2022年储层建模步骤 .pdf

储层建模步骤当前国内外储层地质建模的总体思路和方法基本上是一致的，即在广泛收集地质（包括露头、钻井及综合测试）、地震及测井资料的基础上，利用沉积学、储层地质学和一系列数学方法来定量表征二维或三维储层的宏观几何形态及内部特性参数的空间变化，最终利用计算机来动态地模拟储层的空间变化特征。三维建模一般遵循从点- 面-体的步骤，即首选建立各井点的一维垂向模型，其次建立储层的框架 (由一系列叠置的二维层面模型构成)，然后在储层框架基础上，建立储层各种属性的三维分布模型。一般的，广义的三维储层建模主要包含六个环节，即数据准备、构造建模、储层相建模、储层参数建模、储量计算、如果要将储层模型用于油藏数值模拟，应对其进行粗化。2.1 数据准备储层建模是以数据库作为基础的，数据的丰富程度以及准确性在很大程度上决定着所建模型的精度。从数据来源看，建模数据包含岩芯、测井、地震、试井、开发动态等方面的数据。2.1.1 建模数据（1）井数据井数据包括井基本信息、岩心数据、测井及其解释数据、分层数据、断点数据等。1基本信息主要指钻井信息，包括井名称、井别、井口坐标、补心海拔、完井深度、完井时间及井身轨迹等。这些数据可从完井地质报告中得到，目前大部分油田单位已将其建成了数据库。在建模软件中加载了井信息数据后，应对井信息及轨迹逐一进行细致检查，特别是进行可视化检查。例如，为了检查井身轨迹的准确性，首先， 从三维视窗中查看井轨迹的整体形态；第二，在导入井分层数据后，逐层与现场已有井位底图进行对比检查，确保数据无误。2岩心数据岩心数据包括岩心照片、岩心描述以及岩心钻孔分析数据等，是岩性解释、 沉积相划分、含油气性解释、 储层质量评价以及隔夹层识别等的第一性资料。建模过程中， 岩心数据主要作为测井数据的标定。3测井及其解释数据测井作为研究井筒周围地层、岩石及流体特征的重要技术手段，包括电法测井、声波测井、放射性测井、地层倾角测井、气测井、生产测井以及随钻测井等多个类别，一般数据按每米 8 个数据点记录。数据文件格式种类较多，如716 格式、 Las 格式等。目前Las 格式已成为测井行业数据标准，应用非常广泛。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 38 页 - - - - - - - - - 单井的储层地质解释数据，包括沉积相、储层参数等。常见的数据记录方式有两种: 第一种是连续曲线格式, 主要包括测井解释的储层孔隙度、渗透率、含油饱和度以及泥质含量数据等 (8 点/1 米) ，一般按 Las 格式记录； 第二种是小层数据表格形式，为单砂体的平均数据。小层数据表分段记录了测井解释成果，包括每个砂层段的顶底深度、小层号、 电阻率值、孔/ 渗/ 饱/泥质含量值、油水层解释结论以及沉积相解释等。4分层数据分层数据包括地层分层及砂体分层。地层分层指各井的油组、砂组、 小层及单砂层的等时划分对比数据， 为建立等时地层格架的基础。砂体分层数据指各个小层段砂体的顶底深度，为绘制油砂体分布图及储层微构造图的基础。地层分层数据的录入有两种方式：第一， 收集整理已有的研究成果，并导入建模工区复查；第二， 直接在一体化的建模软件系统中进行地层划分与对比。小层砂体分层数据一般不需要单独录入， 在建立了等时地层对比方案并导入砂体段数据后，可在建模软件中根据地层单元深度范围自动提取砂体顶、底深度。5断点数据断点为井轨迹与断层面的交点, 其数据记录内容一般包括井名称、断层名称、断点深度值等。（2）地震数据包括地震解释的断层数据、层面数据以及从地震数据体中提取或特殊处理得到的地震属性数据等。1地震解释的断层数据地震解释的断层数据一般包括断层stick 及断层多边形 （fault polygon ）两类。断层 Stick为地震剖面上解释的断层线，为一组顺断面的三维线条；断层多边形表示断层面与各构造层面的交线，一般为表示断层上下盘的两条多边形，或是一条闭合多边形。2地震解释的层面数据地震层面解释数据为某一层面的地震解释线数据，一般按层面解释线格式给出，实际上为三维点数据。3地震属性数据主要指可反映储层岩相及储层参数变化的各类地震属性数据体，如速度、 波阻抗、 振幅、分频数据等，一般按Segy数据格式记录。