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油藏地质模型及其动态实时跟踪方法研究

作　者: 张伟
导　师: 林承焰
学　校: 中国石油大学
专　业: 地质资源与地质工程
关键词: 油藏地质建模实时动态跟踪随钻测井 EnKF 一体化地质模型埕海油田葡萄花油田
分类号: P618.13
类　型: 博士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

当前油藏地质模型已经受到国内外各大石油公司、科研院校的广泛重视,紧紧围绕降低地质模型的不确定性、提高地质模型的精度开展了大量研究工作,主要有相控储层建模、等时建模、四维储层建模、确定性和随机建模相结合、多点地质统计学等方法,本文在前人的基础上,提出使用地质模型跟踪方法来提高地质模型的预测精度。目前,为了进一步提高储层地质模型的精度,地质约束条件被广泛使用。然而,人们往往是孤立地建立各个时期的油藏地质模型,没有对油藏地质模型进行系统的跟踪研究,这使得大量新的反馈信息没有用于提高油藏地质模型的精度。油田处于不同的开发阶段所反馈回来的信息是不同的,其地质模型动态跟踪的特点和方法也不完全相同。本论文分油田的不同开发阶段提出了具有针对性的地质模型跟踪方法,包括基于随钻资料的地质模型动态实时跟踪方法、油田开发前期油藏地质模型跟踪方法、油田开发中后期地质模型综合一体化方法等。从狭义上讲,基于随钻资料的地质模型动态实时跟踪方法才是真正意义上的实时跟踪,其他地质模型跟踪方法则不能算是实时跟踪。为了实现地质模型动态实时跟踪,本论文使用Matlab软件(平台)自主设计并实现了GMUS(Geological Model Updating System)软件,基本实现了井资料加载、随钻数据采集、随钻曲线显示、随机模拟、地质模型自动更新等功能。将基于随钻资料的地质模型动态实时跟踪方法应用于埕海油田一区,依据Zh8Es-h3、Zh8Es-h4、Zh8Es-h5等井的随钻资料进行地质模型动态实时跟踪,钻井实践表明由于实时提供了可靠的地质模型,随钻井钻遇油层能力明显提高。将油田开发前期油藏地质模型跟踪方法应用于埕海油田二区,对埕海油田二区进行了四年的地质模型跟踪,查明了影响地质模型精度的因素主要集中在构造、变差函数、网格大小等方面,模型重建后砂体厚度预测相对误差减小了12.3%。将油田开发中后期地质模型动态跟踪方法应用于葡北四断块79-53井组,使用EnKF方法建立了动态地质模型,在此基础上建立了79-53井组一体化地质模型,一体化地质模型更加合理、可靠。动态地质模型和一体化地质模型基本再现了地下储层渗透率的变化,这对于深入分析和认识葡I组油层内部存在的窜流通道具有重要的意义。目前,基于随钻资料的地质模型动态实时跟踪方法已经在油田现场中得到应用,并取得了良好的应用效果。油藏地质模型动态跟踪方法可以应用于油田的不同开发阶段,可以提高油藏地质模型的精度和可靠性,使所建油藏地质模型不断逼近于地下真实情况,这对大港、大庆油田以外的其它类似油田也有一定的理论意义和现实价值。

