CN111580180B - 基于目标的古暗河储集体模型优化方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于目标的古暗河储集体模型优化方法，涉及碳酸盐岩油藏开发地质技术领域，用于解决现有技术中存在的单属性截断方法得到的古暗河储集体模型的不连续的技术问题。本发明的基于目标的古暗河储集体模型优化方法，根据静态资料和动态资料的结合，对古暗河储集体的三维空间分布的初始模型进行优化，使动态资料的连通性和静态资料的连续性相一致，从而获得了在空间上连续分布的三维地质模型，其既符合地质规律又符合动态特征。

Description

基于目标的古暗河储集体模型优化方法

技术领域

本发明涉及碳酸盐岩油藏开发地质技术领域，特别地涉及一种基于目标的古暗河储集体模型优化方法。

背景技术

古暗河是缝洞型油藏的一种重要储集体类型，是塔河油田产量的主要贡献者。三维地质模型是油田开发地质研究的关键。

早期针对古暗河储集体的建模方法主要是以溶洞为整体来开展，其方法主要是利用可以反映溶洞特征的地震属性进行截断。这种方法在一定程度上可以反映孤立型溶洞的空间分布特征。但对于古暗河储集体却存在较大问题，因为古暗河是连续性较好的近条带状储集体。这种单属性截断方法得到的古暗河储集体模型的不连续对后续的数值模拟及开发方案调整影响很大。

目前现有的关于古暗河的构建方法例如中国专利CN106640027A，其公开了一种缝洞型油藏暗河型岩溶储集体空间结构井网的构建方法，具体是通过暗河型岩溶储集体的发育特征和连通模式来确定井网部署原则，然后根据井的生产状况、钻遇的储集体类型和储集体空间位置以及井间连通状况来确定注采井，从而确保注水井、采油井、储集体在空间结构上实现优化的配置，有效地提升注采设计的有效性和水驱动用程度以及注水开发效果，但是其并未公开如何建立古暗河储集体模型以及如何克服现有技术中古暗河储集体模型不连续的缺点，因此如何建立连续的古暗河储集体模型是目前的研究工作中亟需解决的问题。

发明内容

本发明提供一种基于目标的古暗河储集体模型优化方法，用于解决现有技术中存在的单属性截断方法得到的古暗河储集体模型的不连续的技术问题。

本发明提供一种基于目标的古暗河储集体模型优化方法，包括以下操作步骤：

步骤S10：根据研究区的静态资料获得古暗河储集体的三维空间分布的初始模型；

步骤S20：根据研究区的动态资料，采用基于目标的模拟方法对所述初始模型进行优化处理，获得连续的古暗河储集体三维地质模型。

在一个实施方式中，所述连续的古暗河储集体三维地质模型与所述不连续的初始模型具有相似统计规律。

在一个实施方式中，步骤S20包括以下子步骤：

步骤S21：在所述初始模型中确定不连续的初始模型；

步骤S22：根据所述动态资料确定研究区连通通道的类型为古暗河连通的井间连通通道；

步骤S23：以真实储集体的统计参数为条件数据，以趋势线、源点和垂向发育概率为约束条件，采用基于目标的随机模拟方法对所述不连续的初始模型进行修正，获得具有相似统计规律的连续的古暗河储集体三维地质模型。

在一个实施方式中，步骤S23包括以下子步骤：

步骤S231：在初始模型中河道断开的位置处确定第一源点和第二源点；

步骤S232：在初始模型中，根据河道的流动方向确定趋势线；

步骤S233：将初始模型中的河道分为第一河道段和第二河道段；

其中，第一河道段包括第一源点以及与第一源点不连续的河道段，第二河道段包括第二源点以及与第二源点不连续的河道段；

步骤S234：分别以第一源点和第二源点为起点，在趋势线的控制下，输入真实储集体的统计参数，以垂向发育概率为约束条件，进行基于目标的随机模拟，分别获得第一模拟河道段和第二模拟河道段；