地震属性数据为储层建模的软数据(soft data)，可用作沉积相及储层参数建模的趋势控制。（3）动态数据主要为单井测试及井间动态监测数据。动态数据反映的储层信息包括两个方面，其一为储层连通性信息，可作为储层建模的硬数据，其二为储层参数数据，因其为井筒周围一定范围内的渗透率平均值，精度相对较低，一般作为储层建模的软数据。（4）剖面和平面成果与数据在三维建模前， 需要首先对研究区进行二维剖面解释和二维平面研究，包括沉积相、 砂体厚度、孔隙度、渗透率、油/ 气 / 水分布等。这些成果既要以成果图表示，在建模过程中作为参考（即地质指导） ，还应表达为网格化数据体，用作为三维建模的趋势约束。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 38 页 - - - - - - - - - 特别注意的是， 三维建模需要与一维井解释、二维剖面和平面研究互动进行，不是简单的从一维井到三维模型。2.1.2数据集成及质量检查数据集成是多学科综合一体化储层表征和建模的重要前提。集成各种不同比例尺、不同来源的数据（井数据、地震数据、动态数据、二维图形数据等），形成统一的储层建模数据库，以便于综合利用各种资料对储层进行一体化分析和建模。对不同来源的数据进行质量检查亦是储层建模的十分重要的环节。为了提高储层建模精度，必须尽量保证用于建模的原始数据，特别是井点硬数据的准确可靠性，而应用错误的原始数据进行建模不可能得到符合地质实际的储层模型。因此，必须对各类数据进行全面的质量检查。 如井位坐标及井身轨迹是否正确；测井解释的储层孔/ 渗 / 饱参数是否准确；地层分层方案是否合理；岩心- 测井 - 地震 - 试井解释结果是否吻合，等等。2.2 构造建模构造模型反映储层的空间格架。构造模型由断层模型和层面模型组成。主要内容包括三个方面： 第一，通过地震及钻井解释的断层数据，建立断层模型； 第二，在断层模型控制下，建立各个地层顶底的层面模型；第三， 以断层及层面模型为基础，建立一定网格分辨率的等时三维地层网格体模型。后续的储层属性建模及图形可视化，都将基于该网格模型进行。目前主流建模软件大多采用一体化的构造建模流程，即将断层建模、 层面建模以及地层建模作为一个技术整体，三者间在模型数据间共享以及操作过程上经过有机整合（如图 2-1） 。图 2-1 构造建模工作内容示意图名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 38 页 - - - - - - - - - 2.2.1断层模型的建立断层模型为一系列表示断层空间位置、产状及发育模式（截切关系）的三维断层面。主要根据地震断层解释数据，包括断层多边形、断层stick，以及井断点数据，通过一定的数学插值，并根据断层间的截切关系对断面进行编辑处理。（1）断层建模的一般流程一般断层建模包括以下主要环节。1建模准备收集整理工区断层数据信息，包括断层多边形、断层Stick 、井断点数据等，并根据构造图（剖面和平面）落实建模工区内每条断层的类型、产状、发育层位及断层间的切割关系等。 2断面插值断面插值过程即是将数据准备阶段整理、导入的断层数据，通过一定的插值方法计算生成断层面（如图2-2 ） 。插值过程一般需要选择井断点数据作为校正条件（插值结果必须与断点吻合），同时需要设置断面Pillar条数、 Pillar控制点个数、光滑程度、垂向延伸长度等参数。图 2-2 工区断面插值结果三维视图名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 38 页 - - - - - - - - - 空间三维曲面一般可采用三角网、结构化网格面等多种方式来构建。在一体化的构造建模系统中，一般采用由Pillar控制的样条曲面来构建断面。如图2-3 所示，单个断面由若干纵向的骨架线条（Pillar）组成，每条Pillar又由数个关键点控制其形态（一般25 个关键点）。Pillar的条数与控制点个数越少，描述的断面形态越简单。较多的Pillar条数与控制点，可描述更复杂的断面形态。图 2-3 断面及断面 Pillar 结构示意图3断面模型编辑断面模型编辑的主要目的，一是调整断面形态， 使其与各类断层描述信息协调一致，如铲式断层等；二是设定断层间的切割关系，如简单相交、Y 形相交断层等，可通过编辑断面 Pillar 来实现（如图2-4） 。