一种致密气藏河道和砂体空间展布精细雕刻方法及系统

1.本发明属于三维地质建模技术领域，具体涉及一种基于人机交互与地震属性相融合的致密气藏河道和砂体空间展布精细雕刻方法。


背景技术：

2.三维地质建模是目前广泛应用于油气田勘探开发生产各阶段地质油藏研究工作中的一项重要内容，三维地质建模技术经历了20多年的发展，已经成为了油气田总体开发、中后期调整方案的重要技术支撑。其中三维储层地质建模是地质建模的核心环节，对于科学的开展油藏评价、油藏开发管理以及三维油藏数值模拟具有很大的意义，随着油气田勘探开发的不断深入，从三维的角度对储层进行定量的研究变得十分关键，因此有必要建立表征储层地质特征三维变化与分布的数字化模型，从而为油田开发调整以及为剩余油分布预测提供数据支撑。现有的储层地质建模主要基于已有的数据进行分析，缺少对层成因类型多样的地质万能解决方法。同时，现有三维储层建模技术未能有效地将数学方法(克里金插值、随机模拟等)与地质原理相结合，建立更加符合地质实际的储层地质模型。
3.通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：
4.(1)现有三维储层建模技术太过依赖已知数据，对于层成因类型多样的地质没有万能的解决方法；
5.(2)现有三维储层建模技术未能有效地将数学方法(克里金插值、随机模拟等)与地质原理相结合以建立更符合地质实际的储层地质模型。
6.解决以上问题及缺陷的难度为：研究区地质资料不够充足，无法完全依靠软件自动化分析，研究区内复杂层成因类型没有统一分析标准，不能精准全面地反应研究区储层的非均质性；对于三维储层建模，目前缺少有关与数学方法相融合的实验依据。
7.解决以上问题及缺陷的意义为：通过建立一种基于人机交互与地震属性相融合的致密气藏河道和砂体空间展布精细雕刻方法，对研究区储层物性空间分布的非均质性进行了细致的描述，从而提高储层模型的确定性，最终建立更符合研究区地质现状的三维储层地质模型。


技术实现要素：

8.针对现有储层地质模型存在上述技术问题，本发明提出了一种基于人机交互与地震属性相融合的致密气藏河道和砂体空间展布精细雕刻方法。
9.本发明是这样实现的，一种基于人机交互与地震属性相融合的致密气藏河道和砂体空间展布精细雕刻方法，包括以下步骤：
10.步骤一：构造模型，利用地震断层、层面识别成果及单井小层划分结果，建立精细断层和构造模型；
11.步骤二：相模型，基于河道地震识别成果，利用单井砂体识别结果结合rms属性边界，建立确定性的河道模型；在河道控制下，基于单井砂体识别结果，结合砂泥组合构型模
式，建立构型下的砂组展布模型；在砂组控制下，根据储层分类单井识别结果，建立不同构型模式下储层分类相模型；
12.步骤三：属性模型，在储层分类相模型控制下，基于单井测井解释成果，分别建立不同储层类型下的孔隙度、渗透率和饱和度模型。
13.进一步，所述基于人机交互与地震属性相融合的致密气藏河道和砂体空间展布精细雕刻方法建模依托于斯仑贝谢公司的petrel软件。
14.进一步，所述步骤二中的相模型包括确定性的河道相模型、构型约束下的砂体展布相模型、储层类型相模型。
15.本发明另一目的在于提供一种种基于人机交互与地震属性相融合的致密气藏河道和砂体空间展布精细雕刻方法系统，包括：
16.构造模型模块，用于利用地震断层、层面识别成果及单井小层划分结果，建立精细断层和构造模型；
17.相模型模块，用于基于河道地震识别成果，利用单井砂体识别结果结合rms属性边界，建立确定性的河道模型。在河道控制下，基于单井砂体识别结果，结合砂泥组合构型模式，建立构型下的砂组展布模型；在砂组控制下，根据储层分类单井识别结果，建立不同构型模式下储层分类相模型；
18.属性模型模块，用于在储层分类相模型控制下，基于单井测井解释成果，分别建立不同储层类型下的孔隙度、渗透率和饱和度模型。
19.本发明另一目的在于提供一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行任意一项上述改进基于人机交互与地震属性相融合的致密气藏河道和砂体空间展布精细雕刻方法的步骤。
