利用PETREL详细建模操作方法

PETREL 操作流程 1. 前期数据准备 地震数据体，断层线 FAULT LINS OR 断层棍 FAULT STICKS，FAULT POLYGONS,数字化的等值线。 工区内各井的坐标，顶深，海拔，底深（完钻井深），东西偏移，方位角， 倾角，砂岩分层数据，砂层等厚图，测井曲线（公制单位），单井相，各层沉积 相图，砂岩顶面构造图，单井岩性划分，测井解释成果表，含油面积图。 （在编辑数据的过程中，命名文件时最好数据文件名都和井名一致） 2. 数据加载 ①加载井口数据（WELL HEADERS） WELL_NAME X Y KB TOP BOTTOM SYMBOL 井名 X坐标 Y坐标 海拔 顶深 底深 （完钻） 井的类型 ②加载井斜数据（WELL PATH） 第一种数据格式 MD TVD DX DY AZIM INCL 斜深 垂深 东西偏移 南北偏移 方位角 倾角 第二种数据格式 MD INCL AZIM 第三种数据格式 TVD DX DY （单井用 WELL LOGS,多井加井斜可用PRODUCTION LOGS） ③加载分层数据（WELL TOPS）（包括断点数据） MD WELLPOINT 层名 WELL NAME -1500 HORIZON Nm31 NP1 -1600 FAULT Nm32 NP1 以 WELL TOPS 加载之后删除系统的缺省项，新建 4 项，对应输入数据的 列，名称进行编辑，Sub-sea Z values must be negative!（低于海平面的Z值都为负）, 该选项在编辑时不要选中 ④加载测井曲线（WELL LOGS） LAS格式文件 MD RESIS AC SP GR 曲线采用0.125m的点数据（1m8个点数据），注意有的曲线单位要由英制转 换为公制，如：AC英制单位ys/in要换成工制单位卩s/m,再用转换程序转换为 LAS 格式文件进行输入，以提高数据的加载速度。 如果有孔渗饱数据，按相同 格式依次排列即可。 在/INPUT DATA中设置数据的排列顺序，曲线内容较多，系统缺省项只有MD, 所以要用 SPECIFY TO BE LOADED 定义新的曲线,对应加载数据的列数,名 称和属性进行编辑。 如： DEPT 1 MEASURED DEPTH DEPT SP 4 SPONTANEOUS POTEN SP 在/UNITS中可设置输入数据的单位 在/SETTING中设置参考高度：矫正海拔OR平均海平面OR其他 ⑤加载单井相（WELL LOGS） PRN格式文件 MD （斜深） FACE岩性代码 在曲线上划分不同层所属的相，划相时读取每层的顶值，不同的相取不同的 代码，如：河道 1，天然堤 2，决口扇 3 ….. 以WELL LOGS加载之后，使用默认的MD,使用类似曲线的添加方式，属 性取岩性 LITHOLOGIES。 备注 点沙坝 BAR POINT 天然堤 NATURAL LEVEE 河道 CHANNEL 决口扇 CREVASSE SPLAY 泛滥平原 BACKGROUND FLOODPLAIN 河道沙坝 CHANNEL BAR 在加载完数据之后，GLOBAL WELL LOGS中会出现FACE项，在 /SETTING 中设置每个相代码所代表的名称，颜色和图案。 ⑥ 加载测井解释成果表（WELL LOGS） PRN格式文件 TOP BOTTOM EXPLAIN WELL NAME 顶深 底深 解释结果 井名 加载方式和加相一样，将油层，差油层，气层，水层等进行编码，在加载 完数据之后，GLOBAL WELL LOGS中会出现EXPLAIN项，在/SETTING 中设置每个代码所代表的名称，颜色和图案。 ※使用甲方给定的最后一次测井解释成果表 ⑦ 加载构造图 X 坐标 Y 坐标 类型 Z 值 加载之后可选择以点或线输入，然后设置列数 ⑧ 加载断层POLYGON （闭合）数据 X Y 类型 （ Z） ⑨ 加载地震数据 3. 构造模型 STRACTURAL MODELING MAKE/EDIT SURFACE 成面 选择 INPUT 数据中加载进来的每个层的等值线或等厚线或 POLYGONS,用户自己根据对应的层名命名，如果输入的有边界， 就用边界，没输入边界的就点击选择自动生成边界。 在 GEOMETRY 中，几何网格模型选择自动模式，设置 GRID INCREMENT，如果输入的有边界，就不选BOUNDARY。 