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[摘 要]草舍断阶构造位置位于苏北盆地东台坳陷溱潼凹陷南部断阶带中段的东端，草舍油田为复杂断块油田，自南向北依次为草南断块、草中断块和草北断块。钻井发现的油藏主要分布在草南断块的泰州组和阜宁组阜一段、草中断块的阜三段。泰州组砂岩属于中孔、中低渗储层，阜一段砂岩属于低孔—低渗储层，阜三段砂岩属于中孔、中低渗储层。根据构造、沉积、储层和油藏研究成果，建立了草中断块阜三段和草南断块阜一段、泰州组三维地质模型，用以表征油藏分布和特征。
中图分类号：F407.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）03-0295-01
1 三维地质建模
1.1 建模概述
三维储层建模是从三维的角度对储层进行定量的研究并建立其三维数值模型，本次建模采用随机建模的方法。储层随机建模是以已知的信息为基础，以随机函数为理论，应用随机模拟方法，产生可选的、等概率的储层模型的方法。该方法充分考虑了储层参数空间分布的不确定性。
随机建模可以对储层的不确定性进行评价，并完成储层预测。本项目研究过程中，针对岩性等离散数据采用了序贯指示（SIS）随机模拟算法，针对孔隙度属性等连续数据采用了序贯高斯（SGS）随机模拟算法。
序贯指示模拟可用于模拟复杂各向异性的地质现象。由于各个类型变量均对应于一个指示变差函数，也就是说，对于具有不同连续性分布的类型变量（相），可给定（指定或通过数据推断）不同的指示变差函数，从而可建立各向异性的模拟图象。因此，指示模拟可用于多向分布的岩性和沉积相建模，如三角洲分流河道与河口坝复合体。
序贯高斯模拟的最大特征是随机变量符合高斯分布（正态分布），应用很广泛的连续性变量随机模拟方法。它适用于各向异性不强的条件下连续变量的随机模拟。
变差函数为随机模拟过程中的关键函数，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。变差函数是地质统计学所特有的基本工具。它可以看成是一种估计方差，既能描述区域化变量的空间结构性变化，又能描述其随机性变化。
本次建模范围草南断块建模面积1.6km2， 草中断块建模面积2.8km2。利用完钻的51口井资料建立草南断块阜一段和泰州组三维地质模型和20口井资料建立了草中断块阜三段三维地质模型。
纵向上建模单元以小层划分结果为准，草中断块模型纵向上自下而上共建立4个砂层组、17个小层单元的地质模型，每个小层的平面网格面元为20×20m，平面网格数量为10476个，总网格数量为5604660个。草南断块模型阜一段纵向上自下而上共建立3个砂层组、16个小层单元，泰州组纵向上自下而上共建立3个砂层组、14个小层单元的地质模型，每个小层的平面网格面元为20×20m，草南断块模型平面网格数量为6106个，总网格数量为9439876个。保证地质模型能够完全反映出井间储层及其物性变化。
本次地质建模应用到的数据有以下几类：
（1）钻井数据：井基础数据，主要包括井位、补心海拔和完钻井深等数据；
（2）地层数据：主要包括地质分层和地层厚度等数据。主要包括各砂层组小层的顶面底面分层数据。
（3）测井曲线：主要包括声波、电阻率、伽玛和自然电位等原始曲线，岩性、泥质含量、孔隙度、渗透率和含油饱和度等测井解释成果数据；
（4）构造数据：层面和断层主要来自地震解释，包括各砂层组顶面的层面、断层破裂杆构造数据；
（5）沉积数据：主要包括沉积相数据和利用地震资料获得的储层预测结果。
三维地质建模一般分为数据准备、构造建模、参数拟合、岩性建模、属性建模、模型验证和模型应用几个步骤，依据以上建模流程，最终建立了草舍油田草中断块阜三段和草南断块阜一段、泰州组三维地质构造模型、岩性模型和属性模型。
2 模型建立
2.1 构造建模
构造模型是油藏模型的基础模型，储层和流体建模就是利用钻井数据和随机算法向油藏构造三维网格空间中充填相应的地质信息。构造模型包括断层模型和层面模型。以地震解释的层位和断层文件为基础搭建构造模型，通过地质分层校正，保证构造模型与实际油藏特征吻合。构造模型进一步细化为砂层组、单砂层构造模型，草南断块阜一段、泰州组本次地质模型纵向网格划分为0.25m，总层数1546层；草中断块阜三段地质模型纵向网格划分为0.25m，总层数535层。
构造模型充分展示了草南断块阜一段、泰州组，草中断块阜三段的整体构造形态、断裂展布以及各个砂层组之间的厚度关系等。经过钻井分层数据校正的小层顶面构造，充分展示了各砂层组顶面的微幅构造形态与特征。构造模型为岩性建模和物性建模提供了三维框架，模型精度足可以保证综合地质研究的要求。
2.2 岩性建模
岩性建模采用序贯指示模拟（SIS）算法完成，主要是模拟有效储层砂岩在三维地质模型的空间展布特征和规律。储层结构建模涉及的主要地质参数有模拟地质体的几何尺寸参数（如：长度、宽度、厚度、几何形态、在模拟网格中所占的体积等）、各种岩性的百分含量和主要岩性的变差函数。
本次储层岩性建模，以测井解释的岩性数据为基础“硬数据”，以沉积相和砂层组储层研究成果为约束“软数据”，确保岩性模型既吻合钻井结果，又符合区域储层展布特征.
