三維地質(zhì)建模方法及規(guī)范教學(xué)

三維地質(zhì)建模方法及規(guī)范地質(zhì)模型是指能定量表示地下地質(zhì)特征和各種儲(chǔ)層參數(shù)三維空間分布的數(shù)據(jù)體。一個(gè)完整油藏的地質(zhì)模型應(yīng)該包括構(gòu)造模型、沉積模型、儲(chǔ)層模型及流體模型。油藏描述最終結(jié)果是油藏地質(zhì)模型，而油藏地質(zhì)模型的核心是儲(chǔ)層地質(zhì)模型（儲(chǔ)層骨架模型和儲(chǔ)層參數(shù)模型）。三維地質(zhì)建模是從三維的角度對儲(chǔ)層的各種屬性進(jìn)行定量的研究并建立相應(yīng)的三維模型。其核心是對井間儲(chǔ)層進(jìn)行多學(xué)科綜合一體化、三維定量化及可視化的預(yù)測。與傳統(tǒng)的二維儲(chǔ)層研究相比，三維地質(zhì)建模具有以下明顯的優(yōu)勢：1、能更客觀地描述儲(chǔ)層能更精確的表征地下儲(chǔ)層形態(tài)，克服了用二維圖件描述三維儲(chǔ)層的局限性。可以更好地指導(dǎo)油田勘探開發(fā)工作者進(jìn)行合理的油藏評價(jià)及開發(fā)管理。

2、可更精確地計(jì)算油氣儲(chǔ)量常規(guī)的儲(chǔ)量計(jì)算單元是以油藏（一個(gè)油水系統(tǒng)）為計(jì)算單元，儲(chǔ)量參數(shù)（含油面積、油層厚度、孔隙度、含油飽和度）均用平均值來表示，缺點(diǎn)是忽略了儲(chǔ)層非均質(zhì)因素。應(yīng)用三維油藏模型的三維網(wǎng)格計(jì)算儲(chǔ)量，大大提高了計(jì)算精度。3、有利于三維油藏?cái)?shù)值模擬油藏?cái)?shù)值模擬要求一個(gè)把油藏各項(xiàng)特征參數(shù)在三維空間上的分布定量表征出來的地質(zhì)模型；實(shí)際的油藏?cái)?shù)值模擬還要求把儲(chǔ)層網(wǎng)塊化，并對各個(gè)網(wǎng)塊賦予各自的參數(shù)值來反映儲(chǔ)層參數(shù)的三維變化。1、三維地質(zhì)建模的目的三維地質(zhì)模型是油藏描述成果的可視化！2、三維地質(zhì)模型的分類分類依據(jù)分 類結(jié)

果模型的作用與特征不同研究階段與任務(wù)概念模型（典型化、概念化、抽象化）勘探階段、開發(fā)早期靜態(tài)模型（實(shí)體模型：一個(gè)油田實(shí)際資料點(diǎn)描述儲(chǔ)層特征三維空間分布和變化）開發(fā)中期油藏描述預(yù)測模型（重視井資料點(diǎn)、追求控制點(diǎn)間的內(nèi)插和外推）開發(fā)后期儲(chǔ)層表征表達(dá)內(nèi)容與屬性離散型：骨架模型----相模型、亞相模型、微相模型砂體模型；有效儲(chǔ)積空間展布特征、儲(chǔ)層的連通與疊置形式離散型：骨架模型----流動(dòng)單元模型不同滲流單元的變化離散型：骨架模型----裂縫模型—網(wǎng)絡(luò)模型、密度模型裂縫空間展布連續(xù)型：參數(shù)模型---孔隙度模型、滲透率模型、飽和度模型孔、滲、飽分布層次規(guī)模與維數(shù)一維井模型：單井地質(zhì)模型、層內(nèi)非均質(zhì)模型單井儲(chǔ)層特征二維層模型：砂體剖面模型、平面模型平面、剖面儲(chǔ)層展布特征三維體模型：井組模型、砂體模型、參數(shù)模型、隔夾層模型三維空間儲(chǔ)層分布特征3、三維地質(zhì)建模的原則1、多學(xué)科綜合一體化建模---地震信息預(yù)測井間儲(chǔ)層分布、測試及動(dòng)態(tài)信息預(yù)測儲(chǔ)層的連通關(guān)系；2、相控儲(chǔ)層建模---首先建立沉積相、儲(chǔ)層結(jié)構(gòu)或流動(dòng)單元模型，然后根據(jù)不同沉積相（砂體類型或流動(dòng)單元）的儲(chǔ)層參數(shù)定量分布規(guī)律，分相進(jìn)行井間插值或隨機(jī)模擬，進(jìn)而建立儲(chǔ)層參數(shù)分布模型。

。3、等時(shí)建模---利用等時(shí)界面將沉積體劃分為若干等時(shí)層，按層建模，同時(shí)針對不同的等時(shí)層輸入反映各自地質(zhì)特征的不同的建模參數(shù)；儲(chǔ)層建模過程中三維網(wǎng)塊化一般在層內(nèi)進(jìn)行

；4、成因控制儲(chǔ)層相建模---在相建模時(shí)，應(yīng)充分應(yīng)用層序地層學(xué)原理及沉積相模式來約束建模過程，依據(jù)層序演化模式及相模式（相序規(guī)律、砂體疊加規(guī)律、微相組合方式以及各相幾何學(xué)特征）選取建模參數(shù)，以使相模型盡量符合地質(zhì)實(shí)際。5、確定性建模與隨機(jī)建模相結(jié)合--為了盡量降低模型中的不確定性，應(yīng)盡量應(yīng)用確定性信息來限制隨機(jī)建模的過程。隨機(jī)建模不是確定性建模的替代，其主旨是對儲(chǔ)層的不確定性進(jìn)行分析與評價(jià)。4、地質(zhì)建模的基本程序建立儲(chǔ)層地質(zhì)模型的總體思路：采用點(diǎn)---面---體的基本過程。第一步：建立井模型關(guān)鍵點(diǎn)是把各類儲(chǔ)層信息轉(zhuǎn)化為儲(chǔ)層地質(zhì)特征參數(shù)的解釋模型。

