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1、2013 年 9 月地下水Sep ，2013第 35 卷 第 5 期Ground waterVol 35 NO 5Petrel 软件在油藏地质建模中的应用马士磊( 西北大学 地质学系，陕西 西安 710069)摘 要 油藏建模是油藏描述的关 技 ，通 油藏的构造特征、属性特征进行模 ，利用建模 件建立三维可 化的地 模型， 于油气田的开发具有重要意 。Petrel 软件是油藏建模采用的主流 件， 于 Petrel 建模流程和方法 十分重要。Petrel 建模是用确定性和随机性建模方法，通 构造建模、相建模、属性建模的步 ，建立起符合油藏 地 特征的三 模型。指 油藏的剩余油挖潜和采收率的提高。
2、关键词 Petrel 软件;三维建模; 构造模型; 相模型; 属性模型中图分类号 TE32文献标识码 B文章编号 1004 1184( 2013) 05 0197 02随着油藏开发的深入，目前大多数油田已经进入了开2 2 建立构造模型发的中后期，迫切需要对油藏进行精细的油藏描述以及油构造模型是地质建模的基础和关键，一般由断层模型藏数值模拟等研究，摸清油藏的地质特征和剩余油分布，以和层面模型组成。在三维建模中，断层模型是基本的骨架，满足油田进一步开发的需求。随着科技的发展，油藏三维加上由精细地质分层数据等模拟建立的层面模型共同构成1; 另外建立符合油了研究区的基本构造模型。建立构造模型的目的是精
3、细刻地质建模已成为油藏精细描述的核心藏地质实际的三维地质模型也是油藏数值模拟研究的关画断点、断层和地层这三大构造要素的空间组合和配置关2。目前，Petrel 软件已经成为我国各大油田应用的主流系，建立起一个符合地下实际的三维地质体，为下一步的储键建模软件，研究 Petrel 软件在三维建模中的应用对于油藏的5。层参数建模搭建准确的地层构造格架开发具有良好的现实意义。2 2 1 断 模型1Petrel 建模断层模型最基本的要求就是断层面与钻井断点位置完全吻合。利用 Petrel 将断层数据加载并建立初步的断层模Petrel 建模主要运用确定性建模和随机建模两种方法。型，然后参照研究区的断层发育史
4、以及地震资料和构造图，确定性建模是对井间未知区域给出确定性的预测结果，利对最初的断层模型进行调整，因为 Petrel 软件不能自动识别用已知的井间资料推算出井点间唯一、真实的储层参数; 随断层接触关系，因此必须对生成的断层模型进行断层接触机建模是以已知的信息为基础，以随机函数为理论，应用随关系调整。调整时应遵循以下原则: 断裂系统发育史要机模拟的方法，对于井间未知区域的参数，给出多种可能明确，早期断层不能切割晚期断层; 主从断层要分清，主3，4。目前在建模中往往采用确定性断层不能被从断层剪切; 断层间的接触关系要清晰，断面的、等概率的预测结果建模与随机建模相结合的方法进行三维地质模型的建立。6
5、。另外在处理特殊的 X /Y可以相交但不可以互相切割2构造模型断层是要注意断层间共用 Pillar 问题和断层的劈分处理。2 1数据准备利用 Petrel 建立三维地质模型必须使用井位坐标、井轨迹、测井曲线、地层精细分层和断层等大量的基础数据。首先按照 Petrel 软件要求的数据格式，将井位、井轨迹、分层等数据进行整理，确保能将其加到软件中( Petrel 软件能识别文本文件和其规定的其他数据格式) ; 然后利用 Petrel 强大图 1 断层模型的三维可视化显示功能对数据进行质量检验，修正因数据建立起断层线 Pillar 后，要对断层线 Pillar 进行 2D 网格错误造成的井轨迹异常显
6、示，以及异常的测井曲线显示段。化。网格化之前要确定模型的 I 方向和 J 方向，一般依据主良好的数据是建立正确模型的保证，数据错误将会使最终要断层的走向来确定。再添加合理的边界和趋势线，利用建立的模型失去意义。Pillar gridding 生成 2D 网格。2D 网格生成后在观察网格的收稿日期 2013 -06 -03作者简介 马士磊( 1989- ) ，男，山东聊城人，在读硕士研究生，主攻方向: 油藏描述。197第 35 卷第 5 期地下水2013 年 9 月质量，并且进行调整，直至对生成的网格满意为止，再生成 3D 网格模型，即是所要的断层模型。2 2 2 面模型以钻井分层数据结合地质认
