利用综合地层柱状图生成储层模型的方法技术

本发明专利技术涉及基于沉积规则和沉积叠加模式使用地球物理、地质和构造评估数据来开发综合地层柱状图。本发明专利技术利用了动态分配和匹配，从而使综合柱状图可以随地质数据变得可用而被简单地与储层表征的整个过程相符合。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及三维地质建模和感兴趣的地下储层的表征。
技术介绍
在目前的地下油气搜索中，已经开发了用于评估和解释地球的地 下结构和属性的方法。尤其重要的是对与油气矿床的存在相符的构造 属性的探查。在石油和天然气工业中对于储层表征的需求日益增长。对于储层表征的需求在很大程度上是由经济现实驱动的如果储层可以使用可 获得的技术更好地定义，那么最终结果将是更高的钻井成功率和更少 的开发井。作为油田或天然气田的表征和开发的一部分，经常需要建 立地下储层的计算机模型。由于不能清楚地定义地球的精确地下属 性，开发了许多计算机模型，这些计算机模型是可能的地相及其相关 特性的不同例子。在石油和天然气工业中开发精确的储层模型是公司的主要目标。 可以使用适当受到限制的储层模型量化适当位置的油气并优化油气 生产。储层的评估典型地使用地震和钻井数据的结合来实现。这些数 据中的每一种代表具有某种等级的错误的缺陷。处理这些错误的方式 影响到两种数据类型的综合并确定了最终储层模型的质量。一般的惯例是从穿过储层中的现有钻井的测井设备那里获得关 于储层的数据。这种从各种类型的钻井通过钻井日志获得的钻井数据 代表仅来自储层体积的一小部分的数据采样。为了有效地评估储层， 需要获知实际岩层构造(岩性或岩相)和所包含的液体以及孔隙的相 对存在或体积(或它的孔隙度)。储层在井中呈现某种岩相和孔隙度 的事实并不保证储层的其它区域具有相同属性。因此仅仅基于钻井数据的岩相和孔隙度的地质模型包含没有基于实际采样数据的大的区域；而这些数据必须从最近的现有钻井来估计。三维地震调查提供了在储层的大部分体积上的数据采样，包括没 有被钻井采样的部分，但是地震数据最多只能提供岩相和孔隙度的间 接测量。现有地震调查技术没有提供直接测量这些构造属性中的任一 种的技术。地下的地质建模已经由地质学家、地球物理学家、工程师和水文 学家进行好多年了 。为采矿或石油应用而建立的许多描述性或静态的 三维地质模型一直是单个模型单元或块(也被称作"细胞，，)的特定三 维阵列。 一个用于建立储层属性模型的特定现有技术是阻抗反演。在 该现有方法中，利用声阻抗值的稀疏度限制直接反演地震数据。该方 法中的一个缺点是需要低频模型，以补偿地震数据是频带限制的、因 而不包含低频的事实。低频模型通常由钻井数据生成，并与地震学解 释相结合。 一个问题是，当只能获得有限钻井数据时低频模型可能还 不够。另一个问题是，地震数据也不包含高频，因此当使用上述方法 时，试图补偿高频缺失的稀疏反射率模型可能与执行反演的实际地质 状况不一致。这导致丟失高频分量的较差估计。此外，由于通常是在 一个踪迹接一个踪迹的基础上执行该过程，并没有尝试与实际钻井数 据一致的实际空间统计数据相符合。在将空间统计数据包括在阻抗反演方法中的尝试中，已经开发了 随机反演方法。这些方法以从可用钻井数据推导出的空间变量图的形 式结合空间统计数据。通过使用空间变量图和现有的地震学解释对实 际钻井数据进行内插生成一个起始模型。该模型然后被迭代地更新， 直至在所观测到的地震数据和遵循所要求的空间限制的更新后的模 型之间达到足够的匹配。该方法的主要缺点是与稀疏钻井的情况相关 联的问题，在稀疏钻井的情况下空间变量图被较差地确定，并且当起 始模型被较差地定义时获得与地震数据的良好匹配是很困难的。以上描述的两个方法忽略了通过在感兴趣的区域上利用可能的 沉积物地层的现有知识提供的优点。dGB地球科学已开发出了解决该5问题的一种方法。该方法利用地质学设计的伪钻井或综合钻井的概念获取沉积环境的确定性属性以及岩性和弹性特性的概率分布。在Geophysics杂志第61巻第3期(1996年5月至6月)第631-638页上由de Groot P. ， Bril A. ， Florist F.和Campbell A.发表的论文"MonteCarlo Simulation of Well"中描述了 一种方法，其中利用了地质学知识和蒙特卡罗统计数据的结合来模拟具有附加物理属性但没有空间信息的伪钻井的一维地层剖面图。该论文描述了上述方法的优点，即能够以基于地质推理的规则来控制算法，并可以包括随机变量的硬性限制。尽管由de Groot和Bril所提出的方法是正确方向上的一个进步，但是仍需要由实际沉积地质学更加紧密限制的、具有使用动态伪钻井的能力并扩展了方法功能性的改进方法。