通過垂向連續(xù)井?dāng)?shù)據(jù)從頂界到底界依次按照一定步長“粗化”得到的數(shù)據(jù)串（網(wǎng)塊化井?dāng)?shù)據(jù)）。第二步：建立層模型包含構(gòu)造模型（斷層模型、地層模型）、平面層的儲(chǔ)層模型。構(gòu)造模型的關(guān)鍵點(diǎn)在于正確進(jìn)行井間小層或單砂層的對比。一般原則是：界面劃分、分級控制、相序指導(dǎo)、等時(shí)對比。建立平面層模型的目的是在三維儲(chǔ)層建模中約束三維網(wǎng)格賦值。第三步：建立體模型在構(gòu)造模型的基礎(chǔ)上，根據(jù)井模型，在平面儲(chǔ)層模型的約束下，定量給出儲(chǔ)積體內(nèi)空間各點(diǎn)的各種層屬性值。關(guān)鍵點(diǎn)是根據(jù)已知井點(diǎn)的參數(shù)值內(nèi)插或外推未鉆井區(qū)域儲(chǔ)層的各種屬性值；采用“兩步建模”方法---先建立相模型、再在相控條件下建立參數(shù)模型。難點(diǎn)是建立滲透率模型。5、地質(zhì)建模的步驟：一、數(shù)據(jù)準(zhǔn)備1、數(shù)據(jù)類型；2、數(shù)據(jù)集成及質(zhì)量檢查；二、構(gòu)造建模1、建立斷層模型；2、建立層面模型；3、建立網(wǎng)格模型；三、屬性建模1、建立相模型；2、建立參數(shù)模型；3、影響模型精度的因素；四、圖形顯示；五、模型優(yōu)選；六、體積計(jì)算---儲(chǔ)量計(jì)算；七、模型粗化1、粗化網(wǎng)格的設(shè)置；2、屬性粗化的計(jì)算；數(shù)據(jù)集成----集成不同比例尺、不同來源的井?dāng)?shù)據(jù)、地震數(shù)據(jù)、試井?dāng)?shù)據(jù)、二維圖形數(shù)據(jù)等，形成統(tǒng)一的儲(chǔ)層建模數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)檢查----應(yīng)用不同的統(tǒng)計(jì)分析方法對數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查。如直方圖、散點(diǎn)圖、三維顯示。影響模型精度的因素有三個(gè)：資料豐富程度及解釋精度；建模方法選擇；建模人員的地質(zhì)理論水平、對工區(qū)的熟悉程度、計(jì)算機(jī)應(yīng)用水平、軟件掌握程度，對數(shù)學(xué)算法的理解等。隨機(jī)建模模型優(yōu)選---復(fù)雜的過程，符合沉積模式、統(tǒng)計(jì)參數(shù)、忠實(shí)于硬數(shù)據(jù)、抽稀檢驗(yàn)等。5、地質(zhì)建模的步驟：數(shù)據(jù)準(zhǔn)備：儲(chǔ)層地質(zhì)建模以多學(xué)科數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)的豐富程度及其準(zhǔn)確性在很大程度上決定著所建模型的精度。從數(shù)據(jù)來源來看，建模數(shù)據(jù)包括井?dāng)?shù)據(jù)、地震數(shù)據(jù)、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)、地質(zhì)解釋的二維剖面及平面研究成果和數(shù)據(jù)等。井?dāng)?shù)據(jù)包括井基本信息、巖心數(shù)據(jù)、測井及其解釋數(shù)據(jù)、分層數(shù)據(jù)、斷點(diǎn)數(shù)據(jù)等。地震數(shù)據(jù)包括地震解釋的斷層數(shù)據(jù)、層面數(shù)據(jù)以及從地震數(shù)據(jù)體中提取或特殊處理得到的地震屬性數(shù)據(jù)等。動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)主要為單井測試及井間動(dòng)態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)。動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)反映的儲(chǔ)層信息包括兩個(gè)方面，其一為儲(chǔ)層連通性信息，可作為儲(chǔ)層建模的硬數(shù)據(jù)，其二為儲(chǔ)層參數(shù)數(shù)據(jù)，因其為井筒周圍一定范圍內(nèi)的滲透率平均值，精度相對較低，一般作為儲(chǔ)層建模的軟數(shù)據(jù)。剖面和平面成果與數(shù)據(jù)在三維建模前，需要首先對研究區(qū)進(jìn)行二維剖面解釋和二維平面研究，包括沉積相、砂體厚度、孔隙度、滲透率、油/氣/水分布等。這些成果既要以成果圖表示，在建模過程中作為參考（即地質(zhì)指導(dǎo)），還應(yīng)表達(dá)為網(wǎng)格化數(shù)據(jù)體，用作為三維建模的趨勢約束。特別注意的是，三維建模需要與一維井解釋、二維剖面和平面研究互動(dòng)進(jìn)行，不是簡單的從一維井到三維模型。數(shù)據(jù)集成及質(zhì)量檢查：數(shù)據(jù)集成是多學(xué)科綜合一體化儲(chǔ)層表征和建模的重要前提。集成各種不同比例尺、不同來源的數(shù)據(jù)（井?dāng)?shù)據(jù)、地震數(shù)據(jù)、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)、二維圖形數(shù)據(jù)等），形成統(tǒng)一的儲(chǔ)層建模數(shù)據(jù)庫，以便于綜合利用各種資料對儲(chǔ)層進(jìn)行一體化分析和建模。5、地質(zhì)建模的步驟：構(gòu)造建模是三維儲(chǔ)層地質(zhì)建模的重要基礎(chǔ)。主要內(nèi)容包括三個(gè)方面：第一，通過地震及鉆井解釋的斷層數(shù)據(jù)，建立斷層模型；第二，在斷層模型控制下，建立各個(gè)地層頂、底的層面模型；第三，以斷層及層面模型為基礎(chǔ)，建立一定網(wǎng)格分辨率的等時(shí)三維地層網(wǎng)格體模型。沉積相建模：一般指示克里金插值建模主要應(yīng)用井資料（井眼解釋的沉積相）進(jìn)行井間插值建模。在建模過程中，需要進(jìn)行井?dāng)?shù)據(jù)的網(wǎng)格化、各相比例統(tǒng)計(jì)、指示變差函數(shù)求取、平面相趨勢設(shè)置。應(yīng)用平面相圖作為各相類型的平面局部概率趨勢的依據(jù)。針對平面上的不同“相區(qū)”，給定不同的相比例，而同一“相區(qū)”的相比例相同。如圖

所示，包括三類“相區(qū)”，即河道“相區(qū)”、溢岸“相區(qū)”、泛濫平原“相區(qū)”。分“相區(qū)”進(jìn)行各相比例的統(tǒng)計(jì)，并根據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果將平面相圖轉(zhuǎn)化為平面相比例數(shù)據(jù)體（垂向各網(wǎng)格層的數(shù)值相同）。5、地質(zhì)建模的步驟：5、地質(zhì)建模的步驟：相控參數(shù)建模：應(yīng)采用“相控建模”或“二步建?！狈椒?，即首先建立沉積相，然后根據(jù)不同沉積相的儲(chǔ)層參數(shù)定量分布規(guī)律，分相進(jìn)行井間插值或隨機(jī)模擬，建立儲(chǔ)層參數(shù)分布模型。數(shù)據(jù)變換可分為如下步驟：第一步：通過統(tǒng)計(jì)直方圖查看建模數(shù)據(jù)的原始分布，一般會(huì)對數(shù)據(jù)分布的前后端進(jìn)行截?cái)啵康氖菫V掉不合理的奇異值（截?cái)嘧儞Q），使數(shù)據(jù)近似成正態(tài)分布；第二步：對過濾了奇異值的數(shù)據(jù)進(jìn)行地質(zhì)趨勢分析，一般包括壓垂向壓實(shí)成巖趨勢、垂向沉積趨勢、平面橫向趨勢、地質(zhì)體內(nèi)部趨勢以及三維體趨勢等（趨勢變換）等；第三步：對減去趨勢后的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并根據(jù)建模算法的需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行變換。例如序貫高斯模擬算法要求數(shù)據(jù)服從標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布，對滲透率參數(shù)建模時(shí)，就需要對數(shù)據(jù)做對數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布變換。一般數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法：三角網(wǎng)插值法、距離反比法、多重網(wǎng)格收斂法、徑向基函數(shù)法、離散光滑插值法等，均可用于儲(chǔ)層參數(shù)的平面或三維插值?？死锝鸩逯捣ǎ和ㄟ^協(xié)方差或變差函數(shù)表達(dá)了對儲(chǔ)層參數(shù)的空間相關(guān)性。插值方法包括基本克里金插值方法（簡單與普通克里金）、具有趨勢的克里金方同位協(xié)同克里金插值方法等。儲(chǔ)層參數(shù)隨機(jī)建模：目前常用的方法為序貫高斯模擬。5、地質(zhì)建模的步驟：算法名稱描述算術(shù)平均（Arithmetic）算術(shù)平均法適合可相加的儲(chǔ)層參數(shù)，如孔隙度、含油飽和度、凈毛比等粗化過程中，可指定權(quán)參數(shù)得到更為合理的粗化結(jié)果，如含油飽和度粗化時(shí)一般將采用有效網(wǎng)格體積作為權(quán)參數(shù)。幾何平均（Geometric）幾何平均法適合于空間相關(guān)性不明顯，且呈對數(shù)正態(tài)分布的滲透率屬性該方法對低值敏感。調(diào)和平均（Harmonic）調(diào)和平均法適合于各垂向網(wǎng)格層滲透率為常數(shù)，且整體呈對數(shù)正態(tài)分布的滲透率屬性。該方法對低值敏感。平方根平均（RMS）平方根平均法對高值敏感。一般RMS