在 ALGORITHM 中选择成面所用的算法，不同的面用不同的方 法，常用的有构造面，等厚图，相图，在对所研究区域的地质情况有 充分了解的时候可以在不同的算法里进行不同的设置。 在做相图的时候可选择协克里金方法或者模拟算法。 DEFINE MODEL 新建一个模型，用户自己命名。 FAULT MODELING 断层模型 在3D窗口显示断层POLYGON,用户输入的断层没有Z值，要 给断层赋Z值：双击断层POLYGON,在/CALCULATION下用公式 A=SURFACE， SURFACE 选择 该断层所对应的 面。 编 辑断 层 POLYGON 数据, 例如, 在 3D 窗口 显示编辑好的 1 号断层 POLYGON，该断层在每个层位的 POLYGON都显示出来，然后 CREATE NEW FAULT FROM POLYGONS然后根据断层的掉向和组 合方式对新建的断层进行编辑。新生成的断层可根据用户需要，自己 定义编号，以便管理。 PILLAR GRIDING生成三维框架 编辑完断层之后，系统自动弹出 2D 窗口，显示出等值线和断层 线，用户自己绘制一个边界，（如要设定断层走向要加趋势线 ，点击 CREATE NEW 创 建 新 3D GRID ， 设 定 网 格 的 平 面 步 长 INCREMENT，并且选择断层处的网格编辑方式。其他设置按用需要 进行设置。APPIY，观察网格分布，不符合要求再次调整，调整好后， 按 OK 完成。 MAKE HORIZONS 在 HORIZON 中根据用户分层添加层数，添加对应层位的分层，和 SURFACE，在FAULT中设置断层的距离，一般情况下，不同的层有不 同的断层，在列表中选择断层，某一层中没有的断层，就不激活。设 置完所有的层位，在 /SETTING 中完成相关设置，点击完成。 MAKE ZONES 对每个层进行编辑，在隔层存在的情况下，每层有顶底两个 SURFACE，再加上该层的分层，如有其他需要，在SETTING和WELL ADJUSTMENT 中再做设置，如不整合设置和光滑设置。 LAYERING 在 LAYERING 中，设置每个层在纵向上的分层，根据甲方要求划 分纵向分层，隔层用1 层就行了 。 4. 相建模 ㈠ SCALE UP WELL LOGS 离散化测井曲线 选取工区内有单井相数据的井，对单井相数据进行离散化。 ㈡ DATA ANALYSIS 数据分析 ① 相数据分析 PROPORTION （比例分析） 原井数据会形成直方图，点击 FIT ACTIVE/ALL CURVE（S） TO HISTOGRAME,观察在比例分布里是否有异常值，如有，则要进行更改 THICKNESS （厚度分析） 观察各相的厚度比例。 PROBABILITY （概率分析） VARIOGRAMS （变差函数分析） 根据数据分布的相关性，调节主，次和垂向变程，调节物源 方向，选择分布模型。河道中，曲流河的主变程一般范围在 1200-1500m,辫状河主变程一般在900-1200m左右。(经验值)一 般情况下，曲流河的变程比辨状河的稍大，次变程一般去主变程 的 1/3 左右 垂向上的变程一般取河道沉积的单砂体厚度？ 变差函数是区域化变量空间变异性的一种度量,反映了空间变异 程度随距离而变化的特征。强调三维空间上的数据构形,从而可定量 描述区域化变量的空间相关性,使克里金技术以及随机模拟的一个重 要工具。 变程(Range)：指区域化变量在空间上具有相关性的范围。在变 程范围之内,数据具有相关性；而在变程之外,数据之间互不相关, 即在变程以外的观测值不对估计结果产生影响。 块金值(Nugget)：变差函数如果在原点间断，在地质统计学中称 为“块金效应”,表现为在很短的距离内有较大的空间变异性,无论 h 多小，两个随机变量都不相关 。它可以由测量误差引起，也可以来 自矿化现象的微观变异性。在数学上，块金值 c0 相当于变量纯随机 性的部分。 基台值(Sill)：代表变量在空间上的总变异性大小。即为变差函数 在h大于变程时的值，为块金值C0和拱高CC之和。 拱高为在取得有效数据的尺度上，可观测得到的变异性幅度大 小。当块金值等于 0 时，基台值即为拱高。 已知井位数据，为了计算某个方向的实验变差函数，通常计 算该方向上的若干不同距离的实验变差函数值。此时选取某个距离为 计算实验变差函数的基本距离 L， 称之为步长，分别计算 L, 2L,3L,.....mL距离的实验变差函数值，此时就可以得到m个实验变差 函数点,m称之为步长个数。