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1、-作者xxxx-日期xxxxPetrel页岩气藏的工作流程的建模与仿真【精品文档】一个综合Barnett页岩气藏的工作流程的建模与仿真C. Du, SPE, X. Zhang, SPE, B. Melton, D. Fullilove, B. Suliman, SPE, S. Gowelly, SPE, D. Grant, SPE,J. Le Calvez, SPE, Schlumberger这篇文章是准备在2009年5月31日至6月3号在哥伦比亚卡塔赫纳举行的拉丁美洲和加勒比石油工程会议上作为（会议）报告用的。这篇文章根据作者所提出的包含在摘要中的信息被程序委员会选择出来作为一篇会议上的报告
2、。石油工程师协会没有对本文的内容进行检查，需要作者自己进行校正。该文章不反映石油工程师协会、工作人员和会员的任何态度。电子复制品、分发品，没有经过石油工程师协会的书面同意，任何文件的一部分的存储都是禁止的。允许复制的（范围）限定在不超过300字的摘要，插图可能不能被复制。（被）复制印刷的摘要必须包含显眼的石油工程协会的版权信息。摘要密西西比Barnett页岩储层开辟了美国的天然气生产的新时代。做的许多油藏描述方面的努力和完成的一些实际生产，以帮助更加深刻的了解Barnett页岩储层。钻孔图像解译，钻井诱导产生的裂缝和连通的/闭合的裂缝，揭示（地层）应力方向，断层的形貌和方向等解释结果指导水平井
3、设计，控制水力压裂方向和强度。常规测井和岩心分析已经用于对岩相的分类和评价油层物性和地球物理性质，以用于井的定位和储量计算。地震调查不仅用于水平层位和断层的解释，也用于3D物性的评价分析，如岩相分布，离散裂隙网络和应力场。在实际施工方面，多钻较长的水平井和进行大规模的多级、多层次水力压裂处理。大量的井的钻探和水力压裂都被广泛实施。微震（MS）对评价水力压裂所波及到的油藏的体积和压裂产生的断裂强度估算的起到重要作用。尽管在这个方面巨大的努力和进展，但现有的文献中仍然缺乏一个系统的方法以整合各种信息，并获得准确的储层特征。在本文中，我们提出了一个集成的工作流程，结合地震解释和属性、钻井图像和测井解
4、释、岩心分析、水力压裂微震数据来建立储层的地质模型和离散裂隙网络，然后网格粗化到双重孔隙介质以进行油藏数值模拟。这一领域的的这个工作流的应用中展示了重要的观测数据，并提供更好的对储层的认识。这项整合工作流程提出了捕捉Barnett页岩气藏的本质特征的有效方法，并提供了优化页岩气生产的定量方法和平台。说明过去数年在天然气消费需求和石油和天然气价格不断上升的带动下，Barnett页岩气产量（有持续上涨的）势头。 Barnett页岩储层的特点，可以说是非常典型的低渗透率（100-600微达西），低孔隙度（2-6），中度吸附气体（瓦斯含量50-150标准立方英尺/吨）。该一般Barnett页岩沉积环境
5、、岩相、天然裂缝描述和生产评价在路克斯等（2007年）、大风等（2007年）和弗朗兹等（2005年）中可以找到。为了实现经济生产和提高生产率，实施了大量的水平井钻探和大规模的多级的水力压裂措施。由于Barnett气藏复杂性是大大高于常规或其他非常规油气藏，所以很难获得一个对Barnett气藏清晰的认识和对油藏的准确描述。要快速获取知识，指导迫在眉睫的井点位置（井距和井型）的设计，各种井距探井（例如，500英尺，1000英尺，1500英尺等）进行了钻探测试，以及各种水力压裂，如“链式压裂“行动计划和“模拟压裂“已经发明并测试（Waters等, 2009）。于此同时，（大家）做各种努力去更好的描述
