單明霞 李云霞 胡榮杰

（1.四川工商學(xué)院2.成都理工大學(xué)管理科學(xué)學(xué)院，四川成都 610059）

新場(chǎng)氣田沙溪廟組JS22儲(chǔ)層三維地質(zhì)建模研究

單明霞1李云霞2胡榮杰2

（1.四川工商學(xué)院2.成都理工大學(xué)管理科學(xué)學(xué)院，四川成都 610059）

本文從收集新場(chǎng)氣田沙溪廟組JS22層的地質(zhì)資料著手，在收集整理前人研究成果的基礎(chǔ)上，深入研究?jī)?chǔ)層建模相關(guān)理論，針對(duì)所收集的數(shù)據(jù)，結(jié)合克里格插值算法，對(duì)研究區(qū)儲(chǔ)層開展不同層次的非均質(zhì)性研究。

新場(chǎng)氣田儲(chǔ)層；非均質(zhì)性特征；克里格插值

油氣開采地質(zhì)環(huán)境日趨復(fù)雜，開采難度較大，需尋找較優(yōu)的方法技術(shù)來(lái)提高油氣藏開發(fā)。在石油天然氣開采發(fā)展過(guò)程中，計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)起著關(guān)鍵性作用。而將數(shù)學(xué)方法理論與信息技術(shù)進(jìn)行有效結(jié)合的數(shù)值模擬方法在油氣藏開發(fā)，提高采收率方面表現(xiàn)出相應(yīng)的優(yōu)越性。

1 儲(chǔ)層三維地質(zhì)建模

構(gòu)造模型是后期構(gòu)建相模型和屬性模型的基礎(chǔ)，可以將其分解為兩部分：斷層模型和層面模型。在建模過(guò)程中，建立研究區(qū)的斷層模型作為約束條件，結(jié)合井—震資料，采用克里格插值算法建立各小層頂面構(gòu)造模型，再將兩者結(jié)合構(gòu)建地層的格架，進(jìn)而形成三維層面模型。新場(chǎng)氣田盡管在局部區(qū)域存在著微裂縫，但對(duì)構(gòu)造及氣藏的影響較小，所以可直接建立構(gòu)造模型。在層面模型建立的基礎(chǔ)上，建立研究區(qū)的構(gòu)造模型（圖2-1）。在大量的油氣田開發(fā)和生產(chǎn)中，沉積微相對(duì)砂體在垂向的疊置形式和平面上的展布有很大的影響，也制約著側(cè)向上的連通性，相對(duì)于同類相帶的砂體。從而制約著儲(chǔ)層砂體的分布規(guī)律及地下流體流動(dòng)的特征。所以，儲(chǔ)層非均質(zhì)性研究的基礎(chǔ)是進(jìn)行沉積微相特征的研究。

通過(guò)前期沉積相研究以及單砂體精細(xì)刻畫研究，在研究區(qū)內(nèi)識(shí)別出單個(gè)分支河道砂體的寬度在最窄處有650m，而工區(qū)內(nèi)密井網(wǎng)的平均井距500m左右，井網(wǎng)密度符合確定性建模的必要條件。綜合考慮各種相建模方法的優(yōu)缺點(diǎn)，結(jié)合研究區(qū)的實(shí)際地質(zhì)條件和技術(shù)條件，相建模采用確定性建模方法。應(yīng)用確定性的模擬方法，對(duì)工區(qū)目的層段的各個(gè)小層進(jìn)行了三維相模型建模，如JS22-1和JS22-2小層的沉積相模型見圖2-2。

圖2-1 新場(chǎng)氣田沙溪廟組JS22層構(gòu)造模型

圖2-2 新場(chǎng)氣田沙溪廟組JS22-1和JS22-2層沉積相模型柵狀圖

2 普通克里格估值方法

克里格插值算法是一種線性無(wú)偏和最小方差估計(jì)的算法。在進(jìn)行實(shí)際數(shù)據(jù)處理分析中，一般的統(tǒng)計(jì)學(xué)理論變差函數(shù)模型包含球面、指數(shù)和高斯三種模型方法。本論文選擇用球面模型來(lái)求出其變差函數(shù)，通過(guò)求解方程組得到的未知點(diǎn)的估計(jì)量，表示為：

其中λi為已知點(diǎn)在整個(gè)局部區(qū)域內(nèi)的權(quán)重系數(shù)，Zi為n個(gè)空間點(diǎn)的模擬數(shù)值。

在本文的實(shí)際應(yīng)用中，區(qū)域化變量為已知點(diǎn)（鉆井等）的屬性。利用普通克里格房法進(jìn)行井間插值時(shí)已知的相關(guān)數(shù)據(jù)需要滿足如下的假設(shè)：一是區(qū)域化變量數(shù)據(jù)存在期望，并且期望值為一個(gè)常數(shù)，二是滿足兩點(diǎn)之間的協(xié)方差僅僅跟兩點(diǎn)之間的相對(duì)距離有關(guān)系。用數(shù)學(xué)語(yǔ)言可以描述為：

上面兩個(gè)式子就可以使得插值結(jié)果達(dá)到線性無(wú)偏和方差最小的目的。

3 研究區(qū)儲(chǔ)層分類及儲(chǔ)量估算

本次分別將JS22-1、JS22-2氣層作為一個(gè)單獨(dú)的儲(chǔ)量計(jì)算單元，采用容積法估算氣藏儲(chǔ)量。通過(guò)計(jì)算上沙溪廟組氣藏JS22-1、JS22-2估算儲(chǔ)量分別為47.05×108m3、133.63×108m3。

4 結(jié)語(yǔ)

本文對(duì)新場(chǎng)氣田沙溪廟組JS22氣層進(jìn)行儲(chǔ)層三維建模，主要采用普通Kriging算法對(duì)儲(chǔ)層數(shù)據(jù)進(jìn)行插值，并且建立了構(gòu)造模型等地質(zhì)模型和孔隙度等參數(shù)模型，完成了對(duì)研究區(qū)的儲(chǔ)層三維建模。但是考慮到地層結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，要更好的反映儲(chǔ)層的實(shí)際情況，就需要更進(jìn)一步深層次的研究。

［1］王允誠(chéng)，呂運(yùn)能，曹偉；氣藏精細(xì)描述［M］.四川科學(xué)技術(shù)出版社，2002.

［2］于興河，油氣儲(chǔ)層表征與隨機(jī)建模的發(fā)展歷程及展望［J］.地學(xué)前緣，2008（1）1-15.

［11］張小艷，譚勇；變差函數(shù)球狀模型的自動(dòng)擬合與實(shí)現(xiàn)［J］.物探與化探，2010，34（002）：253-257.

［12］金毅，潘懋，馬舯.地質(zhì)變量變異函數(shù)統(tǒng)一套合方法的原理及驗(yàn)證［J］.中國(guó)礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2010，39（3）：420-425

［13］崔勇，夏柏如，陳果，羅志華；儲(chǔ)層建模過(guò)程中的網(wǎng)格化及其地質(zhì)意義，石油學(xué)報(bào)［J］.北京.2012，33（5），854-8

單明霞（1981-），女，漢族，中國(guó)成都，助教，研究方向：應(yīng)用數(shù)學(xué)，計(jì)算機(jī)，經(jīng)濟(jì)管理。