石油大学（北京）资源与信息学院石油大学（北京）资源与信息学院三维地质建模三维地质建模基础理论与算法基础理论与算法 吴胜和吴胜和 石油大学（北京）石油大学（北京）建模概论建模概论克里金插值克里金插值储层随机建模储层随机建模储层建模原则储层建模原则 建模概论建模概论基本概念基本概念第一讲第一讲反映地质特征三维变化与分布的数字化模型。反映地质特征三维变化与分布的数字化模型。 挪威潮坪相渗透率三维模型挪威潮坪相渗透率三维模型已粗化的模型已粗化的模型 -可直接进入数模器可直接进入数模器（ 3D Geological Model）三维地质模型三维地质模型 基本概念基本概念数值模型数值模型-三维数据体三维数据体 三维图形显示、任意旋转、任意切片三维图形显示、任意旋转、任意切片从不同角度显示储层的外部形态及其内部特点。从不同角度显示储层的外部形态及其内部特点。构造模型构造模型储层地质模型储层地质模型流体分布模型流体分布模型构造构造 储层储层 流体流体 油藏三要素油藏三要素Reservoir Geological Model油藏地质模型油藏地质模型三维网格化三维网格化(3D griding)三维数据体三维数据体建立油藏地质特征三维分布的数字化模型。建立油藏地质特征三维分布的数字化模型。三维地质预测三维地质预测（ 3D Reservoir Geological Modeling）三维油藏地质建模三维油藏地质建模油藏数模油藏数模三维构造建模三维构造建模三维相建模三维相建模三维储层参数建模三维储层参数建模模型粗化模型粗化数据准备数据准备油藏地质建模的核心？网格赋值是关键网格赋值是关键确定性建模：确定性建模： (Deterministic modeling) 对井间未知区给出确定性的预测结果对井间未知区给出确定性的预测结果 随机建模随机建模(Stochastic modeling) 应用随机模拟方法，应用随机模拟方法， 对井间未知区给出对井间未知区给出多种可能的预测结果。多种可能的预测结果。确定的确定的不确定而需预测的不确定而需预测的建建模模途途径径井眼井眼地震地震 建模途径建模途径 对井间未知区给出确定性的预测结果。对井间未知区给出确定性的预测结果。 确定性建模确定性建模 地震资料的确定性转换地震资料的确定性转换 （储层地震学方法）储层地震学方法）插值方法插值方法 手工插值手工插值（储层沉积学方法）（储层沉积学方法） 自动插值自动插值（数学插值）（数学插值） 应用地震资料研究储层的几何形态、岩性及储层应用地震资料研究储层的几何形态、岩性及储层 参数的分布。参数的分布。地震属性地震属性地质参数地质参数确定性转换注意： 地震资料不仅用于确定性建模，也可以随机建模 地震信息的确定性转换地震信息的确定性转换储层地震学方法储层地震学方法提取地震属性提取地震属性优选地震属性优选地震属性建立地震属性与地质参数的关系建立地震属性与地质参数的关系地震属性的确定性转换地震属性的确定性转换连续地震属性：速度、波阻抗、连续地震属性：速度、波阻抗、 振幅、频率等振幅、频率等 离散地震属性：波形结构类型离散地震属性：波形结构类型 （地震相）等（地震相）等 步骤：步骤： 插值方法插值方法1. 人工插值人工插值(1)离散型地质变量离散型地质变量121113333121113333121113333(主要用于主要用于2D)分流河道斜交泥岩层插插值值原原则则井数据构形井数据构形沉积物源沉积物源沉积模式沉积模式定量知识库定量知识库实际资料实际资料定量模式定量模式模模式式拟拟合合实际资料实际资料定量模式定量模式模式拟合模式拟合实际资料实际资料定量模式定量模式模式拟合模式拟合人工三维编辑人工三维编辑(2)连续型地质变量连续型地质变量插值：插值：三角网方法三角网方法相控插值相控插值 如：三角剖分法（三角网方法）、如：三角剖分法（三角网方法）、 距离反比加权法等距离反比加权法等将将变量视为纯随机变量，变量视为纯随机变量，未考虑变量的空间结构性未考虑变量的空间结构性仅仅考虑考虑待估点位置待估点位置与与已知数已知数据位置据位置的相互关系。