>Arithmetic

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Geometric

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Harmonic.油藏模型粗化：（1）油藏?cái)?shù)模網(wǎng)格的建立；（2）網(wǎng)格對應(yīng)關(guān)系設(shè)置；（3）油藏參數(shù)模型粗化。。。第一步：點(diǎn)擊角點(diǎn)網(wǎng)格，完成層模型定義；第二步：骨架網(wǎng)格剖分（斷層模型檢查、二級邊界定義、生成頂面、中面、底面網(wǎng)格骨架面）；第三步：構(gòu)造插值（生成砂層組頂面的構(gòu)造面）；第四步：地層創(chuàng)建（在砂層組頂面控制下創(chuàng)建小層的構(gòu)造面）；第五步：垂向網(wǎng)格劃分；第六步：BW創(chuàng)建（井?dāng)?shù)據(jù)網(wǎng)格化---沉積相、孔滲飽參數(shù)）；第七步：沉積相表征（指示克里金插值、序貫指示模擬）；第八步：相控參數(shù)表征（普通克里金插值、序貫高斯模擬、相控）；第九步：油氣水界面插值；第十步：儲(chǔ)量計(jì)算；第十一步：模型粗化；Direct軟件三維地質(zhì)建模流程5、地質(zhì)建模的步驟：重點(diǎn)突出以下幾個(gè)問題的研究：第一：斷層建模:利用地震解釋的砂層組層面構(gòu)造及斷裂系統(tǒng)，充分結(jié)合單井鉆遇的斷點(diǎn)深度，修改斷層模型，尤其是定向井、水平井的軌跡與層面構(gòu)造的吻合程度。經(jīng)井點(diǎn)校正后的斷面三維模型要符合地質(zhì)概念。第二：地層格架符合沉積規(guī)律:河流相沉積對比要滿足河流相“二元結(jié)構(gòu)”的前提下，利用等高程對比模式、相變對比模式、河道砂體下切對比模式、多期河道疊加對比模式逐級開展小層對比與劃分。不能完全按等厚進(jìn)行對比，要按照砂層組---小層---單層---構(gòu)型----流動(dòng)單元順序逐步開展。第三：平面相組合符合沉積模式:在巖芯標(biāo)定的建立“巖電關(guān)系”基礎(chǔ)上，識(shí)別單井相。充分利用砂層厚度分布圖、測井曲線形態(tài)、砂地比，在變差函數(shù)插值生成沉積相平面圖基礎(chǔ)上，人機(jī)交互修改完善平面相組合，為相控參數(shù)建模提供合理的沉積相模型。復(fù)雜斷塊油藏三維地質(zhì)建模思路5、地質(zhì)建模的步驟：第四：聲波時(shí)差標(biāo)準(zhǔn)化及測井參數(shù)二次解釋突出聲波時(shí)差曲線的質(zhì)量檢查、在“四性關(guān)系”基礎(chǔ)上建立測井參數(shù)解釋模型，為參數(shù)建模提供消除系統(tǒng)誤差、統(tǒng)一刻度下的孔滲參數(shù)。其目的是提高三維模型的質(zhì)量，為數(shù)值模擬提供更加符合實(shí)際的參數(shù)模型。第五：流體分布受巖性、構(gòu)造、斷層三大因素控制油氣水分布規(guī)律要滿足巖性控制、構(gòu)造高部位是油及低部位是水、斷層對油水的控制。第六：地質(zhì)儲(chǔ)量復(fù)算突出各小層地質(zhì)儲(chǔ)量的復(fù)算，并與上報(bào)地質(zhì)儲(chǔ)量進(jìn)行對比，找出儲(chǔ)量變化的原因。同時(shí)加強(qiáng)三維模型地質(zhì)儲(chǔ)量的計(jì)算結(jié)果與二維儲(chǔ)量的對比。第七：三維建模網(wǎng)格設(shè)計(jì)提前與數(shù)值模擬人員結(jié)合突出網(wǎng)格方向與主斷層走向平行，或者與物源方向一致。復(fù)雜斷塊油藏三維地質(zhì)建模思路5、地質(zhì)建模的步驟：目的：注采井組主力油層三維地質(zhì)建模（為數(shù)值模擬提供三維模型）；資料準(zhǔn)備：井位信息（井口坐標(biāo)、注采井別、補(bǔ)心海拔高度）；定向井、水平井的井軌跡（測深、井斜角、方位角）；測井曲線（SP COND ML1

ML2 RT AC）4)

測井解釋成果表（砂體數(shù)據(jù)---砂層頂?shù)咨疃?、油氣水解釋結(jié)論、有效厚度）；5）小層或單層地質(zhì)分層數(shù)據(jù)（測深）；6）測井解釋孔滲參數(shù)公式；建模前數(shù)據(jù)檢查：地質(zhì)分層----作構(gòu)造圖檢查分層的合理性；砂層與曲線的匹配檢查----砂層厚度決定相、流體、孔滲參數(shù)計(jì)算；注采井組三維地質(zhì)建模思路5、地質(zhì)建模的步驟：計(jì)算孔隙度滲透率-----孔隙度大于50%的原因分析？AC曲線的異常值檢查；依據(jù)砂層厚度判斷沉積相、流體屬性。地質(zhì)儲(chǔ)量復(fù)算---面積、有效厚度、油氣水分布范圍、儲(chǔ)量參數(shù)準(zhǔn)備；三維地質(zhì)建模：平面網(wǎng)格設(shè)計(jì)、二級邊界設(shè)置-----10m*10m；構(gòu)造建模及地層建模-----3-4個(gè)主力小層；垂向網(wǎng)格劃分------0.25//0.5m突出層內(nèi)非均質(zhì)差異或物性夾層的影響；BW井?dāng)?shù)據(jù)----沉積相、孔隙度、滲透率、凈毛比相控參數(shù)建模；三維模型地質(zhì)儲(chǔ)量計(jì)算；三維模型粗化。注采井組三維地質(zhì)建模思路5、地質(zhì)建模的步驟：地 質(zhì) 模 型采用多學(xué)科綜合研究方法進(jìn)行地質(zhì)建模地質(zhì)模型規(guī)模的級別地質(zhì)模型的基本內(nèi)容和數(shù)字化地質(zhì)模型中區(qū)域的確定地質(zhì)模型中層段的確定地質(zhì)模型的儲(chǔ)量6、三維地質(zhì)建模流程及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)采用多學(xué)科綜合研究方法進(jìn)行地質(zhì)建模可根據(jù)需要組建大小規(guī)模不等的研究組織，多學(xué)科共同參與地質(zhì)建模。參加人員應(yīng)基本來自地質(zhì)、地震、測井、油田開發(fā)、油藏?cái)?shù)值模擬、油層物理等主要學(xué)科。使用不同學(xué)科的數(shù)據(jù)時(shí)，應(yīng)了解其測取的方法、原理和精度，同時(shí)應(yīng)注意不同學(xué)科的數(shù)據(jù)在空間和時(shí)間上代表性的差異。應(yīng)了解、掌握相關(guān)學(xué)科有關(guān)研究報(bào)告的觀點(diǎn)及結(jié)論。6、三維地質(zhì)建模流程及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)地質(zhì)模型規(guī)模的級別基本要求地質(zhì)模型建立之前，應(yīng)根據(jù)研究問題的需要，在能夠充分反映油藏非均質(zhì)性和復(fù)雜性，并滿足模擬區(qū)地質(zhì)特征的研究和不同開發(fā)階段需要的前提下，來確定地質(zhì)模型規(guī)模的級別，可分為油田級地質(zhì)模型、儲(chǔ)層級地質(zhì)模型和砂體級地質(zhì)模型。油田級地質(zhì)模型針對整個(gè)或部分油藏，能提供其范圍內(nèi)的典型地質(zhì)情況，以表征宏觀非均質(zhì)性的特點(diǎn)。能充分反映構(gòu)造特征及斷層分布、砂體連續(xù)性及連通性、沉積相和微相的類型及分布、流體類別和分布等主要情況。必須把儲(chǔ)層主要的地質(zhì)、巖石和流體的特征利用沉積相分析、物理實(shí)驗(yàn)和其它方法識(shí)別、提取出來，并概括、填加到模型中去。6、三維地質(zhì)建模流程及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)地質(zhì)模型規(guī)模的級別儲(chǔ)層級地質(zhì)模型針對小層范圍內(nèi)的沉積，以表征儲(chǔ)集體之間的平面非均質(zhì)性為主。在沉積相和微相劃分的基礎(chǔ)上建立。能充分反映砂體的平面展布特征及砂體間的連通程度等。砂體級地質(zhì)模型針對橫向和垂向上連續(xù)的單一沉積砂體，以表征單砂體規(guī)模的內(nèi)部物性變化。在單砂體內(nèi)應(yīng)具有基本相同的滲流特征和流體特性。能充分反映垂向上的沉積韻律特征和滲透率在平面上的方向性。6、三維地質(zhì)建模流程及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)地質(zhì)模型的基本內(nèi)容和數(shù)字化概述:

不同級別的地質(zhì)模型所包含的內(nèi)容應(yīng)有所側(cè)重和不同。地質(zhì)模型應(yīng)包括地層格架特征、構(gòu)造特征、圈閉特征、儲(chǔ)集條件、層組劃分、隔層特征、沉積相和微相、儲(chǔ)層特性、流體性質(zhì)和分布特征等基本內(nèi)容。地層格架、構(gòu)造及圈閉特征使用與地層的幾何形態(tài)及接觸關(guān)系、頂深、地層厚度、地層傾角、斷層的分布形態(tài)、斷距的大小等有關(guān)的參數(shù)進(jìn)行表征。儲(chǔ)集條件:

