CN102352749A - 一种岩溶风化壳白云岩有效储层的识别方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种岩溶风化壳白云岩有效储层的识别方法及装置，该方法包括：建立风化壳白云岩储层测井沉积相带解释模型；建立风化壳白云岩储层不同沉积相带的特征图版库；基于不同岩溶相带电成像典型特征和油田现场实际试油数据，建立不同岩溶相带和有效储层的对应关系；由地层界面的倾角和有效储层产能确定的二维平面内进行有效储层的识别；基于电成像孔隙度谱进行均值和方差的计算，在均值和方差组成的二维平面内确定有效储层的孔隙度和方差下限值，进一步进行有效储层识别；结合风化壳储层沉积相带的发育情况、上覆地层倾角的大小和电成像孔隙度谱均值和方差分布情况的数据，识别出风化壳白云岩的有效储层。
Description
技术领域
本发明涉及有效储层识别技术，特别是针对岩溶风化壳白云岩非均质复杂缝洞储层，提出了一种岩溶风化壳白云岩有效储层的识别方法及装置。
背景技术
岩溶风化壳白云岩油气藏是碳酸盐岩油气资源的重要类型之一，在我国主要分布在长庆油田马家沟组、西南油气田雷口坡组、塔里木油田鹰山组等，其探明天然气储量约占碳酸盐岩储层天然气探明储量的35％左右，是目前我国天然气勘探开发的热点领域之一，同时也是储层测井评价的难点。大量的研究表明，控制风化壳白云岩有效储层发育的关键因素在于储层发育的沉积相带部位、风化暴露时间、构造运动、孔隙结构、孔洞缝的组合关系及其充填程度等。但是岩溶风化壳白云岩储层纵横向变化大、孔隙类型及其组合关系复杂、基质孔隙度普遍偏低，高角度裂缝-溶蚀孔洞型及充填程度较低的孔洞型储层产能较高，而纯裂缝型或者全充填孔洞型一般为低产层或干层，因此如何利用现有测井系列准确识别风化壳有效储层进而为该类储层油气储量上交和油气井开发改造措施提供必要的技术支持已经成为测井解释评价工作的基础和关键。
通过文献调研发现，以往学者直接对于有效储层的识别研究较少，大都基于岩心分析标定常规测井建立孔、渗、饱等参数计算模型进行储层定量评价，主要以经验公式为主，适用性较差，甚至在同一个油田不同井中也存在适用性较差的现象。虽然国内如塔里木油田曾经利用成像测井结合常规测井把岩溶风化壳灰岩储层在纵向上划分为表生岩溶带、垂直渗流带、水平潜流带等三个相带，并建立了不同岩溶带的成像测井特征图版和测井响应特征模式，但是没有进一步开展不同相带有效储层发育程度的研究，也没有把成像测井计算的裂缝宽度、产状、密度、等参数和储层产能之间建立起明确的对应关系，因此对于成像测井资料的处理解释应用基本上停留在定性分析上，还不能满足风化壳白云岩有效储层识别的测井评价工作，国外目前也没有相关报道。
本发明人在前期对风化壳白云岩有效储层的研究中发现：岩溶风化壳白云岩储层发育受古地貌的影响，相对来说，岩溶高地岩溶作用强烈，但剥蚀严重，不利于有利储层保存；岩溶洼地溶蚀作用较弱，且充填作用较强，难以形成好的储层；而岩溶斜坡溶蚀孔洞与渗流缝发育，是最有利储层发育部位。因此相对于岩溶高地与洼地，岩溶斜坡地势较为倾斜，使得岩溶斜坡部位顶界面的倾角应该比岩溶高地或洼地更大，因此可以通过对风化壳顶界面倾角计算结果确定该井是处于岩溶斜坡还是高地或者洼地并进而开展有效储层的评价。同时随着电成像测井技术的广泛应用和我们对该技术解释评价方法的深入研究，为解决有效储层识别这一问题提供了很好的技术手段。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种岩溶风化壳白云岩有效储层的识别方法及装置，以解决现有技术无法满足风化壳白云岩有效储层识别的缺点。
