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基于改进布尔模拟的曲流河点坝建模

来源:九壹网
第17卷第3期 乔 勇,等:基于改进布尔模拟的曲流河点坝建模 275 1 布尔模拟基本原理 设U为坐标随机变量, 是表征第七类几何特征 (形态、大小、方向)的参数随机变量,则第 类几何物 体中 tD的分布构成一点过程 ,它可以用形状随机过 程 和表示第 类几何物体出现与否的指标随机过 程,^两瞢的联合分布“示性”,从而构成一示性点过 程。其中 , 布尔模拟方法根据点过程的概率定律,按照空间 几何物体的分布规律产生这些物体巾心的分布,并通 过2xk个随机函数 (//)、,^(//,¨(k=l,2,3,…, ;H∈ 定义域)的联合分布,然后将物体性质(如形状、大小、 方向等)标注于各点之上 布尔模拟实现步骤:1)把已知砂体条件化,得到条 件数据,砂体的中心位置可以是随机的;2)随机抽样产 生预测砂体的【f1 tD位置( ,Z);3)检查该砂体与已知井 位处的数据是否冲突,若是,调整该砂体,否则进行下一 步;4)从绎验累积慨率分布函数中随机抽取砂体厚度: 5)由已经确定的厚度一宽度关系确定砂体宽度;6)计算 目标函数阀值(砂体剖而面积/砂体总而积):7)重复 上述步骤产生另一个砂体,计算 ,直至达到给定的 阀值为止 2布尔模拟改进 侧积体规模、侧积层规模及倾角的确定是曲流河 点坝内部解剖的关键 。。对布尔模拟的改进主要体现 在上述步骤的第5、6步 为了更好地模拟河道的底部 形态及控制泥岩侧积层的倾角 采用了更灵活的方式 控制河道的底部形态。并且 产生一期河道后,根据经 验数据,让河道向凹岸方向迁移,侧向迁移的距离及侧 积体的个数都南经验数据控制。相应地,第6步就改为 判断整个点坝砂体的面积与砂体总面积之比。 2.1 砂体形态 传统的布尔模拟用椭网彤描述砂体的底部形态, 而点坝砂体的底部形态是不对称的,一般是在凹岸角 度要陡一些,在凸岸要缓一 ..为了使模拟出的砂体更 接近地下砂体的实际形态,同时为了控制泥岩侧积层 的倾角,对河道砂体的底部形态进行了修改。通过在判 断椭球体各向异性时进行2次矩阵变换.并对椭球体 进行切割,使得到的形态更贴近曲流河点坝的形态(见 图1),、 圆O 为第1次矩阵变换的椭球体;圆O2为第2次矩阵变换的椭球体; 崩体DBAD为优化后的砂体形态 图1 砂体形态优化 2.2侧积体侧向迁移 河道侧向迁移的方向由河道砂体底部形态决定, 向着凹岸的方向迁移。侧向迁移的距离根据经验数据 进行设定,经验数据主要来源于露头、现代沉积解剖得 到的单个点坝内部侧积体个数的统计规律。侧向迁移 通过平移河道砂来实现,有几个侧积体就平移几次。 2.3侧积层角度 侧积层沉积在河道的凸岸.倾角由河道凸岸形态 控制,一般为5~15。。“。因此,通过控制河道砂体底部 形态可以控制侧积层的角度(见图1)。 第1次矩阵变换的椭球体半径0 B=20 m,第2次 矩阵变换所得椭球体的半径可自由控制,此例给以 O,p=loo m。CB为切割椭球体时所定义砂体凹岸的厚 度,此处为8 m,即CB=(2/5)xO B=8 m。A C=39.2 m,那 么侧积层的角度就可以大致计算出来:arctan/CAB= CB/AC=8/39.2 1 1.5。。 同理,利用公式反推导,可以根据野外剖面所测得 的侧积层角度来控制程序中砂体的形态,即R =(1一 ∑)(tan CAB+1)/2xtan CAB。其ffl,∑=()lC,可在 程序参数中随机定义 2.4侧积层保留 在周期的洪水事件中,每次洪水退落,在点坝侧积 体表面就会沉积一些黏土或细粉砂层,这些细粒的沉 积物就形成了侧积体上的侧积层。为了能够模拟侧积 层的分布,利用一个数组记录每期河道的底丽。河道侧 向迁移一次,记录新形成的河道底面。在新河道底面位 于先期河道底面之上的部分与先期河道底面之问的部 位发生沉积.形成侧积体,并且沿着新河道底面高于老 河道底面的部分形成泥岩侧积层。确定新老河道底面 的交点,就可以确定泥岩侧积层最大叮能的延伸长度。 断 块 油 气 田 2010年5月 2.5半连通体模式 泥岩侧积层形成后,由于后期洪水的冲刷,侧积层 的底部通常难以保存。因此,薛培华总结为“半连通体” 模式_1 。侧积层的封闭与开启、延伸长度对于剩余油的 分布有重要的控制作用。为了灵活地模拟各种地质现 象,设置了一个可以控制侧积层延伸长度的参数。在具 体模拟过程中,根据经验数据设置延伸长度的分布,然 后对模拟进行约束。 3模拟结果与分析 在模拟过程中,侧积体个数为常数2,侧向迁移距 离为常数10 In,角度为15。。泥岩侧积层延伸长度为河 道凸岸底部长度的一半。模拟采用变化的参数分布,如 侧积体个数定义为4,5,6的三角分布,侧向迁移距离 为l0,l2,15的三角分布,角度为7。,9。,10。的三角分 布,泥岩侧积层延伸长度占河道凸岸底部长度的比例 为0.4,0.6,0.8的三角分布。从图2可以很明显地看出 这种参数变化对模拟结果的影响。在实际建模过程中, 根据经验及已有研究区的地质认识,设置合理的参数, 进而得到更符合地下实践情况的模拟结果。 通过Snesim算法的模拟.并输入条件数据对模拟 进行控制,效果还是很好的,基本上能比较完好地模拟 曲流河点坝的模式(见图3)。 