使用與儲(chǔ)集空間類型如孔隙或裂隙有關(guān)的參數(shù)來表征。層組劃分:

使用各層段的地層厚度或頂深來表征。隔層特征:

使用各層段之間的垂向傳導(dǎo)率來表征。6、三維地質(zhì)建模流程及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)地質(zhì)模型的基本內(nèi)容和數(shù)字化沉積微相以按照不同地質(zhì)特征和巖石物性細(xì)分巖石體積的流動(dòng)單元方法為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)不同的沉積微相或差異體的數(shù)字化。沉積微相的表征中應(yīng)包括流體物性和滲流特征。表征時(shí)，同類沉積微相的同一參數(shù)允許存在較大差別，而同一沉積微相內(nèi)同一參數(shù)的差別應(yīng)小于同類相間的差別，如果差別過大，可按亞相或差異體處理。沉積微相的表征。地質(zhì)特征如沉積構(gòu)造、分界面、隔層等有關(guān)參數(shù)；同時(shí)巖石物性如孔隙度、滲透率等有關(guān)參數(shù)；同時(shí)流體物性如流體粘度、原油飽和壓力等有關(guān)參數(shù)；同時(shí)滲流特征如束縛水飽和度、最大含水飽和度、相對滲透率和毛管壓力曲線的類型及形態(tài)等有關(guān)參數(shù)。6、三維地質(zhì)建模流程及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)地質(zhì)模型的基本內(nèi)容和數(shù)字化儲(chǔ)層特征儲(chǔ)層物性特征。應(yīng)使用孔隙度、滲透率、微裂縫、雙孔雙滲等參數(shù)來表征儲(chǔ)層潤濕性和滲流特征。應(yīng)使用束縛水飽和度、等滲點(diǎn)飽和度、最大含水飽和度和相滲曲線、毛管壓力曲線來表征。儲(chǔ)層的非均質(zhì)性。應(yīng)使用不同層段的有效厚度、滲透率的方向性等參數(shù)來表征。流體性質(zhì)分布特征應(yīng)使用原油密度、天然氣密度、水密度、初始壓力、油氣水的高壓物性曲線、油氣水的界面深度等參數(shù)來表征。6、三維地質(zhì)建模流程及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)地質(zhì)模型中區(qū)域的確定區(qū)域的位置區(qū)域的位置由研究問題的需要來確定。區(qū)域的位置對于所研究的問題應(yīng)具有較強(qiáng)的地質(zhì)、開發(fā)方面的代表性，使得最終獲取的結(jié)論和認(rèn)識(shí)也能夠指導(dǎo)其它類似區(qū)塊的開發(fā)而具有較普遍的意義。區(qū)域的位置可以從實(shí)際油藏中選取，也可以從已有的大型油藏?cái)?shù)值模擬結(jié)果中選取。從數(shù)模結(jié)果中選取的層段應(yīng)使用本層段經(jīng)過擬合的靜動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)；邊界應(yīng)使用經(jīng)過模擬計(jì)算的流入流出量。區(qū)域的大小能充分反映油藏靜態(tài)的特征。能充分反映油藏的開采方式。能保證各套開采層系井網(wǎng)的完整，使模型中的注采對應(yīng)關(guān)系真實(shí)。能充分反映研究區(qū)域的彈性能量和流入流出的影響。6、三維地質(zhì)建模流程及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)地質(zhì)模型中區(qū)域的確定區(qū)域的邊界選擇的區(qū)域邊界應(yīng)盡可能使內(nèi)外流體之間的流動(dòng)為最小且垂直于邊界，可選擇密封斷層、尖滅變差區(qū)的邊部作為邊界；也可以選擇流體界面、生產(chǎn)井或注入井井排作為邊界，但要做相應(yīng)流入流出的處理。不應(yīng)把邊界設(shè)置在井排之間。模擬區(qū)域邊界的形狀應(yīng)符合實(shí)際邊界形狀。邊界設(shè)置在井排上時(shí)，邊界的形狀可以依井取線。對于形狀復(fù)雜的實(shí)際邊界，允許做合理的簡化或處理。為了減少開放邊界的不利影響，可以在模型中多取一些面積，采用輸出分區(qū)指標(biāo)的方式來考察目的區(qū)域的開發(fā)狀況。6、三維地質(zhì)建模流程及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)地質(zhì)模型中層段的確定層段劃分的精細(xì)程度要求層段劃分的多少應(yīng)根據(jù)地質(zhì)模型的規(guī)模級別和不同的精細(xì)程度來劃定?；疽螅河吞锛壏謱討?yīng)能反映開發(fā)層系中劃定的各個(gè)層段（小層）在垂向上的沉積狀況；儲(chǔ)層級分層應(yīng)能反映層系中各層段內(nèi)的沉積相或微相在垂向上的更疊狀況；砂體級分層應(yīng)能反映砂體在垂向上的沉積韻律特征。6、三維地質(zhì)建模流程及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)地質(zhì)模型中層段的確定層段設(shè)置應(yīng)注意的事項(xiàng)某一層段的確定，應(yīng)視具體地質(zhì)條件而定，盡量避免人為劈分地層。不應(yīng)把巖性隔層單獨(dú)做為一個(gè)層段，應(yīng)依據(jù)實(shí)際層段的頂深，把隔層厚度劃入或劈分到上、下層段的地層厚度中。在地質(zhì)模型上可以使用垂向傳導(dǎo)率來描述上、下兩個(gè)層段之間有無隔層及隔層不同發(fā)育狀況下的接觸、連通關(guān)系，其數(shù)值大小、范圍應(yīng)依據(jù)本模擬區(qū)有關(guān)的靜態(tài)資料來給定。地質(zhì)模型中的油水界面、油氣界面應(yīng)與實(shí)際層界面相一致，同時(shí)應(yīng)保證油水、油氣混合段的高度與實(shí)際一致。不包括氣頂、底水時(shí)，油氣、油水界面可以根據(jù)需要上下移動(dòng)。模擬層段的深度必須與實(shí)際井點(diǎn)處的深度保持一致。6、三維地質(zhì)建模流程及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)地質(zhì)模型的儲(chǔ)量除了專門對地質(zhì)儲(chǔ)量的研究外，地質(zhì)模型的儲(chǔ)量必須和實(shí)際區(qū)域、層段的儲(chǔ)量一致。為了擬合實(shí)際儲(chǔ)量而修改模型地質(zhì)參數(shù)時(shí)，應(yīng)從準(zhǔn)確性最差的儲(chǔ)量參數(shù)著手，修改后的儲(chǔ)量參數(shù)必須和其它地質(zhì)參數(shù)保持匹配，并得到地質(zhì)人員的認(rèn)可。對各個(gè)相控區(qū)應(yīng)給出相應(yīng)的地質(zhì)儲(chǔ)量。6、三維地質(zhì)建模流程及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)井間參數(shù)預(yù)測必須進(jìn)行井點(diǎn)抽稀預(yù)測試驗(yàn)。參數(shù)場平均值應(yīng)接近井點(diǎn)參數(shù)平均值。對場內(nèi)突變及無數(shù)據(jù)部位的處理要符合地質(zhì)情況。井間參數(shù)預(yù)測時(shí)應(yīng)考慮斷層、尖滅、沉積相帶等不同地質(zhì)現(xiàn)象的影響，在相應(yīng)的區(qū)域內(nèi)確定參數(shù)預(yù)測的范圍。相控區(qū)的參數(shù)預(yù)測范圍應(yīng)限定在相內(nèi)，區(qū)內(nèi)有斷層時(shí)，應(yīng)以斷層為界來分別確定頂深的不同參數(shù)預(yù)測范圍。相滲曲線的選取地質(zhì)模型應(yīng)依據(jù)靜態(tài)情況對不同的層段和相控區(qū)分配不同的相滲曲線。地質(zhì)模型的檢查地質(zhì)模型建立后，應(yīng)將各個(gè)原始參數(shù)場繪圖檢查確保數(shù)據(jù)無誤并真實(shí)地反映實(shí)際6、三維地質(zhì)建模流程及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)格設(shè)計(jì)網(wǎng)格的數(shù)量網(wǎng)格的數(shù)量應(yīng)考慮研究的目的和模型的分辨程度。提供足夠的網(wǎng)格使模型能反映出相應(yīng)尺度下的靜態(tài)屬性在空間的展布和變化情況，非均質(zhì)狀況越嚴(yán)重、地質(zhì)的認(rèn)識(shí)越豐富細(xì)致，網(wǎng)格數(shù)應(yīng)越多，比較精細(xì)時(shí)應(yīng)能夠?qū)ψ钚〕练e微相在平面和垂向上進(jìn)行細(xì)致地刻劃。在涉及一種流體驅(qū)替另一種流體的油藏研究中，必須提供足夠的網(wǎng)格以控制和跟蹤流體界面的運(yùn)動(dòng)。在油田級的三維模擬中，同一層系的注采井間至少有三個(gè)網(wǎng)格。如果油藏模擬的后續(xù)預(yù)測方案涉及加密井，那么在網(wǎng)格設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)事先預(yù)留出位置，以保證注采井間至少有三個(gè)網(wǎng)格。在進(jìn)行只包括幾口井的小規(guī)模研究中，井間至少有五個(gè)網(wǎng)格。垂向網(wǎng)格的數(shù)量取決于模擬層段的數(shù)量。6、三維地質(zhì)建模流程及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)6、三維地質(zhì)建模流程及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)格的尺寸要考慮網(wǎng)格尺寸對所研究問題精細(xì)程度的影響。網(wǎng)格尺寸過大會(huì)使動(dòng)靜態(tài)參數(shù)在較大范圍內(nèi)平均化，不利于參數(shù)分布的刻劃，也使獲取適當(dāng)?shù)南鄬B透率曲線變得困難，而網(wǎng)格尺寸過小，模型的收斂性差，計(jì)算需要的時(shí)間長，內(nèi)存大。優(yōu)先考慮使用均勻網(wǎng)格。注意注入井或其它位置上的低孔隙體積網(wǎng)格單元對時(shí)間步長帶來的不利影響，在不使油藏特征發(fā)生畸變以至損害模擬結(jié)果的前提下，應(yīng)調(diào)整相鄰網(wǎng)格單元的尺寸、形狀或采用死孔隙體積的方法進(jìn)行處理。對于實(shí)際位置很近的井，應(yīng)將它們設(shè)置成同網(wǎng)格的井。在建立油田規(guī)模的非均勻直角坐標(biāo)網(wǎng)格時(shí)，在主要變化方向上相鄰網(wǎng)格單元的大小之比應(yīng)不大于2，在次要變化方向上應(yīng)不大于3。對于徑向網(wǎng)格系統(tǒng)應(yīng)按（4）式使半徑以幾何級數(shù)遞增，以保證網(wǎng)格塊之間的壓力降相等。徑向網(wǎng)格最內(nèi)部單元的半徑要盡可能大一些，應(yīng)大于或等于井筒半徑。常數(shù)

