油气储层建模中gis空间方法的应用

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1、油气储层建模中GIS空间分析方法的应用摘要：储层建模是指以已知的信息为基础，以随机函数为理论，应用随机模拟方法，产生可选的、等概率的和高精度的储层模型的方法。将GIS空间分析中的格网分析、确定建模和不确定建模方法应用于油气储层的描述与评价，可以在得到可量化参数的评价结果的基础上，根据预测性评价参数对评价结果补充、修改，得到最终评价结果。关键词：油气储层模拟；地层格网模型；储集层特征数据；确定性建模；克里金插值法；随机建模；储层非均质性；1引言GIS产生于60年代中期，在过去四十多年中，伴随着计算机技术的飞速发展，GIS技术也

2、同时得到了迅猛的发展。其方便快捷的多源数据采集与输入功能、强大的地图编辑功能与空间数据管理功能、独特的多种空间分析方法，以及直观的图形和属性数据的可视化表达方法使之广泛被应用于城乡规划、资源评价、环境管理、宏观决策、灾害预测、作战指挥等各个领域。但由于了解的相对缺乏，GIS在石油领域中的应用相对较少得被关注。目前GIS在石油领域的应用主要表现在以下几个方面：（1）石油行业专题制图；（2）油气储层模拟；（3）油气资源勘探开发管理；（4）油气资源评价。其中油气储层的模拟系统为有效发现油气藏的现今分布位置，并客观评价系统中的油气资

3、源潜力提供了大功率、高连续三维和以工业化图件表述的现实工具。在对目标含油气把握性与规模分级评价，减少勘探风险，提高效益，提高石油地质综合研究的效率方面作用显著。2储层建模的基本步骤储层建模是指以已知的信息为基础，以随机函数为理论，应用随机模拟方法，产生可选的、等概率的和高精度的储层模型的方法。一般的，储层的模拟系统依据模拟域的勘探程度分为一维、二维、拟三维和三维四种（石广仁，2004）。当模拟域处于低勘探程度（即仅有很少的井）时，只能运用一维系统；当模拟域处于中等勘探程度（即有较少的井和地震剖面）时，宜采用拟三维和二维系统为

4、主、一维系统为辅的方法；当模拟域处于高勘探程度（即有较多的井和地震剖面）时，宜采用三维系统为主、一维二维为辅的方法。储层三维建模过程主要有数据准备、建立地层格网模型、三维空间赋值、图形处理与显示四个步骤。（1）数据准备。储层建模需要的数据有：地理基础数据，综合数据，地层数据，地球物理数据，储集层特征数据等。（见表1）（2）建立地层格网模型和井模型。地层格网模型是由坐标数据、分层数据数据分类数据内容地理基础数据研究区分布图综合数据井位坐标、完井深度、最深测井深度地层数据层组划分的油层、亚层和单层的底顶界深度、断层数据等地球物理

5、数据地震测线位置、各种测井曲线数据及图件、物性分布图、剖面图储集层特征数据储层构造特征、储层厚度、有效厚度、孔隙度、渗透率、含有水饱和度、层位及产层特征、油气层生产动态数据及图件等和断层数据建立的叠合层面模型。即将各井的相同层组按等时对比连接起来，形成层面模型；然后利用断层数据，将断层与层面模型进行组合，建立储层的空间格架，在使用Voronoi法建立平面TIN三角网的基础上进行三维格网化（石广仁，2004）。（3）三维空间赋值。利用井模型提供的数据对储层格架的每个三维网块利用井模型提供的数据对储层格架的每个三维网块进行赋值，

6、建立三维储层数据体。（4）图形处理与显示。对三维数据体进行图形变换，以图形的形式显示出来。可以是三维显示，还可任意旋转和不同方向切片显示。3确定性建模与随机性建模储层建模有两种基本途径，即确定性建模（deterministicmodeling）和随机建模（stochasticmodeling）。3.1确定性建模方法确定性建模是从具有确定性资料的控制点（如井点）出发，对井间和未知区应空间用插值的方法得到确定的、唯一的储层参数特征分布。井间插值方法很多，大致可以分为传统的统计学插值方法和地质统计学估值方法。由于传统的数理统计方法

7、，如距离平方法、滑动平均法等，只考虑观测点与待估值点之间的距离。而不考虑实际地质体的储层参数在空间上的相关性，所以差值精度很低。因此，人们广泛利用地质统计学的克里金插值法来预测孔隙度、渗透率等储层参数。就井间插值而言，克里金方法使一种实用的、有效的数学方法，相比于传统的数理统计方法更能反映地质规律，估计精度相对较高，可作为定量描述储层参数的有效工具。但是，克里金方法也有其局限性。克里金方法是一种光滑内插法，实际上也是一种特殊的加权平均，在实际计算中往往将一些有意义的异常值平滑掉，从而难以表征井间参数的细微变化和离散性。其次，

8、克里金方法是一种局部估值方法，对参数分布的整体相关性考虑不够，它保证了估值的局部最优，却不能保证数据的整体最优，因此，当储层参数的连续性较差，取样间距比较大且分布不均匀时，估值误差比较大，特别在井点之外无井区误差可能更大。另外，克里金方法求取的参数值虽然是唯一的，但并不是准确的，只是接近准