基于三维马尔可夫链模型的岩性随机模拟

应用马尔可夫链模型进行三维储层随机模拟一直是油气储层随机模拟中的难点,在二维马尔可夫链模型的基础上提出了三维马尔可夫链模型及其计算公式,解决了应用马尔可夫链进行三维储层岩性随机模拟的问题。对于水平方向岩性转移概率矩阵求取困难的问题,提出了从钻井的岩性资料出发,运用瓦尔特相律来推测其他方向岩性转移概率的方法,并推导出了利用垂直方向的转移记数矩阵求取水平方向上转移记数矩阵和转移概率矩阵的公式。在此思路下,对某地区进行岩性模拟,并与序贯指示模拟方法结果进行了对比,证明了这种方法能更准确反映砂体的空间分布特征。     

应用马尔可夫链预测火山岩岩相的空间展布

通过分析测井曲线特征,对松辽盆地南部某区块深层火山岩岩相和亚相进行了划分.利用马尔可夫链对研究区深层火山岩油气藏的岩相以及亚相的二维展布进行了井间预测.二维马尔可夫链模型的算例表明,火山岩岩相符合马尔可夫特性,利用马尔可夫链预测火山岩空间分布对于火山岩油气勘探具有一定的指导作用.     

基于马尔科夫链先验模型的贝叶斯岩相识别

基于贝叶斯判别法的基本理论,通过实际应用,文中归纳出基于马尔科夫链先验模型的贝叶斯判别法识别岩性的主要步骤：①选择确定关键井,联合应用岩心、测井信息定义岩相;②进行岩石物理分析,扩展训练数据,由测井数据合成地震属性,估算地震岩相的条件概率密度函数;③将测井数据得到的地震属性利用Backus平均进行尺度放大;④利用基于马尔科夫链先验模型的贝叶斯判别方法,得到样点的后验概率密度函数,从而获得岩相的最大后验概率解。为了验证方法的有效性,将该方法应用于模型数据和海上实际资料,并采用熵和贝叶斯分类混淆矩阵对加入马尔科夫链前、后的效果进行评价,得到了较好的岩相预测结果。     

应用随机模拟方法预测岩性圈闭

波阻抗与岩性之间具有一定的概率相关关系。综合应用多学科信息进行岩性圈闭的随机建模研究，基本步骤包括：建立井眼岩性的一维模型，作为三维岩性建模的控制数据；测井约束三维地震反演，获取高分辨率的三维波阻抗数据体；对波阻抗与岩性进行概率相关分析；根据沉积相类型选择随机建模方法后，进行地质统计特征分析；在三维构造建模的基础上进行三维岩相随机建模，获取多个模拟实现，进行多解性评价。以东营凹陷营11区块沙河街组滑塌浊积扇岩性圈闭随机模拟为例，说明这一研究过程的基本步骤。图4参11     

多次储层随机建模与砂体预测符合率

利用储层随机建模的指示模型,以大庆油田一个地区的222口井测井资料求取的岩相单元资料为依据,用多个随机种子分布求取的储层随机建模的多个实现,对该地区岩相单元空间分布进行了预测。从检验储层随机建模砂体预测的精度的角度,对砂体预测符合率进行了定义,并研究了随机建模砂体预测符合率和随机建模岩相单元比例的预测值。利用这两个概念,可以从储层随 机建模的岩相单元空间分布的多个实现中选择出最合理的岩相单元。该方法具有较高的砂体预测符合率,尤其适用于大庆油田这样已有多套井网加密的地区。     

储层四维建模方法研究

传统的建模方法包括确定性建模和随机建模,但它们不能实现储层参数在时间维的预测.建立储层参数的四维模型能够揭示储层参数在四维空间的分布和演化规律,对剩余油的进一步挖潜具有重要的理论和现实意义.在充分吸取已有2种储层四维建模方法优点的基础上,提出了一种建立储层四维模型的新方法:首先结合实验分析、生产动态等资料,来求取历史储层参数;接着利用人工神经网络方法,对历史储层参数进行学习与训练,总结出各井点储层参数随时间的演变规律,进而对未来的井点储层参数做出预测;然后建立起构造模型,应用随机模拟或克里金插值方法来预测井间的储层参数;最后应用三维数据场可视化技术,对各个开发时期的储层参数进行显示.通过该方法建立起江苏油田庄2断块E1 f1-1 小层舍油饱和度的四维模型,结合生产动态数据分析,发现所建的四维模型较准确的反映了E1 f1-11 小层含油饱和度在三维空间的分布和演化规律.     

