【Petrel】基础教程2-构造建模全流程详细解读

目录

一、认识 Petrel 界面

1、快捷键设置

2、菜单栏

3、系统设置

（1）基础效果

（2）地震数据设置

4、项目设置

（1）坐标与单位

（2）自动保存

（3）平滑处理

二、导入数据

三、二维/三维窗口常用功能

四、构造建模-角点网格

1、创建边界

2、构造面 - 层位

（1）基础信息

（2）平滑处理

（3）矫正：先粗化后细化

（4）检查重叠

3、构造面 - 断层

去除异常点

4、地质网格

（1）网格边界

（2）平面网格划分

（3）层位网格划分

5、海拔属性建模

五、构造建模-结构框架模型

1、设置断层

2、边界设置

3、模型构建

（1）导入层位

（2）模型细化

4、结构网格

六、属性建模

1、单井单属性粗化

2、沉积相定量筛选

3、数据分析

4、插值建模

一、认识 Petrel 界面

1、快捷键设置

左上角，可自定义

分别表示：保存、撤回、下一步、窗口、调整颜色表、检查器、播放器、质量报告等

2、菜单栏

Home 下可以选择视角，不同的视角对应不同的菜单栏功能

3、系统设置

涉及到一些个人使用的习惯

（1）基础效果

常用鼠标直接重命名节点和禁止旋转动画（惯性跟随效果）

各功能如下所示（机翻）

（2）地震数据设置

后面几个不常用

4、项目设置

（1）坐标与单位

选择坐标参考系统 CRS：

搜索关键字选择（这一步在新创建工区的时候也会弹出来）：

单位设置，国内一般就是米制，右边的customize是自定义：

（2）自动保存

在其他设置中可以设置自动保存时间，也可以选择自动静默保存（不推荐）

（3）平滑处理

Global surface filter：全局曲面滤波器，控制层面的平滑和形态约束，能够对生成的曲面进行平滑处理

Minimum curvature algorithm：最小曲率算法，曲面拟合的数学方法

原理：生成一个曲面，使其曲率变化最小

最大误差容限：允许曲面偏离原始数据点的最大距离，值越小曲面越贴近原始数据，但可能保留噪点

最大迭代次数：迭代越多曲面越精细

二、导入数据

详见【Petrel】基础教程1-数据导入

三、二维/三维窗口常用功能

以三维窗口 3D windows 为例（如图标注出的功能从左到右）：

1、veiw all：一键展示出包含所有数据信息的视角

2、view all右边的是view from...表示一键展示从某个方向观察到的视角

3、toggle background：切换背景颜色，只有黑/白

4、show/hide display elements：显示/隐藏元素，常用 Axis 轴，展示数据在坐标轴中的位置

另外，当我们处在某个窗口下点击右上角红色的 Window 时，菜单栏会展示出该窗口更详细的功能

以3D windows为例，详细菜单栏信息如下所示，与窗口中的快捷功能键对应：

四、构造建模-角点网格

菜单栏对应为Structual Modeling

1、创建边界

（1）选中层位数据，在二维窗口中展示

（2）菜单栏中找到Polygon editing多边形编辑

（3）点击Add points to polygon通过添加点来创建多边形，最后一个点双击封闭

（4）点击Polygon editing可以进行调整

2、构造面 - 层位

在菜单栏中找到Make surface

另一种打开方法：先在Home中找到Panes → Processes

点击后可以打开左下角的Peocesses窗口，包含了建模各流程对应的功能

Make surface在Utilities下：

（1）基础信息

包含层位数据、边界、几何设置等

网格尺寸和位置、大小等根据实际情况自己设置

如果要批量创建则选中：

设置好后点击Apply创建

（2）平滑处理

选中一个层位点击设置Setting，找到操作中的平滑操作Smooth，运行Run

若生成的面与层位相差太远，说明井震数据不匹配，需要进行矫正

（3）矫正：先粗化后细化

① 可以通过Calculator进行平移：

② 或者在Setting中找到算术运算Arithmetic operation，效果与Calculator相同：

③ 上述调整都是粗调，接下来需要通过Make surface细调矫正

把该层位重新作为输入，设置好边界扩展：

在Well adjustment中输入井数据对应的层位后 Apply：

（4）检查重叠

① 插入交平面Insert intersection plane

② 通过Snap 2 points用两个点选定交平面方向和位置

Manipulate plane可以移动交叉面

③ 选中交平面创建交集窗口Create Intersection Window

④ 选中层位，就可以从交平面截面观察层位之间是否重叠

还可以进一步添加播放器观察

⑤ 在快捷键中找到Players

添加一个交叉面播放器

就可以更严谨地观察 层位之间是否有动态重叠

3、构造面 - 断层

逻辑与层位一致，只介绍不同的地方

本文介绍的断层数据是以点的形式展示的

去除异常点

① 菜单栏中找到Surface editing

在功能中选中Point editing编辑点，选择移除点功能就可以去除异常点了

4、地质网格

新建一个角点模型corner point grids

在左下角模型窗口中显示

（1）网格边界

将之前创建的层位边界移到该模型中

（2）平面网格划分

用Pillar gridding进行网格划分