技术实现思路
本专利技术通过提供一种估计储层属性的新颖的改进方法在勘探和生产层面上克服了现有技术的上述和其它缺点。改进了的方法结合了地球物理、地质和构造评估数据的使用，基于沉积规律、沉积层叠模式和岩石物理学开发出有标示的综合地层柱状图。本专利技术改进了对诸如净-毛比的大尺度属性以及诸如高分辨率弹性特性(如速度，密度)和储层属性(如孔隙度、渗透率、断层封闭不确定性)的具体属性的评估。通过本专利技术所评估的储层属性考虑到了地质、地层和地球物理限制。本专利技术提供了最初的前景评估以及具体钻井计划和模型建立的机会。如这里使用的，术语"地质，，包括地质学、地球物理学、构造评估和地层数据。本专利技术包括一种用于为储层模型的综合地层柱状图进行建模的方法。该方法包括基于预先选择的地质模式动态地为综合地层柱状图分配多个标示出的地层单元。该方法还包括动态地为在综合地层柱状图中的每个地层单元分配弹性地质属性。该方法还包括对综合地层柱状图进行采样以提供弹性特性日志，并且将弹性特性日志转换成综合地震图。该方法包括动态地将综合地震图与在一组真实的地震图中的相应地震图进行匹配，以获得综合地层柱状图相对于储层模型的坐标。本专利技术使用的方法可以使综合地层柱状图受到由地质沉积规律和沉积层叠模式所确定的各种类型的沉积结构、矿床和层理的限制。本专利技术还可以基于真实的钻井统计数据、专有的岩石属性数据库和相关的地层模式将弹性地质属性分配给地层柱状图中的地层单元。本专利技术利用了动态分配和匹配，从而使带有标示的综合柱状图可以在整个储层表征过程中很容易地保持一致，因为地质数据变得可用。作为匹配过程的一部分，本专利技术使得模拟的钻井日志能够被动态地更新，从而与所解释的地震面相符合。 一旦考虑了垂直限制，则然后可以考虑水平限制。本专利技术允许通过在三维储层体积的每个空间位置处选择可用的带有标示的一维综合地层柱状图来构造三维储层体积。做出这种选择的方式可以是本质上为确定性的，或者由诸如多点统计("MPS")的地质统计限制以及诸如地相分布建模("FDM")的变量图和其它空间限制来控制。本专利技术使得能够根据岩性、密度和真实的有限偏离地震数据来评估压缩(p)和剪切(s)波的地震速度(Vp和Vs)。本专利技术还使得能够根据Vp、 Vs和密度利用贝叶斯近似来评估每个岩相的孔隙度。本专利技术还使得弹性地质特性(例如Vp、 Vs、密度和孔隙度)能够经由一个基于遗传法编程和模糊神经网络的过程变换成储层属性(例如渗透率)。本专利技术提供了评估储层属性的改进方法。本专利技术的 一个实施例利用所识别的或特定的地层沉积模式(例如向上变细的钟形)在地层单元内分配岩性分布。本专利技术的另 一个实施例利用每个地层单元的可基于已知地层模式分配的弹性。本专利技术使得可以在基本上无数据的环境下4吏用大尺度沉积相图(例如Colorado School 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对完全标记的综合地层柱状图进行建模以丰富储层模型的方法，包括以下步骤：　　　　（ａ）基于预先选择的地质模式向综合地层柱状图动态地分配多个地层单元；　　　　（ｂ）基于预先选择的地质模式向综合地层柱状图中的每个地层单元动态地分配弹性地质属性；　　　　（ｃ）对综合地层柱状图进行采样以提供弹性属性日志；　　　　（ｄ）将弹性属性日志转换成综合地震图；以及　　　　（ｅ）动态地将所述综合地震图与在一组真实地震图中的一个相应的地震图进行匹配，以获得在储层模型中综合地层柱状图的坐标。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：DA威尔金森，谢德宜，
申请(专利权)人：雪佛龙美国公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]