本发明属于油气田开发领域，涉及油藏精细描述中的地质建模技术，具体是一种基于含油边界和油水过渡带约束的饱和度建模方法。
背景技术：
油藏数值模拟模型的原始含油饱和度初始化计算一般采用三种方法：
第一种是平衡初始化，模型应用相对渗透率曲线和毛管压力曲线来计算初始饱和度的分布，此种方法是需要设置油水界面，且由数值模拟软件进行计算。但常规的平衡法会导致在油层大片连通的区域有完全相同的原始含油饱和度值，这不符合真实的油藏流体分布情况。为提高数值模型的精确度，提出了枚举平衡法进行油藏数值模拟的模型初始化。
第二种是枚举法，通过地质建模软件利用测井解释的原始含油饱和值进行插值计算，输出原始含油饱和度场，直接赋值给数值模型。但此种方法需要让数模模型标定毛管压力曲线和相渗曲线，否则模型在初始状态是不平衡，流体会发生流动，同时地质模型和数模模型计算的储量也会有偏差。
第三种是j函数法，在数值模型中输入j函数曲线，模型会从每个网格的孔隙度、渗透率、油水界面张力来计算网格的毛管压力曲线，然后模型由该网格的毛管压力曲线和毛管压力值来计算含水饱和度。
此三种方法相互独立的，而且大部分都是在数值模拟阶段进行，如果能在地质建模阶段找到一种既能考虑地质建模阶段测井曲线中含水饱和度数据点分布又能实现垂向平衡分布的饱和度建模方法，同时兼顾油藏地质研究的含油边界成果，就能最大程度的减少地质模型与数值模型计算储量的之间的误差，减轻历史拟合工作量。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种基于含油边界和油水过渡带约束的饱和度建模方法，本发明在地质建模阶段结合油藏工程方法确定目标工区各个小层的含油边界，建立一个符合地下油水分布规律的含油饱和度地质模型，减少地质模型与数值模型计算储量的之间的误差，便于后期历史拟合、方案预测和剩余油研究。这一方法可重复性高，操作性强，便于油田开发技术人员掌握和应用。
本发明采用的技术方案是：
一种基于含油边界和油水过渡带约束的饱和度建模方法，包括如下步骤：
(1)建立目标工区的地质构造模型和沉积微相模型；
(2)根据油藏地质研究的目标工区各小层含油边界结果，以步骤(1)建立的沉积微相模型为整体约束，建立含油边界模型；
(3)根据目标工区各单井测井曲线油水解释结果确立油水界面海拔，插值形成油水界面，并以步骤(1)建立的地质构造模型为约束，建立油水界面以上的高度模型；
(4)在几何建模中，利用步骤(3)建立的高度模型，将目标工区各单井的油水界面以上的高度测井曲线与含水饱和度测井解释结果生成交会图；
(5)在步骤(4)建立的交会图中去除奇异点，并创建非线性拟合函数，调整非线性拟合函数的阶数，增强非线性拟合函数与交会图的相关性；
(6)依据步骤(5)建立的非线性拟合函数，建立含水饱和度地质模型；
(7)将步骤(2)建立的含油边界模型与步骤(6)建立的含水饱和度模型进行交互计算，得到边界约束后的含水饱和度模型，进而得到目标工区的含油饱和度模型。
步骤(1)中：
采集目标工区井点数据、测井数据、分层数据以及沉积微相划分，采用普通克里金插值建立目标工区的地质构造模型；
采用确定性建模方法，根据砂体分布情况，建立基于沉积相图的沉积微相模型。
油水界面的制作过程如下：
根据测井曲线解释结果，输入工区每口井的油水界面海拔，利用petrel软件中的makesurface功能，采用普通克里金插值建立油水界面。
油水界面以上的高度模型的建立过程如下：
在petrel软件的几何建模模块中，选择abovecontact方法，输入制作的油水界面，生成目标工区油水界面以上的高度模型。
高度测井曲线的生成过程如下：
在petrel软件井的设置选项中，选择从属性模型中建立自定义测井曲线，属性模型选择为步骤3建立的油水界面以上的高度模型。
步骤(5)中，调整非线性拟合函数的阶数，使非线性拟合函数与交会图的相关指数不小于0.8，且该指数越靠近1说明拟合越精确。