6、这种油藏和提高这种油藏的生产开发是经济效益；举个例子，许多时候需要地震的调查来解释确定油藏的结构和地层的边界，来识别断层和溶洞，来认识基岩和油藏中这些断层/溶洞的连通性。这些分析为确定合理的井位和合理的压裂等级设计提供了基础的数据。另一个非常重要的进步是广泛的应用MS地图来检测水力压裂工作的反应，帮助控制作业流程，评估水力压裂的效果。从MS分析得到的观测结果中非常关键的一点是水力压裂诱导Barnett页岩的形成的裂缝不具有天然的双性翼，但是，相反，形成复杂的断裂网络。这已导致产生多项研究来探讨在这些页岩气藏中进行水力压裂的机制和增强（水力压裂效果的机制）（丹尼尔斯等，2007;费舍尔等人，20
7、02年;Ketter等，2006;King等，2008;勒Calvez等人，2007年和2006年Mayerhofer等，2008;帕歇尔，2007; Warpinski，2008;水域等，2009;斯伦贝谢，2009）。岩石物理分析工作也被同时开展，例如，岩相（由TerraTek整理），岩性，矿物学，和页岩气分析，以获得总有机碳（TOC），瓦斯含量，孔隙率，气体饱和度，渗透率值。岩心描述和试验已用于表征的形成，测量和验证各种岩石物理性质和岩石力学特性和岩相特性（斯莱特等，2008）。最重要的测量工具之一井壁成像测井，比如垂直井中的地层微成像仪（FMI）来描述“自然”裂缝系统（ FMI的解释导
8、电性，电阻，和部分连通的裂缝），了解应力场的方向，断口形貌和方向，并帮助确定水平井的垂直位置。压力测试，以及油井的生产分析，产水分析，油藏通信分析，藏工程分析都被试着应用于油藏描述中的地质、地震、油藏物理性质。尽管投入了很大的努力，并取得巨大的进展，但油藏生产中占主导地位的关键因素仍然不清楚，我们需要一个系统化的方法来整合各种信息和捕获的关键要素。在过去的几年里，通过在Barnett页岩油藏描述，建模和仿真工作的努力，发现一个非常关键储层特征，这将在下文讨论。要使这种渗透率极低的Barnett页岩储层有足够的产量，需要产生后水力压裂裂缝网络（FHP）来给基质气体（膨胀和解吸）提高高导流路径。各
9、种研究和MS实例分析证实在上文中所提到的Barnett页岩中确实存在PHF网络。那么什么有助于产生这种PHF网络。如FMI的钻孔岩心观察图像解释发现存在大量的由岩石填充的“自然”裂缝（密度高达几个英尺）。由于方解石填充的裂缝和页岩岩壁之间的接触面的拉张力非常小（非晶体粘连）。方解石填充的裂缝比原始的页岩地层更容易被打开，（方解石填充的裂缝）有助于裂缝网络的扩展（Gale，2007）。当然其他的因素，像应力场、岩石力学性能等也在任何形式的油藏水力压裂中起着非常重要的作用。可以说是这些“天然”的裂缝的存在和分布对Barnett页岩油藏的PHF裂缝网络造缝起到非常重要甚至是独一无二的作用。对这些独特
10、的特性有了一个比较客观的认识，我们就更加靠近对PHF裂缝网络构成的理解。在MS曲线的帮助下，大规模压裂液和支撑剂和裂缝传播理论，PHF网络性能可以在“自然”裂缝网络范围内得到评估。本文把重点放在油藏描述上，它将被纳入一般的工作流程的发展中。一般的工作流程包括数据加载和质量控制（QC），地震属性的解释和应用，油藏模型的建立，钻孔图像和测井解释结果，HFT和MS数据来建立离散裂缝网络，并进行网络粗化成双重空隙介质油藏模型，以用来进行油藏数值模拟。通过历史拟合和PHF网络的验证，可以预测油藏动态并进行油藏采收率评估。与此同时，一般工作流程和油藏模型作为一个平台，各种的用途被广泛的讨论，比如：地质力学