值的大小可根據(jù)徑向網(wǎng)格總數(shù)和網(wǎng)格尺寸來確定，應(yīng)在大于1小于2的范圍內(nèi)。以模擬層段的地層厚度作為垂向網(wǎng)格的步長。網(wǎng)格的尺寸應(yīng)結(jié)合網(wǎng)格的數(shù)量一起來設(shè)計(jì)。6、三維地質(zhì)建模流程及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)格的取向網(wǎng)格的取向應(yīng)使其可靠地反映靜動(dòng)態(tài)參數(shù)主要變化方向上的特征。網(wǎng)格應(yīng)平行于主要滲透率方向。網(wǎng)格應(yīng)盡量與井排的主要驅(qū)替方向平行。應(yīng)注意網(wǎng)格不同取向帶來的不同影響。需要時(shí)可使用九點(diǎn)差分格式來克服由于網(wǎng)格取向帶來的影響。網(wǎng)格的類型在油田級的三維模擬中優(yōu)先使用矩形直角坐標(biāo)網(wǎng)格。采用直角坐標(biāo)的變形網(wǎng)格時(shí)，變形較小的網(wǎng)格可以不對網(wǎng)格的傳導(dǎo)率進(jìn)行校正，變形較大者必須做校正。在評價(jià)單井動(dòng)態(tài)特點(diǎn)及其飽和度和壓力分布時(shí)，應(yīng)使用徑向網(wǎng)格。油藏頂深變化比較大或油層不整合接觸時(shí)，可采用角點(diǎn)網(wǎng)格，但應(yīng)盡量減少矩形網(wǎng)格的變形程度，當(dāng)變形較大時(shí)應(yīng)按方向?qū)ζ鋫鲗?dǎo)率進(jìn)行校正。7、地質(zhì)建模方法確

定

性

建

模：數(shù)理統(tǒng)計(jì)插值方法：局部插值方法全局插值方法地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)克里金插值方法：克里金方法指示克里金方法隨 機(jī) 建

模：基于目標(biāo)的模擬方法基于象元的隨機(jī)模擬方法：序貫高斯模擬序貫指示模擬井間儲(chǔ)層插值對井間儲(chǔ)層參數(shù)進(jìn)行內(nèi)插和井外推測，是確定性建模的重要方法。數(shù)理統(tǒng)計(jì)插值方法---局部插值方法（三角網(wǎng)法、距離反比加權(quán)法、樣條插值法）；全局插值方法（徑向基函數(shù)法、多重網(wǎng)格逼近法、離散光滑插值法、最近鄰點(diǎn)法、移動(dòng)最小二乘法）。局部插值方法：特點(diǎn)是每個(gè)插值點(diǎn)只影響其周圍的局部區(qū)域，本質(zhì)是根據(jù)待估點(diǎn)周圍的若干已知信息及其對待估點(diǎn)的貢獻(xiàn)大?。醇訖?quán)值），對待估點(diǎn)的未知值做出加權(quán)估計(jì)。全局插值方法：特點(diǎn)是基于整體插值點(diǎn)，變動(dòng)或修改一個(gè)插值點(diǎn)就會(huì)改變整個(gè)插值曲面，一般要求求解一個(gè)線性方程組。地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)克里金插值方法-----地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)認(rèn)為，地質(zhì)變量為一類在空間上既有隨機(jī)性又有相關(guān)性的變量，即區(qū)域化變量，并可以應(yīng)用變差函數(shù)來分析地質(zhì)變量的空間相關(guān)性。在插值過程中，已知點(diǎn)對待估點(diǎn)的貢獻(xiàn)（權(quán)值）不僅取決于點(diǎn)間的空間距離，更主要的是變量的空間相關(guān)性。插值的基本思路：根據(jù)待估點(diǎn)周圍的若干已知信息，應(yīng)用變差函數(shù)分析隨機(jī)變量的空間相關(guān)性，據(jù)此確定待估點(diǎn)周圍的已知數(shù)據(jù)點(diǎn)的參數(shù)對待估點(diǎn)的貢獻(xiàn)（即加權(quán)值），然后對待估點(diǎn)的未知值做出最優(yōu)（即估計(jì)方差最?。?、無偏（即估計(jì)誤差的數(shù)學(xué)期望為0）的估計(jì)，即最佳線性無偏估計(jì)，并提出估計(jì)誤差（克里金插值方法）。7、地質(zhì)建模方法隨機(jī)建模---是指以已知的信息為基礎(chǔ)，以隨機(jī)函數(shù)為理論，應(yīng)用隨機(jī)模擬方法，產(chǎn)生可選的、等可能的儲(chǔ)層模型的方法。承認(rèn)控制點(diǎn)以外的儲(chǔ)層參數(shù)具有一定的不確定性（隨機(jī)性）。因此采用隨機(jī)建模方法所建立的儲(chǔ)層模型不是一個(gè)，而是多個(gè)，即一定范圍內(nèi)的幾種可能實(shí)現(xiàn)，以滿足油田開發(fā)決策在一定風(fēng)險(xiǎn)范圍的正確性的需要。對于每一種實(shí)現(xiàn)，所模擬參數(shù)的統(tǒng)計(jì)學(xué)理論分布特征與控制點(diǎn)參數(shù)值統(tǒng)計(jì)分布是一致的。各個(gè)實(shí)現(xiàn)之間的差別則是儲(chǔ)層不確定的直接反映。如果所有實(shí)現(xiàn)都相同或相差很小，說明模型中的不確定性因素少；如果各實(shí)現(xiàn)之間相差較大，則說明不確定因素大。基于象元的隨機(jī)模擬方法-----象元相當(dāng)于網(wǎng)格化儲(chǔ)層格架中的單個(gè)網(wǎng)格，即一個(gè)一個(gè)網(wǎng)格賦值。主要有序貫高斯模擬、序貫指示模擬?；谀繕?biāo)的隨機(jī)模擬方法-----目標(biāo)亦為對象，如河道。即將目標(biāo)體直接“投放”于空間，而不是一個(gè)一個(gè)網(wǎng)格賦值。7、地質(zhì)建模方法算