其中，第一模拟河道段和第一河道段具有统计相似性；第二模拟河道段和第二河道段具有统计相似性；

步骤S235：所述第一模拟河道段和所述第二模拟河道段之间的交集为叠合河道段；将所述叠合河道段加入到初始模型中的河道中，得到具有相似统计规律的连续的河道。

在一个实施方式中，所述静态资料包括地震数据体和地质发育规律，所述动态资料包括示踪剂浓度曲线。

在一个实施方式中，步骤S10包括以下子步骤：

步骤S11：对地震数据体截断处理，获得溶洞的初始分布；

步骤S12：根据地质发育规律，识别溶洞的初始分布中的古暗河，获得古暗河三维空间分布的初始模型。

在一个实施方式中，所述地震数据体包括均方根振幅和波阻抗。

在一个实施方式中，所述地质发育规律包括古暗河储集***于地下潜水面处以及古暗河在地震属性平面和剖面上呈横向连续分布的形态。

在一个实施方式中，根据所述示踪剂浓度曲线上的峰值形态确定古暗河连通通道。

在一个实施方式中，所述真实储集体的统计参数包括波长、幅高、宽度和厚度。

与现有技术相比，本发明的优点在于：根据静态资料和动态资料的结合，对古暗河储集体的三维空间分布的初始模型进行优化，使动态资料的连通性和静态资料的连续性相一致，从而获得了在空间上连续分布的三维地质模型，其既符合地质规律又符合动态特征。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。

图1为本发明的实施例中古暗河储集体模型优化方法的流程图；

图2为本发明的实施例中某单元的古暗河储集体的三维空间分布的初始模型图；

图3a-图3g为本发明的实施例中基于目标的随机模拟方法的过程示意图；

图4为本发明的实施例中古暗河垂向发育概率图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

如图1所示，本发明提供一种基于目标的古暗河储集体模型优化方法，其基于静态资料和动态资料的结合，对古暗河储集体模型进行优化，从而建立更加符合地质实际并满足油藏数值模拟准确计算需要的高精度三维地质模型。

本发明所述的静态资料包括地震数据体和地质发育规律，动态资料包括示踪剂浓度曲线。其中，地震数据体包括均方根振幅和波阻抗。

在一个实施例中，本发明的方法包括以下操作步骤：

第一步：根据研究区的静态资料获得古暗河储集体的三维空间分布的初始模型。

具体来说，通过多属性联合截断获得初始模型。

首先，对地震数据体截断处理，获得溶洞的初始分布。地震属性可以预测溶洞储集体，如均方根振幅和波阻抗是预测溶洞的两种有效属性，表层溶洞与中深层溶洞的地震信息异常响应不尽相同。在表层带内和中深层分别针对均方根振幅和波阻抗用不同的地震属性门槛值截断得到溶洞的初始分布。通过将两个数据体融合以达到互相约束的效果，能够提高溶洞识别的精度。

其次，根据地质发育规律，识别溶洞的初始分布中的古暗河，获得古暗河三维空间分布的初始模型。其中，地质发育规律包括古暗河储集***于地下潜水面处以及古暗河在地震属性平面和剖面上呈横向连续分布的形态。

古暗河的识别需要综合地质发育规律。依据有：首先是深度上的差异，古暗河储集体因地下潜水侵蚀而形成，因此多位于地下潜水面附近；其次，古暗河在地震属性平面和剖面上呈横向连续分布的形态。在地震数据体截断后的溶洞原始分布的基础上，据此赋予其地质意义可以获得古暗河三维空间分布的初始模型。

第二步：根据研究区的动态资料，采用基于目标的模拟方法对所述初始模型进行优化处理，获得连续的古暗河储集体三维地质模型。

进一步地，获得的连续的古暗河储集体三维地质模型与不连续的初始模型具有相似统计规律，因此能够更精确地揭示古暗河储集体的三维空间定量展布，对于高效开发该类油藏具有重要的指导意义。

具体获得连续的古暗河储集体三维地质模型的方法如下：

首先，在初始模型中确定不连续的初始模型，其次根据动态资料确定研究区连通通道的类型为古暗河连通的井间连通通道。

需要说明的是，井间连通通道的类型包括古暗河、裂缝和缝洞复合体。

由于溶洞在不同因素的控制下会体现截然不同的形态和展布规律。因此本发明进行优化时是单独针对古暗河储集体进行优化，能够更好地体现地质规律对模型的控制作用，避免不用类型溶洞在模拟过程中的干扰。

通过示踪剂浓度曲线上的峰值形态能够确定古暗河连通通道。具体来说，根据单一通道理论，浓度随时间的变化出现一个峰值形态。根据峰的形态可判断该连通通道是属于古暗河、裂缝还是缝洞复合体。其中，峰的形态有尖峰和宽峰两种。