步骤(6)的过程包括：
利用步骤(5)建立的非线性拟合函数，在属性计算中约束高度模型进行计算，生成含水饱和度地质模型。
步骤(7)中：
根据前期地质油藏研究成果，对每一个小层建立含油边界，通过基于图元的建模方法，建立含油边界控制下的基础含水饱和度模型；
将基础含水饱和度模型利用属性计算器进行交互计算，含油砂体边界以为网格赋值基础含水饱和度模型，边界以内赋值含水饱和度地质模型，从而生成油水过渡带拟合函数约束的含水饱和度模型。
通过差值计算，将生成的含水饱和度模型转成含油饱和度模型。
本发明的有益效果：
本发明基于含油边界和油水过渡带约束的饱和度建模方法将已有的地质油藏研究成果充分应用到含油饱和度建模当中，将含油边界作为重要的约束条件，使得含水饱和度在平面上的分布有了重要的边界约束条件。基于测井解释结果建立准确的油水界面，并生成了油水界面以上的高度模型，用于自定义高度测井曲线。通过拟合高度测井曲线与井点测井解释含水饱和度的函数关系，来约束含水饱和度建模，使得含水饱和度在垂向上的分布符合地下油藏油水分异规律。该方法通过平面及垂向上的约束，使得最终的饱和度模型能够在后期数值模拟的初始化计算中降低网格间流体流动发生率，减少后期模型调整工作，减少地质模型与数模模型地质储量误差，便于后期历史拟合、方案预测和剩余油研究。本发明可重复性高，操作性强，便于油田开发技术人员掌握和应用。
附图说明
图1为本发明实施例中目标工区沉积微相模型栅状图，画成栅状图为了便于观察目标工区各小层属性分布状态，沉积微相模型主要用于约束其它属性建模。
图2为本发明实施例中目标工区油水界面，由目标工区各井点油水界面海拔插值生成。
图3为本发明实施例中目标工区油水界面以上高度模型栅状图，画成栅状图为了便于观察目标工区各小层属性分布状态。
图4为本发明实施例中由高度模型生成的自定义高度测井曲线与工区井点含水饱和度的交会图。
图5为本发明实施例中根据交会图拟合出的非线性函数及其方程表达式。
图6为本发明实施例中利用拟合出的非线性函数约束下生成的含水饱和度模型。
图7为本发明实施例中根据地质油藏研究结果建立的含油边界模型。
图8为本发明实施例中含油边界与拟合函数共同约束生成的含水饱和度模型。
具体实施方式
下面结合附图和实施例来对本发明作进一步的说明。
本发明基于含油边界和油水过渡带约束的饱和度建模方法的具体实现原理如下：
本发明利用petrel地质建模软件，建立油水界面以上的高度模型，利用测井解释的含水饱和度结果，拟合出含水饱和度与油水界面以上高度之间的函数关系，根据此函数关系，利用petrel地质建模软件的属性计算功能建立一个符合地下油水分布规律的含油饱和度地质模型。
本发明有四大主要内容，分别是地质模型、高度模型、拟合分布函数和函数约束饱和度建模。
地质模型方面，由于本发明的方法后期要根据油水分布函数约束建模，因此在三维地质建模阶段应明确输入砂体边界，含油边界，建模策略应选择确定性建模和随机建模相结合的多信息协同模拟方法。沉积微相和含油砂体均采用基于相元的确定性建模方法。
高度模型方面，要确定油水界面。对于构造幅度小，地下油水分异较好的油藏，可以根据地质研究成果直接输入油水界面海拔，在地质建模软件中制作一个水平油水界面。对于油藏构造有起伏，地质研究中没有明确的油水界面海拔条件下，根据测井曲线解释结果确定每口井的油水界面，然后在地质建模软件中根据井点油水界面海拔数据插值生成一个油水界面。根据petrel地质建模软件中几个建模中的abovecontact方法，生成高度模型。
拟合分布函数方面：首先，利用petrel软件的自定义测井曲线功能，在高度模型属性下生成油水界面以上的高度测井曲线；其次，绘制高度测井曲线与含水饱和度的交互图，去除奇异点；拟合交互曲线，并创建非线性函数，调整函数方程阶数，相关性指数越接近1说明拟合函数越精确；再次，编辑拟合曲线形态；最后，生成油水界面以上高度与含水饱和度的函数。