法算法描

述算法應(yīng)用范圍三角網(wǎng)線性插值先將已知點(diǎn)連接成三角形網(wǎng)絡(luò)，將處于各個(gè)三角形內(nèi)的未知點(diǎn)通過各個(gè)三角形邊做線性插值。已知點(diǎn)較多且分布均勻情況下插值效果較好。距離反比加權(quán)插值將未知點(diǎn)值表示為其周圍的已知點(diǎn)的加權(quán)平均，權(quán)系數(shù)與到各已知點(diǎn)的距離成反比。應(yīng)用范圍最為廣泛，但易在井點(diǎn)處出現(xiàn)“牛眼”。徑向基函數(shù)插值以各已知點(diǎn)為中心，距離r為變量的基函數(shù)的線性組合構(gòu)建插值函數(shù)。求解基函數(shù)權(quán)系數(shù)需要求解一個(gè)同已知點(diǎn)規(guī)模的線性方程組。已知點(diǎn)數(shù)據(jù)最好在200個(gè)左右且分布均勻，不能綜合斷層信息。多重網(wǎng)格逼近法將各個(gè)插值過程分解為網(wǎng)格，網(wǎng)格從大到小的多次迭代計(jì)算?？删C合地震、等值線及井點(diǎn)數(shù)據(jù)插值。離散光滑插值法基于對目標(biāo)體的離散化，通過設(shè)立目標(biāo)準(zhǔn)則及約束條件，將各種地質(zhì)模型特征加入到算法中，并最終通過迭代方法求模型的最優(yōu)解。復(fù)雜地質(zhì)體幾何外形建模地質(zhì)目標(biāo)邊界作為約束條件建模。樣條插值法使用某種數(shù)學(xué)函數(shù)，對一些限定的點(diǎn)值，通過控制估計(jì)方差，利用一些特征節(jié)點(diǎn)，用多項(xiàng)式擬合的方法產(chǎn)生平滑的插值曲線。構(gòu)造層面插值最鄰近點(diǎn)法對每個(gè)未知點(diǎn)，從所有已知點(diǎn)中找到與之最近的一個(gè)，然后將此已知點(diǎn)的值賦給這個(gè)未知點(diǎn)。計(jì)算結(jié)果是一個(gè)階梯函數(shù)。大規(guī)模知點(diǎn)信息的估計(jì)移動(dòng)最小二乘法在每個(gè)未知點(diǎn)處擬合一個(gè)曲面，然后在此曲面上讀取未知點(diǎn)處的值，采用擬合誤差平方加權(quán)和達(dá)到最小，作為函數(shù)優(yōu)化條件。網(wǎng)格化面插值；數(shù)理統(tǒng)計(jì)插值方法簡表三角網(wǎng)插值法：首先基于已知點(diǎn)連接三角形網(wǎng)絡(luò)，并以此為基礎(chǔ)，將處于各個(gè)三角形內(nèi)的未知點(diǎn)，通過各個(gè)三角形邊作線性插值。算法穩(wěn)定性好，效率高；插值結(jié)果數(shù)值介于已知點(diǎn)數(shù)值范圍；在已知點(diǎn)少的情況下會(huì)出現(xiàn)明顯的受三角形控制趨勢；同時(shí)三角網(wǎng)絡(luò)外的未知點(diǎn)將無法進(jìn)行插值計(jì)算

。算法適應(yīng)范圍：算法在已知點(diǎn)數(shù)目較多且分布均勻的情況下插值效果較好，適合于構(gòu)造或是平面參數(shù)分布插值；在已知點(diǎn)稀疏且分布不均的情況下，插值效果表現(xiàn)出明顯的受已知點(diǎn)三角形控制的趨勢；數(shù)理統(tǒng)計(jì)插值方法缺點(diǎn)：插值結(jié)果不會(huì)超過原始數(shù)據(jù)的取值范圍，能很好忠實(shí)于原始數(shù)據(jù)模型；在采樣點(diǎn)（井點(diǎn)）密度較大且分布均勻時(shí)，插值效果較好。然而，在數(shù)據(jù)較為稀疏時(shí)對插值結(jié)果影響較大，插值結(jié)果能見到明顯的三角網(wǎng)格控制趨勢。三角網(wǎng)法距離加權(quán)插值算法：插值點(diǎn)的取值受該點(diǎn)周圍已知點(diǎn)影響，其值為各已知點(diǎn)的加權(quán)平均，權(quán)系數(shù)與插值點(diǎn)到各已知點(diǎn)的距離成反比（距離越遠(yuǎn)，權(quán)系數(shù)越?。?。以各已知點(diǎn)到未知點(diǎn)距離的D

次方作為權(quán)對已知數(shù)據(jù)求加權(quán)平均,

此算法執(zhí)行速度很快,

而且產(chǎn)生的未知點(diǎn)處的值全部在已知數(shù)據(jù)的最大值與最小值之間,

此算法適合于已知點(diǎn)比較稀疏的情況，這時(shí)算法會(huì)產(chǎn)生一個(gè)光滑性很好的結(jié)果；當(dāng)已知點(diǎn)比較密集時(shí)，會(huì)產(chǎn)生明顯的凹凸現(xiàn)象。數(shù)理統(tǒng)計(jì)插值方法距離反比加權(quán)插值運(yùn)算速度快，結(jié)果值介于已知點(diǎn)數(shù)值范圍。在已知點(diǎn)分布較為稀疏的情況應(yīng)用效果較好，在點(diǎn)分布密集的情況下容易在已知點(diǎn)周圍出現(xiàn)“牛眼”現(xiàn)象。徑向基函數(shù)插值算法：將未知曲面表示為各個(gè)已知點(diǎn)處基函數(shù)的加權(quán)和的形式，然后對各個(gè)未知點(diǎn)在此解析形式曲面上取值。當(dāng)已知點(diǎn)很多時(shí)，算法的執(zhí)行速度會(huì)非常慢，所以這時(shí)請盡量設(shè)置局部搜索半徑.徑向基函數(shù)法可適用于各種類型的網(wǎng)格化面插值，如構(gòu)造層面、平面儲(chǔ)層參數(shù)分布等；已知點(diǎn)個(gè)數(shù)不能太多，最好在200個(gè)左右，且分布均勻；只適用于井點(diǎn)數(shù)據(jù)，不能綜合地震、等值線及斷層信息。數(shù)理統(tǒng)計(jì)插值方法徑向基函數(shù)構(gòu)造插值法對已知點(diǎn)的分布要求較高，一般要求已知數(shù)據(jù)點(diǎn)分布均勻且稀疏程度適中。該方法的缺點(diǎn)是在沒有已知點(diǎn)控制的網(wǎng)格邊緣區(qū)域可能會(huì)出現(xiàn)奇異現(xiàn)象；另外，當(dāng)已知點(diǎn)數(shù)較大時(shí)算法效率將顯得很低。已知點(diǎn)數(shù)據(jù)最好在200個(gè)左右，不能綜合斷層信息。多重網(wǎng)格逼近法：是將整個(gè)插值過程分解為網(wǎng)格大小由粗到細(xì)的多次迭代計(jì)算。算法效率非常高、穩(wěn)定性好；對沒有原始點(diǎn)分布位置處，也能保持很好的趨勢?？删C合地震、等值線及井點(diǎn)數(shù)據(jù)插值。例如，地震層位解釋測線數(shù)據(jù)的網(wǎng)格化插值；按等值線或密集散點(diǎn)方式給出的構(gòu)造面或平面儲(chǔ)層屬性參數(shù)的網(wǎng)格化插值。數(shù)理統(tǒng)計(jì)插值方法第二次網(wǎng)格細(xì)化迭代最后一次網(wǎng)格細(xì)化迭代初始網(wǎng)格第一次網(wǎng)格細(xì)化迭代多重網(wǎng)格逼近法插值結(jié)果示意圖多重網(wǎng)格逼近法數(shù)理統(tǒng)計(jì)插值方法網(wǎng)格收斂構(gòu)造插值法計(jì)算速度快，在數(shù)據(jù)點(diǎn)分布稀疏的區(qū)域模型整體趨勢保持得較好，同時(shí)在已知點(diǎn)分布密集區(qū)域，模型的局部細(xì)節(jié)與數(shù)據(jù)吻合程度都能得到保證。該方法可適用于不同疏密程度的數(shù)據(jù)插值，如地震構(gòu)造解釋數(shù)據(jù)、等值線數(shù)據(jù)以及井分層點(diǎn)數(shù)據(jù)等；經(jīng)過改進(jìn)后，還可綜合斷層多邊形數(shù)據(jù)進(jìn)行插值。離散光滑插值算法基于對目標(biāo)體的離散化，通過設(shè)立目標(biāo)準(zhǔn)則及約束條件，將各種地質(zhì)模型特征加入到算法中，并最終通過迭代方法求模型的最優(yōu)解。DSI算法非常靈活，可根據(jù)不同情況，設(shè)立相適應(yīng)的目標(biāo)準(zhǔn)則與約束條件。由于算法基于整體的迭代求解，當(dāng)插值網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)較大時(shí)，算法效率會(huì)變得很低。目前DSI方法已成為地質(zhì)體幾何建模的主流技術(shù)，特別是對于復(fù)雜地質(zhì)體幾何外形建模，如巖漿侵入巖體、地層復(fù)雜斷裂以及撓曲褶皺，等等。同時(shí)，可將地質(zhì)目標(biāo)體邊界作為約束條件，可實(shí)現(xiàn)平面相控儲(chǔ)層參數(shù)插值等。數(shù)理統(tǒng)計(jì)插值方法離散光滑構(gòu)造插值法優(yōu)點(diǎn)：1）可將采樣點(diǎn)及各種地質(zhì)特征轉(zhuǎn)化為線性約束，加入到模型的生成過程中；2）已知點(diǎn)分布的疏密性及均勻性變化較大時(shí)，算法都能有很好的表現(xiàn)；3）可以實(shí)現(xiàn)不連續(xù)曲面插值；缺點(diǎn)是：1）算法要求數(shù)據(jù)全部位于網(wǎng)格點(diǎn)上，而傳統(tǒng)的插值算法則沒有此要求；2）算法不能給出插值結(jié)果的精度估計(jì)；3）當(dāng)網(wǎng)格規(guī)模較大時(shí)算法的時(shí)間和空間效率會(huì)變得很低。當(dāng)網(wǎng)格點(diǎn)數(shù)目比較大(>200X