正确编辑、处理断面形态及断层间接触关系是非常繁琐的工作环节， 特别是在断层条数多、接触关系复杂的情况下。不同商业化建模软件的断面模型编辑功能各有所长，优秀的建模软件能轻松、高效地帮助人们完成此项工作。图 2-4 断面编辑示意图名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 38 页 - - - - - - - - - 不同建模软件在断层建模技术方面存在一定的差异。应详细参考所使用建模软件的技术手册，对相关技术要求应充分掌握。2.2.2层面模型的建立构造层面模型为地层界面的三维分布，叠合的构造层面模型即为地层格架模型。层面建模的一般步骤包括骨架网格的创建、关键层面的插值建模、 层面内插等三个环节，即首先创建骨架网格，然后根据地震解释层面数据建立关键层面（一般为油组或砂组）的模型，最后在关键层面控制下依据井分层数据内插小层或单层层面。（ 1）骨架网格创建骨架网格为一套综合断层模型及平面网格剖分方案的三维网格格架，由网格化断面、 上/中/下三个骨架网格面构成。建立骨架网格的目的，是为层面与地层建模建立一套辅助的角点网格支撑系统。 层面与地层模型将在该网格系统的支持下建立，这与修建房屋时搭建的脚手架及房梁有同样的作用。骨架网格的建立是从创建中面骨架网格开始。建立过程中， 需要将断层面中线投影在二维视图中，并设置网格大小、I/J/K 网格趋势线、块分割线、网格边界线等，如图2-5（a）所示。设置完成后，即可得到如图2-5（b）所示的中面骨架网格剖分结果。该结果决定了后续层面插值及地层建模的平面网格大小及网格形态。另外，中面骨架网格创建参数非常丰富，例如对油藏数模网格时，可将断层按Z 字形处理；按块设置网格个数或进行局部加密网格等。中面骨架网格创建成功后会自动生成顶、底骨架网格面及网格化断面。其中，顶、 底骨架剖面连接了各断面的顶、底位置。网格形态是根据中面骨架网格及断层面Pillar 趋势变化而来的。（a）（b）图 2-5 中面骨架网格剖分的各类特征线（a）及网格剖分结果（b）（ 2）关键层面的插值建模关键层面主要是指地震解释的级别较高的层面，一般为油组或砂组。这些界面一般能进行较好地识别与解释。这些关键层面模型的建立，可作为内部小层或单层层面内插建模的趋势控制。关键层面的建模数据主要为地震层面数据和井分层数据，通过数据插值而建立模型。算法的关键是能有效地整合井分层数据与地震层面数据。插值算法既可为数理统计方法（如样条插值法、离散光滑插值法以及多重网格收敛法等），也可为克里金方法（如具有外部漂移名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 38 页 - - - - - - - - - 的克里金方法、贝叶斯克里金方法等）。层面插值中一般需要设置如下参数：1）层面设置：选择插值层面，并设置层面之间的接触关系，包括整合型、超覆型、前积-剥蚀型、不连续型等；2）原始数据选择：选择参与插值的井分层点以及地震层位解释数据，等等。3）断层影响范围设置：真实的地下断层错断位置在垂向上为一定宽度的断裂破碎带，而构造建模一般以断面的形式来近似表示断层，也就是说层面是直接与断面相交。由于地震层位解释数据在断层附近的准确性不高，因此， 在建模过程中， 需要在断面附近设置一定距离的数据无效域，表示该区域的地震数据可信度不高，插值过程将不予考虑，同时该区域将按周围有效区的层面趋势延伸插值到断面位置。如图2-6 所示。图 2-6 断层影响范围示意图4）其他参数：包括选择插值算法，设置平滑次数等。插值参数设置完成后，即可得到如图2-7 所示的插值结果。图 2-7 关键层面插值结果示意图（3）层面内插在关键层面建立之后，便可以其作为顶、底趋势面， 对其内部的小层或单层进行层面内插，建立各层的层面构造模型。插值方法可为样条插值法、最小曲率法等。由于地层内部的层面与顶、底趋势面的接触关系可能不同，导致顶底趋势面对内插层面名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 38 页 - - - - - - - - - 的控制方式的不同。