20.本发明另一目的在于提供一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行任意一项上述改进基于人机交互与地震属性相融合的致密气藏河道和砂体空间展布精细雕刻方法的步骤。
21.本发明另一目的在于提供一种信息数据处理终端，所述信息数据处理终端用于实现上述改进基于人机交互与地震属性相融合的致密气藏河道和砂体空间展布精细雕刻方法系统。
22.结合上述的技术方案和解决的技术问题，本发明所要保护的技术方案所具备的优点及积极效果为：
23.第一、针对上述现有技术存在的技术问题以及解决该问题的难度，紧密结合本发明的所要保护的技术方案以及研发过程中结果和数据等，详细、深刻地分析本发明技术方案如何解决的技术问题，解决问题之后带来的一些具备创造性的技术效果。具体描述如下：
24.本发明提出的基于人机交互与地震属性相融合的致密气藏河道和砂体空间展布精细雕刻方法是基于多级相控模式下的三维储层地质建模新方法，可以对储层物性空间分布的非均质性进行了细致的描述，从而提高储层模型的确定性，最终建立更符合研究区地质现状的三维储层地质模型。
25.本发明提出的基于人机交互与地震属性相融合的致密气藏河道和砂体空间展布精细雕刻方法主要是综合利用地震、测井及地质等资料，在对储层主控因素分析的基础上，
明确储层与沉积相、河道分布、砂组构型等之间的关系，根据确定性建模与随机建模相结合的原则、等时建模原则、相控建模原则，分别利用克里金法、序贯模拟法和相控随机模拟法，对储层物性空间分布的非均质性进行了细致的描述，从而提高储层模型的确定性，最终建立更符合研究区地质现状的三维储层地质模型。
26.本发明提出的基于人机交互与地震属性相融合的致密气藏河道和砂体空间展布精细雕刻方法不仅对于致密砂岩储层天然气勘探开发具有较强的实践意义，同时也为储量预测及剩余油分布提供了理论基础，对气田“增储上产”具有重大意义，同时解决我国清洁能源供需问题。
27.第二，把技术方案看做一个整体或者从产品的角度，本发明所要保护的技术方案具备的技术效果和优点，具体描述如下：
28.本发明提出的基于人机交互与地震属性相融合的致密气藏河道和砂体空间展布精细雕刻方法可以极大提高储层模型的精度，使其更加符合研究工区地质现状，减少储层建模的不确定性，为油气田井位部署及生产开发工作提供高效指导作用。
29.第三，作为本发明的权利要求的创造性辅助证据，还体现在以下几个重要方面：
30.本发明的技术方案填补了国内外业内技术空白：
31.储层建模技术的关键在于综合利用地震、测井、钻井等信息对地质体进行描述和建立模型。但目前储层建模仅使用井资料进行计算，通过数学统计方法进行预测建模，无法满足符合研究区地质认识的高精度储层模型需求。本发明将人机交互与地震属性相融合对研究区砂体储层进行建模，不再仅仅依靠井资料进行分析，而是在建模过程中将地质数据、测井数据、地震数据相结合，完成研究区精细雕刻河道和砂组空间展布研究，从而约束储层模型建立。
32.(3)本发明的技术方案是否解决了人们一直渴望解决、但始终未能获得成功的技术难题：
33.目前，在油气田勘探开发领域，储层建模技术是提高研究工区内储层预测精度的重要手段，可以为研究区内剩余油分布预测提供精确指导，从而可以有效提高采收率，使油田效益最大化。但是现有的储层地质建模缺少对层成因类型多样的地质万能解决方法并未能有效地将数学方法(克里金插值、随机模拟等)与地质原理相结合，其建立的储层模型不足以满足日益提高的油气田勘探开发精度需求。本技术方案解决了油气田公司期望获得研究区精度更高，更加符合研究区地质现状的储层模型需求，有助于实现研究工区“增储上产”阶段化目标。
附图说明
34.图1是本发明实施例提供的基于人机交互与地震属性相融合的致密气藏河道和砂体空间展布精细雕刻方法方法流程图；
35.图2是本发明实施例提供的基于人机交互与地震属性相融合的致密气藏河道和砂体空间展布精细雕刻方法系统模块图；