200)時(shí)其運(yùn)行速度會(huì)很慢,

而且對內(nèi)在的要求也會(huì)很大?？死锝鸱椒ㄊ且环N實(shí)用的、有效的插值方法。優(yōu)于傳統(tǒng)方法，在于它不僅考慮到被估點(diǎn)位置與已知數(shù)據(jù)未知的相互關(guān)系，而且還考慮到已知點(diǎn)位置之間的相互聯(lián)系，因此更能反映客觀地質(zhì)規(guī)律，估值凈度相對較高，是定量描述儲(chǔ)層的有力工具。簡單克里金基于平穩(wěn)假設(shè)，對變化不大的地質(zhì)數(shù)據(jù)能給出比較滿意的光滑結(jié)果；指示克里金插值方法是一種基于指示變換值的克里金插值，而不是對原始值進(jìn)行插值；算

法應(yīng)用條件技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)普通克里金插值滿足二階平穩(wěn)假設(shè)；各位置點(diǎn)隨機(jī)函數(shù)的均值m存在，但可不同；使用于空簡變異性相對較大變量的估值；數(shù)據(jù)分布不能具有任何趨勢。數(shù)據(jù)應(yīng)近似正態(tài)分布，否則應(yīng)進(jìn)行截?cái)?、對?shù)變換；通過觀測數(shù)據(jù)直接求取變差函數(shù)模型，并驗(yàn)證數(shù)據(jù)分布是否存在明顯趨勢，如存在趨勢，需要過濾掉趨勢再應(yīng)用該算法。指示克里金插值需要了解不同時(shí)間段的數(shù)據(jù)分布特征；綜合地震數(shù)據(jù)進(jìn)行插值?？捎糜诔练e相等離散變量的插值；可用于變異性較大的連續(xù)性參數(shù)如滲透率的插值；可結(jié)合地震信息、地質(zhì)人員的思維。設(shè)置個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)間斷的門檻值，將連續(xù)數(shù)據(jù)變?yōu)殡x散值（指示變換）；分別求取各區(qū)間段的指示變差函數(shù)；需求取各指示值與地震數(shù)據(jù)的概率相關(guān)性曲線。地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)克里金插值方法算

法應(yīng)用條件技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)序貫高斯模擬比較適合模擬的一些中間值很連續(xù)而極端值很分散的巖石物性，如孔隙度等。主要優(yōu)點(diǎn)在于：①數(shù)據(jù)的條件化是模擬的一個(gè)整體部分，無需作為一個(gè)單獨(dú)的步驟進(jìn)行處理；②自動(dòng)地處理各向異性問題；③適合于任意類型的協(xié)方差函數(shù)；④運(yùn)行過程中僅需要一個(gè)有效的克里金算法。缺點(diǎn)在于變量分布要求服從高斯分布。在序貫高斯模擬中，條件數(shù)據(jù)首先要轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)高斯值，確定轉(zhuǎn)換后數(shù)據(jù)的變差函數(shù)。用簡單克里金得到條件分布的估計(jì)值。在每個(gè)節(jié)點(diǎn)處，根據(jù)模擬值和條件數(shù)據(jù)得到的克里金估計(jì)值，以及相關(guān)的克里金方差被用來確定條件高斯分布。然后從分布中隨機(jī)抽取，得到一系列實(shí)現(xiàn)。最后，要將高斯模擬結(jié)果反轉(zhuǎn)化為原始數(shù)據(jù)空間。比較好模擬滲透率的極值的連續(xù)性；優(yōu)點(diǎn)在于：在序貫指示模擬方法中，不要求對條件分布的參數(shù)形式作任何假設(shè)，在現(xiàn)有數(shù)據(jù)和其他相關(guān)資料的基礎(chǔ)上，根據(jù)門檻值將條件數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為指示數(shù)據(jù)。根據(jù)相應(yīng)的指示變差函數(shù)，應(yīng)用簡單指示克里格給出每個(gè)網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)處條件分布的估計(jì)量。①數(shù)據(jù)的條件化是模擬的一個(gè)整體部分，無需作序貫指示模擬為一個(gè)單獨(dú)的步驟進(jìn)行處理；③變量的分布形態(tài)無需作任何假設(shè)；③協(xié)方差函數(shù)或變差函數(shù)不限定于某些特殊類型；④能綜合“軟信息”。隨機(jī)模擬方法序貫?zāi)M：也為順序模擬，其總體思路是沿著隨機(jī)路徑序貫地求取各節(jié)點(diǎn)的累積條件分布函數(shù)ccdf，并從ccdf中提取模擬值。其中用于求取ccdf的條件數(shù)據(jù)不僅包括原始的樣品點(diǎn)，還包括已模擬好的點(diǎn)。多元高斯克里金可以產(chǎn)生局部條件概率分布的估計(jì)量，它是通過假設(shè)該估計(jì)量服從經(jīng)典的鐘型正態(tài)分布來估計(jì)其均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差來實(shí)現(xiàn)的。如果將多元高斯克里金方法用于序貫?zāi)M方法中，則該算法通常稱之為序貫高斯模擬。指示克里金是另一種技術(shù)，它可以用于估計(jì)局部條件概率分布，采用這種方法時(shí)就不用對分布形態(tài)作任何假設(shè)，它通過直接估計(jì)小于一系列門檻值的概率或直接估計(jì)屬于一系列離散區(qū)間的概率等來估計(jì)其局部條件概率分布。若將該方法用于序貫?zāi)M，則該算法通常稱之為序貫指示模擬。序號克里金插值方法隨機(jī)模擬方法1只考慮局部估計(jì)值的精確程度，力圖對待估點(diǎn)的未知值作出最優(yōu)的和無偏的估計(jì)，不考慮估計(jì)值的空間相關(guān)性。首先考慮的是結(jié)果的整體性質(zhì)和模擬值的全局空間相關(guān)性，其次才是局部估計(jì)值的精確程度。2給出觀測值間的平滑估值（如繪制出研究對象的平滑曲線圖），而削弱了真實(shí)觀測數(shù)據(jù)的離散性，忽略了井間的細(xì)微變化。條件隨機(jī)模擬在插值模型中系統(tǒng)地加上“隨機(jī)噪音”，這樣產(chǎn)生的結(jié)果比插值模型真實(shí)得多?！半S機(jī)噪音”正是井間的細(xì)微變化，雖然對于每一個(gè)局部的點(diǎn)，模擬值并不完全是真實(shí)的，估計(jì)方差甚至比插值方法更大，但模擬區(qū)縣能更好地表現(xiàn)區(qū)縣的真實(shí)波動(dòng)情況。3只產(chǎn)生一個(gè)模型，不能了解模型中的不確定性。產(chǎn)生多個(gè)可選的模型，各個(gè)模型之間的差異正是空間不確定性的反映。模擬是一種有效的試驗(yàn)方法，它用一種模型來模仿、擬合地質(zhì)現(xiàn)象或地質(zhì)過程。估計(jì)和模擬具有本質(zhì)的區(qū)別，克立金估計(jì)是一種線性無偏最優(yōu)估計(jì)方法，該法利用已知數(shù)據(jù)的加權(quán)平均估計(jì)未知點(diǎn)，平滑效應(yīng)很大，估計(jì)的結(jié)果只能反映大范圍的趨勢，小尺度的變異性則被平滑掉了?？肆⒔鸩逯捣ㄊ菍ξ床蓸狱c(diǎn)提供一種最優(yōu)局部估計(jì)，沒有考慮估值結(jié)果的空間統(tǒng)計(jì)特征。模擬首先考慮模擬結(jié)果的總體空間結(jié)構(gòu)特征和統(tǒng)計(jì)特性?？死锝鸩逯捣椒ㄅc隨機(jī)模擬方法的區(qū)別3Dinterpolated