饱和度建模方面：首先，利用地质油藏研究确定的砂体内部确定含油砂体边界，边界以外的赋值含水饱和度为100％，边界以内赋值为0，建立基础含水饱和度模型；其次，利用属性计算器，输入生成的拟合函数，建立拟合含水饱和度模型；最后，将基础和拟合含水模型利用属性计算器进行交互计算，含油砂体边界以为网格赋值基础含水饱和度模型，边界以内赋值拟合含水饱和度模型，从而生成油水过渡带拟合函数约束含水饱和度模型。
本发明基于含油边界和油水过渡带约束的饱和度建模方法具体步骤包括：
(1)采集工区井点数据、测井数据、分层数据以及沉积微相划分，建立目标工区的地质构造模型和沉积微相模型。
(2)根据油藏地质研究的目标工区各小层含油边界结果，以步骤(1)建立的沉积微相模型为整体约束，建立含油边界模型。
(3)根据目标工区各单井测井曲线油水解释结果确立油水界面海拔，插值形成油水界面，并以步骤(1)建立的构造模型为约束，建立油水界面以上的高度模型。
(4)在几何建模中，利用步骤(3)建立的高度模型，生成目标工区各单井的油水界面以上的高度测井曲线，与含水饱和度测井解释结果建立交会图。
(5)在步骤(4)建立的交会图中去除奇异点，并创建非线性拟合函数，调整函数方程的阶数，增强拟合方程与交会图的相关性。
(6)依据步骤(5)建立的拟合函数，利用地质建模软件的属性计算功能，建立的含水饱和度地质模型。
(7)将步骤(2)建立的含油边界模型与步骤(6)建立的含水饱和度模型进行交互计算，得到边界约束后的含水饱和度模型，进而得到目标工区的含油饱和度模型。
本发明是一种充分结合油藏地质研究成果，通过联合含油边界模型、油水界面高度模型、油水过度带拟合函数等约束条件开展油藏原始含油饱和度建模的方法。
实施例：
本实施例基于含油边界和油水过渡带约束的饱和度建模方法包括如下步骤：
步骤1、建立地质模型：
采集目标工区井点数据、测井数据、分层数据以及沉积微相划分等地质研究结果，采用普通克里金插值建立变化趋势平缓的构造模型；说明：克里金插值通常包含了一种原型算法和三种改进算法，petrel地质建模软件中提供了协同克里金插值和普通克里金插值两种。为了明确算法，本申请全部指定采用普通克里金插值，该方法属于petrel地质建模软件中可直接选用的插值方法；采用确定性建模方法，根据砂体分布情况，建立基于沉积相图的沉积微相模型，参见图1；
步骤2、制作油水界面
根据测井曲线解释结果，输入工区每口井的油水界面海拔，利用petrel软件中的makesurface功能，采用普通克里金插值建立变化趋势平缓的油水界面，参见图2。
步骤3、制作高度模型
在petrel软件的几何建模模块中，选择abovecontact方法，输入步骤2制作的油水界面，生成目标工区油水界面以上的高度模型，参见图3。
步骤4、自定义高度测井曲线
在petrel软件井的设置选项中，选择从属性模型中建立自定义测井曲线；属性模型选择步骤3建立的高度模型。
步骤5、创建拟合分布函数
在函数窗口中，将步骤4生成的高度测井曲线和测井解释的含水饱和度曲线生成交会图，去除奇异点，参见图4；从生成交会图中创建非线性拟合函数，调整函数方程的阶数，使拟合方程与交会图的相关指数不小于0.8，且该指数越靠近1说明拟合越精确，参见图5。
步骤6、拟合函数含水饱和度建模
利用步骤5生成的分布函数，在属性计算中约束高度模型进行计算，生成拟合函数含水饱和度模型，参见图6。
步骤7、基础含水饱和度模型
根据前期地质油藏研究成果，对每一个小层建立含油边界，通过基于图元的建模方法，建立含油边界控制下的基础含水饱和度模型，参见图7。
步骤8、交互计算建立最终含水饱和度模型
将基础和拟合含水模型利用属性计算器进行交互计算，含油砂体边界以为网格赋值基础含水饱和度模型，边界以内赋值拟合含水饱和度模型，从而生成油水过渡带拟合函数约束含水饱和度模型，参见图8。
步骤9、含油饱和度模型
通过差值计算，将含水饱和度模型转成含油饱和度模型。