因此，在内插前，需要首先判别地层的发育型式，确定地层层面之间的接触关系。根据层序地层学原理，在油藏范围内，地层分布型式可分为以下几种类型：1比例式地层内部层面及其与顶、底面呈整合接触。虽然地层厚度在各处有差别，但各地层单元的厚度比例在各处相似，即变化趋势是一致的（如图2-8） 。这类型式的地层是在基本稳定的沉积背景上形成的，横向的厚度变化主要由不同部位沉降幅度和（或） 沉积速度的差异造成的。 在油藏范围内，这种分布型式最为广泛，其极端型式为等厚式，即各处各地层单元的厚度基本相似。层面内插时，应选择“从顶底到中间”的层面内插方式。图 2-8 比例式地层分布型式2.波动式地层内部层面及其与顶、底面亦呈整合接触，但地层内部各地层单元的最大厚度沿某一方向迁移，呈波动变化。这主要是受地壳波状运动的影响控制，最大沉降区有规律地转移，导致各层最大厚度带有规律的转移（如图2-9） 。层面内插时，亦应选择“从顶底到中间”的层面内插方式（即顶、底面共同作为趋势面）。图 2-9 波动式地层分布型式3超覆式地层内部层面与底面斜交，而与顶面平行，由地层向盆地边缘（或盆内凸起）超覆而形成（如图 2-10） ，发育于海进（湖进）体系域中。当水体渐进时，沉积范围逐渐扩大，较新顶面底面面B面A顶面底面面C 面B 面A 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 38 页 - - - - - - - - - 沉积层覆盖了较老沉积层，并向陆地扩展， 与更老的地层侵蚀面呈不整合接触。在地层超覆圈闭中，发育这种地层模式。层面内插时，亦应选择“从上到下”的层面内插方式（即顶面作为趋势面） 。图 2-10 超覆式地层分布型式4前积式地层内部层面与顶、 底面斜交。内部地层沿某一方向前积排列，如图 2-11 中的层面AC。这种型式常见于三角洲相地层中，为建设性三角洲向海（湖）推进而形成。在这种情况下，层面内插时，亦应选择“从下到上”的层面内插方式（即底面作为趋势面）。图 2-11 前积式地层分布型式5剥蚀式地层内部层面与底面平行，而与顶面斜交。 顶面为剥蚀面， 内部地层在高部位被剥蚀（图2-12） 。这一地层型式为地层抬升遭受剥蚀所致，分布于不整合面之下。层面内插时，亦应选择“从下到上”的层面内插方式（即底面作为趋势面）。图 2-12 剥蚀式地层分布型式6组合式为上述各型式的组合型式。如超覆式与剥蚀式的组合，地层沿底面向上超覆，其顶部又顶面底面面B面A顶面底面面B面A顶面面C 面B 面A 底面名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 38 页 - - - - - - - - - 被顶界面所截切（如图2-13） 。对于顶、底面均为不整合面的情况，不能作为层面内插的趋势面，而应选择内部的等时面作为趋势面。图 2-13 超覆 -剥蚀组合型地层分布型式在地质建模设置时，往往将上述地层型式归纳为四种类型，即整合型（包括比例式、波动式） 、超覆型（即超覆式） 、退覆 -剥蚀型（包括前积式、剥蚀式）、不连续型（即组合式） 。如图 2-14。图 2-14 层面内插结果示意图2.2.3三维网格化地层模型的建立在断层模型和层面模型建立的基础上，针对各层面间的地层格架进行三维网格化（3D griding） ，将三维地质体分成若干个网格（一般为几百万至几千万个网格）, 即可建立三维网格化地层模型。（1）网格类型在地质建模中，三维网格类型主要有正交网格（XY平面正交）与角点网格两类。1正交网格正交网格是常见网格类型，其计算速度快， 构建方式简单， 但正交网格不能很好地表述断层的错断情况。如图 2-15a 所示， 在断层断失部位，构造特征失真。 在没有断层的情况下，可应用正交网格进行地层的三维网格化。2角点网格角点网格最早由ECLIPSE 软件在 1983 年推出，它克服了正交网格在处理断层方面的局顶面底面面B面A名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 38 页 - - - - - - - - - 限性（如图2-15b） 。目前，角点网格在断层处理、复杂地层接触关系等方面的处理已较完善，成为地质建模与数模软件的主流应用网格技术。