縫洞型碳酸鹽油藏三維物理模型建立方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及用于計(jì)算機(jī)制圖的3D建模方法技術(shù)領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種縫洞型碳酸 鹽油藏=維物理模型建立方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 地下的縫洞結(jié)構(gòu)、連通類型、油水關(guān)系能否清楚認(rèn)識(shí)是縫洞型碳酸鹽巖油藏能否 實(shí)現(xiàn)高效開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)之一?？p洞型碳酸鹽巖油藏中存在裂縫、溶洞等多種流體流動(dòng)通道，且 裂縫、溶洞尺寸大、尺度變化也大，形態(tài)發(fā)育多樣、分布隨機(jī)。由此導(dǎo)致油水在其間的流動(dòng)狀 態(tài)極為復(fù)雜，存在滲流、非線性滲流、管流、面流、對(duì)流及禪合流動(dòng)等多種流動(dòng)特征。油氣生 產(chǎn)規(guī)律也是極為復(fù)雜，W傳統(tǒng)的滲流理論為指導(dǎo)的開(kāi)發(fā)方案和技術(shù)措施效果差，采收率低。 由于油藏多處于地下數(shù)千米深度，無(wú)法直接觀察到縫洞油藏的真實(shí)情況，更不能看到井位 之間的連通情況。因此，很有必要開(kāi)展縫洞型碳酸鹽巖油藏的室內(nèi)物理模擬的研究，W滿足 對(duì)縫洞型油藏儲(chǔ)集體結(jié)構(gòu)、形態(tài)、連通情況等研究的需要。
[0003] 而物理模型的制作有兩大難點(diǎn)；一是確定儲(chǔ)集體內(nèi)部連通關(guān)系；二是確定縫洞的 形態(tài)。目前主要的研究縫洞油藏連通性質(zhì)的方法主要有生產(chǎn)動(dòng)態(tài)法、油藏壓力分析法、綜合 分析法和井間示蹤劑測(cè)試法。對(duì)于縫洞儲(chǔ)集體形態(tài)的確定則主要是通過(guò)地表露頭的形態(tài)來(lái) 進(jìn)行推測(cè)，都是通過(guò)間接的方法來(lái)確定，不能對(duì)其有效性進(jìn)行驗(yàn)證，因而所做的物理模型也 不具有可靠性。
[0004] 縫洞型碳酸鹽巖油藏中縫洞模型的制作在業(yè)界一直是個(gè)技術(shù)難題。綜合現(xiàn)有技術(shù) 來(lái)看，目前縫洞模型制作方法主要分為微觀和宏觀兩大類。微觀模型主要是利用真實(shí)巖屯、 進(jìn)行刻蝕，此模型尺度太小，只是儲(chǔ)集體局部特征的表示，根本不能滿足縫洞型油藏大尺度 的特性。宏觀模型包括兩類；（1)二維平板模型。此類模型主要是W實(shí)際油藏地震曲率圖 上縫洞分布情況為依據(jù)，在有機(jī)玻璃或大理石等材料上進(jìn)行二維刻蝕；或使用伍德合金、石 蠟、冰塊鑄模膠結(jié)后再將其融化。該類模型只是在平面模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行縱向拉伸，只能表 征儲(chǔ)集體的某一個(gè)剖面，不是真實(shí)油藏的反應(yīng)。（2)=維縫洞模型。此類模型均是簡(jiǎn)化之后 縫洞概念模型，不能與實(shí)際生產(chǎn)相結(jié)合，不能反映油藏真實(shí)特征。
[0005] 如果沒(méi)有能夠表征縫洞型碳酸鹽巖油藏復(fù)雜結(jié)構(gòu)特征的物理模型，所做的物理模 擬就不能夠反應(yīng)油藏的真實(shí)特征，也就不能有效地指導(dǎo)此類油藏的開(kāi)發(fā)。因此，提出一種能 夠制作表征縫洞型碳酸鹽巖油藏復(fù)雜特征的物理模型的方法非常有必要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種縫洞型碳酸鹽油藏=維物理模型建立方 法，通過(guò)所述方法可W得到全=維、大尺度、與油藏實(shí)際地下結(jié)構(gòu)、形態(tài)一致的且能夠表征 縫洞型碳酸鹽巖油藏復(fù)雜特征的物理模型。
