基于伪速度模型的三维地质模型快速构建方法

肖大志　周展　曾晓华　董德喜

摘要：在储量计算、油气田开发方案研究、正演模拟、油气藏渗流机理研究中，构造不确定性是一个重要的影响因素。为评价构造不确定性影响，常规方法需要分步建立不同构造条件下的三维地质模型，且难以保证不同模型间地质参数分布一致性。采用新方法，只要先建立基础模型，再通过基础模型的构造层面与相应条件下构造层面建立相应虚拟速度模型，即可实现基础模型在特定条件下地质模型的快速转换，同时实现基础模型和特定模型间地质参数分布的一致性，并有较好的推广应用价值。

关键词：地质模型;构造不确定性;伪速度模型<！-- 不少于4个，英文一致-->;时深转换;

Rapid Construction of Three-Dimensional Geological Models Based on Pseudo- Velocity Modeling

XIAO Dazhi ZHOU Zhan ZENG Xiaohua DONG Dexi

（Zhanjiang Branch of CNOOC， Zhanjiang， Guangdong Province， 524057 China<！-- 依次为单位，市，省，邮政编码中国（ShangqiuPolytechnic， Shangqiu， He'nanProvince， 476000China） -->）

Abstract： Structural uncertainty is an important factor in reserve calculation， research on oil-gas field development plan， forward modeling and reservoir flow mechanism study. In order to estimate the influence of structural uncertainty， conventional methods need to establish three-dimensional geological models under different tectonic conditions step by step， and it is difficult to ensure the consistency of geological parameters distribution among different models. Using the new method， as long as the basic model is established first， and then the corresponding pseudo velocity model is established through the structural layer of the basic model and the corresponding structural layer under the corresponding conditions， the fast conversion from the basic model to the geological model under the specific conditions can be realized， and the consistency of the distribution of geological parameters between the basic model and the specific model can be realized， which has a good application value.

Key Words： 3D geological modeling; Structural uncertainty; Pseudo-velocity modeling<！-- 和中文一致-->; Time depth conversion

0引言

构造因素是储量计算、油气藏前期方案研究、正演模拟、油气藏渗流机理研究中需要考虑的一个重要因素。在储量计算和开发方案研究方面，构造因素不仅影响地质储量大小，同时影响开发方式和开发方案选择^[1-2];在正演模拟研究方面，构造倾角是影响地震响应特征重要因素^[3-5];在滲流机理和开发效果评价研究方面，构造对底水油气藏底水推进，水驱、注气驱油藏开发效果有重要影响^[6-11];同时在CO₂地质封存方面，对CO₂封存效率和安全性影响显著^[12]。

常规的基于不同构造特征建立地质模型的方法，一般需要分不同构造建立多套地质模型进行模拟对比或正演比较。对于简单地质模型，参数分布较为简单，常规分布建立不同构造条件下的地质模型相对简单，仅是重复相同步骤即可，虽影响效率但实现难度不大。但对于参数分布较为复杂的地质模型，其属性参数模型的建立需要较复杂的过程控制和操作，并且对于某些需要采用随机模拟方式建立三维属性模型，难以做到不同构造条件下的三维属性模型分布的一致性，因而难以比较构造单因素对结果的影响。为此，本文提出了基于伪速度模型的三维地质模型快速建立方法，通过构建基础构造模型和参数模型，再经过伪速度模型转换的方法，实现基础模型和变构造模型间构造框架和参数模型的快速转化，并保证各模型间地质参数分布的一致性。

1.基础模型建模

1.1构造模型

（1）简单构造情形：对于简单油藏渗流机理模型和简单正演模型，一般要考虑若干特定倾角状态进行构造模型建模，其基础构造模型建立方法较为简单：首先确定构造模型平面范围，圈定建模边界;根据需要模拟的目标体垂向深度和地质体结构创建地质体顶底构造面及内部界面;选定其中一个地层倾角状态下的构造层面作为构造建模输入参数，建立简单倾角状态模型。

（2）复杂岩性体：与上述简单构造情形建模方法相似，将地球物理给定的岩性体构造顶底面和内部界面数据作为构造建模输入参数，即可建立给定构造数据的岩性体构造模型。

（3）断块构造：首先根据断层解释数据或断层边界数据，建立断层模型，并设置好断层接触关系;根据基础模型构造面参数建立构造模型。

1.2属性模型

在构造模型的限定下，根据研究的地质体地质参数分布特点，选定相应的插值方法构建参数属性模型：对于属性分布较为均质的地质体，可参与人工赋值的方法建立层状均质模型;对于地质参数有规律变化的地质体，要反映河道砂体物性参数的正韵律和河口坝砂体的反韵律等地质特征，可根据特征较为明显的典型井的井曲线进行均匀插值。对于更为复杂的相控属性插值，可先建立相应沉积相或岩相模型，再进行不同相区的分布插值。由此即完成基础构造模型的建立。

2.建立伪速度模型

根据基础模型和相应构造变化状态的构造层面对应关系，借鉴常规地球物理时-深转换中速度建模思路，如图2所示，先将基础模型中的构造层面数据的数据类型暂时改为时间域，然后将基础构造方案的构造层面和构造变化后的构造层面一一对应，建立起基础方案和构造变化后构造方案之间伪速度模型。该速度模型不表示真实的时-深构造面间的三维速度场，但可以表示基础构造方案和变化后构造方案间的相互转换关系。

3.模型转换

按前面的步骤，分别建立起各个构造方案的伪速度模型之后，按图3的模型转换流程，完成基础模型到相应构造方案模型的转换。在将基础模型转换为相应构造方案模型前，需将基础模型由深度域暂时改为时间域，选择相应伪速度模型，执行时深转换步骤，就得到了相应构造状态下的地质模型。

5.结语

构造变化对地质模型结果较大，采用常规方法建立不同构造状态下的地质模型需要重复多次构造建模和属性参数建模过程，在需要考虑到构造变化状态较多的情况下，常规方案效率较低，且难以保证模型内部参数按相同规则分布。采用本文提出的基于伪速度模型转换的方法，只需建立一套基础地质模型和相应的伪速度模型。相较常规重复建立多套地质模型方法，伪速度模型建立过程操作简单，参数设置较少，运行效率高;同时基于基础模型进行模型转换，保证了各构造状态地质模型内部参数分布规律的一致性。在构造因素影响分析方面有较好的应用价值。

参考文献<！-- 参考文献需在文中按顺序上标参考文献必须同时满足以下条件：（1）参考文献数量要求不低于6篇。（2）近5年（2017-2021年）文献不少于6篇，其中近两年的文献（19-20年）不少于2篇，均为英文标点符号（3）含以下目录中的参考文献不少于2篇（一共有2篇就成）（为便于核查符合下面条件的参考文献的刊名或整条用红字标注）：不包含本刊①当代体育科技②科技资讯③文化创新比较研究④南京体育学院学报（自然科学版）⑤硕士、博士学位论文⑥影响因子为0.5及以上的期刊。（核查办法见各刊网站）⑦外文参考文献 -->

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