地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)方法在儲(chǔ)層描述中的研究與應(yīng)用

王 恒

（西安石油大學(xué)石油工程學(xué)院，陜西西安 710065）

地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)方法在儲(chǔ)層描述中的研究與應(yīng)用

王 恒

（西安石油大學(xué)石油工程學(xué)院，陜西西安 710065）

油藏描述過(guò)程中，描述地質(zhì)特征參數(shù)是研究的重要內(nèi)容，其可靠程度直接關(guān)系到以后的油藏?cái)?shù)值模擬的準(zhǔn)確性以及油田井網(wǎng)部署的合理性。區(qū)域化變量的廣泛應(yīng)用和隨機(jī)模擬理論方法的快速發(fā)展為精細(xì)描述油藏形成了一套先進(jìn)的技術(shù)方法，即地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)方法。地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)方法為油藏描述建立更為精確的儲(chǔ)層模型，并且可以分析確定儲(chǔ)層空間的不確定性，為油田開(kāi)發(fā)方案部署以及動(dòng)態(tài)分析提供了合理的參考依據(jù)，對(duì)進(jìn)一步深入認(rèn)識(shí)儲(chǔ)層分布以及油田剩余油飽和度分布研究具有深厚的指導(dǎo)和參考價(jià)值。

地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)；油藏描述；隨機(jī)模擬

地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)方法是充分利用和深入分析區(qū)域化變量以其作為根本，以變差函數(shù)作為研究的主導(dǎo)手段[1]，整合分析復(fù)雜分布及形式多變地質(zhì)變量的一種技術(shù)方法。傳統(tǒng)的空間參數(shù)估值方法（即常規(guī)的算術(shù)平均法）僅考慮了信息點(diǎn)與待估點(diǎn)之間的空間位置關(guān)系[2]，而對(duì)于參數(shù)空間分布的結(jié)構(gòu)性卻沒(méi)有考慮，因此，在儲(chǔ)層參數(shù)估計(jì)中，對(duì)于復(fù)雜的油藏地質(zhì)特征參數(shù)的分布規(guī)律它們不能準(zhǔn)確地描述。因此與傳統(tǒng)的方法相比較，地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)方法從抽樣統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中提取了更多的信息，并且對(duì)提取的信息進(jìn)行有效的分類(lèi)和歸整，所以儲(chǔ)層屬性建模方法對(duì)儲(chǔ)層精細(xì)描述更加合理[3]。

1 變差函數(shù)

在地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)中變差函數(shù)是一種特有的方法，同時(shí)還是克里格方法重要的研究分析工具，反映隨距離變化的空間特征。此外，在三維空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的變差函數(shù)，局部變量可以是定量的空間相關(guān)特性。

2 克里格方法

克里格方法是在本征假設(shè)和二階平穩(wěn)假設(shè)的基礎(chǔ)上，根據(jù)待估計(jì)點(diǎn)周?chē)娜舾梢阎畔ⅲ宰儾詈瘮?shù)為工具的一種方法[4]。

3 隨機(jī)模擬

選用隨機(jī)模擬方法而建成的儲(chǔ)層模型不僅僅只有一個(gè)，而是存在多個(gè)，即在這個(gè)范圍內(nèi)可產(chǎn)生多種實(shí)現(xiàn)（即可選的儲(chǔ)層模型）[5]。因而可知，隨機(jī)模擬可以有效地描述油藏的非均質(zhì)性及不確定性，特別適合于對(duì)非均質(zhì)性嚴(yán)重儲(chǔ)層的刻畫(huà)和描述。

由于儲(chǔ)層的隨機(jī)性，儲(chǔ)層預(yù)測(cè)結(jié)果會(huì)有多個(gè)解決方案，使確定性建模方法只預(yù)測(cè)結(jié)果與不確定性應(yīng)用[6]。

下面是對(duì)目前常用的幾種模擬方法的簡(jiǎn)單介紹：

（1）布爾模擬方法（Boolean Simulation）它是非條件模擬的一種，同時(shí)也是隨機(jī)模擬方法中最為簡(jiǎn)單的一個(gè)。它一般用于進(jìn)行離散型模型的建立，如三維儲(chǔ)層空間分布模型或砂體格架剖面。