单个步长可选为指定方位上的平均井距, 步长数目15--25个。 实际情况下是不可能在精确的某个方向上，或精确的某个步 长上能获得需要的点对数目来计算实验变差函数值，此时。一个变通 的方法就是给方向一个容许的范围,称之为角度容限，同时，可以给 每个步长一个容许范围，称之为步长容限，只要点对记录落入到该容 限内就可以认为该点对参与计算。这样就可以计算出某个方向相应特 定步长的实验变差函数。步长容限可选为1/2该方位上的井距，角度 容限可选为兀/8， 值得注意的是，随着步长增加，虽然有时点对符合方向容限 与步长容限，但是偏差将会增大，为此需要用偏离方向主线的一个固 定宽度的带子来限制，使超出该范围的点对不参与计算，这样有利于 得到合理实验变差函数计算值，带宽可选为2倍井距。 在拟合过程中，对于短距离的实验变差函数值应予以重视， 是拟合模型形状尽量照顾到这些点。因为这些点所提供的信息对空间 变异型及预测结果有重要影响。另外注意大多数情况下，由于单个步 长一般不会太小，从而对选取块金常数不能提供精确的信息。通常的 做法是，若研究目标为区域上的物性参数变化情况，那么小的块金常 数会告诉我们该物性参数具有很好的连续性。因此多数情况下，可置 块金常数为0 。 变程的选取依据是适当步长大到何值时，实验变差函数值基 本稳定在某个值范围邻近摆动，这个值就是拱高，而相应的步长就是 变程。 数据分析中提供 3种分布模型 球状模型接近原点处，变差函数呈线性形状，在变程处达到基台值。原点 处变差函数的切 线在变程的 2/3 处与基台值相交。 指数模型变差函数渐近地逼近基台值。在实际变程处，变差函数为 0.95c。 模型在原点处为直线 高斯模型变差函数渐近地逼近基台值。在实际变程处，变差函数为 0.95c。 模型在原点处为抛物线。 ㈢ FACIES MODELING 相建模 选择数据分析的相，分ZONES，选择算法，一般用序贯指 示模拟算法，利用数据分析的结果，并加上每层的沉积相分 布图加以约束，相关系数取值？ 几种不同的算法： 克里金方法是一种实用的、有效的插值方法，它优于三角剖分法、 距离反比加权法，它不仅考虑到被估点位置与已知数据位置的相互关 系，而且还考虑到已知点位置之间的相互关系，因此估值精度相对较 高。 指示克里金插值 是对原始数据的指示变换值进行克里金估 计。所谓指示变换是指按照一定的原则将原始数据变换为0 或 1 的过 程。属于非参数统计方法，不同于其他克里金方法（通过参数的均值 和方差来估值），它是以概率形式考虑特异值得存在，在不舍弃特异 值数据的条件下进行有效的空间估计。 序贯模拟的总体思路是沿着随机路径序贯求取各节点的累积条 件分布函数ccdf，并从ccdf中提取模拟值。其中用于求取ccdf的 条件数据不仅包括原始的样品点，还包括已模拟好的点。概算法的主 要目的是充分利用更多的条件数据来恢复变量的空间相互性。 序贯指示模拟 无需假设原始样本服从正态分布，而是通 过给出一系列的门槛值，估计某一类型变量低于某一门槛值的概率， 以此确定随机变量的分布。实际上是应用指示克里金求取ccdf的序 贯模拟方法，主要特点是变量的指示变换、指示克里金和序贯模拟算 法。 5. 属性建模 ㈠ SCALE UP WELL LOGS 离散化 对属性体数据进行离散化，一般建模过程是 PORE—PERM—SOIL——NTG ㈡ DATA ANALYSIS 数据分析 选择要分析的属性体数据，分层，分相分析 TRANSFORMATIONS （数据转换分析） 选择属性体后，会出现数据的分布图，观察数据的分布，有异常值，在 输入削截和输出削截中调节数值范围控制数据的分布 输入削截的数据不参与运算，输出削截的数据参与运算，而不向外输出？ 其他参数的调节 VARIOGRAMS （变差函数分析） 和相的变差函数分析一样，调节主次，垂向变程，调节物源方向，选择 分布模型，拟合分布曲线，便于下步操作。 ㈢ PETROPHYSICAL MODELING 属性建模 选择要进行建立模型的属性体数据，选择ZONES,在单ZONE 里分相处理，例如对于Ng3-1，存在泥岩，砂岩和差砂岩三个相，， 用序贯指示模拟的方法计算，采用数据分析的结果。在协-克里金 方法下设置相关属性体或相关平面。其他设置 6. 储量计算 MAKE CONTACTS 建立油水界面，油气界面。 划分界面时，要根据不同的断块，不同的层进行划分，每个层的 界面应该都不一样，每个断块的也是一样。 