3 储层参数建模
储层参数建模采用序贯高斯模拟（SGS）算法完成，每个储层参数模型都要设置以下参数：
（1）硬数据：粗化的孔隙度、渗透率数据，硬数据是储层参数建模的第一手资料。
（2）三维相模型：本项目主要指储层结构模型，即将岩性模型作为约束条件，建立储层参数模型。在参数模拟时，将分岩性进行模拟，岩石物理参数的分布将忠实于所选择岩性的实现分布。
（3）变差函数：变差函数是地质统计学所特有的基本工具，它既能描述区域化变量的空间结构性，也能描述其随机性，是进行随机模拟的基础。在计算变差函数时，分别计算三个方向的变差函数，并不断变换主方向的角度，充分分析各向异性。建模时主要输入各岩石物理参数空间上不同方向的变程。
（4）数据统计：统计各类岩石物理参数的平均值、标准偏差等，作为随机模拟的参考标准和模型检验的依据。
（5）参数变换：通过对数变换、正态变换等使岩石物理参数符合正态分布，以便于进行序贯高斯模拟。渗透率数据要进行对数变换。
（6）本次建模还借助随机模拟的优势，产生了五个模拟实现结果。
以岩相约束方式模拟储层参数模型，建立了草中断块阜三段和草南断块阜一段、泰州组油藏的孔隙度模型和渗透率模型及含油饱和度模型。
4 模型检验
地质模型是否可靠，能否真实反映实际地质情况，需要对模型进行检验。本次模型检验主要采用如下方法：
①井点统计数据与模型统计数据对比；
②单井模型与井轨迹穿过地质模型对比；
③连井地质剖面与模型过井剖面对比；
④模型提取砂体厚度或储层物性平面图与前期地质研究成果图对比；
⑤模型计算储量与实际地质储量对比；
⑥模型反映的地质情况与实际生产数据对比。
经过检验，地质模型与实际地质情况较为吻合，阜一段、泰州组和阜三段孔隙度模型直方统计对比图表明模型與实际井点数据吻合，井点周围的地质模型可以充分反映出钻井数据的真实情况，井间区域的地质模型具有一定的预测性，符合草舍油田阜三段、阜一段、泰州组的地质认识。
中图分类号：F407.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）03-0295-01
1 三维地质建模
1.1 建模概述
三维储层建模是从三维的角度对储层进行定量的研究并建立其三维数值模型，本次建模采用随机建模的方法。储层随机建模是以已知的信息为基础，以随机函数为理论，应用随机模拟方法，产生可选的、等概率的储层模型的方法。该方法充分考虑了储层参数空间分布的不确定性。
随机建模可以对储层的不确定性进行评价，并完成储层预测。本项目研究过程中，针对岩性等离散数据采用了序贯指示（SIS）随机模拟算法，针对孔隙度属性等连续数据采用了序贯高斯（SGS）随机模拟算法。
序贯指示模拟可用于模拟复杂各向异性的地质现象。由于各个类型变量均对应于一个指示变差函数，也就是说，对于具有不同连续性分布的类型变量（相），可给定（指定或通过数据推断）不同的指示变差函数，从而可建立各向异性的模拟图象。因此，指示模拟可用于多向分布的岩性和沉积相建模，如三角洲分流河道与河口坝复合体。
序贯高斯模拟的最大特征是随机变量符合高斯分布（正态分布），应用很广泛的连续性变量随机模拟方法。它适用于各向异性不强的条件下连续变量的随机模拟。
变差函数为随机模拟过程中的关键函数，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。变差函数是地质统计学所特有的基本工具。它可以看成是一种估计方差，既能描述区域化变量的空间结构性变化，又能描述其随机性变化。
本次建模范围草南断块建模面积1.6km2， 草中断块建模面积2.8km2。利用完钻的51口井资料建立草南断块阜一段和泰州组三维地质模型和20口井资料建立了草中断块阜三段三维地质模型。
纵向上建模单元以小层划分结果为准，草中断块模型纵向上自下而上共建立4个砂层组、17个小层单元的地质模型，每个小层的平面网格面元为20×20m，平面网格数量为10476个，总网格数量为5604660个。草南断块模型阜一段纵向上自下而上共建立3个砂层组、16个小层单元，泰州组纵向上自下而上共建立3个砂层组、14个小层单元的地质模型，每个小层的平面网格面元为20×20m，草南断块模型平面网格数量为6106个，总网格数量为9439876个。保证地质模型能够完全反映出井间储层及其物性变化。