为实现上述目的，本发明提供一种岩溶风化壳白云岩有效储层的识别方法，该方法包括：根据岩溶风化壳沉积规律，结合野外露头观察数据和岩心标定电成像测井数据，建立风化壳白云岩储层测井沉积相带解释模型；通过风化壳白云岩储层测井不同沉积相带电成像图像特征分析，建立风化壳白云岩储层不同沉积相带的特征图版库；根据所述特征图版库中的特征图版，并基于不同岩溶相带电成像典型特征和油田现场实际试油数据，建立不同岩溶相带和有效储层的对应关系；利用电成像测井定量计算储层上覆地层界面的倾角，再由地层界面的倾角和有效储层产能确定的二维平面内进行有效储层的识别；基于电成像孔隙度谱进行均值和方差的计算，在均值和方差组成的二维平面内确定有效储层的孔隙度和方差下限值，进一步进行有效储层识别；结合风化壳储层沉积相带的发育情况、上覆地层倾角的大小和电成像孔隙度谱均值和方差分布情况的数据，识别出风化壳白云岩的有效储层。
所述风化壳沉积相带解释模型从顶部到底部的纵向上划分为风化壳残积层、垂直渗流带、水平潜流带和基岩四个相带。
不同沉积相带与有效储层之间的对应关系为：垂直渗流带发育好储层，水平潜流带发育一般储层或者差储层，残积层和基岩不发育储层。
在储层所处有利沉积相带基础上，地层倾角大于20度，其储层产能能够达到工业产能；地层倾角小于20度，其储层产能达不到工业产能要求。
为实现上述目的，本发明实施例还提供一种岩溶风化壳白云岩有效储层的识别装置，该装置包括：解释模型建立模块，用于根据岩溶风化壳沉积规律，结合野外露头观察数据和岩心标定电成像测井数据，建立风化壳白云岩储层测井沉积相带解释模型；特征图版库建立模块，与所述解释模型建立模块相连接，用于通过风化壳白云岩储层测井不同沉积相带电成像图像特征分析，建立风化壳白云岩储层不同沉积相带的特征图版库；对应关系建立模块，与所述特征图版库建立模块相连接，用于根据所述特征图版库中的特征图版，并基于不同岩溶相带电成像典型特征和油田现场实际试油数据，建立不同岩溶相带和有效储层的对应关系；第一储层识别模块，与所述对应关系建立模块相连接，用于利用电成像测井定量计算储层上覆地层界面的倾角，再由地层界面的倾角和有效储层产能确定的二维平面内进行有效储层的识别；第二储层识别模块，与所述第一储层识别模块相连接，用于基于电成像孔隙度谱进行均值和方差的计算，在均值和方差组成的二维平面内确定有效储层的孔隙度和方差下限值，进一步进行有效储层识别；第三储层识别模块，与所述第二储层识别模块相连接，用于结合风化壳储层沉积相带的发育情况、上覆地层倾角的大小和电成像孔隙度谱均值和方差分布情况的数据，识别出风化壳白云岩的有效储层。
由此，本发明实施例提供的岩溶风化壳白云岩有效储层的识别方法及装置，将电成像测井资料应用到储层识别技术中，建立基于电成像的风化壳白云岩储层测井沉积相带解释模型以及相带典型特征电成像图片库，提供了识别有效储层最直接、最准确的对比依据，易于实现，识别效果好。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的限定。在附图中：
图1为本发明实施例一的岩溶风化壳白云岩有效储层的识别方法的流程图；
图2为本发明实施例一的风化壳白云岩储层测井沉积相带解释模型图；
图3为本发明实施例一的4种典型沉积相带的标准电成像图片；
图4为本发明实施例一的风化壳白云岩储层岩溶带产能统计直方图；
图5为本发明实施例一的风化壳顶面倾角与井口产量交会图。
图6为本发明实施例一的风化壳白云岩储层电成像孔隙度分布谱均值与方差交会图；
图7为本发明实施例二的岩溶风化壳白云岩有效储层的识别装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明实施例做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
本发明基于电成像测井资料提出了一种有效的、操作性强的岩溶风化壳白云岩有效储层识别方法，其核心内涵是：首先基于电成像测井首次提出并建立了的风化壳白云岩储层测井沉积相带解释模型，同时建立了不同沉积相带电成像测井标准图像库并明确了不同沉积相带与有效储层之间的对应关系，并在此基础上提出了利用电成像测井资料计算的地层倾角进行储层有效性识别的思想，最后结合基于电成像孔隙度谱计算的均值和方差两个参数进行有效储层的综合识别。
下面结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。
实施例一
请参阅图1，图1为本发明实施例一的岩溶风化壳白云岩有效储层的识别方法的流程图，如图1所示，该方法包括：