的相互关系。（1）传统数学插值）传统数学插值2. 自动插值（数学插值）自动插值（数学插值） 不仅考虑待估点位置与不仅考虑待估点位置与 已知数据位置的相互关已知数据位置的相互关 系，而且还考虑变量的系，而且还考虑变量的 空间相关性。空间相关性。 因此，更能反映客观地因此，更能反映客观地 质规律，估值精度较高。质规律，估值精度较高。 （2）克里金插值）克里金插值 是以南非矿业工程师是以南非矿业工程师 D.G.Krige (克里格克里格)名名 字命名的一项实用空间字命名的一项实用空间 估计技术，是估计技术，是地质统计地质统计 学学 的重要组成部分，是的重要组成部分，是 经典地质统计学的核心。经典地质统计学的核心。 （Kriging） 局限性局限性 储层本身是确定的，但是，在储层本身是确定的，但是，在资料不完备资料不完备以及储层结构空间配置以及储层结构空间配置和储层参数和储层参数空间变化复杂空间变化复杂的情况下，的情况下，人们难于掌握任一尺度下储层的确定的且真实的人们难于掌握任一尺度下储层的确定的且真实的特征或性质，也就是说，特征或性质，也就是说，在确定性模型中存在着在确定性模型中存在着在确定性模型中存在着在确定性模型中存在着不确定性，亦即随机性。不确定性，亦即随机性。不确定性，亦即随机性。不确定性，亦即随机性。 井眼井眼地震地震不确定性最小化不确定性最小化不确定性评价不确定性评价 (?) 以以已知的信息已知的信息为基为基础，以随机函数为理论，础，以随机函数为理论，应用随机模拟方法应用随机模拟方法（Stochastic simulation） ，产生可选的、等可能产生可选的、等可能的储层模型。的储层模型。 随机建模随机建模 针针对对同同一一地地区区，应应用用同同一一资资料料、同同一一随随机机模模拟拟方方法法可得到多个模拟实现可得到多个模拟实现 。（每一个实现可看成一个确定性模型）（每一个实现可看成一个确定性模型）储层非均质表征储层非均质表征储层不确定性评价储层不确定性评价评价评价由于资料限制和储层由于资料限制和储层复杂性而导致的复杂性而导致的井间储层井间储层预测的不确定性预测的不确定性，以满足，以满足油田开发决策在油田开发决策在一定风险一定风险范围的正确性范围的正确性。abc三维孔隙度建模的三个实现三维孔隙度建模的三个实现(XZ-YZ切片切片)abc三维渗透率建模的三个实现三维渗透率建模的三个实现(XZ-YZ切片切片) 随机建模可给出一系列实随机建模可给出一系列实现，即针对同一地区，应用现，即针对同一地区，应用同一资料、同一建模方法建同一资料、同一建模方法建立多个油藏地质模型。立多个油藏地质模型。 将这些实现用于三维储量将这些实现用于三维储量计算，则可得出一簇储量结计算，则可得出一簇储量结果。它不是一个确定的储量果。它不是一个确定的储量值，而是一个储量分布。值，而是一个储量分布。应用随机建模应用随机建模进行储量不确定性评价进行储量不确定性评价含油饱和度模型含油饱和度模型（平面切片）三个实现（平面切片）三个实现某油田某油田1小层河流相概率分布模型小层河流相概率分布模型储层分布的不确定性评价储层分布的不确定性评价某油田某油田1小层相分布的一个实现小层相分布的一个实现（多个实现的河流相概率） 概率分布模型（50%概率） 概率分布模型（70%概率） 概率分布模型（90%概率） 概率分布模型（100%概率）