本次地质建模应用到的数据有以下几类：
（1）钻井数据：井基础数据，主要包括井位、补心海拔和完钻井深等数据；
（2）地层数据：主要包括地质分层和地层厚度等数据。主要包括各砂层组小层的顶面底面分层数据。
（3）测井曲线：主要包括声波、电阻率、伽玛和自然电位等原始曲线，岩性、泥质含量、孔隙度、渗透率和含油饱和度等测井解释成果数据；
（4）构造数据：层面和断层主要来自地震解释，包括各砂层组顶面的层面、断层破裂杆构造数据；
（5）沉积数据：主要包括沉积相数据和利用地震资料获得的储层预测结果。
三维地质建模一般分为数据准备、构造建模、参数拟合、岩性建模、属性建模、模型验证和模型应用几个步骤，依据以上建模流程，最终建立了草舍油田草中断块阜三段和草南断块阜一段、泰州组三维地质构造模型、岩性模型和属性模型。
2 模型建立
2.1 构造建模
构造模型是油藏模型的基础模型，储层和流体建模就是利用钻井数据和随机算法向油藏构造三维网格空间中充填相应的地质信息。构造模型包括断层模型和层面模型。以地震解释的层位和断层文件为基础搭建构造模型，通过地质分层校正，保证构造模型与实际油藏特征吻合。构造模型进一步细化为砂层组、单砂层构造模型，草南断块阜一段、泰州组本次地质模型纵向网格划分为0.25m，总层数1546层；草中断块阜三段地质模型纵向网格划分为0.25m，总层数535层。
构造模型充分展示了草南断块阜一段、泰州组，草中断块阜三段的整体构造形态、断裂展布以及各个砂层组之间的厚度关系等。经过钻井分层数据校正的小层顶面构造，充分展示了各砂层组顶面的微幅构造形态与特征。构造模型为岩性建模和物性建模提供了三维框架，模型精度足可以保证综合地质研究的要求。
2.2 岩性建模
岩性建模采用序贯指示模拟（SIS）算法完成，主要是模拟有效储层砂岩在三维地质模型的空间展布特征和规律。储层结构建模涉及的主要地质参数有模拟地质体的几何尺寸参数（如：长度、宽度、厚度、几何形态、在模拟网格中所占的体积等）、各种岩性的百分含量和主要岩性的变差函数。
本次储层岩性建模，以测井解释的岩性数据为基础“硬数据”，以沉积相和砂层组储层研究成果为约束“软数据”，确保岩性模型既吻合钻井结果，又符合区域储层展布特征.
3 储层参数建模
储层参数建模采用序贯高斯模拟（SGS）算法完成，每个储层参数模型都要设置以下参数：
（1）硬数据：粗化的孔隙度、渗透率数据，硬数据是储层参数建模的第一手资料。
（2）三维相模型：本项目主要指储层结构模型，即将岩性模型作为约束条件，建立储层参数模型。在参数模拟时，将分岩性进行模拟，岩石物理参数的分布将忠实于所选择岩性的实现分布。
（3）变差函数：变差函数是地质统计学所特有的基本工具，它既能描述区域化变量的空间结构性，也能描述其随机性，是进行随机模拟的基础。在计算变差函数时，分别计算三个方向的变差函数，并不断变换主方向的角度，充分分析各向异性。建模时主要输入各岩石物理参数空间上不同方向的变程。
（4）数据统计：统计各类岩石物理参数的平均值、标准偏差等，作为随机模拟的参考标准和模型检验的依据。
（5）参数变换：通过对数变换、正态变换等使岩石物理参数符合正态分布，以便于进行序贯高斯模拟。渗透率数据要进行对数变换。
（6）本次建模还借助随机模拟的优势，产生了五个模拟实现结果。
以岩相约束方式模拟储层参数模型，建立了草中断块阜三段和草南断块阜一段、泰州组油藏的孔隙度模型和渗透率模型及含油饱和度模型。
4 模型检验
地质模型是否可靠，能否真实反映实际地质情况，需要对模型进行检验。本次模型检验主要采用如下方法：
①井点统计数据与模型统计数据对比；
②单井模型与井轨迹穿过地质模型对比；
③连井地质剖面与模型过井剖面对比；
④模型提取砂体厚度或储层物性平面图与前期地质研究成果图对比；
⑤模型计算储量与实际地质储量对比；
⑥模型反映的地质情况与实际生产数据对比。
经过检验，地质模型与实际地质情况较为吻合，阜一段、泰州组和阜三段孔隙度模型直方统计对比图表明模型與实际井点数据吻合，井点周围的地质模型可以充分反映出钻井数据的真实情况，井间区域的地质模型具有一定的预测性，符合草舍油田阜三段、阜一段、泰州组的地质认识。