步骤101：根据岩溶风化壳沉积规律，结合野外露头观察数据和岩心标定电成像测井数据，建立风化壳白云岩储层测井沉积相带解释模型；
在本步骤中，首先对现有的风化壳地质沉积模型进行了深入研究，结果表明前期学者的研究成果基本上都从地质沉积的角度出发，所建立的地质模型无法与地球测井信息之间建立明确的对应关系，因此在本发明提出并建立了完全能够与地球物理测井响应信号相对应的测井沉积相带解释模型。
通过对野外地质露头和实际取心进行详细的观察与描述，结合以往的地质认识，风化壳白云岩储层纵向上从上到下依次发育残积层(厚度1-2米)，垂直渗流带(厚度8-15米)、水平潜流带(厚度30-80米)、基岩(厚度100-300米)，而成像测井在纵向上也表现出了和野外露头及取心井相同的发育规律，因此通过岩心刻度实际的成像测井资料，使得成像测井在纵向上的图像特征和岩溶风化壳白云岩不同相带沉积规律一一对应起来，这样就提出并建立了完全能够与地球物理测井响应信号相对应的测井沉积相带解释模型，如图2所示。从图2可以看出，不同沉积相带发育的厚度差别较大，而且不同沉积相带的孔、洞、缝的发育程度及其组合关系也是不同的，该模型为利用成像测井资料认识井筒周围在纵向上的整体发育情况奠定了坚实的基础。
步骤102：通过风化壳白云岩储层测井不同沉积相带电成像图像特征分析，建立风化壳白云岩储层不同沉积相带的特征图版库；
在本步骤中，基于步骤101中所建立的风化壳白云岩储层测井沉积相带解释模型，再在岩心标定成像测井图像的基础上，该风化壳沉积相带解释模型从顶部到底部的纵向上可进一步划分为风化壳残积层、垂直渗流带、水平潜流带和基岩四个相带，各相带在电成像测井图像上的反映有着明显的不同。通过对长庆油田、塔里木油田等地区的多口井进行岩心归位，并在1∶1的比例下用取心数据刻度成像资料，进而对风化壳白云岩储层测井不同沉积相带的电成像图像特征进行了系统的观察和描述，从而建立了不同沉积相带与电成像测井图像特征的准确对应关系和典型图像库，其核心内涵如下：
风化壳残积层图像特征：整体上，风化壳残积层成像测井特征表现为暗-亮-暗组合，暗色部分是铁铝质泥岩，亮色部分是铝土矿。成像上明显可见与下伏马家沟组白云岩的不整合侵蚀面，如图3中(a)所示。
垂直渗流岩溶带图像特征：成像测井上可见垂直淋滤缝及溶蚀孔洞，淋滤缝垂向延伸且分叉较多，向下逐渐变细，直至消失，如图3中(b)所示。
水平潜流岩溶带图像特征：成像上可见近似水平方向延伸的溶蚀孔缝，是水平潜流岩溶带溶蚀孔缝特征，如图3中(c)所示。
未受岩溶影响的基岩图像特征：图像呈均匀亮色，几乎没有裂缝或者溶蚀孔洞发育，位于水平潜流带的下部，如图3中(d)所示。
步骤103：根据所述特征图版库中的特征图版，并基于不同岩溶相带电成像典型特征和油田现场实际试油数据，建立不同岩溶相带和有效储层的对应关系；
在本步骤中，利用步骤102所建立的风化壳白云岩储层四个沉积相带的成像特征图版，在风化壳不同沉积相带电成像典型特征分析基础上，结合油田现场实际试油资料，提出了不同沉积相带与有效储层之间的对应关系，即：垂直渗流带发育好储层，水平潜流带发育一般储层或者差储层，残积层和基岩不发育储层，如图4所示。
步骤104：利用电成像测井定量计算储层上覆地层界面的倾角，再由地层界面的倾角和有效储层产能确定的二维平面内进行有效储层的识别；
在本步骤中，本发明提出了利用电成像测井资料计算的地层倾角进行储层有效性识别的技术手段：即通过建立地层倾角与有效储层产能之间的二维平面交会图，研究有效储层的品质优劣情况。研究结果表明：在储层所处有利沉积相带基础上，地层倾角大于20度，其储层产能能够达到工业产能；地层倾角小于20度，其储层产能达不到工业产能要求，如图5所示。
步骤105：基于电成像孔隙度谱进行均值和方差的计算，在均值和方差组成的二维平面内确定有效储层的孔隙度和方差下限值，进一步进行有效储层识别；
