一種基于沉積過程的河流相儲集層隨機建模方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及油氣勘探開發(fā)技術(shù)領(lǐng)域，更具體地來說是一種基于沉積過程的河流相 儲集層隨機建模方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 河流相儲層是我國重要的油氣儲層，由于其規(guī)模較小，橫向變化快，儲層非均質(zhì)性 十分嚴(yán)重，常規(guī)的方法很難對其進行定量表征。儲層隨機建模技術(shù)經(jīng)過二十幾年的發(fā)展，在 描述儲層非均質(zhì)性、綜合各類信息、評價不確定性等方面具有明顯優(yōu)勢，為河流相儲層建模 提供了方法和技術(shù)。目前的隨機建模方法主要有基于目標(biāo)的方法、基于像元的方法、多點地 質(zhì)統(tǒng)計學(xué)方法和基于沉積過程的建模方法。基于沉積過程的建模方法相對其他三種建模方 法來說，具有將與沉積過程有關(guān)的地質(zhì)信息以及一些先驗的地質(zhì)知識整合到模型中，能夠 較為真實地再現(xiàn)河流相儲集層構(gòu)型要素（如河道砂體、點壩、天然堤、決口扇）的幾何形態(tài) 和相互聯(lián)系以及它們的演化過程（如改道、側(cè)向迀移）的優(yōu)勢，可以建立比較真實的儲集層 地質(zhì)模型，提高了儲集層的建模精度，降低了儲集層預(yù)測中的一些不確定性。
[0003] 但是，目前基于沉積過程的河流相儲集層隨機建模方法存在兩個問題：一是只有 對河道沉積過程的模擬，沒有對河道之外的沉積物進行模擬，比如河道邊上的堤岸和溢岸 的沉積物，而且還應(yīng)有它們的分布范圍和大致面積等。事實上，曲流河流動過程中會發(fā)生擺 動，擺動過程中會形成點壩，點壩彎曲到一定程度后會發(fā)生決口，決口后形成新的河道，原 來的河道被廢棄，新的河道再繼續(xù)擺動，并持續(xù)這一過程。在擺動過程中，每一期都會形成 側(cè)積體，如果擺動的幅度大，側(cè)積體之間會有一些間互存在。二是整個模擬過程中，河道在 剖面上只是在同一個高程上進行擺動，而事實上，河道的擺動并非如此，而是一個河床從底 向上逐漸提升的過程，而且不同時期的河道規(guī)模是不同的，河道整體沉積的厚度也是變化 的。
[0004] 考慮到以上兩點缺陷，需要對這一基于沉積過程的河流相儲集層隨機建模方法進 一步改善，以更好的對河流相儲集層進行三維精細(xì)表征，為油氣勘探開發(fā)提供依據(jù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的為了克服上述【背景技術(shù)】的不足之處，而提供一種基于沉積過程的河 流相儲集層隨機建模方法，通過對鉆井信息中各種沉積相的比例進行統(tǒng)計，來約束整個模 擬過程，表征出河道沉積、背景沉積、伴生沉積以及河道河床的提升過程和不同時期河道的 規(guī)模變化，并通過堤岸和溢岸的比例對沉積過程的結(jié)果進行校驗、調(diào)整以最大程度滿足于 井上數(shù)據(jù)，進而精細(xì)表征河流相儲集層三維分布，為精細(xì)油藏描述提供依據(jù)。
[0006] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣的，一種基于沉積過程的河流相儲 集層隨機建模方法，包括以下具體步驟：
[0007] 步驟一，地質(zhì)模型的網(wǎng)格化；
[0008] 步驟二，原始沉積體巖相分布的統(tǒng)計；
[0009] 步驟三，沉積過程的模擬和沉積記錄；
[0010] 步驟四，模擬過程的監(jiān)測、終止條件和調(diào)整方法。
[0011] 上述技術(shù)方案中，所述的步驟一中，地質(zhì)模型的網(wǎng)格化是按照河道的流向和沉積 物形態(tài)對模型中的地層進行網(wǎng)格化。
[0012] 上述技術(shù)方案中，所述的步驟二中，對原始沉積體的巖相分布進行統(tǒng)計，包括對整 個層段的統(tǒng)計和每一個垂向網(wǎng)格層的統(tǒng)計。
[0013] 上述技術(shù)方案中，所述的步驟三中，對沉積過程的模擬和沉積記錄，包括模擬過程 中河道自身的沉積，也包括其伴生過程的沉積和背景沉積；整個模擬是一個從底向上逐層 模擬的過程，也就是表征出了河床的提升過程；表現(xiàn)不同時期河道規(guī)模的變化。
[0014] 上述技術(shù)方案中，所述的步驟四中的模擬過程的監(jiān)測、終止條件和調(diào)整方法，包括 整體河道比例到達(dá)條件；調(diào)整不同時期河道規(guī)模比例以適應(yīng)不同層之間河道的比例的協(xié)調(diào) 性；單一相比例的形成的條件化，即按比例來給定形成的條件。