11、建模，井距优化，水力压裂设计和生产优化。方法和工作流程的发展油藏描述的过程开始于收集所有相关数据，质量控制（QC）和分析。所有的3D可以直接的导入的数据被载入到3D描述和建模软件包，比如Petrel软件。从地质研究，地球物理，油层物理和岩心数据的评测，简单的统计汇总，三维可视化和井间联系与井间结构的检测，就可以推导出各种有用信息，检查数据错误，不同的信息源相结合，就可以实现油藏描述。速度建模，深度转换和三维结构建模一般来说，地层和断层的解释在时间域中表示出来。地层的地震解释可以通过自动跟踪来加快速度，断层的解释可以使用Petrel软件通过蚂蚁跟踪来加速。由于井的大多数数据都在深度域上因此地震解
12、释成果还需要进行深度域转换和集成。通常，检查孔眼，声波测井和速度数据就可以建立速度模型。很多时候，在很小的速度区间上建立的每个地层单元对于Barnett油藏的建模来说是满足条件的。深度转换可以把所有时间域的地震资料，如原始地震数据或任何其他特殊地震属性解释，解释出来的地层和断层。地层面深度和/井头数据是用来建立水平层面上的模型。这些水平地层面和井点控制，以及适当的断层模型，分段定义，以及边界条件可以用于创建一个三维地质结构模型。三维地质结构模型为进一步地质力学区修正，精细测井，更加精细的地震采样，数据分析，相关性发展研究，裂缝仿真驱动程序开发，离散裂缝建模，油藏数值模拟网格划分提供了一个很好的
13、平台。蚂蚁追踪技术和大规模裂缝系统Petrel的蚂蚁追踪技术结合地震数据响度可以给出放大的边界以识别断层，裂缝以及其他的一些线性的异常现象的解释。地震数据首先经过减少信号中的噪音处理，加强地震数据的空间连续性（边界探测），最终生成蚂蚁追踪体，通过压制信号中的噪音和不是断层的部分的属性非常重要的提高了断层的属性。蚂蚁追踪技术仿真蚂蚁在自然界的繁殖和他们怎样使用孔来标志他们的路线来最优化他们寻找食物的路线。3D断层的不连续部分可以通过从蚂蚁追踪体中提取出来。断块或者裂缝可以进行分析或者编辑，然后裂缝或者断块可以直接被转化成起决定性作用的离散的裂缝网络（DFN）在Barnett油藏应用中，蚂蚁追踪技
14、术可以设别非常重要的断层和卡斯特地质特征。提取出其中的特征，建立断层模型，联合生产数据，跟踪测试和试井分析数据来显示大型油藏的连通性。根据Barnett油藏连通性的一般观察，发现有时候相隔几公里的井具有共同的压力系统。这个因素可以作为手工输入的油藏特性输入到裂缝模型中去。“自然”裂缝网络建模尽管没有直观的特征可以在实验室从岩心中观察出来，但是从井眼图形比如FEI解释出来的特征电阻，连通性一部分观点认为，所有类型的解释出来的特征可以认为组成了一个“天然”的裂缝网络，这个裂缝网络在水力压裂形成的裂缝网络的强度和分布情况方面起了部分作用。其他的重要的因素，原来本地的应力场和岩石力学的特征将在下文进行
15、讨论。这里的“天然“裂缝模型通过井眼的图像比如FMI解释的特征和地震数据来建立的。随着工作流的继续，解释的裂缝（和应力强度）被分类，进行分析，并且与岩石性质，岩石力学区域以及一些其他的地震特征相联系。各种地震数据经过重新取样导入模型。由于模型空间的灵活的功能，各种导致裂缝强度不同的因素可以别进行评价。这些驱动因素包括离断层的距离，岩石性质，不连续的性质，或者神经网络关联评估导致的一些性质（必须注意识别出相关的驱动因素）。有合理的驱动性质，3D应力分别场可以被加强，大多数情况下使用随机模拟或者可能的确定的方法。注意不同的种类或者系列的裂缝应力特征可以通过不同的驱动因素来进行单独的数值模拟以反映具
16、体的自然特征。将井控制的裂缝方向和裂缝的方位角作为常数输入，以及2D和3D性质，具体确定的裂缝几何学规范，3D的离散裂缝模型就可以建立出来。在DFN封装建模的困难之一是裂缝几何尺寸及其分布。这些参数必须来自相关和实际的地质研究。Gale et al. (2007)提供了这个问题的某些见解。尽管可能会可能从断裂强度性质方面获得一定的参考，但最终估计有来自生产历史的历史拟合。微地震测绘和后水力压裂（PHF）网络建模目前，准确地设计，控制和描述PHF网络几乎是不可能，因为Barnett页岩油藏非常复杂“自然“裂隙网络，岩石力学性质非均质性和地应力分布。在这里，基于可供使用的现场数据，提供了一个非常接
