)量誤差和微礦化結(jié)構(gòu)所致。變程 a 反映了區(qū)域變量的相關(guān)范圍，在變程范圍內(nèi)，區(qū)域變量具有空間相關(guān)性;在變程范圍外，區(qū)域變量不再具有空間相關(guān)性。在計(jì)算變

7、差函數(shù)時(shí)，分別計(jì)算 3 個(gè)方向的變差函數(shù)，并不斷變換主方向的角度，以充分分析各向異性，基臺(tái)值能反映儲(chǔ)層參數(shù)在某個(gè)方向變化的幅度。變差函數(shù)類(lèi)型有球型、指數(shù)型、高斯型 3 種類(lèi)型。應(yīng)用各種類(lèi)型模型時(shí)，儲(chǔ)層參數(shù)沿某個(gè)方向的變化速度不同。當(dāng)變差函數(shù)到達(dá)臺(tái)基后，即使再增加變程，函數(shù)值不再變化，即交點(diǎn)以外的采樣點(diǎn)的貢獻(xiàn)為零，根據(jù)交點(diǎn)確定變程內(nèi)的自變量己能完整地反映變量的變化。主方向的確定及原始樣本變差函數(shù)在各方向上的變程參數(shù)選擇主要是變差函數(shù)參數(shù)的

8、求取。變差函數(shù)的變程大小，不僅能反映某個(gè)區(qū)域變量在某一方向上變化的大小，同時(shí)還能從總體上反映出區(qū)域變量的載體(如砂巖)在某個(gè)方向的平均尺度，從而可利用變程來(lái)預(yù)測(cè)砂體的某個(gè)方向的延仲尺度，以實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)砂體規(guī)模為目的。對(duì)于儲(chǔ)層屬性模型的模擬，目前應(yīng)用最多的是序貫高斯模擬方法。在序貫高斯模擬中，條件數(shù)據(jù)首先轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)高斯值，來(lái)確定轉(zhuǎn)換后數(shù)據(jù)的變差函數(shù)。在每個(gè)節(jié)點(diǎn)處，根據(jù)模擬值和條件數(shù)據(jù)得到克里金估計(jì)值以及相關(guān)的克里金方差被用來(lái)確定條件高斯分布。