在本步骤中，在步骤102、步骤103、步骤104的基础上，本发明利用电成像测井资料和常规测井的浅侧向测井资料，在中国石油新一代测井软件平台CIFLog的成像测井处理模块上采用逐点刻度方法计算出解释层段的孔隙度分布谱的均值和方差的平均值，在这两个参数构成的二维平面上(其中X坐标表示孔隙度谱均值，Y坐标表示孔隙度谱形变化的方差参数)确定有效储层的孔隙度均值及方差参数下限值。如图6所示。可以看出，有效储层的下限值分别为：孔隙度谱均值35，孔隙度分布谱方差10，这两个数值是岩溶风化壳白云岩有效储层的特有值。
步骤106：结合风化壳储层沉积相带的发育情况、上覆地层倾角的大小和电成像孔隙度谱均值和方差分布情况的数据，识别出风化壳白云岩的有效储层。
在本步骤中，根据步骤102、步骤103、步骤104和步骤105获得的风化壳储层沉积相带的发育情况、上覆地层倾角的大小和电成像孔隙度谱均值和方差分布情况，综合确定出有效储层的发育情况。
与以往进行岩溶风化壳有效储层识别技术方法相比，本发明具有四个显著特点：1、立足现有成熟的测井系列，在技术上易于实现；2、在岩溶风化壳沉积模型的研究方面充分结合现场实践，重点考虑不同沉积相带与地球物理测井信息的对应关系，首次提出并建立了基于电成像的风化壳白云岩储层测井沉积相带解释模型，该模型在不同相带分布与测井资料响应方面达到了高度统一；3、首次有针对性的系统的建立了风化壳残积层、垂直渗流带、水平潜流带和基岩四个相带典型特征电成像图片库，从几百幅图片中归纳出4种最具代表意义的风化壳残积层、垂直渗流带、水平潜流带和基岩电成像标准图片，提供了识别有效储层最直接、最准确的对比依据；4、首次提出了利用电成像测井资料计算的地层倾角进行储层有效性识别的思想：即通过建立地层倾角与有效储层产能之间的二维平面交会图，研究有效储层的品质优劣情况，这对于电成像测井资料的应用是一种突破性的尝试，并在实际应用中取得了良好效果。
实施例二
本发明实施例提供一种岩溶风化壳白云岩有效储层的识别装置，如图7所示，图7是本发明岩溶风化壳白云岩有效储层的识别装置的结构示意图，该装置700包括：
解释模型建立模块710，用于根据岩溶风化壳沉积规律，结合野外露头观察数据和岩心标定电成像测井数据，建立风化壳白云岩储层测井沉积相带解释模型；
特征图版库建立模块720，与所述解释模型建立模块710相连接，用于通过风化壳白云岩储层测井不同沉积相带电成像图像特征分析，建立风化壳白云岩储层不同沉积相带的特征图版库；
对应关系建立模块730，与所述特征图版库建立模块720相连接，用于根据所述特征图版库中的特征图版，并基于不同岩溶相带电成像典型特征和油田现场实际试油数据，建立不同岩溶相带和有效储层的对应关系；
第一储层识别模块740，与所述对应关系建立模块730相连接，用于利用电成像测井定量计算储层上覆地层界面的倾角，再由地层界面的倾角和有效储层产能确定的二维平面内进行有效储层的识别；
第二储层识别模块750，与所述第一储层识别模块740相连接，用于基于电成像孔隙度谱进行均值和方差的计算，在均值和方差组成的二维平面内确定有效储层的孔隙度和方差下限值，进一步进行有效储层识别；
第三储层识别模块760，与所述第二储层识别模块750相连接，用于结合风化壳储层沉积相带的发育情况、上覆地层倾角的大小和电成像孔隙度谱均值和方差分布情况的数据，识别出风化壳白云岩的有效储层。
在一优选实施例中，该岩溶风化壳白云岩有效储层的识别装置还可以包括输入模块，与所述解释模型建立模块710相连接，用于将野外露头观察数据和岩心标定电成像测井数据输入。识别结果输出模块，与所述第三储层识别模块相760连接，用于将识别结果输出。该识别结果输出模块为一显示屏或一打印机。
本发明实施例的具体工作过程如上文记载的岩溶风化壳白云岩有效储层的识别方法一致，在此不再赘述。
本发明实施例提供的岩溶风化壳白云岩有效储层的识别装置，将电成像测井资料应用到储层识别技术中，建立基于电成像的风化壳白云岩储层测井沉积相带解释模型以及相带典型特征电成像图片库，提供了识别有效储层最直接、最准确的对比依据，易于实现，识别效果好。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种岩溶风化壳白云岩有效储层的识别方法，其特征在于，该方法包括：