17、近的解决方法。正如早些时候提出的，MS监测工作被用于Barnett页岩油藏监测水力裂缝延伸和工作进程，并通过压力/速率的变化和其他如光纤辅助分流技术（Daniels等, 2007）来控制裂缝传播。像MS结果分布这些重要的特征，导致一般认为Barnett油藏的PHF系统是一个裂缝网络，因此各种可用的技术被用于创造一些更加不真实，理想化的应力PHF网络模型。各种水平的和垂直的FMI解释结果表明Barnett油藏是一个大量“自然”裂缝聚集的系统，这与最近的许等人(2009a, 2009b)的研究理论是一致的。在这里，MS测试曲线被用来评价一个3D ESV,然后水力压裂作业参数被应用到估计动态的和被支
18、撑的裂缝的导流能力（可能的渗透率和宽度估计）。为了评价PHF网络，MS曲线可以从3Do模型中抽取出来。简单的情况下，可以使用2D视图来得到外部边界。垂向上，在计算压裂液和支撑剂的用量的时候，需要考虑由于裂缝延伸到不是油藏的地层中导致的体积修正。有了确定的裂缝延展模型的假设，压裂液，支撑剂用量个裂缝的的宽度分布和裂缝网络的应力分布可以被评价出来，并且与此相关的被支持的裂缝的宽度可以被计算出来。通过使用实验室的数据结果，裂缝的导流能力（FCD）可以被计算出来。这几假设，包含在MS曲线特征中的DFN网络模型中的裂缝是开放的，并且支撑了一个评价基本的情况。裂缝的特性和离散裂隙网络（DFN）粗化裂缝的特
19、性与DFN网络模型有关。在DFN建模中，几何参数被分配到各条裂缝：表面部分，倾角和方位角。其他可被赋值或计算的重要属性是孔隙度和渗透性。孔隙度数据与计算空隙型渗透率有关。对于具有适当的孔隙度和渗透率的“自然”裂缝网络和PHF网络，分别可以进行网格粗化。 “自然”裂隙网络可以作为背景油藏和PHF网络像ESV通过加强认识油藏性质来修该一样通过MS和ESV的压裂作业的数据来修改。随着典型的DFN裂缝的量越来越大，没有一个可以实际使用的技术或者软件来模拟流体流经这个网格系统的实际过程。一个可以实际操作的办法是将离散的裂缝系统进行网格粗化成双孔双渗油藏模型，然后使用ECLIPSE软件或者其他的模拟器来建
20、立油藏的动态模型。通过网格粗化技术产生的对于每个网格的特征参数主要有裂缝的孔隙度，渗透率，定义裂缝和基质连通性的Sigma（形状）因子，裂缝在空间展布方向上的裂缝空间（I,J,K）。必须注意：双孔双渗模型在很多情况下不一定适合，并且会产生错误的结果。一个正确的数值模拟结果继续给予正确的对于DFN和PHF裂缝系统的正确理解，并且需要结合页岩油藏的生产机制。并且不同的网格粗化技术也是有必要进行讨论的，统计学的网格粗化技术和张量网格粗化技术。一个统计学的运算法则应用ODA方法。这种方法运行很快，但是不健全。这种运算法则不能发现裂缝之间微小的连通性方面的不同。举个例子，假设两种不同的裂缝系列，他们具有
21、相同的几何学特征，强度，方向，那么使用Oda方法，将得到同样的网格粗化特征参数。但是在实际中，这两个系列不能具有相同的特征参数，因为一个系列的所有的裂缝之间都是交叉连接的，而另一个系列不是。另一方面，张量方法对连通性非常敏感，并且能对网格粗化的特征参数进行正确的评价。张量方法基于动态流体流动模拟，它会针对每个在双孔双渗介质模拟中的每个地质网格产生精确地渗透率和饱和度。岩相，地质力学和岩石物性建模（基质属性）通过岩心分析和测井解释，岩相和储层物性可以在井位处得到。并且也有各种的地震属性来反映岩相和地质力学以及油层的物理形成的一些性质。基于井位数据作为基础的约束条件，地震数据作为第二约束条件，通过