井间若通过古暗河连通，示踪剂会受到稀释，在浓度历时曲线上表现为一宽峰；若通过单一裂缝连通，在浓度历时曲线上则表现为一尖峰。

此外若浓度历时曲线为多峰曲线，则说明，两井之间存在多条古暗河或裂缝，因此峰值的多少可以分析连通通道的数量。

最后，若确定井间为古暗河连通但古暗河初始模型不连续，可以采用基于目标的模拟方法对初始模型进行优化处理，基于目标的随机模拟方法能够很容易地将先验的地质认识作为条件信息加入到模型中。

具体来说，以真实储集体的统计参数为条件数据，以趋势线、源点和垂向发育概率为约束条件，采用基于目标的随机模拟方法对所述不连续的初始模型进行修正，获得具有相似统计规律的连续的古暗河储集体三维地质模型，从而解决了建模结果中储集体的不连续性问题。

趋势线、源点和垂向发育概率是基于目标的随机模拟的三种趋势。趋势线能确定河道的流动方向，使河道仅沿趋势线发育；源点能确定河道的开始位置；垂向发育概率能保证模拟后得结果在垂向上的发育与条件数据具有一致性。三者结合使用可以确定河道从具体的源点开始沿趋势线方向发育，同时在垂向上的发育符合统计概率。

此外，本发明所述的实储集体的统计参数包括波长、幅高、宽度和厚度等几何统计参数，这些数据可以作为条件数据输入以保证最终模拟结果的统计特征与原始模型相似。

下面以塔河油田某单元奥陶系油藏为例，对本发明的方法进行详细的说明。

第一步，根据研究区的静态资料获得古暗河储集体的三维空间分布的初始模型。

首先对地震数据体截断处理。如表1所示，针对均方根振幅和波阻抗两种属性，在表层带内，若属性值既满足条件A又满足条件C，则定义为溶洞，不符合条件的不视为溶洞，作舍弃处理；在中深层带内，若属性值既满足条件B又满足条件D，则定义为溶洞，不符合条件的网格不视为溶洞，作舍弃处理。通过将两个数据体融合以达到互相约束的效果，提高溶洞的精度。

表1数据体类型条件列表

其次，获得古暗河初始模型。根据单元内部溶洞发育位置，在埋深5500米左右，在地震属性平面和剖面上溶洞呈横向连续分布的形态。据此，我们将其定义为古暗河储集体，并获得古暗河的三维空间分布的初始模型(如图2所示)。

第二步，根据研究区的动态资料，采用基于目标的模拟方法对所述初始模型进行优化处理，获得连续的古暗河储集体三维地质模型。

如表2所示，显示了示踪剂浓度曲线和井间连通通道类型之间的对应关系。利用表2中示踪剂浓度曲线的变化特征能够确定缝洞型油藏内部井间连通通道类型。

表2井间连通通道类型列表

表2中所示的等效模型示意图中，右上方的点表示采油井，左下方的点表示注水井。

如表3中所示，显示了示踪剂响应统计数据，根据表3可知W3和W4之间的连通通道类型为古暗河连通。

表3示踪剂响应统计数据列表

其次，采用基于目标的随机模拟方法对初始模型进行优化。

1、如图3a在所示，在初始模型有两条不连续的河道段，即初始河道11和初始河道21，这两条河道段在A处断开。在断开的位置处分别确定两个源点，即第一源点12和第二源点22。

2、如图3b所示，在初始模型中，根据河道的流动方向确定趋势线3。

3、将初始模型中的河道分为第一河道段1和第二河道段2。如图3c所示，第一河道段1包括第一源点12以及与第一源点1不连续的河道段(即初始河道11)，第二河道段2包括第二源点22以及与第二源点22不连续的河道段(即初始河道21)。

4、分别以第一源点12和第二源点22为起点，在趋势线3的控制下，输入真实储集体的统计参数。如表4所示，真实储集体的统计参数包括波长、幅高、宽度和厚度。

表4真实储集体的统计参数列表

如图4所示，以垂向发育概率为约束条件，进行基于目标的随机模拟，分别获得第一模拟河道段4和第二模拟河道段5(如图3d所示)。

需要说明的是，图4中颜色较深的部分为其他类型溶洞，颜色较浅的部分为古暗河储集体。

其中，第一模拟河道段4和第一河道段1具有统计相似性；第二模拟河道段5和第二河道段2具有统计相似性。

5、如图3e所示，第一模拟河道段4和所述第二模拟河道段5之间的交集为叠合河道段6；如图3f所示，将叠合河道段6加入到初始模型中的河道中，得到具有相似统计规律的连续的河道7(如图3g所示)，其中图3g中虚线部分所圈出来的河道即为叠合河道段6。

