一种基于沉积过程的河流相储集层随机建模方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及油气勘探开发技术领域，更具体地来说是一种基于沉积过程的河流相 储集层随机建模方法。
【背景技术】
[0002] 河流相储层是我国重要的油气储层，由于其规模较小，横向变化快，储层非均质性 十分严重，常规的方法很难对其进行定量表征。储层随机建模技术经过二十几年的发展，在 描述储层非均质性、综合各类信息、评价不确定性等方面具有明显优势，为河流相储层建模 提供了方法和技术。目前的随机建模方法主要有基于目标的方法、基于像元的方法、多点地 质统计学方法和基于沉积过程的建模方法。基于沉积过程的建模方法相对其他三种建模方 法来说，具有将与沉积过程有关的地质信息以及一些先验的地质知识整合到模型中，能够 较为真实地再现河流相储集层构型要素（如河道砂体、点坝、天然堤、决口扇）的几何形态 和相互联系以及它们的演化过程（如改道、侧向迀移）的优势，可以建立比较真实的储集层 地质模型，提高了储集层的建模精度，降低了储集层预测中的一些不确定性。
[0003] 但是，目前基于沉积过程的河流相储集层随机建模方法存在两个问题：一是只有 对河道沉积过程的模拟，没有对河道之外的沉积物进行模拟，比如河道边上的堤岸和溢岸 的沉积物，而且还应有它们的分布范围和大致面积等。事实上，曲流河流动过程中会发生摆 动，摆动过程中会形成点坝，点坝弯曲到一定程度后会发生决口，决口后形成新的河道，原 来的河道被废弃，新的河道再继续摆动，并持续这一过程。在摆动过程中，每一期都会形成 侧积体，如果摆动的幅度大，侧积体之间会有一些间互存在。二是整个模拟过程中，河道在 剖面上只是在同一个高程上进行摆动，而事实上，河道的摆动并非如此，而是一个河床从底 向上逐渐提升的过程，而且不同时期的河道规模是不同的，河道整体沉积的厚度也是变化 的。
[0004] 考虑到以上两点缺陷，需要对这一基于沉积过程的河流相储集层随机建模方法进 一步改善，以更好的对河流相储集层进行三维精细表征，为油气勘探开发提供依据。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的为了克服上述【背景技术】的不足之处，而提供一种基于沉积过程的河 流相储集层随机建模方法，通过对钻井信息中各种沉积相的比例进行统计，来约束整个模 拟过程，表征出河道沉积、背景沉积、伴生沉积以及河道河床的提升过程和不同时期河道的 规模变化，并通过堤岸和溢岸的比例对沉积过程的结果进行校验、调整以最大程度满足于 井上数据，进而精细表征河流相储集层三维分布，为精细油藏描述提供依据。
[0006] 为了实现上述目的，本发明的技术方案是这样的，一种基于沉积过程的河流相储 集层随机建模方法，包括以下具体步骤：
[0007] 步骤一，地质模型的网格化；
[0008] 步骤二，原始沉积体岩相分布的统计；
[0009] 步骤三，沉积过程的模拟和沉积记录；
[0010] 步骤四，模拟过程的监测、终止条件和调整方法。
[0011] 上述技术方案中，所述的步骤一中，地质模型的网格化是按照河道的流向和沉积 物形态对模型中的地层进行网格化。
[0012] 上述技术方案中，所述的步骤二中，对原始沉积体的岩相分布进行统计，包括对整 个层段的统计和每一个垂向网格层的统计。
[0013] 上述技术方案中，所述的步骤三中，对沉积过程的模拟和沉积记录，包括模拟过程 中河道自身的沉积，也包括其伴生过程的沉积和背景沉积；整个模拟是一个从底向上逐层 模拟的过程，也就是表征出了河床的提升过程；表现不同时期河道规模的变化。
[0014] 上述技术方案中，所述的步骤四中的模拟过程的监测、终止条件和调整方法，包括 整体河道比例到达条件；调整不同时期河道规模比例以适应不同层之间河道的比例的协调 性；单一相比例的形成的条件化，即按比例来给定形成的条件。
