地球科学学院2023级研究生韩茂洲在地球科学与工程应用领域期刊《Applied Sciences》发表题为“A Geological Modeling Workflow for Shale Reservoirs: A Case Study of the F2 Member in the Qintong Sag”的研究论文。长江大学地球科学学院为论文第一署名单位,研究生韩茂洲为论文第一作者,其导师喻思羽为论文通讯作者。
页岩储层是非常规油气资源的重要赋存空间,其内部结构具有薄互层发育、垂向岩相频繁转换、层理叠置复杂等特征。在实际建模过程中,井网稀疏、三维训练图像缺乏等问题,使得传统地质统计方法难以同时兼顾结构真实性与计算可行性。两点统计方法容易产生过度平滑现象,而多点地质统计方法则依赖高质量三维训练图像,在页岩储层实际应用中获取难度较大。
针对上述问题,论文提出了一种面向数据受限条件的分层式页岩储层三维地质建模工作流程。该方法首先在井数据硬约束条件下构建垂向二维岩相剖面,利用混合点地质统计方法(MIXSIM)刻画页岩层理叠置特征和岩相转换规律;随后将二维剖面作为训练图像,通过顺序二维扩展策略(s2Dcd)逐片传播至三维空间,实现三维岩相结构的渐进式构建。在整个建模过程中,井数据始终作为硬约束信息严格保留。
该论文以苏北盆地秦潼凹陷F2段页岩储层为研究对象,实验结果表明,该方法在完全满足井数据约束的前提下,能够有效再现页岩储层的垂向转换节律,转移概率矩阵平均绝对误差(DMAE)仅为0.0396,整体岩相比例最大偏差控制在2.36%以内。同时,连通性分析显示模型能够合理刻画层理沿层延伸、垂向受限的结构特征,体现了良好的地质合理性与工程适用价值。
该研究为在缺乏三维训练图像条件下开展高分辨率页岩储层建模提供了一种可推广的技术路径,对于提升非常规油气储层精细表征能力、支撑后续开发决策与不确定性分析具有重要意义。
论文链接:https://www.mdpi.com/2076-3417/16/4/1759

图1 整体建模工作流程

图2 分层式三维地质建模流程

图3 论文首页