36.基于人机交互与地震属性相融合的致密气藏河道和砂体空间展布精细雕刻方法
37.图3是本发明实施例提供的基于人机交互与地震属性相融合的致密气藏河道和砂体空间展布精细雕刻方法建模流程思路图；
38.图4是本发明实施例提供的基于人机交互与地震属性相融合的致密气藏河道和砂体空间展布精细雕刻方法断层解释数据品质分类示意图；
39.图5是本发明实施例提供的基于人机交互与地震属性相融合的致密气藏河道和砂体空间展布精细雕刻方法砂组河道分布预测图；
40.图6是本发明实施例提供的基于人机交互与地震属性相融合的致密气藏河道和砂体空间展布精细雕刻方法河道空间雕刻结果；
41.图7是本发明实施例提供的基于人机交互与地震属性相融合的致密气藏河道和砂体空间展布精细雕刻方法储层分类模型示意图；
42.图8是本发明实施例提供的基于人机交互与地震属性相融合的致密气藏河道和砂体空间展布精细雕刻方法孔隙度模型示意图；
43.图9是本发明实施例提供的基于人机交互与地震属性相融合的致密气藏河道和砂体空间展布精细雕刻方法渗透率模型示意图；
44.图10是本发明实施例提供的基于人机交互与地震属性相融合的致密气藏河道和砂体空间展布精细雕刻方法饱和度模型示意图。
具体实施方式
45.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
46.为了使本领域技术人员充分了解本发明如何具体实现，该部分是对权利要求技术方案进行展开说明的解释说明实施例。
47.如图1、图2、图3所示，本发明实施例提供的基于人机交互与地震属性相融合的致密气藏河道和砂体空间展布精细雕刻方法，在建立相模型和储层参数模型过程中，实现确定性建模和随机性建模相结合，充分利用地震对相和储层横向预测的优势，使所建模型更符合地质实际。制定相关建模策略及技术路线。
48.如图4所示，首先根据工区的实际情况准备好六类数据，即井单井数据、分层数据、物性参数数据、地震数据、生产动态数据及地质研究成果等并确保地质数据、测井数据、地震数据相互统一。接着进行原始地震断层解释数据的质量检查，质量最佳的交网状断层(a)是按照主测线联络线交网解释，这种类型较少；质量最差的无序断层(c)为在某个断面上没有按照剖面次序解释；最多的为单方向解释类型，这种断层是只沿某个方向的剖面进行解释，但可能存在断面不完全闭合的问题(b)。
49.对工区所有断层进行处理后，断层均需满足建模需求，在确保与地震解释成果一致的基础上尽量保证断层及网格的合理性，满足地质建模及地质分析需要。通过去除孤立点及奇异断层等数据编辑后，生成断层面模型。设定好建模区域边界，在此基础上建立构造模型框架范围及断层模型范围。在砂体构造模型建立后，对模型纵向网格的尺度进行了统计和设置。由于砂体内非均质性较为严重，为使地质模型尽量保留更多的地质信息，纵向网格设置应尽可能精细。
50.如图5所示，利用人机交互与地震属性融合技术，拾取单井识别砂组顶底，并结合地震均方根振幅属性作为厚度趋势，精细雕刻河道和砂组空间展布。根据地震属性响应特
征，确定砂组的平面河道分布图，将其输入到模型中，作为河道平面分布范围的重要参考数据。
51.通过拾取实钻井砂体顶面位置，将地震解释的河道面校正到实钻砂体顶面位置，作为河道顶面，再拾取砂体底面位置，参考河道顶面形态并结合地震均方根振幅属性作为厚度趋势进行校正，通过插值获得河道底面，单井上和已钻井砂体分布一致，井间参考地震属性作为河道边界，从而获得较为可信的河道顶底面，为下一步砂体展布和属性模型提供基础。
52.如图6所示，在尽量保留原地震认识为前提的情况下，对原始地震数据与实钻井资料之间存在偏差的地方进行了校正，使得最终河道模型和已钻井砂体分布一致，井间又受地震属性约束，提高了河道模型的准确性。
53.基于研究区内发育沉积微相组合、砂泥组合、单砂体岩相及组合以及物性与韵律结构，划分砂组构型。在已刻画的河道模型基础上，划分出河道内砂组构型类型，以此为约束，建立不同构型类型下的砂组分布模型，作为储层类型和属性建模的基础。基于单井识别的砂组作为硬数据，采样到模型网格中。
