CN102373923A - 一种储层识别方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种储层识别方法；依据不同测井仪器的探测深度特性，分出4个贴井壁区带、近井壁区带、远离井壁区带和超远离井壁区带；利用微CT孔隙分析、电成像谱解析技术提取贴井壁区带地层缝洞发育信息；基于偶极声波测井资料得到近井壁区带地层缝洞发育情况；基于小角度近垂直方位反射声波测井资料得到远离井壁区带地层缝洞发育情况；基于井旁地震道数据发现超远离井壁区带地层中的缝洞发育带；在上述4个探测深度区带缝洞信息提取的基础上给出储层是否具备工业产能；建立了具有深度探测梯次和方位定向能力的有效储层识别方法，提高了有效性储层识别符合率，为我国主力油田实施“稀井高产、少井高效”的战略目标提供了强有力的技术保障。

Description

一种储层识别方法

技术领域

本发明涉及碳酸盐岩、火山岩、碎屑岩等非均质复杂储层，利用一种具有深度探测梯次和方位定向能力的测井技术系列进行有效储层识别的方法。

背景技术

随着油气田勘探、开发的不断深入，国内多数油田主体部位已进入高成熟勘探阶段，勘探对象陆续由构造油气藏转向岩性与地层等隐蔽油气藏，石油勘探的重点也已进入岩性、前陆、深层和老区四大领域，勘探开发的难度不断加大。以碳酸盐岩、火山岩等为代表的非均质复杂缝洞储层是目前国内油气勘探开发的热点，同时也是储层测井评价的难点。大量研究证明，控制储层生产能力的主要因素是孔隙的储集空间类型、大小、连通性等。但是碳酸盐岩等缝洞储层岩性横向变化快、非均质性极强、基质孔隙度普遍较低，裂缝孔洞型及未全充填的洞穴型缝洞储层产量较高，而纯裂缝型储层及孔洞型储层一般为干层或产量偏低，因此如何利用测井资料准确进行有效储层识别进而为油田开发提供必要的技术支持已经成为碳酸盐岩储层解释评价的基础和关键。

有效储层是指在现有经济技术条件下能够达到商业产能的储层。不同的油田和不同类型的储层对于储层有效性的定义也不一样，例如在西南油气田碳酸盐岩储层深度在3000-4000米、产量达到产气1万方/日、产油5方/日以上为有效储层。深度大于4000米后，产气量大于2万方/日才为有效储层。而对深度大于4000米的大庆深层火山岩气藏，产气量在8万方/日以上才算有效储层。由于国内缝洞储层非均质性和低孔低渗现象严重，测井评价和试油结果的符合率一直较低，准确判断碳酸盐岩储层有效性已经成为制约油气勘探成败的最关键环节之一。同时对于降低试油成本、准确计算可采储量都至关重要。

通过文献调研发现，以往对有效储层的识别方法大都基于以下技术思路：首先利用成像资料定性确定储层的储集空间类型，其次依据常规资料计算的有效孔隙度来划分储集空间大小，最后基于斯通利波能量衰减等判断储层的渗透性。尽管这种方法在油田现场应用取得了一定效果，却存在很大的主观性和多解性。国内某油田研发的远探测声波测井仪虽然有效地提升了探测深度，但其仪器结构和测量原理仍以传统滑行波理论为基础，用软件后期处理方法分离反射波信号，而不是直接探测反射波。这就导致：1)叠加在后续波中的反射波信号太弱，信噪比低，提取难度大，因而多解性问题十分突出；2)测量结果不具方向识别能力。这两点使该技术的进一步完善与提高受到很大制约。在实际试油过程中经常发现，井壁缝洞发育并不代表井旁缝洞发育；相反，井壁缝洞不发育也不代表井旁缝洞一定不发育。这就给有效储层的准确识别带来了极大困难。此外，现有测井仪器的有效探测深度一般多分布在0-1.5米范围内，难以了解井外更远处储层横向变化或井壁裂缝延伸及发育情况，测井解释结果经常与试油结果出现矛盾，因此迫切需要研究以直接测量反射波能量衰减为基础的深探测测井仪器及其测井资料的处理解释方法。近年来，随着我们对微CT、电成像处理、偶极声波反射波信息提取和小角度近垂直方位反射声波测井等技术的深入研究，已经具备了对贴井壁、近井壁、中远离井壁和超远离井壁四种状态下的储层缝洞信息提取和分析的能力，从而开创了解决有效储层识别性问题的全新技术思路。