[0007] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：一種縫洞型碳酸鹽油藏=維 物理模型建立方法，其特征在于所述方法包括如下步驟；
[000引 （1)獲取縫洞型碳酸鹽油藏目標(biāo)區(qū)域的S維地震圖像；
[0009] (2)重構(gòu)上述油藏目標(biāo)區(qū)域的S維數(shù)值模型；
[0010] (3)根據(jù)重構(gòu)的油藏目標(biāo)區(qū)域S維數(shù)值模型制作新的縫洞型碳酸鹽油藏S維物理 模型。
[0011] 進(jìn)一步的技術(shù)方案在于：所述步驟（1)具體為：
[0012] 1)根據(jù)油田生產(chǎn)數(shù)據(jù)劃定縫洞型碳酸鹽油藏區(qū)域，在=維地震測(cè)試數(shù)據(jù)中確定模 型區(qū)域；
[001引。獲取模型區(qū)域不同深度下，不同溶洞和裂縫的地震二維圖像。
[0014] 進(jìn)一步的技術(shù)方案在于：所述步驟（2)具體為：
[0015] 1)根據(jù)油田生產(chǎn)數(shù)據(jù)，初步確定溶洞和裂縫連通關(guān)系，結(jié)合油藏特性，對(duì)獲得的不 同溶洞和裂縫的二維地震圖像進(jìn)行預(yù)處理；
[0016] 2)利用邊緣檢測(cè)方法，獲得不同溶洞和裂縫的邊界圖像；
[0017] 3)根據(jù)獲得的不同溶洞和裂縫的二維邊界圖像利用克里金插值法重構(gòu)溶洞和裂 縫的S維模型。
[0018] 進(jìn)一步的技術(shù)方案在于：所述插值法重構(gòu)溶洞和裂縫的=維模型的方法如下；1) 將不同溶洞和裂縫的二維地震圖像轉(zhuǎn)換為X、y、Z坐標(biāo)數(shù)據(jù)；2)將上述X、y、Z坐標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn) 行離散化處理；3)檢測(cè)和處理上述離散化處理后的異常數(shù)據(jù)；4)計(jì)算上述數(shù)據(jù)的=維變差 函數(shù)；5)對(duì)=維變差函數(shù)得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行交叉驗(yàn)證；6)選擇估值方法并結(jié)合塊段建模W及 估值范圍捜索信息點(diǎn)得出溶洞和裂縫表面Z坐標(biāo)插值；7)根據(jù)得出的溶洞和裂縫的表面Z 坐標(biāo)插值，重構(gòu)溶洞和裂縫的=維模型。
[0019] 進(jìn)一步的技術(shù)方案在于：所述步驟（3)具體包括如下步驟：
[0020] 1)根據(jù)溶洞和裂縫的連通關(guān)系，對(duì)重構(gòu)的溶洞和裂縫的立維模型進(jìn)行處理，并設(shè) 計(jì)井位及模型固定孔位；
[0021] 2)根據(jù)可視化、耐壓性要求選定加工材料，控制雕刻機(jī)加工模型；
[0022] 3)在相關(guān)安裝部位加入固定螺釘并對(duì)接頭涂膠密封，并用螺桿將整個(gè)模型固定。
[0023] 采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于；（1)本發(fā)明中所用=維截面圖像均取 自油田=維地震測(cè)試數(shù)據(jù)，保證了模型=維截片的可靠性和有效性。（2)相比于真實(shí)油藏儲(chǔ) 集體，所做的=維模型均只是在規(guī)模上運(yùn)用相似理論進(jìn)行縮小，保證了模型與油藏實(shí)際地 下結(jié)構(gòu)、形態(tài)的一致性，且能夠表征縫洞型油藏的結(jié)構(gòu)特征及縫洞之間的連通關(guān)系。（3)可 根據(jù)需要選擇雕刻材料，如有機(jī)玻璃和大理石等，滿足可視性及耐壓性的要求。（4)根據(jù)實(shí) 際生產(chǎn)情況布置井位及底水能量，可根據(jù)相似理論給定模擬生產(chǎn)數(shù)據(jù)，保證了物理模擬的 有效性。（5)該方法原理簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便，且成本低廉，大大降低了研究的成本。
【附圖說(shuō)明】
[0024] 圖1是本發(fā)明的具體流程圖；