综上所述，本发明的方法是通过利用多地震属性联合截断的方法来获得古暗河储集体的三维空间分布的初始模型；并根据动态资料确定井间是否为古暗河连通；再以真实储集体的统计参数作为条件数据，以趋势线、源点和垂向发育概率为约束，采用基于目标的随机模拟对初始模型进行修正、优化即可获得最终具有相似统计规律的连续的古暗河储集体三维地质模型，该模型既符合地质规律又吻合动态特征，并且达到了动态资料连通性和静态资料连续性的一致。因此，本发明的方法在碳酸盐岩缝洞型储层建模领域的应用前景非常大，对该类油藏精细描述、数值模拟及开发方案的合理制定有重要的实际意义。

虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (9)

1.一种基于目标的古暗河储集体模型优化方法，其特征在于，包括以下操作步骤：

步骤S10：根据研究区的静态资料获得古暗河储集体的三维空间分布的初始模型；

步骤S20：根据研究区的动态资料，采用基于目标的模拟方法对所述初始模型进行优化处理，获得连续的古暗河储集体三维地质模型；

步骤S20包括以下子步骤：

步骤S21：在所述初始模型中确定不连续的初始模型；

步骤S22：根据所述动态资料确定研究区连通通道的类型为古暗河连通的井间连通通道；

步骤S23：以真实储集体的统计参数为条件数据，以趋势线、源点和垂向发育概率为约束条件，采用基于目标的随机模拟方法对所述不连续的初始模型进行修正，获得具有相似统计规律的连续的古暗河储集体三维地质模型。

2.根据权利要求1所述的基于目标的古暗河储集体模型优化方法，其特征在于，所述连续的古暗河储集体三维地质模型与所述不连续的初始模型具有相似统计规律。

3.根据权利要求1所述的基于目标的古暗河储集体模型优化方法，其特征在于，步骤S23包括以下子步骤：

步骤S231：在初始模型中河道断开的位置处确定第一源点和第二源点；

步骤S232：在初始模型中，根据河道的流动方向确定趋势线；

步骤S233：将初始模型中的河道分为第一河道段和第二河道段；

其中，第一河道段包括第一源点以及与第一源点不连续的河道段，第二河道段包括第二源点以及与第二源点不连续的河道段；

步骤S234：分别以第一源点和第二源点为起点，在趋势线的控制下，输入真实储集体的统计参数，以垂向发育概率为约束条件，进行基于目标的随机模拟，分别获得第一模拟河道段和第二模拟河道段；

其中，第一模拟河道段和第一河道段具有统计相似性；第二模拟河道段和第二河道段具有统计相似性；

步骤S235：所述第一模拟河道段和所述第二模拟河道段之间的交集为叠合河道段；将所述叠合河道段加入到初始模型中的河道中，得到具有相似统计规律的连续的河道。

4.根据权利要求1所述的基于目标的古暗河储集体模型优化方法，其特征在于，所述静态资料包括地震数据体和地质发育规律，所述动态资料包括示踪剂浓度曲线。

5.根据权利要求4所述的基于目标的古暗河储集体模型优化方法，其特征在于，步骤S10包括以下子步骤：

步骤S11：对地震数据体截断处理，获得溶洞的初始分布；

步骤S12：根据地质发育规律，识别溶洞的初始分布中的古暗河，获得古暗河三维空间分布的初始模型。

6.根据权利要求5所述的基于目标的古暗河储集体模型优化方法，其特征在于，所述地震数据体包括均方根振幅和波阻抗。

7.根据权利要求6所述的基于目标的古暗河储集体模型优化方法，其特征在于，所述地质发育规律包括古暗河储集***于地下潜水面处以及古暗河在地震属性平面和剖面上呈横向连续分布的形态。

8.根据权利要求4所述的基于目标的古暗河储集体模型优化方法，其特征在于，根据所述示踪剂浓度曲线上的峰值形态确定古暗河连通通道。

9.根据权利要求1所述的基于目标的古暗河储集体模型优化方法，其特征在于，所述真实储集体的统计参数包括波长、幅高、宽度和厚度。

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