发明内容

本发明的目的是提供一种有效的、具有可操作性的利用具有深度探测梯次和方位定向能力的有效储层识别方法，极大提高缝洞储层有效储层识别的符合率。

为了实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

步骤1：依据不同测井仪器的探测深度特性，首先从井轴出发沿径向划分出4个不同半径又彼此相连的同心圆(环)探测区带，分别是：0-0.1米的贴井壁区带、0.1-1米的近井壁区带、1-10米中远离井壁区带和＞10米超远离井壁区带。

步骤2：利用微CT孔隙分析、电成像谱解析技术，计算出反映储层孔隙连通性的CT谱和电成像孔隙度谱，提取0-0.1米贴井壁区带地层缝洞发育信息。

步骤3：基于偶极声波测井资料，提取相关反射波信息，得到0.1-1米近井壁区带地层缝洞发育情况。

步骤4：基于小角度近垂直方位反射声波测井资料，提取垂直反射方位声波测井信息，得到1-10米内井周全方位中远离井壁区带地层缝洞发育情况。

步骤5：基于井旁地震道数据，提取井间裂缝、溶洞发育信息，发现＞10米超远离井壁区带地层中的缝洞发育带。

步骤6：在上述4个探测深度区带缝洞信息提取的基础上，给出该储层在现有经济技术条件下是否具备工业产能的最终判断。

所述步骤1中，本发明基于现有仪器的探测特性，提出了贴井壁、近井壁、中远离井壁和超远离井壁4个探测深度区带的划分，核心内涵是：只要确定了其中某一深度区带及其后续区带是有效的，则该储层在现有经济技术条件下能够达到商业产能，即可判为有效储层。

所述步骤2中，本发明首次将CT技术和电成像谱技术有机结合起来进行储层有效性的评价，其核心是采用高分辨率CT谱刻度测井成像谱，使测井成像谱对孔隙结构的定量计算第一次建立在可检验基础上。高分辨率CT能够对岩心进行直观的快速三维成像，能够定量获得基质、次生缝洞等不同尺度孔隙的大小以及孔隙与孔隙之间的相互连通性参数，结合电成像谱解析技术提供的孔隙度谱谱形信息，能够精细刻画贴井壁(0-0.1米)范围内缝洞的发育情况。

所述步骤3中，本发明提出利用偶极声波反射波信息进行储层有效性评价。虽然偶极声波测井并不是一种全新的测井技术，但其反射波信息的提取方法是本发明首次提出。通过分析探测器接收到的纵波和横波反射波列信号，可以了解井旁地层的构造、裂缝、溶洞等信息，解决近井壁(0.1-1米)地层缝洞是否发育的评价问题。

所述步骤4中，小角度近垂直方位反射声波测井技术采用声波相控阵技术，其声波发射探头能够向一定方位角范围内的某一侧井壁辐射声波脉冲，该声波脉冲透过井壁进入地层后被井旁地层界面或裂缝反射回井内并被接收探头接收，通过对反射声波信号的分析可以评价井旁地层界面的距离和方位，以最直接方式解决井周全方位中远离井壁(1-10米)地层缝洞是否发育的评价问题。

所述步骤5中，本发明提出了一种利用井旁地震道记录提取井间裂缝、溶洞信息的方法。其技术核心是，以发明人先期提出的非线性逐点变骨架声波地层孔隙度方程计算出不含裂缝、溶洞信息的地层孔隙度背景值，以此为约束，反演出井旁不含裂缝、溶洞信息的背景地震剖面，然后再与测量地震剖面进行与或叠加运算，从而定量提取超远离井壁(＞10米)地层缝洞信息发育情况。