（2）序貫指示模擬方法（Sequential Indicator Simulation）既可用于連續(xù)的變量的隨機(jī)模擬，也能用于對(duì)離散化的連續(xù)變量的模擬。這種方法計(jì)算速度比序貫高斯模擬方法慢，多用于對(duì)復(fù)雜的巖相或巖相組合、沉積相的空間分布等進(jìn)行模擬，以此來(lái)確定隨機(jī)變量的分布，如模擬復(fù)雜的河流-三角洲沉積等[7]。

4 儲(chǔ)層建模

儲(chǔ)層建模是最近突飛猛進(jìn)的一種高新技術(shù)，其不僅能夠完成對(duì)油氣儲(chǔ)層的定量表征而且對(duì)各種不同尺度的非均質(zhì)性進(jìn)行描繪。具體建模流程圖（見(jiàn)圖1）。

圖1 儲(chǔ)層建模流程圖

本文所使用petrel軟件，依據(jù)隨機(jī)模擬理論方法中的序貫指示模擬方法，該研究方法是儲(chǔ)層建模中常用的使用方法，所建立模型（見(jiàn)圖2）。

圖2 構(gòu)造模型和沉積相模型三維圖

5 結(jié)論

本文主要是對(duì)地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)中所涵蓋的理論方法進(jìn)行了深入的研究與應(yīng)用，首先是對(duì)地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)中所涵蓋的方法進(jìn)行深入的研究與分析，主要是針對(duì)變差函數(shù)、克里格方法、隨機(jī)模擬理論三個(gè)方面進(jìn)行了簡(jiǎn)單的了解與研究。然后進(jìn)一步利用petrel軟件，依據(jù)隨機(jī)模擬理論方法，精細(xì)的建立了儲(chǔ)層的三維構(gòu)造模型以及三維沉積相模型。通過(guò)對(duì)地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)中所涵蓋的三種常用理論方法深入的研究與分析，可以得到以下幾個(gè)結(jié)論：

（1）通過(guò)對(duì)地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)中所涵蓋的理論方法進(jìn)行了深入的研究與應(yīng)用，對(duì)地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)方法進(jìn)行進(jìn)一步的分析有了一定的了解。

（2）利用序貫指示模擬得到的構(gòu)造模型與沉積相模型，進(jìn)一步驗(yàn)證了沉積相的分布有其內(nèi)在規(guī)律。

［1］劉玲玲，吳劍鋒，吳吉春.不同地質(zhì)統(tǒng)計(jì)方法在確定滲透系數(shù)場(chǎng)中的對(duì)比研究［J］．水文地質(zhì)工程地質(zhì)，2009，36（5）：66-71.

［2］杜世通.地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)方法概要［J］．油氣地球物理，2004，4（2）：33-36.

［3］尚曉穎.水環(huán)境模擬參數(shù)隨機(jī)場(chǎng)空間最優(yōu)估計(jì)精度分析與特異值研究［J］．環(huán)境與發(fā)展，2011，（12）：56-59.

［4］李黎，王永剛.地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)應(yīng)用綜述［J］．油氣藏評(píng)價(jià)與開(kāi)發(fā)，2006，29（3）：163-169.

［5］張釗.鄂爾多斯盆地合水地區(qū)長(zhǎng)6儲(chǔ)層特征及地質(zhì)模型研究［D］.西安：西安石油大學(xué)，2006.

［6］陳小剛.裂縫孔洞型底水氣藏合理開(kāi)發(fā)技術(shù)研究［D］.重慶：重慶大學(xué)，2009.

［7］李霞，王銅山，王建新.儲(chǔ)層隨機(jī)建模方法研究進(jìn)展［J］．物探化探計(jì)算技術(shù)，2009，31（5）：454-459.

Application of geostatistics method in reservoir modeling

WANG Heng
（College of Petroleum Engineering，Xi'an Shiyou University，Xi'an Shanxi 710065，China）

During the reservoir description,the exact description of geological characteristic parameters is an important content of our research,its reliability is directly related to the accuracy of numerical reservoir simulation and reasonable well pattern deployment.Regionalization variable and stochastic simulation theory development and application provide a set of advanced tools for reservoir description,it is geostatistics.Applying geostatistics to reservoir description can build more precise reservoir model,weigh the uncertain of spatial structure and provide logical reference for setting up development plan of reservoir and dynamic analysis,so it is very popular in geologist.

geostatistics；reservoir description；simulation

TE319

A

1673-5285（2017）10-0058-03

10.3969/j.issn.1673-5285.2017.10.014

2017－09-29