（a）（b）图 2-15 正交网格（ a）与角点网格（ b）（2）网格设置地层网格化过程应注意几个方面：1平面网格设置（1）网格大小在平面上，分别沿X、Y方向划分网格。网格大小应根据研究目标区的地质体规模及井网井距而定。 平面网格一般以井间内插48 个网格为宜， 如对于 200 米井网， 平面网格大小一般为 25m 25m 50m 50m 。虽然网格尺寸越小，意味着模型越精细，但也要避免一味追求精细而造成的误区，如油藏评价阶段，井距一般在1000 米以上。如果将平面网格大小设置为 10m 10m ，这并没有从实质上提高模型精度，只是简单增加了网格大小，模型运算时将需要更多的存储空间与计算机时。（2）网格方向平面上的 X、Y方向不一定是东西与南北向。一般地，X方向与工区的长轴方向平行，Y方向与工区的短轴方向平行。2垂向网格设置（1）网格大小垂向网格大小可从0.1 0.5m，视研究目的而定。如需表征0.2m 厚度夹层的空间分布，则垂向网格最小应保证0.2m 的厚度，否则在三维模型中难于表述夹层。（2）网格层（ layer ）的等时原则在划分垂向网格层时，如同层面内插过程，同样需要遵循等时原则。网格划分方式包括如下几种方式：按比例划分网格：在地层顶、底面为整合型时，一般采用等比例式网格划分，此时需设置垂向网格个数。按厚度划分网格：在地层顶、底面为不整合类型时，采用不等比例式网格划分，此时需设置垂向单网格层厚度，并以整合面为趋势。如果顶、底面均为不整合类型，则需要设置参考趋势面。如图2-16。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页，共 38 页 - - - - - - - - - 图 2-16 三维网格化地层模型示意图2.3 储层相建模在此所指的相，是广义的相，实际上指的是离散变量，因此，可以是沉积相（亚相、微相等） ，也可以是不同级次的构型单元，还可以是其它离散变量，如成岩相、流动单元、裂缝等。储层相建模是三维储层地质建模的一项重要内容。目前可用于沉积相建模的建模方法很多， 不同方法也有各自的适用性及优缺点。本节首先介绍相建模的一般原则，然后分别介绍常用建模方法的流程及相关参数设置。2.3.1相建模的原则（1）等时建模沉积地质体是在不同的时间段形成的。一般地，一个油藏常包括多个等时体，而各时间段的砂体沉积规律有所差别（由于物源供应及沉积作用的差别）。在建模过程中，对每一个模拟单元一般只输入一套统计特征参数，若将不同时间段的沉积体作为一个层单元来模拟，则可能混淆不同等时单元的实际地质规律，导致所建模型不能客观地反映地质实际。因此，为了提高建模精度，在建模过程中应进行等时地质约束，即分等时层建模。每一个等时层应该具有相似的沉积规律。在建模时，分别按各等时层（zone）建模，然后再将其组合为统一的三维相模型。这样， 针对不同的等时层输入不同的反映各自地质特征的建模参数，可使所建模型能更客观地反映地质实际。（2）层次建模针对同一等时建模层，储层构型具有多层次性，因此，在相建模时应分层次建模，即首先建立大级次的目标体的分布，然后分级控制，依次建立更小级次的目标体的分布模型。如图 2-17 为应用基于目标的随机建模方法进行河道分级模拟的图解（C.V.,Deutsch 等，2002） 。建模步骤分为12 步，即： (a)将每一细分层从储层中提出来(b)对提取的层进行层拉名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 12 页，共 38 页 - - - - - - - - - 平坐标转换(c)提取单层中河道系统(d)单层中河道坐标转换(e)提取单层中单一河道(f) 将单河道进行层拉平坐标转换(g)在单河道中进行储层物性模拟(h)将单河道坐标还原(i)将单河道重新归位到河道系统中(j)河道系统坐标还原(k)将河道系统归位到地层中(l) 单层坐标还原(m)将单层归位到储层中在实际应用中，需要根据实际情况确定建模级次，并设计各级次的控制关系。图 2-17 河道分级模拟图解（据C.V.,Deutsch 等， 2002）（3）成因建模在储层沉积相建模过程中，如何充分应用沉积原理来进行建模约束则一个不容忽视的问题。