页岩气储层岩石三维数字岩心建模——以导电性模型为例

由于页岩气储层具有低孔低渗、各向异性突出、矿物组分复杂等特点,作为基础研究的岩石物理实验开展非常困难,三维数字岩心模型的建立可为其物理特性的数值模拟奠定基础,但常规的建模方法并不适用于复杂的页岩气储层。利用页岩气储层的二维SEM—EDS图像获得其各组分的分布特征,选取导电性模拟需要的组分(孔隙、黏土矿物、黄铁矿、有机质等)以及可以体现岩石宏观特性的尺度(40μm~3),选用马尔可夫链—蒙特卡罗(MCMC)法并加以改进,分别构建各微观组分的三维模型,并将这些模型嵌套组合,最终获得包含导电性相关的矿物组分以及原始结构特征的页岩气储层微米级三维数字岩心。对建模方法和建模的结果进行了评价,结果表明建立的数字岩心模型可以进行页岩气储层导电性的数值模拟研究,也为页岩气储层其他物理性质的三维数字岩心建模提供了思路;提出了建模方法中存在的问题和不足,对以后的页岩气储层数字岩心建模方面的研究提出了建议。     

岩性气藏地质建模研究—以苏59区块为例

苏59区块有效砂体连续性差,储层非均质性强,气水关系复杂。在对该区块气藏地质特征综合研究的基础上,以petrel软件为依托,结合单井资料、地震解释数据建立了工区的构造模型,通过对测井泥质含量曲线划分建立单井岩相模型,以砂岩密度、砂体宽厚比、趋势面约束等条件选取建模参数,采用序代指示算法建立三维岩相地质模型,进而在岩相控制下建立三维地质属性模型。建模结果表明:建模过程中选取的参数准确,地质模型与该区的地质认识符合程度较高,为准确评价气田的储层性质及开发潜力提供了可靠依据。     

多级相控建模在B区块的应用

随着对油藏模型精确度要求的不断提高,运用可掌控的约束条件,在常规建模流程的基础上,采用多级相控建模技术,以储层地质数据库为基础,建立沉积微相模型。在其严格约束下,采用序贯指示算法建立岩相模型,再用优选出的岩相模型约束,建立储层属性模型。多级相控建模技术,提高建模精度,减少随机建模的不确定性,较精准地刻画储层砂体内部非均质性,为油藏开发方案设计提供更好的地质模型,实现井间储层多学科一体化、三维定量化及可视化预测[1]。     

基于多尺度数据融合Markov链模型的岩性随机模拟

Markov链模型在储层随机建模中发挥着越来越重要的作用,但难以融合岩心、测井、地震等多尺度数据限制了它在实际中的应用。依据前人研究的结果,提出了将多尺度数据融入到Markov链模型中的相关方法和公式,即将大尺度数据作为条件数据以贝叶斯公式表达,同时利用公式将小尺度数据转换为井点硬数据。应用此方法对SL盆地Y地区过井剖面进行的岩性模拟表明,相对于无数据融合的方法,此方法能更加直观、准确地揭示薄岩性层的分布。     

基于马尔科夫修正的潜油泵灰色振动预测模型

针对潜油泵振动状态数据具有波动性的问题,建立了基于马尔科夫方法对灰色预测结果修正的预测模型。首先利用灰色等维新息GM(1,1)模型对样本数据进行灰色预测,然后根据状态实测数据与其灰色预测结果之间的误差百分比划分马尔科夫状态区间,建立马尔科夫状态转移概率矩阵。用马尔科夫状态转移概率矩阵和当前状态的误差百分比状态向量计算得到马尔科夫修正值,对灰色预测结果进行修正,实现对设备波动状态参数的预测。潜油泵振动状态数据的预测结果表明,基于马尔科夫修正的灰色预测模型不仅比马尔科夫预测模型和灰色预测模型具有更高的预测精度,而且对波动数据的变化趋势具有更高的灵敏度,能够及时反映波动的变化,从而提高了预测精度。     