porositylogdatanogeologynoheterogeneity(vertical?)2Dmapped

porosityminimaldata(zone

average)nogeologynoheterogeneityStochasticmodelof

porositylogdatafaciesmodel

(geology)appropriateheterogeneityDeterministicSimple3D

interpolationStochasticFacies+

petrophysicsSamedataset

!!克里金插值方法與隨機(jī)模擬方法的區(qū)別Cross

section

along

channel

axis沿著河道方向的剖面Deterministic StochasticSimilar

connectivity!相似的連通性Crosssection

across

channelaxis垂直河道方向的連通性Different

connectivity

(Deterministic

too

high)不同的連通性（確定性建模最高）DeterministicStochastic克里金插值方法與隨機(jī)模擬方法的區(qū)別變差函數(shù)是區(qū)域化變量空間變異性的一種度量，反映了空間變異程度隨距離而變化的特征。強(qiáng)調(diào)三維空間上的數(shù)據(jù)構(gòu)形，從而可定量描述區(qū)域化變量的空間相關(guān)性，使克里金技術(shù)以及隨機(jī)模擬的一個(gè)重要工具。變程(Range)

：指區(qū)域化變量在空間上具有相關(guān)性的范圍。在變程范圍之內(nèi)，數(shù)據(jù)具有相關(guān)性；而在變程之外，數(shù)據(jù)之間互不相關(guān)，即在變程以外的觀測值不對估計(jì)結(jié)果產(chǎn)生影響。塊金值(Nugget)

：變差函數(shù)如果在原點(diǎn)間斷，在地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)中稱為“塊金效應(yīng)”，表現(xiàn)為在很短的距離內(nèi)有較大的空間變異性，無論h多小，兩個(gè)隨機(jī)變量都不相關(guān)

。它可以由測量誤差引起，也可以來自礦化現(xiàn)象的微觀變異性。在數(shù)學(xué)上，塊金值c0相當(dāng)于變量純隨機(jī)性的部分?；_(tái)值(Sill)：代表變量在空間上的總變異性大小。即為變差函數(shù)在h大于變程時(shí)的值，為塊金值c0和拱高cc之和。拱高為在取得有效數(shù)據(jù)的尺度上，可觀測得到的變異性幅度大小。當(dāng)塊金值等于0時(shí)，基臺(tái)值即為拱高。變差函數(shù)概念及應(yīng)用方法模型特 點(diǎn)球狀模型接近原點(diǎn)處，變差函數(shù)呈線性形狀，在變程處達(dá)到基臺(tái)值。原點(diǎn)處變差函數(shù)的切

線在變程的2/3處與基臺(tái)值相交。指數(shù)模型變差函數(shù)漸近地逼近基臺(tái)值。在實(shí)際變程處，變差函數(shù)為0.95c。模型在原點(diǎn)處為直線。高斯模型變差函數(shù)漸近地逼近基臺(tái)值。在實(shí)際變程處，變差函數(shù)為0.95c。模型在原點(diǎn)處為拋物線。變差函數(shù)模型方位角容限、譜寬；滯后距的數(shù)量、步長、容限、模型選擇、主變程、次變程計(jì)算變差函數(shù)概念及應(yīng)用方法變差函數(shù)是區(qū)域化變量空間變異性的一種度量，反映了空間變異程度隨距離而變化的特征。強(qiáng)調(diào)三維空間上的數(shù)據(jù)構(gòu)形，從而可定量描述區(qū)域化變量的空間相關(guān)性，使克里金技術(shù)以及隨機(jī)模擬的一個(gè)重要工具。變程(Range)

：指區(qū)域化變量在空間上具有相關(guān)性的范圍。在變程范圍之內(nèi)，數(shù)據(jù)具有相關(guān)性；而在變程之外，數(shù)據(jù)之間互不相關(guān)，即在變程以外的觀測值不對估計(jì)結(jié)果產(chǎn)生影響。已知井位數(shù)據(jù)，為了計(jì)算某個(gè)方向的實(shí)驗(yàn)變差函數(shù)，通常計(jì)算該方向上的若干不同距離的實(shí)驗(yàn)變差函數(shù)值。此時(shí)選取某個(gè)距離為計(jì)算實(shí)驗(yàn)變差函數(shù)的基本距離L，稱之為步長，分別計(jì)算L,

2L,3L,…..mL距離的實(shí)驗(yàn)變差函數(shù)值，此時(shí)就可以得到m個(gè)實(shí)驗(yàn)變差函數(shù)點(diǎn)，m稱之為步長個(gè)數(shù)。單個(gè)步長可選為指定方位上的平均井距，步長數(shù)目15--25個(gè)。實(shí)際情況下是不可能在精確的某個(gè)方向上，或精確的某個(gè)步長上能獲得需要的點(diǎn)對數(shù)目來計(jì)算實(shí)驗(yàn)變差函數(shù)值，此時(shí)。一個(gè)變通的方法就是給方向一個(gè)容許的范圍，稱之為角度容限，同時(shí)，可以給每個(gè)步長一個(gè)容許范圍，稱之為步長容限，只要點(diǎn)對記錄落入到該容限內(nèi)就可以認(rèn)為該點(diǎn)對參與計(jì)算。這樣就可以計(jì)算出某個(gè)方向相應(yīng)特定步長的實(shí)驗(yàn)變差函數(shù)。步長容限可選為1/2該方位上的井距，角度容限可選為π/8，

值得注意的是，隨著步長增加，雖然有時(shí)點(diǎn)對符合方向容限與步長容限，但是偏差將會(huì)增大，為此需要用偏離方向主線的一個(gè)固定寬度的帶子來限制，使超出該范圍的點(diǎn)對不參與計(jì)算，這樣有利于得到合理實(shí)驗(yàn)變差函數(shù)計(jì)算值，帶寬可選為2倍井距。在擬合過程中，對于短距離的實(shí)驗(yàn)變差函數(shù)值應(yīng)予以重視，是擬合模型形狀盡量照顧到這些點(diǎn)。因?yàn)檫@些點(diǎn)所提供的信息對空間變異型及預(yù)測結(jié)果有重要影響。另外注意大多數(shù)情況下，由于單個(gè)步長一般不會(huì)太小，從而對選取塊金常數(shù)不能提供精確的信息。通常的做法是，若研究目標(biāo)為區(qū)域上的物性參數(shù)變化情況，那么小的塊金常數(shù)會(huì)告訴我們該物性參數(shù)具有很好的連續(xù)性。因此多數(shù)情況下，可置塊金常數(shù)為0。變差函數(shù)概念及應(yīng)用方法隨機(jī)建模方法在實(shí)際應(yīng)用中還存在的不足：1、各種建模軟件與模擬算法的針對性較強(qiáng)，要求的條件較多；而多數(shù)操作與研究人員卻沒有從算法本身的原理與條件出發(fā)，去分析其適用范圍就直接應(yīng)用，這就導(dǎo)致了