7. Понятие фациальной и петрофизической моделей. Методы фациального пиксельного моделирования. Методы создания фес на модели

*Концептуальная геологическая модель – это представление о том, как развивался пласт, где на нем будут зоны улучшенных и ухудшенных свойств, где необходимо бурить первые скважины, где остались невыработанные запасы, какие у этих запасов особенности. По сути, это комплексная модель с учетом седиментологии, связи геологии с разработкой и гидродинамикой. Такая модель позволяет более точно прогнозировать свойства пластов и более эффективно разрабатывать месторождения.

Концептуальная (принципиальная) модель - это то представление о пласте, что должно быть в голове у геолога-интерпретатора, модельера, подсчетчика перед тем, как начинать жать кнопки в РМС, Петреле или чем-то еще. Для чего это нужно - избежать тупого интерполирования свойств между скважинами или точно такого же использования карт атрибутов от сейсмиков. Всего того, что может дать результат - красивую, но не отвечающую реальности, картинку. Для того, чтобы при ответе на вопрос: «А почему пласт ведет себя таким образом?», не отвечать: «Ну потому что компьютер так нарисовал».

КМ - это принципиальная модель, выражающаяся в понимании происходивших процессов, физических явлений их вызывающих и сложившейся на данный момент обстановки

Фациальная/литологическая модель – модель дискретного параметра (номер фации или литотип). Основным методами являются пиксельное и объектное моделирование (см. картинку в начале). (Фации - укрупненные объекты литологии (3-4 против 100+) => ФМ строится из ЛМ.

Основные используемые методы построения литофациальной модели:

1) Детерминистские, для которых при одних и тех же настройках получается всегда один и тот же результат:

• отрисовка модели вручную (используется в основном при корректировке моделей)

• извлечение из объемной сейсморазведки геометрии геологических тел

и включение их в модель, при этом можно задать вариацию границ отрисованного тела (пока используется редко)

• построение куба или нескольких непрерывных кубов параметров и затем получение дискретного куба литофаций на основе отсечек — граничных значений величин, разделяющих типы литофаций (часто использующийся подход)

2) Стохастические, позволяющие получать при одних и тех же настройках различные равновероятные случайные реализации:

• пиксельные, последовательно заполняющие объемную сетку геологическими телами различных литофаций размером с одну ячейку (пиксель). Наиболее распространено последовательное гауссово моделирование (SIS), усеченное гауссово моделирование (TGS) используется для моделирования фациальных переходов и применяется реже. Технология многоточечной статистики весьма перспективна, но находится в стадии разработки.

• объектные, моделирующие распределение литофаций в резервуаре с помощью геологических тел, представленных геометрическими объемными телами разной ориентации и формы. В основном используются для моделирования отложений каналового типа — русел и турбидных (гравитационных) потоков.

В основе пиксельных методов моделирования лежит предположение о том, что распределение свойства по пространству обладает стационарностью, то есть корреляция между значениями параметра в различных точках пространства зависит лишь от расстояния между точками, но не от их координат. Другими словами, предполагается, что поле распределения параметра представляет собой стационарное случайное поле. Ключевыми понятиями в теории стационарных случайных полей являются понятия корреляционной функции и сопряженное с ним понятие вариограммы.

Вариограмма – это функция, описывающая корреляционные связи между значениями параметра в точках пространства в зависимости от расстояния между точками.

Алгоритмы пиксельного фациального моделирования

Алгоритм моделирования выбирается исходя из общих представлений об условиях седиментации и сравнением количественных оценок результатов построения с данными по скважинам. Зоны распространения коллекторов и неколлекторов должны вырисовываться в физически реальную картину, отражающую геологическое строение данного месторождения.

Петрофизическая модель – модель характеристик порового пространства: пористости и проницаемости, а также насыщенности.

Петрофизическая модель коллектора, создаваемая на стадии количественной интерпретации каротажных данных, может распространяться на весь пласт в целом путем стохастического моделирования. Это может быть сделано за счет присваивания средних петрофизических свойств или функций распределения вероятностей каждой из фаций пласта. В тех же случаях, когда литология относительно равномерно распределяется в пределах месторождения, этап распределения фаций может быть пропущен, и стохастическое моделирование может проводиться прямо на основании петрофизических свойств.

Методы создания ФЕС на модели:

1) Интерполяция (кригинг)

2) Стохастика (SGS - Sequential Gaussian Simulation - последовательное гауссовское моделирование)

Наиболее простой способ построения куба пористости — интерполяция (кригинг) значений пористости по скважинам, если кривые пористости имеются во всем интервале моделируемого пласта. Такой упрощенный подход имеет следующие недостатки. Во-первых, значения пористости в пропластках со значениями ниже граничного определяются условно. Во-вторых, искажается распределение пористости в объеме резервуара, которое корректно восстанавливается только при использовании фациальной модели.

Для моделирования непрерывных свойств используется стохастический метод последовательной гауссовской симуляции (SGS). Его суть заключается в том, что для каждого узла сетки по исходным данным мы оцениваем условное математическое ожидание и условную дисперсию, после чего разыгрываем гауссовскую случайную величину с этими параметрами. Полученное значение добавляется к исходным данным и процесс повторяется до тех пор, пока не будут известны значения во всех узлах. В конечном итоге мы получим реализацию случайного гауссовского процесса.