54.通过对工区储层不同微观组分、砂岩结构以及成岩改造分析，对应的储层特征差异明显。综合岩相类型、物性特征、孔喉大小，确定储层类型半定量评价标准，多因素叠合考虑，将共对应划分ⅰ，ⅱ，ⅲ，ⅳ类，其中ⅰ，ⅱ，ⅲ类属于有效储层，孔隙度大于7％，渗透率大于0.05md，ⅳ类孔渗较低，为非储层。基于分类判别标准，划分单井储层类型，以此作为储层类型模型的硬数据。
55.如图7所示，对单井储层类型曲线进行离散化，采样到模型网格后，对不同构型砂组下的储层类型进行分析，获取合理的变差函数值。基于单井储层类型划分结果，在已建立的不同构型类型下的砂组分布模型控制下，采用随机建模方法，将提取的地震属性作为插值的趋势约束，使得井间分布趋势与地震属性预测一致，从而建立起不同砂组构型内的储层分类模型。
56.如图8所示，通过对单井孔隙度曲线进行离散化，采样到模型网格后，在储层类型控制下，对不同类型的储层进行数据分析后采用随机建模方法进行建模。采用随机建模中的序贯高斯方法，为了提高井间预测的准确性，利用了地震数据体反演得到的孔隙度反演及储层类型相控进行建模，使得储层特性不仅在井周围具有高分辨率，同时又能反映出在地震数据中观测到的储层分布特征。在储层类型相控下，利用序贯高斯模拟方法，把孔隙度作为第一变量，反演结果作为第二变量进行模拟，建立不同储层类型的孔隙度模型。
57.如图9所示，对单井渗透率曲线进行离散化，采样到模型网格后，在储层类型控制下，对不同类型的储层进行数据分析，利用渗透率与孔隙度关系，将已建立的孔隙度模型作为第二变量约束，采用序贯高斯模拟方法，建立不同储层类型下的渗透率模型。
58.如图10所示，对单井饱和度曲线进行离散化，采样到模型网格后，在储层类型控制下，对不同类型的储层进行数据分析，利用已建立的孔隙度模型、反映含气性分布特征的纵横波速度比数据约束，采用序贯高斯模拟方法，建立饱和度模型。
59.为了证明本发明的技术方案的创造性和技术价值，该部分是对权利要求技术方案进行具体产品上或相关技术上的应用实施例。
60.本发明实施例提供的基于人机交互与地震属性相融合的致密气藏河道和砂体空
间展布精细雕刻方法储层建模依托于斯仑贝谢公司的petrel软件，采用三步建模即：构造模型、相模型、属性模型。首先，利用地震断层、层面识别成果及单井小层划分结果，建立精细断层和构造模型；第二，相模型包括确定性的河道相模型、构型约束下的砂体展布相模型、储层类型相模型。基于河道地震识别成果，利用单井砂体识别结果结合rms属性边界，建立确定性的河道模型。在河道控制下，基于单井砂体识别结果，结合砂泥组合构型模式，建立构型下的砂组展布模型。在砂组控制下，根据储层分类单井识别结果，建立不同构型模式下储层分类相模型；第三，属性模型，在储层分类相模型控制下，基于单井测井解释成果，分别建立不同储层类型下的孔隙度、渗透率和饱和度模型。
61.本发明实施例在研发或者使用过程中取得了一些积极效果，和现有技术相比的确具备很大的优势，下面内容结合试验过程的数据、图表等进行描述。
62.本发明实施例提供的基于人机交互与地震属性相融合的致密气藏河道和砂体空间展布精细雕刻方法的工作原理是：综合利用地震、测井及地质等资料，在对储层主控因素分析的基础上，明确储层与沉积相、河道分布、砂组构型等之间的关系，根据确定性建模与随机建模相结合的原则、等时建模原则、相控建模原则，分别利用克里金法、序贯模拟法和相控随机模拟法，对储层物性空间分布的非均质性进行了细致的描述，从而提高储层模型的确定性，最终建立更符合研究区地质现状的三维储层地质模型。
63.应当注意，本发明的实施方式可以通过硬件、软件或者软件和硬件的结合来实现。硬件部分可以利用专用逻辑来实现；软件部分可以存储在存储器中，由适当的指令执行系统，例如微处理器或者专用设计硬件来执行。本领域的普通技术人员可以理解上述的设备和方法可以使用计算机可执行指令和/或包含在处理器控制代码中来实现，例如在诸如磁盘、cd或dvd-rom的载体介质、诸如只读存储器(固件)的可编程的存储器或者诸如光学或电子信号载体的数据载体上提供了这样的代码。本发明的设备及其模块可以由诸如超大规模集成电路或门阵列、诸如逻辑芯片、晶体管等的半导体、或者诸如现场可编程门阵列、可编程逻辑设备等的可编程硬件设备的硬件电路实现，也可以用由各种类型的处理器执行的软件实现，也可以由上述硬件电路和软件的结合例如固件来实现。