22、地质统计学可以建立在3D模型中各种物性的分布模型。非常著名的岩相解释之一是通过一系列的TerraTek基础测井的得到的一系列数据。这一系列（岩相）数据可以用于分类力学和油层物理的性质。在每一个系列中都可以定义常数值和进行随机模拟。油层物性模拟使用的数据包括，测井和地震包括群集相，孔隙度，含水饱和度，渗透率，总有机碳，页岩气含量和杨氏模量，泊松比等。还可以直接模拟Sonic Scanner/ DSI公司（偶极声波图像）产生的参数和使用计算器获得的最终特性参数。Barnett页岩油藏模拟，生产历史拟合和灵敏度分析由于Barnett页岩油藏特低渗透及裂缝的存在，Walton等人（2009年）研究了基
23、页岩油藏生产的基本机理并且通过渐近解来估计生产的裂缝的位置。Velasquez（2009）开发了在生产分析中应用拉普拉斯域解（OGIP，Lamda和Omega断裂）。他们的结果展现出非常有希望的进步，并且在不远的将来有可能获得对生产机制非常清晰的认识。新的发现或许可以指导今后实施纳入储层非均质性和其他各种复杂条件的情况。最近，大家都在使用双孔的模拟器，比如ECLIPSE。ECLIPSE-300模型将Langmuir等温线扩展到多组分模型中，并且考虑立刻吸附和随时间有关的扩散。基质的一部分影响了基质中的一些瞬态行为。随着工作流，从DFN和岩石物理基质性质（phie，Sw，等）通过随机模拟进行网格
24、粗化后的双孔油藏物性参数可以被油藏模拟器直接使用。随着给的完井配置和生产的控制，生产历史拟合可以确认或者修改油藏模型，特别是裂缝网络的几何形状，裂缝的连通性，和渗透率。与此同时，试验设计的方法可以被用来进行敏感性分析，协助历史拟合的过程，并且来改善油藏描述。此外，全自动化的历史匹配过程可用来在一个迭代循环过程中作为地质模型的变化个油藏数值模拟的纽带。随着确定的油藏模型的建立，可以进行油藏生产预测，和进行EUR评价。如果已知渗透率随着油藏压力在变化，那么可以预测到渗透率 随着产量的增加在下降。地质力学模型和压力分析FMI解释的因为钻井增加的裂缝和可能的井壁失稳可以被用于决定应力的方向和分布。So
25、nic Scanner和DSI（偶极子音速图像）数据可以被用来评价岩石构成的力学性质和压力。无线的岩石构成测试方法测试和解释可以被用来进行in-suit压力数据（空隙压力和最小压力）的校准。与此同时，一些地震的数据可以被扩展用来指导建立3D应力场的分布模型。使用Petrel软件，可以建立一个包含断层，裂缝，异常高压, 异常低压，旁压等复杂的地质结构，空隙压力，和压力边界条件的力学地质模型（MEM）。这个模型可以用于进行空隙压力预测，地质力学建模和井壁稳定性分析。地质力学建模软件（比如VISEGE压力分析模拟软件）可以模拟一整套的压力分布，压力敏感的渗透率和孔隙度变化，以及研究高压裂缝延展机理。
26、结合地质力学模型（VISAGE软件）和油藏数值模拟软件（比如ECLIPSE软件）可以进行油藏开发方案的最优化，井壁稳定性的分析，最优化和钻井液密度设计，地层下沉和随着地层亏空造成的损害分析。井距、水力压裂设计和生产最优化为了实施最优化，必须控制水力压裂的过程，比如说，水力压裂在哪里造缝，造成的裂缝网络需要的强度，以及怎样来工程实际中来实施。最近，由于基于网络的水力压裂设计技术还不成熟，并且缺少一个非常精确的过程来控制PHF网络的形成以及支撑（就像瞄准了一块体积的地层然后在其中进行高强度的造缝作业）。许多石油公司，服务和研究学会，大学都进行了很多的研究和实验。相信未来将会在技术上出现突破。与此同