所述步骤6中，根据步骤1、2、3、4和5提取的具有不同探测深度和方位定向能力的地层缝洞发育信息，综合进行有效储层识别。

与以往有效储层识别的直接或者间接识别技术方法相比，本发明具有两个显著特点：1)在现有成熟的测井系列基础上，创新性的引入高分辨率微CT技术，并利用岩石CT谱对电成像孔隙度谱进行精确刻度，从而将其转化为技术上易于实现的工程应用；2)发明中创造性的提出了具有深度探测梯次和方位定向能力的有效储层识别技术，其核心内涵不仅涵盖了贴井壁和近井壁地层缝洞发育信息，同时还融合了中远离井壁、超远离井壁地层缝洞发育信息，真正实现了由井壁到井旁深度梯次变化的储层有效性评价，对油田勘探开发具有非常高的应用价值。

附图说明

图1是基于微CT的岩石CT谱的计算流程图。

图2是Cifsun多井测井解释软件平台上基于电成像测井的孔隙度谱定量计算流程图。

图3偶极声波反射波提取原理图

图4小角度近垂直方位反射声波测井原理示意图

具体实施方式

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。

1.基于不同测井仪器的径向分辨率，首先划分出4个探测深度区带

根据油田现场获得的不同测井资料，确定其所属测井仪器系列，进而对照该测井仪器的特性参数，划分出贴井壁、近井壁、中远离井壁和超远离井壁4个区带。

2.利用微CT和电成像测井资料分别计算CT谱和电成像孔隙度谱

对岩心三维高分辨率图像序列进行预处理(主要包括去噪、光滑、滤波等)，进而通过二值化将所有像素划分为孔隙、骨架两种组份，并在此基础之上进行三维重建，最后在三维空间中分析孔隙度、孔隙半径及其分布，获得岩心高分辨率CT谱。如图1所示。

通过在CifSun多井测井解释软件平台上开发的电成像孔隙度谱的计算模块，实现了基于电成像测井的孔隙度谱定量计算。如图2所示。

本发明中该步骤的核心是：利用能够真实、直观对岩石孔隙空间及其连通性进行刻画的CT谱对基于电成像资料获得的孔隙度谱进行精确刻度，建立孔隙度谱与地层缝洞之间的对应关系，将其转化为实际可操作的有效储层识别方法，同时考虑到电成像资料的径向探测深度，因此该方法重点解决贴井壁(0-0.1米)有效储层评价问题。这点是以往技术所不具备的。

3.基于偶极声波测井资料提取偶极声波反射波信息

以往对偶极声波测井信息的处理，都局限在对纵、横波首波初至时间的提取，进而确定地层的纵、横波速度，判别地层的各项异性。本发明提出了偶极声波测井反射信息提取的全新思路，如图3所示。通过建立非均质复杂缝洞储层模型，结合三维有限元、有限差分模拟方法以及工程物理实验测量，形成具有较高分辨率和信噪比的反射成像方法，以此为基础提取井旁介质的构造、裂缝、溶洞等信息，解决近井壁(0.1-1米)地层有效储层评价。

4.基于小角度近垂直方位反射声波资料提取垂直反射方位声波测井信息

虽然已有的远探测声波成像测井技术可以探测到距井周10米范围内的小型地质构造及裂缝、溶洞发育带，但其实质仍然是利用滑行波的信息，测井评价过程中的多解性和不确定性因素难以克服。为此，本发明采用声波相控阵技术，控制声波发射探头向一定方位角范围内的某一侧井壁辐射声波脉冲，通过小角度近似垂直接收的方式获取声波测井信息(如图4所示)，进而提取垂直反射方位声波测井信息，分析井旁裂缝、溶洞的方位和距离，以最直接方式解决井周全方位中远离井壁(1-10米)地层有效储层精确定向评价问题。

5.基于井旁地震道信息，提取井间裂缝、溶洞地质信息

在测井资料探测深度范围之外几百米范围内有效储层的识别需要借助于地震资料来研究。因此本发明中首先根据非均质缝洞储层基质孔隙度计算方法准确计算出储层的基质孔隙度，用其结果来约束过井地震剖面的反演，得到基质孔隙度的地震剖面分布图；其次基于电成像等资料计算出储层的裂缝孔隙度，在裂缝孔隙度计算结果的约束下重新对过井地震剖面的进行反演；最后将两次过井地震剖面的反演结果进行叠加，最终获得包含储层裂缝、溶洞分布信息的叠加地震剖面，从而解决超远离井壁(＞10米)地层有效储层评价。