根据岩溶风化壳沉积规律，结合野外露头观察数据和岩心标定电成像测井数据，建立风化壳白云岩储层测井沉积相带解释模型；
通过风化壳白云岩储层测井不同沉积相带电成像图像特征分析，建立风化壳白云岩储层不同沉积相带的特征图版库；
根据所述特征图版库中的特征图版，并基于不同岩溶相带电成像典型特征和油田现场实际试油数据，建立不同岩溶相带和有效储层的对应关系；
利用电成像测井定量计算储层上覆地层界面的倾角，再由地层界面的倾角和有效储层产能确定的二维平面内进行有效储层的识别；
基于电成像孔隙度谱进行均值和方差的计算，在均值和方差组成的二维平面内确定有效储层的孔隙度和方差下限值，进一步进行有效储层识别；
结合风化壳储层沉积相带的发育情况、上覆地层倾角的大小和电成像孔隙度谱均值和方差分布情况的数据，识别出风化壳白云岩的有效储层。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述建立风化壳白云岩储层测井沉积相带解释模型包括：
基于野外露头观察数据，研究岩溶风化壳沉积规律；
研究岩溶风化壳在电成像测井成像图像上的沉积特征；
通过实际岩心数据对电成像图像进行刻度，给出不同岩溶风化壳沉积相带对应的电成像图像的典型特征；
综合建立基于测井信息的岩溶风化壳白云岩沉积相带解释模型。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述风化壳沉积相带解释模型从顶部到底部的纵向上划分为风化壳残积层、垂直渗流带、水平潜流带和基岩四个相带。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，不同沉积相带与有效储层之间的对应关系为：垂直渗流带发育好储层，水平潜流带发育一般储层或者差储层，残积层和基岩不发育储层。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在储层所处有利沉积相带基础上，地层倾角大于20度，其储层产能能够达到工业产能；地层倾角小于20度，其储层产能达不到工业产能要求。
6.一种岩溶风化壳白云岩有效储层的识别装置，其特征在于，该装置包括：
解释模型建立模块，用于根据岩溶风化壳沉积规律，结合野外露头观察数据和岩心标定电成像测井数据，建立风化壳白云岩储层测井沉积相带解释模型；
特征图版库建立模块，与所述解释模型建立模块相连接，用于通过风化壳白云岩储层测井不同沉积相带电成像图像特征分析，建立风化壳白云岩储层不同沉积相带的特征图版库；
对应关系建立模块，与所述特征图版库建立模块相连接，用于根据所述特征图版库中的特征图版，并基于不同岩溶相带电成像典型特征和油田现场实际试油数据，建立不同岩溶相带和有效储层的对应关系；
第一储层识别模块，与所述对应关系建立模块相连接，用于利用电成像测井定量计算储层上覆地层界面的倾角，再由地层界面的倾角和有效储层产能确定的二维平面内进行有效储层的识别；
第二储层识别模块，与所述第一储层识别模块相连接，用于基于电成像孔隙度谱进行均值和方差的计算，在均值和方差组成的二维平面内确定有效储层的孔隙度和方差下限值，进一步进行有效储层识别；
第三储层识别模块，与所述第二储层识别模块相连接，用于结合风化壳储层沉积相带的发育情况、上覆地层倾角的大小和电成像孔隙度谱均值和方差分布情况的数据，识别出风化壳白云岩的有效储层。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括：
输入模块，与所述解释模型建立模块相连接，用于将野外露头观察数据和岩心标定电成像测井数据输入。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括：
识别结果输出模块，与所述第三储层识别模块相连接，用于将识别结果输出。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，还包括：
所述识别结果输出模块为一显示屏或一打印机。
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