可以手动设置增量，默认划分方向是坐标轴方向

如果要调整切割方向，在Edit fault model中设置

通过画出两点添加新的I方向

再次在Pillar gridding中 Apply，就可以重新划分出沿该方向的网格

在二维窗口中完成网格划分后会在模型中生成一个三维网格

（3）层位网格划分

在菜单栏中找到Horizons

用第一个快捷键Append添加层位数对应的列数，再用multiple drop加入对应层位

效果如下：

在模型中双击某个单个层段可以看到对应的统计信息面板，包括坐标参数、网格参数等信息

其中Average Zinc是埋深统计参数，表示该层段的平均埋深

得到数据后接下来可以进行层段垂向细分，也就是把大层段在垂向上细分成若干给更薄的模拟小层

可以根据层段的重要程度考虑好垂向分辨率，也就是目标层的单层厚度，厚度越小分层越密

然后用平均埋深厚度➗目标层的单层厚度，得到分层总数，在Layering的Number of layers中设置

Apply后在各层生成网格格架

5、海拔属性建模

在菜单栏Property Modeling 属性建模中找到Geometrical 几何建模

在方法中选择Absolute or relative depth 绝对或相对深度，属性中选择Real 实数和Positive 正数

工具栏中点击Clear display清除当前显示的内容

左下角打开刚才创建的海拔属性显示

双击Elevation general在Colors中设置颜色显示

打开自动图例Auto legend

右键模型可以打开网格显示

五、构造建模-结构框架模型

关闭前视图，新建一个结构框架模型

创建结果依然可以在左下角看到

1、设置断层

自动导入断层（注意顺序）

断层中的属性设置

创建好后可以在Fault relationships中看到断层间的关系

2、边界设置

导入之前创建的边界Polygons

3、模型构建

（1）导入层位

与上文同理，快速导入层位

（2）模型细化

4、结构网格

创建结构网格Structural gridding，导入刚才创建的结构模型Structural model，设置好各层的细分数量Number of layers，参考创建角点网格时的划分依据

六、属性建模

1、单井单属性粗化

用Well log upscaling，单属性粗化的本质是测井曲线的垂直尺度升级，测井曲线是高分辨率采样，而我们使用的网格厚度远大于采样间距，因此需要把各井各属性按网格的垂向分层边界，把区域内的测井采样点合并成一个值，赋值给对应网格

算术平均方法：在单个网格对应的井段范围内，将所有测井采样点的属性值相加再除以采样点总数，得到的平均值就是该网格的粗化属性值

插值：实现属性建模的核心数学方法

储层参数实测数据只来自有限的钻井，井与井之间的地下参数是未知的。插值就是通过空间统计算法，根据井点的离散数据，结合地质规律（比如沉积相约束、变差函数），推算出整个三维空间里每一个网格的属性值，把离散的点数据变成连续的三维属性体。

2、沉积相定量筛选

通过Well Calculator筛选

以自然伽马 GR作为筛选属性，GR 是最核心、最通用的指标，数值高低直接反映岩石的泥质含量，是区分砂体与泥岩、判断水动力强弱的黄金标准，几乎所有沉积相划分都会用到

生成沉积相曲线数据，可以自定义编码对应的岩相信息

创建沉积相属性

3、数据分析

用Data analysis

Zones：按层分析

Facies：按相（沉积相，沉积环境形成的、地层性质接近的储层类型）分析

以计算生成的 facies 为例，可以分析岩相比例和随垂向深度的变化趋势

上述窗口是岩相比例部分，除此以外还有厚度、概率等内容可以分析

Thickness：厚度统计，统计每种相的单层厚度分布规律，最终用来给三维相建模提供砂体厚度的统计约束

上图标准差远大于平均值，说明厚度数据波动极大，离散性很强

绝大多数相段集中在左侧，说明厚度越小的相段出现频率高，正偏态分布

Probability：概率，统计相的空间接触与出现概率，分析次级变脸和砂岩出现概率的对应关系

上图展示的是不同深度下，砂岩出现的概率

Variograms：变差函数，是随机建模最核心的参数，描述相在空间上的相关性，量化储层属性在空间上的相似程度随距离的变化规律

核心作用是定义岩体的几何形态和空间连续性

核心参数：

①Nugget：块金值，距离趋近于 0 时的微小差异，理想情况下接近 0

②Sill：基台值，曲线走平时的高度，即最大差异值，理想情况下接近 1

③Range：变程，曲线到达基台时对应的距离

变差函数方向：

①Major direction：主方向，岩体延伸最长的方向，变程最大

②Minor direction：次方向，垂直于主方向、岩体延伸最短的平面方向，变程比主方向小

③Vertical direction：垂向方向，地层上下方向，对应单岩体厚度，变程通常最小

常用理论模型（拟合散点的数学公式）：

①Spherical：球状模型，上升到变程后立刻平稳，对应边界清晰的岩体

②Exponential：指数模型，缓慢上升、渐进平稳，永远不会完全走平，对应渐变型、边界模糊的储层

③Gaussian：高斯模型，上升最平缓，对应极度均值、渐变很强的储层

Experimental variogram computation 实验变差函数计算表格参数含义：

Declustering：去聚类，修正井分布不均匀导致的统计偏差

4、插值建模

用 Facies 进行相建模