全文目录

摘要  4-6
Abstract  6-8
创新点摘要  8-13
第一章引言  13-24
  1.1 研究的目的及意义  13-14
  1.2 国内外研究现状  14-18
  1.3 主要研究内容、方法和思路  18-22
    1.3.1 基本概念和分类  18-19
    1.3.2 研究内容  19-20
    1.3.3 研究方法  20-21
    1.3.4 研究思路  21-22
  1.4 主要工作量及研究成果  22-24
第二章油田开发前期油藏地质模型及其跟踪方法研究  24-54
  2.1 埕海油田二区地质概况与开发现状  24-28
    2.1.1 地质概况  24-27
    2.1.2 开发现状  27-28
  2.2 研究思路与流程  28
  2.3 埕海油田二区2006 年油藏地质模型  28-38
    2.3.1 基础资料  28-29
    2.3.2 构造模型  29-31
    2.3.3 砂泥岩相模型  31-34
    2.3.4 储层参数模型  34-35
    2.3.5 模型精度检验  35-38
  2.4 埕海油田二区2009 年油藏地质模型  38-44
    2.4.1 基础资料  38-39
    2.4.2 构造模型重建  39-40
    2.4.3 岩相模型重建  40-41
    2.4.4 储层参数模型重建  41-42
    2.4.5 模型精度检验  42-44
  2.5 油藏地质模型重建前后综合分析  44-52
    2.5.1 构造模型精度分析  44-46
    2.5.2 变差函数分析  46-52
  2.6 油田开发前期油藏地质模型跟踪方法总结  52-54
第三章基于随钻资料的地质模型动态实时跟踪方法研究  54-74
  3.1 地质概况与开发现状  54-57
    3.1.1 地质概况  54-56
    3.1.2 开发现状  56-57
  3.2 研究思路与流程  57-58
  3.3 埕海油田一区油藏地质模型  58-63
    3.3.1 基础资料  58
    3.3.2 时深转换  58
    3.3.3 构造模型  58-59
    3.3.4 砂泥岩相模型  59-61
    3.3.5 储层参数模型  61-63
  3.4 埕海油田一区油藏地质模型动态实时跟踪方法研究  63-71
    3.4.1 地质模型分析  63-64
    3.4.2 设计井位、井轨迹分析  64
    3.4.3 随钻数据采集及标准化  64-66
    3.4.4 地质模型动态更新  66-67
    3.4.5 地质模型的完善  67-69
    3.4.6 动态跟踪效果  69
    3.4.7 动态跟踪方法的应用推广  69-71
  3.5 基于随钻资料的地质模型动态实时跟踪方法总结  71-74
第四章 GMUS 软件的设计与实现  74-87
  4.1 GMUS 软件的设计思路  74-75
  4.2 GMUS 软件的Matlab 实现  75-80
    4.2.1 资料加载模块  75-76
    4.2.2 随钻数据采集  76-77
    4.2.3 随机模拟模块  77-78
    4.2.4 地质模型自动更新模块  78-80
  4.3 GMUS 软件应用示例  80-87
    4.3.1 参考的地质模型  80-81
    4.3.2 GMUS 自动更新参数设置  81-83
    4.3.3 GMUS 地质模型动态跟踪  83-85
    4.3.4 GMUS 软件动态跟踪效果  85-87
第五章油田开发中后期油藏地质模型  87-100
  5.1 葡北四断块地质概况与开发现状  87-89
    5.1.1 地质概况  87-89
    5.1.2 开发现状  89
  5.2 葡北四断块油藏地质模型  89-100
    5.2.1 基础资料  89
    5.2.2 构造模型  89-91
    5.2.3 沉积相建模  91-95
    5.2.4 储层参数建模  95-98
    5.2.5 地质模型检验  98-100
第六章油田开发中后期油藏地质模型动态跟踪方法研究  100-124
  6.1 研究思路与流程  100
  6.2 79-53 井组静态地质模型  100-109
    6.2.1 静态地质模型  100-104
    6.2.2 静态地质模型数值模拟验证  104-109
  6.3 基于生产动态资料的地质模型动态跟踪方法研究  109-117
    6.3.1 EnKF 基本原理  109-110
    6.3.2 EnKF 数据准备  110
    6.3.3 地质模型动态跟踪  110-115
    6.3.4 动态地质模型数值模拟验证  115-117
  6.4 79-53 井组综合一体化地质模型  117-122
    6.4.1 79-53 井组一体化地质模型  118-120
    6.4.2 综合一体化地质模型数值模拟验证  120-122
  6.5 油田开发中后期地质模型动态跟踪方法总结  122-124
结论与认识  124-126
参考文献  126-133
攻读博士期间取得的研究成果  133-134
致谢  134-135
作者简介  135

油藏地质模型及其动态实时跟踪方法研究

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