27、时，由于在现有的工具条件下油藏描述得到提高，采用以下这些步骤可是使我们更加接近目标：1）评价油藏特征之间的联系，施工步骤之间的联系，各种scenarios（井的深度，裂缝的等级，压裂液和支撑剂的体积等）以及油藏的生产表现。2）进行油藏数值模拟中的敏感性分析（熟练地记住怎样使用一个油藏模拟器比如说ECLIPSE）；3）对未来的设计和施工精确的指导方针。工作流程的讨论和方案提出在这个阶段中，一般的工作流程和一些特别的施工步骤将被讨论。数据收集数据清单已经列在表格一中了，为了理解Barnett页岩油藏描述的一些复杂问题，推荐收集所有的可用数据，把数据整合进一个数据库当中，然后在3D可视化的软件包比如
28、说Petrel中显示一些重要的信息。表格 一Barnett页岩气藏建模和模拟数据清单种类数据项目井头数据Location (x,y), Kelly bushing, total depth井轨迹数据分布数据测井数据常规测井和测井解释（伽马、电阻率、孔隙度、含水饱和度、密度、中子、井径测井等）岩石特性（ELAN解释），矿物特性（ESC）和Toc、Sw、渗透率、孔隙度、吸附气和自由气等岩相（地层倾角-油藏非常好的指示器）岩石力学性质和压力分布（DSI/Sonnic Scanner）井眼图像（FMI）及其解释；裂缝分类，修正以及分析岩心数据实验室测得的油层物理性质（k,phi,Sw,等），以及岩石力
29、学性质（UCI,E,G,泊松比等）以及尽可能的测井修正数据等温线页岩吸附和解吸测试数据；含气量（朗格茂压力和体积常数）；单组分和多组分数据井头数据标志井的名字，深度，倾角，方位角等结构数据水平面，断层解释数据地震数据原始体积，各种衍生的 数据和负载参数速度数据声波测井，射孔检测和速度模型或者速度参数裂缝数据裂缝等级，压裂液，支撑剂，压裂计划微震数据各种特征属性，泵的记录，速度，压力和ISIP数据生产数据生产调查，跟踪测试，试井，和生产动态数据完井数据井眼数据和射孔层位，射孔长度等数据流体和岩石数据气体组成，水和油，以及其他的一些PVT参数；饱和度参数报告以前的研究和报告一般的工作流程从地震到数
30、值模拟流程图一展示了从地震到数值模拟的一般工作流程。在方法进展中所描述的，工作流程开始于数据的载入，质量的控制，和在3D模型软件如Petrel中进行编辑。当其他的数据源准备好后，地震解释的地层划分和断层数据可以直接被导入到软件中；否则，必须进行数据的解释，以提供地质结构控制。使用Petrel软件，可以使用对水平面使用自动追踪功能，对断层使用蚂蚁追踪功能就可以非常容易的实现简化数据解释。下一步要建立一个合适的速度模型将所有的时间域中的信息转化到深度域中并且在深度域中将大部分数据呈现出来（比如，井头数据，测井数据，完井数据和生产数据等）。一个结构模型可以使用已经定义的非常重要的stratigrap
31、hic水平面，断层分成的断块，或者直线边界。岩石力学和地质力学的区域都可以被插入进来；在这个阶段，裂缝强度的测井，岩相/地层倾角测井，地质力学和油藏物理特性可以被网格粗化到3D模型中，使用重新采样的地震数据，神经网络链式评价方法。油藏物理的特性比如说有效孔隙度，含水饱和度，含气饱和度等可以用来评价气藏的地质储量。以及通过在Petrel软件中运行不确定的工作流来为P10,P50,和P90的实例来划分等级。与此同时，DFN和PHF DFN修改可以通过多种方式来实现（在下文中将进行讨论）。这两个系列的不确定性构成了一个可以进行敏感性分析和辅助历史拟合的测试区。基于DFN建模和历史拟合研究结果，紧接着
32、进行生产敏感性分析和产量预测，就可以确定最终的方案。地质力学模拟可以和油藏模拟同时进行来进行井壁稳定性和水力压裂控制研究。井位设计和井轨迹设计（在表一中所列出来）可以在整个建模过程中的在不同时期为满足不通过的需要来完成。这个流程的一般实施方案（不包含DFN）见图二图表 1页岩气藏集成特征和数值模拟工作流程在3D模拟器中载入并编辑所有的相关数据井头数据，井轨迹数据，每层的顶面数据，地震数据，解释，微震数据，完井数据，和生产数据等地层和断层的地震数据解释如果可用的数据可以导入或者没有必要再去做重新解释，自动的追踪可以帮助进行快速的地层解释，蚂蚁追踪可以帮助进行快速的断层和卡斯特地形以及可能的裂缝系