7、识，采用一定的数学插值方法，进行空间曲面的插值，生成各等时层的顶底面模型，将各个层面进行叠合，建立储层的空间格架。在 Petrel 中用 Make horrizon 建立油层组级别的层面，用 Make zong 控制细分的小层，对其中的部分层用 Layering 进行划分，以均衡纵向网格的大小。其中 Horrizon 和 Zong 均指有地质意义的分层，Layering 只是进行层间的细分，并无实际的地质意义。图 2层面模型3 相模型储层相模型是储层内部不同相类型的三维空间展布，描述储层的宏观非均质性展布，定量地表征储集砂体的类型、大小、几何形态及其三维空间的分布情况。7岩相模型是一种离散数据
8、模型 。Petrel 提供了序贯指示模拟、截断高斯模拟、神经网络方法、基于目标的示点性模拟等几种用于详细表征相带分布特征的确定性和随机性的相建模技术，并且可以交互使用，此外还可以导入外来算法，建立相模型。Petrel 中常用的建立相模型的方法有手工绘制沉积相图、用岩相模型代替沉积相模型和用趋势面约束相建模等8三种方法 。其中手工绘制沉积相图由于其人为操作性较大制作相图相对繁琐并且要对研究区有较为熟悉的地质演化认识，才能构建出合适的相图，否则易出现较大的偏差，因此适用于对随机模拟出的相模型进行局部的修改和微调; 当研究区没有进行精细沉积微相研究时，用沉积相进行的模拟将会导致井间砂体的连通性、砂体
9、尖灭以及砂体内部的泥岩夹层等出现较大的偏差，岩相模型代替沉积相模型的方法可以较好解决这些问题; 应用趋势面约束进行相建模的优势在于它所模拟的相模型在平面上可以与手工勾绘的砂体厚度图或沉积相图具有很好的吻合性，保证了沉积相的平面展布趋势，纵向上又可遵守各种相的纵向概率分布，是一种较为理想的相建模方法。4 属性模型油藏属性建模是地质建模的重要目的。属性模型是在构造模型的基础上，采用插值法或随机模拟法预测井间属性参数分布，建立储层的孔隙度、渗透率和含油饱和度等参数的三维空间展布模型。这一过程体现了三维建模的核9心井间预测 。孔隙度、渗透率、含油饱和度参数均属于连续性变量。目前在 Petrel 建模中
10、，序贯高斯模拟方法是处理连续变量较7为成熟的方法，该方法是模拟孔隙度、渗透率较为理想的随机模拟方法，但是要求随机变量符合高斯分布。进行属10性建模前，首先要进行数据分析，统计物性特征 ; 其次，分析确定变差函数类型及各项参数，选择合适算法; 最后进行参数的建模。4 1测井曲线的粗化属性建模主要是对测井解释成果中的孔隙度和渗透率进行粗化处理。将测井所得的孔渗数据赋予构造模型中的网格单元中，使模型中的每个网格都有岩石物理学意义，从而使模型更加接近于地下的实际情况。粗化算法主要有算术平均法和几何平均法。算术平均法适用于数据变化不是很大的连续属性数据; 几何平均法适用于数据变化范围较大的属性数据。因此
11、一般孔隙度采用算术平均法，渗透率和饱和度采用几何平均法。4 2孔隙度模型孔隙度模型反映储层流体的孔隙体积分布，一般孔隙8，11，度的主变程方向与河道展布方向一致 这是因为孔隙度的变化是在微相控制范围内变化的。在岩相模型的约束下采用序贯高斯模拟方法计算出孔隙度模型。4 3渗透率模型渗透率模型反映流体在储层中的渗透能力，关系着油藏的运聚，对于油藏的开发评价具有决定性的作用。一般可以采用序贯高斯模拟方法，通过协克里金函数，以沉积微相模型和孔隙度模型做双重约束，构建渗透率模型。4 4含油饱和度模型含油饱和度模型反映流体在储层有效孔隙中的充填情况。含油饱和度模型的建立对油藏的开发井网的调整具有重要的指导
12、意义。用已作出的沉积相模型、孔隙度模型和渗透率模型共同约束，采用序贯高斯模拟的方法构建出含油饱和度模型。通过以上方法建立的属性模型确保了渗透率、含油饱和度与孔隙度之间的协调性，使模拟结果更符合地质实际，提高了模型的可信度。5 结语Petrel 作为目前油田中最常用的建模软件具有十分强大的三维可视化功能和相对简单的操作流程。通过选择合理的插值和模拟算法，能保证油藏描述的质量和结果，真实的反映地下地质特征。Petrel 软件具有以下几点优势:( 1) 通过构造建模、相建模、属性建模能建立真实的油藏地质模型，精细的刻画油藏内部特征。( 下转第 200 页)198第 35 卷 第 5 期地下水2013
13、 年 9 月过大的外部环境因素造成开裂脱落等。沿处承受一定的拉力，厚度越大拉力越大，越容易产生3保证保温施工质量的控制措施接缝开裂，因此板材切割下料必须准确，余量适当。板材切割时尽量按 45 角切割，以增大粘接接触面积，并在因为保温施工质量的好坏不仅关系到管道、设备外纵向接缝位置的管道上屠杀粘接剂，使接缝处的板管材观的观感效果，还关系到冷热损失节能降耗，对于吊顶与管道粘接牢固，减小接缝处的张力，避免接缝开裂 ( 施内的制冷管道还可能因为保温质量问题产生滴漏造成工经验证明 45 角切割比 90 角切割接触面大，接缝粘吊顶污损，影响使用功能，因此保温施工质量应引起足接开裂几率小很多) 。够的重视，