VOLUME CALCULATION 储量计算操作界面 选择所在油藏的含有相，以南堡为例，有油气水三相，因此在前 期建立的就应有油水和油气界面， GEN.PROPS中选择相关属性体NTG/POR，并设置相关系数。 OIL.PROPS 中设置含油饱和度，含气饱和度（三相时设置），并 且设置油的体积系数和溶解气油比（solution gas_oil radio），并且设置 采收率系数？ GAS.PROPS 在有气相存在时，设置气的体积系数和溶解油气比 (vapourized oil_gas radio),设置采收率系数？ RESULT/OUTPUT 中进行输出内容设置，在 REPORT SETTING 中可以设置输出报告的内容以及输出结果的单位。 /FACIES 是怎么 应用的？ /BOUNDARIES 中可设置工区边界？井边界？ 几个相关公式： BulkVolume V NET=BulkVolume * N/G N V POR=NetVolume * Porosity HCPVo= porvolume * So HCPVg= porvolume * Sg STOILP=HCPVo/Bo + (HCPVg/Bg) * Rv GILP=HCPVg/Bg + (HCPVo/Bo) * Rs Recoverable oil=STOILP *RecFo(oil recoverable factor) Recoverable gas = GILP *RecFg(gas recoverable factor) 经过储量计算之后，得出一分报告，在报告中，会给出软件名， 作者，制作时间，项目名称，模型名称以及所含相；作者的 Bo， Bg,Rs,Rv,RecFo,RecFg,So,Sw,Sg等参数设置都会列表显示出来。列表 显示上面每个公式所得到的值，最后得到可采储量。而后，分层 ZONES,分断块SEGMENTS,显示结果。 7. 井设计及相关预测 WELL DESIGN 画一条POLYGAN。新成一个剖面，显示PORE模型，ADD NEW POINTS,在预计井所过的位置加点设计轨迹。 在完成设计的井轨迹之后，在 INPUT/WELLS 中多出 PROPSED WELLS，打开，双击选择MAKE LOGS TAB,就会生成预测曲线； 选择 REPORTTAB/ICONNIZE POINT AS : HORIZON，选择网格体， 按 EXECUTE 就可以整理出分层数据，同时出一份报告。 8. 出图及相关报告所需资料 绘制平面图MAP WINDOW 绘制截面图 INTERSECTION WINDOW FUNCTION WINDOW 蒙太奇绘图 NEW PLOT WINDOW 9. 模型粗化及输出 . 模型完成后，为了达到数值模拟的数据要求，保证网格总量能 在数模中运算，我们要对网格进行粗化后输出(GENERIC ECLIPSE STYLE(ASCII) GRID GEOMETRY)；输出网格中包含粗化后的孔隙 度模型，渗透率模型(三向)，饱和度模型(ECLIPSE中需要的是含 水饱和度 Sw)， NTG 模型；最后还要输出模型中的井轨迹数据 (ECLIPSE WELL COMPLATION DATA)，射孔数据(ECLIPSE WELL CONNECTION DATA)。 下面是粗化网格及属性体的过程。 PILLAR GRIDDING，创建一个新的3D GRID，设定要粗化到 的网格步长(INCREMENT)，例如由粗化到100*100，设置断层 处的网格形式。 SCALE UP ZONES/SELECT GRID,选择要粗化的已建立好的 精细地质模型，设置断层重采样模式，设置粗化过程中的网格变 化形态,设置 LAYING 的建立模式,粗化纵向分层（一般情况下 纵向的分层是不变的）,如果要因为网格数太大而粗化,就把原来 的分层数压缩到1/2,例如，原来Ng2-1分10层，粗化到5层。 问题：隔层的粗化 ZONE MAPPING，参照对比粗化前后的纵向分层。 SCALE UP PROPERTIES，选择要粗化的模型，首先是孔隙度 模型，选择取样模式及粗化精度，选择粗化的平均方法。并且选 择各属性体的相关属性，进行控制。要注意的是粗化PERM时， 要点击TENSOR，选择三向粗化（粗化使用的方法？），其他相关 设置要再摸索，现在不是很清楚。 粗化完网格和属性体后，保存3D GRID。网格输出时附加属 性体。射孔和完井数据要单独输出。