64.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种基于人机交互与地震属性相融合的致密气藏河道和砂体空间展布精细雕刻方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：构造模型，利用地震断层、层面识别成果及单井小层划分结果，建立精细断层和构造模型；步骤二：相模型，基于河道地震识别成果，利用单井砂体识别结果结合rms属性边界，建立确定性的河道模型；在河道控制下，基于单井砂体识别结果，结合砂泥组合构型模式，建立构型下的砂组展布模型；在砂组控制下，根据储层分类单井识别结果，建立不同构型模式下储层分类相模型；步骤三：属性模型，在储层分类相模型控制下，基于单井测井解释成果，分别建立不同储层类型下的孔隙度、渗透率和饱和度模型。2.如权利要求1所述的基于人机交互与地震属性相融合的致密气藏河道和砂体空间展布精细雕刻方法，其特征在于，所述基于人机交互与地震属性相融合的致密气藏河道和砂体空间展布精细雕刻方法建模依托于斯仑贝谢公司的petrel软件。3.如权利要求1所述的基于人机交互与地震属性相融合的致密气藏河道和砂体空间展布精细雕刻方法，其特征在于，所述步骤二中的相模型包括确定性的河道相模型、构型约束下的砂体展布相模型、储层类型相模型。4.如权利要求1所述的基于人机交互与地震属性相融合的致密气藏河道和砂体空间展布精细雕刻方法，其特征在于，包含一种基于人机交互与地震属性相融合的致密气藏河道和砂体空间展布精细雕刻方法系统包括：构造模型模块，用于利用地震断层、层面识别成果及单井小层划分结果，建立精细断层和构造模型；相模型模块，用于基于河道地震识别成果，利用单井砂体识别结果结合rms属性边界，建立确定性的河道模型。在河道控制下，基于单井砂体识别结果，结合砂泥组合构型模式，建立构型下的砂组展布模型；在砂组控制下，根据储层分类单井识别结果，建立不同构型模式下储层分类相模型；属性模型模块，用于在储层分类相模型控制下，基于单井测井解释成果，分别建立不同储层类型下的孔隙度、渗透率和饱和度模型。5.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1-3任意一项所述改进基于人机交互与地震属性相融合的致密气藏河道和砂体空间展布精细雕刻方法的步骤。6.一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1-3任意一项所述改进基于人机交互与地震属性相融合的致密气藏河道和砂体空间展布精细雕刻方法的步骤。7.一种信息数据处理终端，其特征在于，所述信息数据处理终端用于实现如权利要求4所述改进基于人机交互与地震属性相融合的致密气藏河道和砂体空间展布精细雕刻方法系统。

技术总结
本发明涉及三维地质建模技术领域，公开了一种基于人机交互与地震属性相融合的致密气藏河道和砂体空间展布精细雕刻方法及系统，综合利用地震、测井及地质等资料，在对储层主控因素分析的基础上，明确储层与沉积相等之间的关系，根据确定性建模与随机建模相结合的原则、等时建模原则、相控建模原则，分别利用克里金法、序贯模拟法和相控随机模拟法，对储层物性空间分布的非均质性进行了细致的描述，最终建立更符合研究区地质现状的三维储层地质模型。本发明不仅对于致密砂岩储层天然气勘探开发具有较强的实践意义，同时也为储量预测及剩余油分布提供了理论基础，对气田“增储上产”具有重大意义，同时解决我国清洁能源供需问题。同时解决我国清洁能源供需问题。同时解决我国清洁能源供需问题。


技术研发人员：张小菊 邓虎成 伏美燕 凌灿 黄婷婷 朱德宇
受保护的技术使用者：成都理工大学
技术研发日：2023.03.13
技术公布日：2023/8/14