A reservoir simulation approach for modeling of naturally fractured reservoirs

In this investigation, the Warren and Root model proposed for the simulation of naturally fractured reservoir was improved. A reservoir simulation approach was used to develop a 2D model of a synthetic oil reservoir. Main rock properties of each gridblock were defined for two different types of gridblocks called matrix and fracture gridblocks. These two gridblocks were different in porosity and permeability values which were higher for fracture gridblocks compared to the matrix gridblocks. This model was solved using the implicit finite difference method. Results showed an improvement in the Warren and Root model especially in region 2 of the semilog plot of pressure drop versus time, which indicated a linear transition zone with no inflection point as predicted by other investigators. Effects of fracture spacing, fracture permeability, fracture porosity, matrix permeability and matrix porosity on the behavior of a typical naturally fractured reservoir were also presented.     

水平缝五点井网整体压裂参数优化

整体压裂技术是低渗透浅层油藏有效开发的重要技术手段。为了对某油田B区块有效实施水力压裂增产改造,必须设计合理的参数。根据该区块浅层油层改造的实际需要,研究水力裂缝时建立两维两相的水平裂缝模型,不考虑裂缝垂直方向上流动,建立了五点井网条件下三维两相油藏数值模拟模型,研究了水平裂缝半长和导流能力对油井产量、注采条件下的采收率和最终采收率等指标的影响,优化了水平裂缝参数。研究结果表明,在该区块对于五点井网,压裂效果并非半径比和导流能力越大越好,而是存在一个合适的范围,优化的裂缝半长为25～30m,导流能力为20μm2.cm较合适。确定最优整体压裂方案,争取最少的投入获得最好的效益,实现区块整体高效开发。     

裂缝性封闭页岩气藏物质平衡方程及储量计算方法

从物质平衡原理出发,运用Langmuir吸附模型,同时考虑基质孔隙体积和裂缝孔隙体积随地层压力的变化,推导出了封闭性页岩气藏物质平衡方程.实例应用表明,该方程可有效计算页岩气藏储量.计算结果表明,页岩气藏基质系统储量很小,裂缝系统储量更小.     

多尺度岩溶相控碳酸盐岩缝洞型油藏储集体建模方法

以塔河油田为代表的碳酸盐岩缝洞型油藏是中国近年来投入开发的大型油藏,其储集空间类型主要为大型溶洞、溶蚀孔洞及裂缝,且尺度大小悬殊,形态不规则,分布不连续。定量表征孔、洞、缝在三维空间的分布一直是该类油藏开发的技术难题,目前尚缺乏有效的储层建模方法。以塔河油田4区碳酸盐岩缝洞型油藏为原型,研究并提出了多尺度岩溶相控缝洞储集体建模方法,即在古岩溶发育模式控制下,根据缝洞尺度的差异,采用两步法建模：第1步建立4个单一类型储集体离散分布模型,即利用地震识别大型溶洞和大尺度裂缝,通过确定性建模方法,建立离散大型溶洞模型和离散大尺度裂缝模型;在岩溶相控约束下,基于溶洞发育概率体和井间裂缝发育概率体,采用随机模拟多属性协同模拟方法,建立溶蚀孔洞模型和小尺度离散裂缝模型。第2步采用同位条件赋值算法,将4个单一类型储集体模型融合成多尺度离散缝洞储集体三维分布模型。该模型的建立定量表征了缝洞储集体在三维空间的展布特征,可以为油田开发奠定坚实的地质基础。     