[0025] 圖2是本發(fā)明中插值法重構(gòu)溶洞和裂縫的=維模型的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026] 下面結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整 地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；?本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他 實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0027] 在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)W便于充分理解本發(fā)明，但是本發(fā)明還可W 采用其他不同于在此描述的其它方式來(lái)實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可W在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的 情況下做類似推廣，因此本發(fā)明不受下面公開(kāi)的具體實(shí)施例的限制。
[002引如圖1所示，本發(fā)明公開(kāi)了一種縫洞型碳酸鹽油藏=維物理模型建立方法，所述 方法包括如下步驟：
[0029] (1)獲取縫洞型碳酸鹽油藏目標(biāo)區(qū)域的S維地震圖像；
[0030] 具體為；1)根據(jù)油田生產(chǎn)數(shù)據(jù)劃定縫洞型碳酸鹽油藏區(qū)域，在=維地震測(cè)試數(shù)據(jù) 中確定模型區(qū)域；2)獲取模型區(qū)域不同深度下，不同溶洞和裂縫的地震二維圖像。
[0031] (2)重構(gòu)上述油藏目標(biāo)區(qū)域的S維數(shù)值模型；
[0032] 具體為；1)根據(jù)油田生產(chǎn)數(shù)據(jù)，初步確定溶洞和裂縫連通關(guān)系，結(jié)合油藏特性，對(duì) 獲得的不同溶洞和裂縫的二維地震圖像進(jìn)行預(yù)處理；2)利用邊緣檢測(cè)方法，獲得不同溶洞 和裂縫的邊界圖像；3)根據(jù)獲得的不同溶洞和裂縫的二維邊界圖像利用克里金插值法重 構(gòu)溶洞和裂縫的=維模型。
[0033] 如圖2所示，所述插值法重構(gòu)溶洞和裂縫的S維模型的方法如下；1)將不同溶洞 和裂縫的二維地震圖像轉(zhuǎn)換為X、y、Z坐標(biāo)數(shù)據(jù)；2)將上述X、y、Z坐標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行離散化處 理；3)檢測(cè)和處理上述離散化處理后的異常數(shù)據(jù)；4)計(jì)算上述數(shù)據(jù)的=維變差函數(shù)；5)對(duì) =維變差函數(shù)得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行交叉驗(yàn)證；6)選擇估值方法并結(jié)合塊段建模W及估值范圍 捜索信息點(diǎn)得出溶洞和裂縫表面Z坐標(biāo)插值；7)根據(jù)得出的溶洞和裂縫的表面Z坐標(biāo)插 值，重構(gòu)溶洞和裂縫的=維模型。
[0034] 利用邊緣檢測(cè)技術(shù)獲取地震截面圖上縫洞邊界坐標(biāo)數(shù)據(jù)，其中X，y，Z坐標(biāo)表示的 是縫洞邊界坐標(biāo)值，比如溶洞的某一層二維邊界坐標(biāo)如表1所示：
[0035] 表 1