[0015] 為實現(xiàn)以上技術(shù)方案，建模過程中需考慮以下幾方面：
[0016] 步驟一，地質(zhì)模型網(wǎng)格化。
[0017] 將地質(zhì)模型進行平面和垂向上的網(wǎng)格劃分，為模擬進行后在網(wǎng)格中充填沉積相屬 性做準(zhǔn)備。
[0018] 步驟二，原始沉積體巖相分布的統(tǒng)計。
[0019] 在鉆井信息中，可以獲取每種沉積相的比例分布，包括河道沉積、側(cè)積泥巖、天然 堤、決口扇、廢棄河道和洪泛平原沉積。利用鉆井結(jié)果中河道相的比例來對整個模擬過程進 行約束，即將鉆井結(jié)果中的河道相比例作為模擬過程中河道迀移的終止比例，達(dá)到該比例 河道即停止迀移擺動。在整個過程模擬中的約束參數(shù)主要有以下三種：
[0020] ①整體分布：研究區(qū)整體的各種相的比例，代表了各種相在研究區(qū)范圍內(nèi)的整體 分布狀況。
[0021] ②層段分布：每一小層內(nèi)的各種相的比例，代表了不同小層內(nèi)各種相的分布狀況。
[0022] ③井點分布：鉆井信息中各種相的比例，代表了每口井中各種相的分布狀況。
[0023] 步驟三，沉積過程模擬與沉積記錄。
[0024] 沉積過程模擬與沉積記錄主要有以下三個方面內(nèi)容：
[0025] ①模擬過程中考慮了不同相的組合。在河流的擺動過程中不僅考慮了河道自身的 沉積，如河道、側(cè)積泥巖以及廢棄河道，還考慮了伴生沉積和背景沉積，其中伴生沉積包括 天然堤和決口扇的沉積，背景沉積主要是洪泛平原泥和泛濫平原泥的沉積。
[0026] 其中對于側(cè)積泥巖，即側(cè)積夾層的模擬中采用的方法是：在統(tǒng)計側(cè)積夾層的幾何 形態(tài)參數(shù)等形成知識庫的基礎(chǔ)上，對鉆遇側(cè)積夾層進行逐一識別，在知識庫的約束下對側(cè) 積夾層形態(tài)位置進行表征，然后建立側(cè)積夾層的三維分布模型，再將側(cè)積夾層模擬結(jié)果用 已有建模軟件鑲嵌在地質(zhì)模型中。
[0027] ②表征了擺動過程中河床的提升過程。首先在底層給定河道的初始位置，幾何形 態(tài)由河道中線、厚度、寬厚比和最大厚度的相對位置確定。然后讓河道開始擺動，整個模擬 是一個從底向上逐層模擬的過程，表征了河床的提升過程。
[0028] ③考慮了不同時期河道規(guī)模的變化。在從底向上層模擬的過程中，每個層根據(jù)河 道的統(tǒng)計結(jié)果確定其規(guī)模大小，表征了不同時期河道的規(guī)模。
[0029] 步驟四，模擬過程的監(jiān)測、終止條件和調(diào)整方法。
[0030] 在模擬過程中隨時對河道相的比例進行統(tǒng)計。在對小層的模擬中統(tǒng)計出該層河道 相的比例，若該比例與實際比例（根據(jù)鉆井信息統(tǒng)計得到的河道相層段分布狀況）達(dá)到一 致，則河道即可停止擺動；若模擬中河道相的比例小于實際比例，則繼續(xù)進行模擬，使河道 繼續(xù)擺動直到模擬比例與實際比例相等，即達(dá)到河道終止擺動的比例。由于此時河道終止 擺動后只有河道相的比例達(dá)到了實際的相比例，其他相如堤岸和溢岸的比例并不一定與實 際比例一致，還需對該小層整個沉積相的分布進行統(tǒng)計，來判識其它相的比例與實際是否 相符。
[0031] ①若堤岸相（天然堤）的模擬比例高于鉆井統(tǒng)計的實際比例，則需減小堤岸的寬 度使其模擬比例與實際比例相符，達(dá)到最終統(tǒng)計結(jié)果，完成模擬，反之若堤岸比例偏低，則 需增大其寬度以滿足統(tǒng)計結(jié)果的要求。
[0032] ②若溢岸相（決口扇）的模擬比例高于鉆井統(tǒng)計的實際比例，則需減小河流擺動 過程中發(fā)生決口的概率（河流擺動發(fā)生決口的概率越大說明越容易發(fā)生決口），使溢岸相 的模擬比例與實際比例相符，達(dá)到最終統(tǒng)計結(jié)果，完成模擬，反之若溢岸比例偏低，則需增 大河流擺動過程中發(fā)生決口的概率以滿足統(tǒng)計結(jié)果的要求。
[0033] 本發(fā)明的有益效果是：一是河流相沉積過程的模擬更加完整。將河道自身沉積以 外的背景沉積和伴生沉積加入了模擬過程，而且考慮了擺動過程中河床的提升和不同時期 河道規(guī)模的變化，使得整個模擬過程更加符合實際河流相沉積模式，能夠更加精細(xì)表征河 流相儲層各沉積要素的演化過程；二是采用層次約束以最大限度滿足井上統(tǒng)計結(jié)果。采用 河道相比例約束整個模擬過程，最后根據(jù)堤岸相和溢岸相在進行約束，是模擬結(jié)果能最大 化忠實于井上數(shù)據(jù)，使表征結(jié)果更加精細(xì)。