14、在施工过程中加以严格控制，确保施工质量。( 3 ) 管材、板材切割时应在平整、干净的操作平台进3 1严把原材料质量关行，避免接缝粘尘土污染，保证接缝顺直、粘接牢固。橡塑海绵、粘接剂、胶带等材料质量的好坏，直接关系( 4) 小管径管道在条件允许的情况下可采取先套保温到后期保温施工质量的好坏，因此在采购时首先要把好材管，再进行管道安装，减少纵向接缝。料质量关。( 5) 大管径橡塑管由于包装关系已受压变形为椭圆形，( 1) 根据设计要求选择市场上质量可靠的名牌产品，做切割时应从较扁平的那边剖开，以方便粘接。好材料验收和复检工作。进场时应认真查验材料的规格、( 6) 制冷管道设备保温时，橡塑板( 管)
15、 材应与管道设厚度是否符合设计要求，外观是否完好，质检报告和合格证备紧密相贴，空隙间应用同质保温材料填塞严密，保温材料是否与产品一致，同时现场取样送质检部门对耐火等级、导的接缝均应涂刷粘接剂进行粘接，以保证管道设备与外界热系数、密度、吸水率等性能指标进行复检，待复检结果合空气完全隔离，避免夏季产生凝水滴漏。格后方可使用。( 7) 保温厚度大需要叠加保温时，每层的割口接缝应相( 2) 为保证粘接效果，橡塑海绵、粘接剂、封口胶带等材互错开。料必须选用同一厂家材料，配套使用，禁止混用。( 8) 管道保温的割隙应尽量调整到不显眼处，以保证美观。3 2制定专项施工方案( 9) 粘接时应将胶水涂抹均匀，掌
16、握好粘接时间。胶水根据工程实际编制切实可行的施工方案，尤其对阀门、自然干化时间为 3 10 分钟，裸露时间超过 20 分钟失效。设备等异形部位的保温应编制具体细致的施工措施，方案( 10) 胶水使用环境温度不能低于 5 。还应包含特殊气候、环境下( 如雨雪天气下) 的施工措施。4结语3 3提高施工人员操作技能工程施工前应对施工人员进行专业培训，邀请厂家技术人员进行现场指导和技术交底，掌握施工要点提高操作水平。正式施工前可先进行试保，总结试保经验验证修正施工方案，全面推广施工。3 4橡塑海绵保温操作要点( 1) 保温应按先大管后小管，先弯头、三通后直管，最后设备、阀门、法兰的顺序进行。( 2 )
17、 因为板( 管) 材有一定厚度，保温板 ( 管 ) 接缝外橡塑海绵性能优越、应用广泛，现阶段保温施工全部依靠手工操作，人为因素至关重要。保温质量的好坏既关系到感官效果还关系到使用功能，因此施工时必须制定专项施工方案，加强施工人员培训提高操作水平，严格按照施工操作要点进行，做好施工质量过程控制，这样就能有效的减少质量问题，提高保温质量，充分发挥橡塑海绵材料性能，达到美观、安全、耐用的效果。檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵( 上接第 198 页)5王胜波，司丽，陈炳峰，等 FCM、EarthVision，Petrel 软件联合建模技
18、( 2) Petrel 强大的三维可视化功能，能够直观、快速的展术J 油气田地面工程 2007，26，(8) : 8 9示油藏地质特征，为油藏的进一步开发布控提供依据。6邹起阳，阎振华，徐阳东，等 应用 Petrel 进行构造建模的研究J 长江大学学报( 自然科学版) 2011，8( 2) : 62 64( 3) Petrel 还具有与数值模拟软件 Eclipse 等相结合，为7刘伟，刘红岐，李建萍，等 PETEL 软件在油藏储层地质建模中的应油田下一步进行的油藏数值模拟服务。用实例J 国外测井技术 2010，(175) : 20 21参考文献8段天向，刘晓梅，张亚军，等 Petrel 建模中
19、的几点认识J 岩性油气藏 2007，19( 2) : 102 1071吴永彬，张义堂，伍增贵，等 基于 petrel 的油藏三维可视化地质建模杨仁超，王言龙，攀爱萍，等鄂尔多斯盆地苏里格气田Z30区块储技术J 石油工业计算机应用 2007，15( 1) : 21 249层地质建模， (6) :1148 11542石晓燕 Petrel 软件在精细地质建模中的应用J新疆石油地质J 2013 23 胡望水，张宇焜，牛世忠，等 相控储层地质建模研究特种油气10J 2007，28( 6) : 773 774藏， () :37 393裘怿楠 储层地质模型J 石油学报，1991，12( 4) : 55 621 2010 17 5 冯昕鹏，陈平，闫秀芳，等随机建模在滴水泉区油藏描述中的应用4吴胜和，金振奎，黄沧钿，等 储层建模M 北京: 石油工业出版社，11 断块油气田， (1) :51 53J 2009 161998 27 591200