沉积相的分布是有其内在规律的。相的空间分布与层序地层之间、相与相之间、相内部的沉积层之间均有一定的成因关系，因此， 在相建模时， 为了建立尽量符合地质实际的储层相模型，应充分利用这些成因关系，而不仅仅是井点数据的数学统计关系。相的成因关系主要体现于层序地层学原理及沉积模式方面。沉积层序与海平面、构造、名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 13 页，共 38 页 - - - - - - - - - 气候等因素有着密切的关系，可容空间和沉积物供给之间的关系控制了纵横向相序。相模式则体现了相带之间及相带内部的成因关系。各种相均有其基本相模式，各亚相类型、 微相空间分布关系和特征均有理论性的综合和描述。例如曲流河的二元结构、点砂坝的侧向加积、垂向层序特点，以及河口坝的前积和垂向层序等特点。因此， 在相建模时， 应充分应用层序地层学原理及沉积相模式来约束建模过程，依据层序演化模式及相模式（相序规律、砂体叠加规律、微相组合方式以及各相几何学特征）选取建模参数，以使相模型尽量符合地质实际。2.3.2沉积相确定性建模（1）建模方法概述沉积相确定性建模方法大体可分为三类，即地震属性的地质变换、指示克里金插值方法、地质模式预测方法。1地震属性的地质变换在地震分辨率较高（如主频50Hz 以上，可分辨至小层或单层）、而且地震属性具有较好的沉积响应的情况下，通过将地震属性转换为沉积相，即可建立沉积相模型。值得注意的是， 应用这种方法建立的模型垂向分辨率不高。模型的垂向网格大小为地震的垂向分辨厚度。2指示克里金插值方法该方法的前提是沉积相在空间上具有地质统计学意义上的相关性。通过指示克里金插值，建立三维相模型。该方法包括一般指示克里金、局部趋势指示克里金以及同位协同指示克里金三种方法。后文还将较详细地介绍相关建模流程。3地质模式预测方法在储层沉积相及其内部构型较复杂的情况下，构型单元在井间可能不存在数学意义上的相关性，在此情况下，应用上述方法很难取得合理的建模结果。为此，最为可行的方法是在地质模式指导下应用多井信息（整合地震信息）进行建模，即地质模式预测，主要是地质模式与多井的拟合，通过多次逼近，使预测结果既符合井孔信息，又符合地质模式。迄今， 自动的模式预测方法还不成熟，目前主要通过人机交互建模，如应用点坝内部侧积定量模式， 建立点坝内部构型模型。目前应用更多的是通过这种方法，对指示克里金插值结果进行人工后处理。下面，以指示克里金插值建模为例，介绍建模的流程与参数设置。（2）指示克里金插值建模指示克里金插值包括一般指示克里金、局部趋势指示克里金、同位协同指示克里金等方法。1一般指示克里金插值建模一般指示克里金插值建模主要应用井资料（井眼解释的沉积相）进行井间插值建模。在建模过程中，需要进行以下工作（参数设置）。1）井数据的网格化选择参与插值的井，并将单井相数据根据建模网格层进行网格化采样，生成沿井轨迹的网格化沉积相数据（如图2-18） 。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 14 页，共 38 页 - - - - - - - - - 图 2-18 井数据网格化示2）各相比例统计选择参与插值的相类型，并根据各井的网格化相数据统计各相的体积百分比。该数据将作为插值所需的全局相比例（如图2-19 ） 。图 2-19 各相体积百分比示意图3）指示变差函数求取基于井的网格化相数据，求取各相类型的指示变差函数模型。特别值得一提的是，要分相求取变差函数参数，如主变程（大小与方向）、次变程（大小与方向）、垂向变程（大小）等。另外， 指示变差函数求取的基础数据是指示变换值。指示变换将在建模软件内部自动完成，不需要特别的计算操作。4）克里金参数设置主要包括以下内容：克里金方法选择（简单/ 普通克里金） ；每个网格点估值计算时，参与计算的最大已知点个数（缺省值一般为12 个） ；每个搜索卦限内最大已知点个数等（缺省值一般为4 个。将360 度的圆8 等分，每45 度角空间称为一个卦限。设置每个卦限最大已知点个数是为了保证参与插值的已知点分布均匀，不局限于某一个方向）（如图 2-20） 。