33、统解释3D地质结构模型建立断层模型，定义油藏边界，或者区块，确定水平面，分层，分区考虑不整合等速度模型和深度转换检查射孔质量，声波测井或者速度数据可以被用于建立速度模型。通常相对平均速度可以在Barnett页岩油藏中产生满足要求的模型。相关的时间域的数据可以被转化成深度域的数据来进行DFN和3D建模3D相和物性模型将岩心数据与测井数据进行对比调整，对岩相测井地质或者油层物理性质测井数据进行网格粗化，将地震特性作为第二特性，调整模型与3D分布相适应离散裂缝模型蚂蚁追踪，大规模断层和卡斯特地形，人工产生的裂缝和自然裂缝；自然裂缝从FMI裂缝和地震来产生DFN网格粗化计算各种裂缝的分布程度，渗透率，
34、然后进行网格粗化成双孔双渗介质参数Ki，sigma,和孔隙度压裂后形成的裂缝系统修改通过微震曲线和高压水力压裂裂缝的压裂液和支撑剂的用量来估计裂缝的宽度和渗透率地质力学模型Eclipse模拟器和地质力学模拟器比如说Visage可以符合使用来计算油藏压力变化和应力变化，因此可以重新呈现地层形成过程和井壁稳定性的分析等井的设计和井轨迹设计可能的油藏模拟参数油藏数值模拟Eclipse 300页岩模拟器常用来进行历史拟合和敏感性分析油藏评价、不确定分级图表二、页岩气藏描述的一半的工作流程从地震数据到地质结构，孔隙度建模，油藏评价，油藏描述，Petrel建模，手工修改Petrel建立的模型图表三、DFN
35、建模工作流程，比如像FMI裂缝解释结果等井眼图像和地震解释图像被用来基于裂缝结构模型建立裂缝的3D强度模型。可以赋值裂缝的几何学特征，计算出裂缝的属性。将裂缝的渗透率和孔隙度进行网格粗化，粗化成双孔双渗介质模型。结合一般的工作流程中得到的基质的油层物理性质，一个基本的页岩气藏数值模拟就可以进行，手工的修改从Petrel中建立的DFN模型DFN建模，特殊的流程DFN建模可以从一般的工作流程中分离出来。DFN建模使用FMI解释的裂缝数据，蚂蚁追踪特性，人工非常确定的断层，以及随机模拟来进行。值得指出的是在Petrel软件中，大规模的连通的裂缝可以被添加到3D模型空间中，然后使用DFN网格粗化，转换
36、到DFN空间。这为对裂缝的系统管理和在DFN模型中修改裂缝的参数提供了一致性。结合网格粗化的强度测井，岩相，带状约束，以及其他的一些约束条件，可以进行3D强度特性参数模拟将其用于推测的DFN建模。DFN特殊建模流程在图三中被展示出来。水力压裂DFN建模流程之后沿着DFN建模的流程，基于MS曲线（或者3D体积），水力压裂裂缝时压裂液的总体积，支撑剂的体积和基本的裂缝理论被用来评价PHF裂缝的强度、宽度、渗透率、裂缝的连通性。可以修改裂缝的几何学特征和重新计算裂缝的属性参数。裂缝的孔隙度和渗透率进行网格粗化，粗化成双孔双渗介质模型中的参数特征。结合从一般工作流程中得到的基质的油层物理特性和从DFN
37、中得到的原来的烈风属性，就可以进行页岩气藏的数值模拟和历史拟合。这个PHF网格修改工作流程在图四中展示出来。图四、针对裂缝属性参数修改和水力压裂模拟的工作流程（ESV）工作流程应用这个工作流程在各种开发领域被使用。举个例子，它被用于构建结构模型和结合地震参数来构建3D可视化结构层面来监视现场的压裂施工以及进行一些比如说聚合物的分流（包含可降解的纤维的高粘度稠泥浆用来进行在裂缝中进行临时桥堵，来憋压促使支撑剂进入另外的一个区块或者同一个地层中的另一个地区）。它也被用来在气藏倾角的3D分布。统计学参数建模被用来进行相测井的网格粗化，和利用地震参数和人工的链式评价参数性质来进行数值模拟（见图五）。重