[0036]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種縫洞型碳酸鹽油藏=維物理模型建立方法，其特征在于所述方法包括如下步 驟： (1) 獲取縫洞型碳酸鹽油藏目標(biāo)區(qū)域的=維地震圖像； (2) 重構(gòu)上述油藏目標(biāo)區(qū)域的S維數(shù)值模型； (3) 根據(jù)重構(gòu)的油藏目標(biāo)區(qū)域=維數(shù)值模型制作新的縫洞型碳酸鹽油藏=維物理模 型。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的縫洞型碳酸鹽油藏=維物理模型建立方法，其特征在于所述 步驟（1)具體為： 1) 根據(jù)油田生產(chǎn)數(shù)據(jù)劃定縫洞型碳酸鹽油藏區(qū)域，在=維地震測(cè)試數(shù)據(jù)中確定模型區(qū) 域； 2) 獲取模型區(qū)域不同深度下，不同溶洞和裂縫的地震二維圖像。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的縫洞型碳酸鹽油藏=維物理模型建立方法，其特征在于所述 步驟似具體為： 1)根據(jù)油田生產(chǎn)數(shù)據(jù)，初步確定儲(chǔ)集體溶洞和裂縫連通關(guān)系，結(jié)合油藏特性，對(duì)獲得的 不同溶洞和裂縫的二維地震圖像進(jìn)行預(yù)處理； 。利用邊緣檢測(cè)方法，獲得不同溶洞和裂縫的邊界圖像； 3) 根據(jù)獲得的不同溶洞和裂縫的二維邊界圖像利用克里金插值法重構(gòu)溶洞和裂縫的 S維模型。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的縫洞型碳酸鹽油藏=維物理模型建立方法，其特征在于所述 插值法重構(gòu)溶洞和裂縫的=維模型的方法如下；1)將不同溶洞和裂縫的二維地震圖像轉(zhuǎn) 換為x、y、z坐標(biāo)數(shù)據(jù)；2)將上述x、y、z坐標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行離散化處理；3)檢測(cè)和處理上述離散 化處理后的異常數(shù)據(jù)；4)計(jì)算上述數(shù)據(jù)的=維變差函數(shù)；5)對(duì)=維變差函數(shù)得到的數(shù)據(jù)進(jìn) 行交叉驗(yàn)證；6)選擇估值方法并結(jié)合塊段建模W及估值范圍捜索信息點(diǎn)得出溶洞和裂縫 表面Z坐標(biāo)插值；7)根據(jù)得出的溶洞和裂縫的表面Z坐標(biāo)插值，重構(gòu)溶洞和裂縫的=維模 型。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的縫洞型碳酸鹽油藏=維物理模型建立方法，其特征在于 所述步驟（3)具體包括如下步驟： 1) 根據(jù)溶洞和裂縫的連通關(guān)系，對(duì)重構(gòu)的溶洞和裂縫的=維模型進(jìn)行處理，并設(shè)計(jì)井 位及模型固定孔位； 2) 根據(jù)可視化、耐壓性要求選定加工材料，控制雕刻機(jī)加工模型； 3) 在相關(guān)安裝部位加入固定螺釘并對(duì)接頭涂膠密封，并用螺桿將整個(gè)模型固定。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種縫洞型碳酸鹽油藏三維物理模型建立方法，涉及用于計(jì)算機(jī)制圖的3D建模方法技術(shù)領(lǐng)域。該方法主要包括以下步驟：根據(jù)三維地震測(cè)試資料，結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)情況，選取目標(biāo)區(qū)域?qū)?yīng)的三維地震圖像；利用克里金插值法，通過(guò)三維地震截面圖像，重構(gòu)三維數(shù)值模型；編制雕刻程序，制作三維物理模型，再結(jié)合油藏實(shí)際情況，運(yùn)用相似理論，布置井位。通過(guò)本發(fā)明可以得到全三維、大尺度、與油藏實(shí)際地下結(jié)構(gòu)、形態(tài)一致的且能夠表征縫洞型碳酸鹽巖油藏復(fù)雜特征的物理模型。
【IPC分類】G06T17-00
【公開(kāi)號(hào)】CN104616350
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510065198
【發(fā)明人】吳鋒, 李溢龍, 楊強(qiáng), 李曉平, 張烈輝, 魯新便, 榮元帥, 李新華, 李小波
【申請(qǐng)人】西南石油大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年5月13日
【申請(qǐng)日】2015年2月9日