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 15 页，共 38 页 - - - - - - - - - 图 2-20 一般指示克里金插值结果示意图2局部趋势指示克里金在一般指示克里金插值时，各相比例是全局统一的。而在局部趋势指示克里金插值建模中，允许空间各区具有不同的相比例。局部趋势指示克里金插值建模，则是在一般指示克里金建模流程及参数设置基础上，增加如下两方面内容：1）平面相趋势设置应用平面相图作为各相类型的平面局部概率趋势的依据。针对平面上的不同“相区”，给定不同的相比例，而同一“相区”的相比例相同。如图所示，包括三类“相区” ，即河道“相区”、溢岸“相区” 、泛滥平原“相区” 。分“相区”进行各相比例的统计，并根据统计结果将平面相图转化为平面相比例数据体（垂向各网格层的数值相同）。从上可知，应用该方法的前提是预先对沉积相的平面分布进行研究，即绘制平面相图 （数字化的平面相模型） 。2）地震属性体趋势若建模工区存在地震属性数据，如波阻抗数据体，而且地震属性与沉积相类型具有相关性，则可用其作为三维体趋势控制插值。具体流程是：第一步，对地震属性数据按建模地层单元网格化采样；第二步，分析地震属性与沉积相类型的概率统计关系；第三步， 输入三维地震属性体及概率统计关系，则计算机会自动计算空间各网格的各相比例， 其基本原理是，每个网格有一个地震属性值，而根据概率相关关系，每一属性有一个相比例。注意，平面趋势与地震三维趋势不能同时选择使用。3同位协同指示克里金插值根据井信息和地震信息，应用同位协同克里金方法进行插值建模。同位协同指示克里金插值建模，则是在一般指示克里金建模流程及参数设置基础上，需要选择作为二级变量的地震属性数据体，并分析地震数据与各沉积相类型的相关系数。相关系数为 -1 到 1 之间的小数： 0 值表示无相关性，1表示完全正相关，-1 表示完全负相关。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 16 页，共 38 页 - - - - - - - - - 2.3.3沉积相随机建模沉积相随机建模方法较多，如序贯指示模拟、截断高斯模拟、 示性点过程模拟，以及多点地质统计学随机模拟方法等。下面，重点介绍目前常用的建模方法的流程。（1）序贯指示模拟序贯指示模拟的基础为指示克里金，其不同点在于序贯指示模拟方法是随机访问每个未知节点， 在未知点处建立条件累计概率分布（ccdf ） ，并随机抽样获得每个节点模拟结果值。每个节点的ccdf 的求取，需要应用指示克里金方法。相应地，序贯指示模拟方法包括一般的序贯指示模拟、具有局部趋势的序贯指示模拟、同位协同指示模拟等。这些方法的参数设置与相应的指示克里金方法大部分相同，区别在于序贯指示相模拟还需进行以下参数设置：1. 随机种子数的设定随机种子数决定了内部算法随机数的产生，将会影响序贯模拟随机访问的网格顺序及从后验累计概率的随机抽样。采用相同的种子数的两次随机模拟将得到同样的模拟结果。随机种子数一般为较大的奇数值，如69069。2模拟次数的设置模拟实现个数的设置，决定在当前参数设置下模拟实现的个数。3序贯参数设置序贯参数设置包括如下几方面内容：（1）已模拟节点的最大个数。对某个未知网格点模拟估值时，将把井点与已模拟网格点模拟值作为已知信息。当已模拟网格点过多时，将会屏蔽井点对估值的贡献，所以必须设定每次参与计算的已模拟网格点最大数目（一般缺省为12 个） 。（2）多级网格模拟。同样，为了减小序贯过程中已模拟网格点的影响，可采用多级网格的模拟策略。 算法将首先采用大的数据邻域模拟较稀疏网格，例如在每十个节点为间隔的位置处进行模拟，这样变差函数模型中变程较大部分的空间结构将得到恢复；接着，在逐级减小的邻域内模拟剩余网格结点。一般采用23 级模拟即可。4模拟结果后处理序贯指示模拟算法不能很好再现相边界形态，模拟结果一般会出现星点现象，因此需要对模拟结果进行平滑处理。平滑算法类型较多，如高斯平滑等。采用与上例指示克里经插值相同的参数设置（变差函数模型及全局概率），分别得到如图 2-21 所示模拟结果。