38、要的相的连续的特征可以结合附加的倾角测井进行确认。模拟的3D结果可以被用来进行井轨迹设计，打到质量最好的气藏。另一个应用的例子是在3D气藏中进行DFN分布和分析MS曲线反映和自然裂缝方位。在图六中展示了Petrel立体图来展示解释的不同的倾角和方位角的自然裂缝。总的大类可以划分成四个小类：N_S:N, N_S:S, E_W:E, and E_W:W。为了简单，在小类名称中没有标明精确地方位角。包括钻井引起的裂缝也被排在自然裂缝中的一类中（E-W）（这一类是垂直于地层应力最小的方向）。随着工作流程，模拟出了网格，在DFN网格中添加了MS曲线。在图七中，MS曲线手最小地应力方向和已经存在的“自然”
39、裂缝控制：MS曲线明显的与E_W:W排在一起。N_S系列帮助形成了MS曲线上的宽带。这个研究为其他的Barnett页岩的检测报告提供了证据和解释。图五、统计学上的地层倾角特性建模使用网格粗化的地层倾角相测井，人工的链式网格评价。通过对在一个500,000,000平方英尺的地区的统计，模拟的相分布显示出非常的连续(在X轴上)。其次，当井打好之后，模型模拟了两口井，结果显示在三口井中有非常明显的一致性，这显示在模拟过程中，地震参数起着非常大的作用。注意：在例证过程中，参数在变化，并且结构的表面渐渐地在消失。相相模拟结果从物性表中转换到三维地震体中，这将导致一些模糊效果。图六、Petrel立体王国显
40、示了FMI解释出来的裂缝的倾角和方位角。总的大类可以被分成四个小类：N_E:N, N_S:S, E_W:E, and E_W:W。包括钻井引起的裂缝也被排在自然裂缝中的一类中（E-W-黑点显示）图七、微震图像和离散分布的裂缝网格模型建立的“自然”裂缝。E_W:W 显示微震去曲线和E_W:W 系列裂缝相对应; E_W:E 显示微震曲线和E_W:E 系列裂缝相对应; E_W:W & E_W:E s前两种系列的联系; 所有系列显示所有的DFN和MS曲线。注意在DFN裂缝和MS曲线的非常好的一致性。总结开发出了一个非常好的方法和工作流程来进行Barnett页岩气藏的描述和模拟。为页岩气藏生产而进行的气
41、藏描述中非常重要的一环已经被解决，并且整个建模过程被详细的叙述出来。这个流程中非常重要的部分已经在许多相关的领域被应用。3D倾角测井可以通过地震参数帮助的随机模拟来实现；FMI解释的裂缝系统可以通过DFN建模在3D空间实现分布。倾角和裂缝的方向对于水力压裂设计都非常重要。结合合适的微震数据，完井数据和水力压裂数据，射孔井段，长度和泵的使用计划，典型的生产历史，非常重要的裂缝网络敏感因素可以通过数值模拟得到。接下来可以进行油藏历史拟合，藉此，有效的动态预测已经可以完成。未来实现真正的裂缝造缝过程控制，必须进行地质力学建模和采用合适的操作方法。这个工作流程在研究领域已经得到非常广泛的关注，并且对B
42、arnett页岩气藏提供了更加深刻的理解。鸣谢感谢作者非常感谢斯伦贝谢公司的经历承诺发表这篇文章。感谢Brad Hay在斯伦贝谢交叉的帮助和支持。非常感谢Marc Thiercelin, Wenyue Xu, Jack Liu 和 Ruhao Zhao提供的技术交流。参考文献Daniels, J., Waters, G., Le Calvez, J., Lassek, J., and Bentley, D.: “Contacting More of the Barnett Shale Through an Integration of Real-Time Microseismic Monito
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