图2改进后的布尔模拟产生的曲流点坝 (黄色代表背景色,黑色代表侧积层,其他颜色代表各期侧积体) 图3训练图像 4结束语 在布尔模拟的基础上,从点坝形成的沉积机理出 发,模拟了点坝侧积体与侧积层的形成。改进的程序具 有较好的灵活性,能够根据研究对象的实际情况设置 不同的参数,可以对点坝规模、单次侧向迁移距离、侧 积体个数、侧积层倾角、侧积层保存程度等多个方面进 行合理的控制。本次实现只是针对二维情况,在三维条 件下曲流河不同部位侧向迁移的方向、距离是不相同 的,有些部位可能不发生侧向迁移,如何在三维空间里 模拟点坝的内部结构还需要做进~步的工作。 参 考 文 献 [1]陈德波,柳世成.孤东油田七区西曲流河沉积微相定量识别技术[J]. 断块油气田,2003,10(2):17—21. 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(下转第292页) 292 断 块 油 气 田 2010年5月 3O一2构造是大断层上升盘的牵引构造,沿断层走 向呈长条状。该构造在东下段、沙一、沙二段储层预测 Xu Xikun,Dong Xiaoyan,Liu Lei.Analytical approach of waveform a ttirbute based on fractional order derivative[J].Petroleum Geology and Recovery Eficifency,2008,15(6):46—48. 及烃类检测的成果中有显示,2层的烃类检测有利范 围亦有部分重叠,单异常分布范围较小,构造圈闭叠合 效果略差,可考虑钻探中兼顾2个目标层,地质风险比 30—2S的大 [3]刘百红,郑四连,任鹏.时频分析技术及其在储层预测中的应用[J]. 勘探地球物理进展,2008,3l(3):219—224. Liu Baihong,Zheng Silian,Ren Peng.Time—frequency analysis technology and its application in reservoir prediction[J].Progress in ExplorationGeophysics,2008,31(3):219-224. 3 结论 1)子波地震道分解预测储层技术通过和已钻井的 对比,可以进行复杂储层的预测工作。 [4]边树涛,董艳蕾,郑浚茂.地震波频谱衰减检测天然气技术应用研 究[J].石油地球物理勘探,2007,42(3):296—300. Bian Shutao,Dong Yanlei,Zheng Junmao.Study on application of seismic frequency spectrum attenuation to detect natural gas[J].Oil Geophysical Prospecting,2007,42(3):296-300. 2)利用衰减频谱、频谱切片及频带能量技术能完 成烃类检测任务。 [5] 邸秀莲.茨榆坨斜坡带中南段岩性油气藏勘探研究[J].断块油气 田,2008,15(2):20—22. Di Xiulian.Study on exploration of lithological hydrocarbon reservoir 3)30—2S构造东营组、沙河街组储层预测成果中 均有有利显示,在烃类检测成果上亦有明显异常。30—2 构造储层发育状况略差.储层预测和该区区域沉积分 析结果接近。秦南凹陷东侧边界断层下降盘储层和烃 类检测均有异常,值得关注。 参 考 文 献 赖生华,蒲秀刚,杜贵荣.沉积相地震波波形响应特征研究[J].石油 实验地质.2008.30(4):400—404. Lai Shenghua,Pu Xiugang,Du Guirong.Characteristics of sedimentary in middle—south area of Ciyutuo Slope[J].Fault-Block Oil&Gas Field,2008,15(2):20—22. [6]徐长贵,于水,林畅松,等.渤海海域古近系湖盆边缘构造样式及其 对沉积层序的控制作用[J].古地理学报,2008,10(6):627—635. Xu Changgui,Yu Shni,Lin Changsong,et a1.Structural styles of the Paleogene lacustine basirn margin and their control on sedimentary sequences in Bohai Sea Area[J].Joumal of Palaegeography,2008,1 0 (6):627—635. facies response to the seismic wave l】].Petroleum Geology& Experiment,2oo8,30(4):400—404. 收稿日期:2009—08—17:改回日期:2010—03—07。 作者简介:王听,男,1972年生,高级_丁程师,现从事石油地质综 合研究工作。E—mail:wangxin5@enooc.COrn.cn。 [2] 徐希坤,董晓燕,刘垒.基于分数阶导数的波形属性分析方法[J].油 气地质与采收率,2008,15(6):46—48. 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