图 2-21 序贯指示克里金相模拟结果示意图名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 17 页，共 38 页 - - - - - - - - - （2）截断高斯模拟截断高斯模拟方法适合于相带呈排序分布的沉积相模拟，如三角洲( 平原、前缘和前三角洲 ) 、呈同心分布的湖相( 滨湖、浅湖、深湖) 、滨面 ( 上滨、中滨、下滨) 的随机模拟。其建模流程大致如下：1井数据网格化及相序设置1）井数据网格化选择参与模拟的井，并将单井相数据根据建模网格层进行网格化采样，生成沿井轨迹的网格化沉积相数据。2）相体积百分比统计选择待模拟的相类型；设置各相类型的相序。2相比例设置根据不同的算法要求，需设置不同的相比例及相比例曲线。1）全局相比例在整个研究区内统计各相类型的体积百分比。2）垂向相概率（比例）曲线分析通过井数据统计并绘制垂向各相类型体积百分比曲线，查看垂向上相比例变化规律，并根据体积百分比曲线编制各相类型随深度变化的概率函数曲线。如图2-22、2-23 所示，一般建模软件均提供数据统计与函数曲线绘制功能模块。图 2-22 垂向沉积相概率统计及概率曲线图 2-23 垂向沉积相概率函数曲线名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 18 页，共 38 页 - - - - - - - - - 3）平面相概率趋势分析平面相概率趋势即各相类型的体积百分比的平面分布图，作为随机模拟时的平面约束。平面相概率趋势图数据，可通过提取井点处各相类型在垂向的体积百分比，并进行网格化插值获得，如图2-24 。图 2-24 沉积相平面概率分布趋势面4）三维相概率趋势分析三维相概率趋势即为各相类型的三维概率数据体（三维体的每个网格值为相类型对应的概率值），作为随机模拟时的三维趋势。可通过地震属性与沉积相的概率关系统计，将地震数据体转化各相类型的三维概率数据体。3地质模式趋势设置在目前各类主流建模软件中，对序贯高斯模拟算法及流程作了较大扩展，主要特点是增加了综合各种地质模式的建模功能，可将垂向、 平面及三维确定的地质模式按趋势的形式综合到模拟过程中，体现地质模式对建模过程的控制作用，同时减小建模的随机性。如软件算法模块可设置前积或是退积沉积模式，可设置前积层（相带）的倾斜角度，并可在平面通过人机交互方式给定各相带的平面范围等。上述算法模型与一般截断高斯算法并没有本质区别，只是把趋势按地质模式直接给出。4高斯域变差函数模型求取在正确设置相序及比例曲线的基础上，建模软件系统内部将把井点离散的相代码转换为高斯域值（ 01） 。此时，在各井所处的网格点处，不再是相代码值，而是连续的高斯域值，据此可求取对应的变差函数模型（模型一般为高斯类型）。该模型将作为后续模拟的唯一变差函数模型（序贯指示模拟需要分相求取并设置变差函数）。5克里金算法、序贯以及模型后处理参数设置同序贯指示模拟算法部分，这里不再详述。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 19 页，共 38 页 - - - - - - - - - 经过数据准备及相关参数设置后，可计算得到如图2-25 所示的模拟结果。图 2-25 截断高斯模拟结果（3）基于目标的随机建模目前，在基于目标的沉积相建模方法中, 应用较多的是广义的示性点过程方法，主要有一般示性点过程及线过程方法。示性点过程通过模拟目标对象几何中心点的分布，从而建立沉积相随机模型， 可广泛用于各种形态目标对象的模拟；线过程方法通过模拟具有流线特性目标对象几何中心线的分布，用于河流、冲积扇、三角洲、 深水浊积等沉积环境中水道沉积的随机模拟。线过程方法在河道建模方面发挥了重要作用，相关算法以RMS建模软件的Channel 模块及 Fluvsim算法较为典型。下面，以线过程方法为例，对基于目标的沉积相模拟的参数设置进行说明。1井数据网格化选择参与模拟的井，并将单井相数据根据建模网格层进行网格化采样，生成沿井轨迹的网格化沉积相数据。2相类型设置设定背景相与目标相类型。如在河流相建模中，可将泛滥平原设为背景相，将河道、决口扇、天然堤等设为目标相类型。3各相类型的体积百分比统计根据网格化井数据，统计分析建模地层单元范围内各相类型的体积百分比。4各相类型几何特征分别按不同建模层、不同相类型，设置各相几何特征参数，包括厚度、长度、宽度、弯曲度、几何外形以及展布方向等。5剖面相及平面相趋势将手工