[0015] 为实现以上技术方案，建模过程中需考虑以下几方面：
[0016] 步骤一，地质模型网格化。
[0017] 将地质模型进行平面和垂向上的网格划分，为模拟进行后在网格中充填沉积相属 性做准备。
[0018] 步骤二，原始沉积体岩相分布的统计。
[0019] 在钻井信息中，可以获取每种沉积相的比例分布，包括河道沉积、侧积泥岩、天然 堤、决口扇、废弃河道和洪泛平原沉积。利用钻井结果中河道相的比例来对整个模拟过程进 行约束，即将钻井结果中的河道相比例作为模拟过程中河道迀移的终止比例，达到该比例 河道即停止迀移摆动。在整个过程模拟中的约束参数主要有以下三种：
[0020] ①整体分布：研究区整体的各种相的比例，代表了各种相在研究区范围内的整体 分布状况。
[0021] ②层段分布：每一小层内的各种相的比例，代表了不同小层内各种相的分布状况。
[0022] ③井点分布：钻井信息中各种相的比例，代表了每口井中各种相的分布状况。
[0023] 步骤三，沉积过程模拟与沉积记录。
[0024] 沉积过程模拟与沉积记录主要有以下三个方面内容：
[0025] ①模拟过程中考虑了不同相的组合。在河流的摆动过程中不仅考虑了河道自身的 沉积，如河道、侧积泥岩以及废弃河道，还考虑了伴生沉积和背景沉积，其中伴生沉积包括 天然堤和决口扇的沉积，背景沉积主要是洪泛平原泥和泛滥平原泥的沉积。
[0026] 其中对于侧积泥岩，即侧积夹层的模拟中采用的方法是：在统计侧积夹层的几何 形态参数等形成知识库的基础上，对钻遇侧积夹层进行逐一识别，在知识库的约束下对侧 积夹层形态位置进行表征，然后建立侧积夹层的三维分布模型，再将侧积夹层模拟结果用 已有建模软件镶嵌在地质模型中。
[0027] ②表征了摆动过程中河床的提升过程。首先在底层给定河道的初始位置，几何形 态由河道中线、厚度、宽厚比和最大厚度的相对位置确定。然后让河道开始摆动，整个模拟 是一个从底向上逐层模拟的过程，表征了河床的提升过程。
[0028] ③考虑了不同时期河道规模的变化。在从底向上层模拟的过程中，每个层根据河 道的统计结果确定其规模大小，表征了不同时期河道的规模。
[0029] 步骤四，模拟过程的监测、终止条件和调整方法。
[0030] 在模拟过程中随时对河道相的比例进行统计。在对小层的模拟中统计出该层河道 相的比例，若该比例与实际比例（根据钻井信息统计得到的河道相层段分布状况）达到一 致，则河道即可停止摆动；若模拟中河道相的比例小于实际比例，则继续进行模拟，使河道 继续摆动直到模拟比例与实际比例相等，即达到河道终止摆动的比例。由于此时河道终止 摆动后只有河道相的比例达到了实际的相比例，其他相如堤岸和溢岸的比例并不一定与实 际比例一致，还需对该小层整个沉积相的分布进行统计，来判识其它相的比例与实际是否 相符。
[0031] ①若堤岸相（天然堤）的模拟比例高于钻井统计的实际比例，则需减小堤岸的宽 度使其模拟比例与实际比例相符，达到最终统计结果，完成模拟，反之若堤岸比例偏低，则 需增大其宽度以满足统计结果的要求。
[0032] ②若溢岸相（决口扇）的模拟比例高于钻井统计的实际比例，则需减小河流摆动 过程中发生决口的概率（河流摆动发生决口的概率越大说明越容易发生决口），使溢岸相 的模拟比例与实际比例相符，达到最终统计结果，完成模拟，反之若溢岸比例偏低，则需增 大河流摆动过程中发生决口的概率以满足统计结果的要求。
[0033] 本发明的有益效果是：一是河流相沉积过程的模拟更加完整。将河道自身沉积以 外的背景沉积和伴生沉积加入了模拟过程，而且考虑了摆动过程中河床的提升和不同时期 河道规模的变化，使得整个模拟过程更加符合实际河流相沉积模式，能够更加精细表征河 流相储层各沉积要素的演化过程；二是采用层次约束以最大限度满足井上统计结果。采用 河道相比例约束整个模拟过程，最后根据堤岸相和溢岸相在进行约束，是模拟结果能最大 化忠实于井上数据，使表征结果更加精细。