6.综合贴井壁、近井壁、中远离井壁和超远离井壁地层缝洞发育信息进行有效储层识别。

在前期贴井壁、近井壁、中远离井壁和超远离井壁地层缝洞信息提取的基础上，进行有效储层综合识别，其识别结果包含了储层在深度梯次和方位上的有效信息，为后期油田现场酸化、压裂等工程技术方案制定提供了技术支持和保障。

Claims (7)

1.一种储层识别方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：依据不同测井仪器的探测深度特性，首先从井轴出发沿径向划分出4个不同半径又彼此相连的同心圆或环探测区带，分别是：0-0.1米的贴井壁区带、0.1-1米的近井壁区带、1-10米中远离井壁区带和＞10米超远离井壁区带；

步骤2：利用微CT孔隙分析、电成像谱解析技术，计算出反映储层孔隙连通性的CT谱和电成像孔隙度谱，提取0-0.1米贴井壁区带地层缝洞发育信息；

步骤3：基于偶极声波测井资料，提取相关反射波信息，得到0.1-1米近井壁区带地层缝洞发育情况；

步骤4：基于小角度近垂直方位反射声波测井资料，提取垂直反射方位声波测井信息，得到1-10米内井周全方位中远离井壁区带地层缝洞发育情况；

步骤5：基于井旁地震道数据，提取井间裂缝、溶洞发育信息，发现＞10米超远离井壁区带地层中的缝洞发育带；

步骤6：在上述4个探测深度区带缝洞信息提取的基础上，给出该储层在现有经济技术条件下是否具备工业产能的最终判断。

2.根据权利要求1所述的一种储层识别方法，其特征在于：

步骤1中，根据油田现场获得的不同测井资料，确定其所属测井仪器系列，进而对照该测井仪器的探测深度参数，划分出贴井壁、近井壁、中远离井壁和远离井壁4个区带。

3.根据权利要求1所述的一种储层识别方法，其特征在于：

步骤2中，通过对岩心三维高分辨率图像序列进行预处理，去噪、光滑、滤波，进而通过二值化将所有像素划分为孔隙、骨架两种组份，并在此基础之上进行三维重建，最后在三维空间中分析孔隙度、孔隙半径及其分布，获得岩心高分辨率CT谱，利用CT谱对基于电成像资料获得的孔隙度谱进行精确刻度，建立孔隙度谱与地层缝洞之间的对应关系，将其转化为实际可操作的有效储层识别方法。

4.根据权利要求1所述的一种储层识别方法，其特征在于：

步骤3中，基于偶极声波测井提取声波反射波信息进行有效储层的识别；通过建立含缝洞非均质复杂储层模型，结合三维有限元、有限差分模拟方法以及工程物理实验测量，形成具有较高分辨率和信噪比的反射成像方法，提取井旁地层的构造、裂缝、溶洞等信息。

5.根据权利要求1所述的一种储层识别方法，其特征在于：

步骤4中，采用声波相控阵技术，控制声波发射探头向一定方位角范围内的某一侧井壁辐射声波脉冲，通过小角度近似垂直接收的方式获取声波测井信息，进而提取近垂直方位反射声波测井信息，直接分析井旁裂缝、溶洞的方位和距离。

6.根据权利要求1所述的一种储层识别方法，其特征在于：

步骤5中，首先根据非均质缝洞储层基质孔隙度计算方法准确计算出储层的基质孔隙度，用其结果来约束过井地震剖面的反演，得到基质孔隙度的地震剖面分布；其次基于电成像等资料计算出储层的裂缝孔隙度，在裂缝孔隙度计算结果的约束下重新对过井地震剖面的进行反演，将两次过井地震剖面的反演结果进行叠加，最终获得井旁地震道储层裂缝、溶洞分布特征，完成超远离井壁储层有效性识别。

7.根据权利要求1所述的一种储层识别方法，其特征在于：

步骤6中，有效储层的识别包括了贴井壁、近井壁、中远井壁和超远井壁地层缝洞发育信息，形成了一种具有深度探测梯次和方位定向能力的有效储层识别技术。

Images