碳酸盐岩缝洞型油藏三维地质建模方法——以塔河油田四区奥陶系油藏为例

碳酸盐岩缝洞型油藏储集空间类型主要为大型溶洞、溶蚀孔洞及裂缝,尺度大小悬殊,形态不规则,分布不连续。定量刻画孔、洞、缝在三维空间的展布一直是该类油藏开发的技术难题,目前尚缺乏有效的地质建模方法。以塔河碳酸盐岩缝洞型油藏为原型,提出了多元约束碳酸盐岩缝洞型油藏三维地质建模方法,即在古岩溶发育模式控制下,采用两步法建模。第一步,建立4个单一类型储集体模型:首先利用地震识别的大型溶洞和大尺度裂缝,通过确定性建模方法,建立离散大型溶洞模型和离散大尺度裂缝模型;然后在岩溶相控约束下,基于溶洞发育概率体和井间裂缝发育概率体,采用随机建模多属性协同模拟方法,建立溶蚀孔洞模型和小尺度离散裂缝模型。第二步,采用同位条件赋值算法,将4个单一类型模型融合成多尺度离散缝洞储集体三维地质模型。该模型定量刻画了缝洞储集体在三维空间的展布特征,为油田开发奠定了坚实的地质基础。     

突变理论在煤层气储层评价中的应用——以准噶尔盆地砂沟井田为例

煤层气储层评价的方法较多,但将突变理论应用于该类储层的评价则少见。为此,在分析突变理论原理的基础上,综合考虑A（资源特征）、B（开采性能）、C（煤层特征）、D（构造特征）等因素,根据层次分析法原理,建立由目标层、准则层和指标层组成的煤层气储层评价多层次结构,确定了煤层气储层评价突变模型。其中指标层A1（含气量）、A2（资源丰度）、A3（含气饱和度）构成燕尾突变模型;B1（储层渗透率）、B2（储层压力）、B3（顶板孔隙度）、B4（底板孔隙度）构成蝴蝶突变模型;C1（煤层厚度）、C2（煤级）、C3（灰分）构成燕尾突变模型;D1（构造特征）、D2（水文特征）构成尖点突变模型;准则层A、B、C、D构成蝴蝶突变模型。运用突变理论对新疆准噶尔盆地南部煤田砂沟井田煤层气储层进行了评价,得出砂沟井田煤层气储层中下侏罗统八道湾组（J₁b）第5号煤层最有利,然后依次为第6、8、9、19号煤层。突变理论模型与模糊综合评判结果一致,该方法减少了以往评价模型中人为主观因素,评价方法更简单,评价结果更可靠,为煤层气储层评价提供了一条新途径。     

稠油油藏出砂冷采渗流机理研究

为了研究稠油油藏出砂冷采的渗流机理，准确预测其开采动态，在对储层岩土和砂粒受力分析的基础上，建立了骨架砂剥离判断准则和可动砂启动判断准则；运用有效应力原理、质量守恒原理、虚位移原理和虚功等效原则，建立了稠油油藏出砂冷采三维四相多组分渗流数学模型和岩土单元平衡方程，并探讨其求解方法。该模型的建立对于正确认识和高效开发稠油油藏具有重要意义。     

珠江口盆地B油田储量参数概率分布

针对珠江口盆地某油田圈闭面积大、构造不规则且井资料少等问题,为了准确获取储量大小、潜力和风险,采用概率法进行储量快速评估是目前最为有效的方法。以B油田Z5油藏为例,考虑到该油藏构造两翼较陡以及中间过渡带较长且井控程度较低,采用面积-厚度-形状因子法构建岩石体积模型,提出根据油藏形状分为N个模块,分模块精细刻画Z5油藏形态,降低构造形态不规则对储量的影响。其中有效厚度、孔隙度采用对数正态分布,含油饱和度采用正态分布,含油面积、体积系数和原油密度均采用单值分布模型,建立各参数概率分布以及储量概率分布模型。结果表明,概算法P_mean储量结果与该油藏确定性方法计算储量规模接近,两者误差不到4%。结合地质参数对储量大小敏感性分析结果,可指导油藏部门进行储量敏感性、经济性、风险和潜力的深入研究,为开发方案与决策的制定提供依据。