三维储层建模

　　三维地质建模的概念有狭义和广义之分。狭义的三维地质建模是以单井解释和平面地质研究（包括地质规律研究）为基础，应用三维插值（或模拟）的方法建立三维地质模型；而广义的三维地质建模则涵盖了单井解释、平面地质研究、地质规律（模式）研究等，最终建立三维地质模型。

　　概念

　　三维储层建模，即建立储层特征三维分布的数字化模型，其本质是基于三维网格表征储层特征的分布，其成果是三维数据体。

　　这一技术是上世纪80年代随着计算机技术的发展而发展起来的。基于计算机存储和显示技术，将储层三维网块化(3D griding)后，对各个网块(grid)赋以各自的储层参数值，并按三维空间分布位置存入计算机内，形成了三维数据体，这样就可以进行储层的三维显示，可以任意切片和切剖面(不同层位、不同方向剖面)，以及进行各种运算和分析。

　　值得注意的是，三维地质建模的概念有狭义和广义之分。狭义的三维地质建模是以单井解释和平面地质研究（包括地质规律研究）为基础，应用三维插值（或模拟）的方法建立三维地质模型；而广义的三维地质建模则涵盖了单井解释、平面地质研究、地质规律（模式）研究等，最终建立三维地质模型。

　　意义

　　从本质上讲，三维储层建模是从三维的角度对储层进行定量的研究，其核心是对井间储层进行多学科综合一体化、三维定量化及可视化的预测。与传统的二维储层研究相比，三维储层建模具有以下明显的优势：

　　（1）能更客观地描述储层，克服了用二维图件描述三维储层的局限性（层内非均质性的侧向变化），可从三维空间上定量地表征储层的非均质性，从而有利于油田勘探开发工作者进行合理的油藏评价及开发管理。

　　（2）可更精确地计算油气储量。在常规的储量计算时，储量参数（含油面积、油层厚度、孔隙度、含油饱和度等）均用平均值来表示。显然，应用平均值计算储量忽视了储层非均质因素，例如，油层厚度在平面上并非等厚，孔隙度和含油饱和度在空间上也是变化的。应用三维储层模型计算储量时，储量的基本计算单元是三维空间上的网格，其计算精度比基于平均值的储量计算精度高得多。同时，由于可得到基于网格的储量分布模型，因此，可方便地进行储量查询，如方便地求出不同断块、不同微相、不同流动单元、或任一指定区域的储量值，从而十分有利于储量评价和油藏管理。

　　（3）有利于三维油藏数值模拟。三维油藏数值模拟要求一个把油藏各项特征参数在三维空间上的分布定量表征出来的三维地质模型。实际上，这是三维地质建模兴起的最初原因。油藏数值模拟成败的关键在很大程度上取决于三维储层地质模型的准确性。2

　　阶段任务

　　储层表征贯穿于勘探评价与开发的全过程，从第一口发现井到油田枯竭为止是多次滚动进行的，其阶段大体可分为油气藏评价阶段、开发早期阶段和开发中后期阶段。储层建模，作为油气藏表征的核心，由于不同阶段生产任务的不同和获取资料的差异，储层建模的的内容和精度亦有所不同。

　　油气藏评价阶段及开发设计阶段

　　在油气藏评价阶段及开发设计阶段，基础资料主要为大井距的探井和评价井资料（岩心、测井、测试资料）及地震资料。在这一阶段，所建模型的分辨率相对较低（主要是垂向分辨率较低），但可满足勘探阶段油藏评价和开发设计的要求，对评价井设计、储量计算、开发可行性评价以及优化油田开发方案具有十分重要的意义。

　　油田开发方案实施及油藏管理阶段

　　在油田开发方案实施及油藏管理阶段，由于开发井网的完成，基础资料大为丰富，因而可建立精度相对较高的储层模型。这类储层模型主要为优化开发实施方案及调整方案服务，如确定注采井井别、射孔方案、作业施工、配产配注以及进行开发动态分析等，以提高油田开发效益及油田采收率。

　　开发中后期阶段及三次采油阶段

　　在开发中后期和三次采油阶段，可获得的基础资料非常丰富，井资料更多（井距更小，在开发井网基础上，又有加密井、检查井等），特别要指出的是，在该阶段可获取大量的动态资料，如多井试井、示踪剂底层测试及生产动态资料等，因而，可建立精度很高的储层模型。然而，由于储层参数的空间分布对剩余油分布的敏感性极强，同时储层特征及其细微变化对三次采油的敏感性远大于注水效率的敏感性，因此，为了适应该阶段的要求，对储层模型的精度要求更高，要求在开发井网（一般百米级或数百米级）条件下将井间数十米甚至数米级规模的储层参数的变化及其绝对值预测出来，即建立高精度的储层预测模型。这类模型的建立正是储层建模工作者目前的公关研究的主要目标。

　　类型

　　按照储层属性和模型所表述的内容，可将储层地质模型分为两大类，即储层离散属性模型和储层参数模型。

　　储层离散属性模型

　　储层相、构型单元、流动单元等储层属性属于离散变量的范畴。在三维建模前，需要进行属性编码，将某一属性的不同类别编成不同的整数数值，如对于河流相中的河道、溢岸泛滥平原，分别编码为1、2、3，这样，便可在三维预测的基础上对三维网格进行赋值，形成三维数据体，即网格化的数值模型。

　　储层参数模型

　　储层参数在三维空间上的变化和分布即为储层参数模型，包括孔隙度模型、渗透率模型和含油（或含水）饱和度模型等。

　　本词条内容贡献者为:

　　张勇 - 副教授 - 西南大学资源环境学院