CN103077548A

CN103077548A - 碳酸盐岩缝洞型油藏溶蚀孔洞储集体分布模型的建模方法

Info

Publication number: CN103077548A
Application number: CN2012101490795A
Authority: CN
Inventors: 李阳; 袁向春; 胡向阳; 侯加根; 李江龙; 王光付; 张宏方; 权莲顺; 孔庆莹
Original assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Sinopec Exploration and Production Research Institute
Current assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Sinopec Exploration and Production Research Institute
Priority date: 2012-05-14
Filing date: 2012-05-14
Publication date: 2013-05-01
Anticipated expiration: 2032-05-14
Also published as: CN103077548B

Abstract

本发明提供了一种碳酸盐岩缝洞型油藏溶蚀孔洞储集体分布建模方法，属于碳酸盐岩油藏三维地质建模领域。本发明依据溶蚀孔洞储集体发育受控于大型溶洞分布的特点建立建模目标地层的碳酸盐岩缝洞型油藏溶蚀孔洞储集体分布模型。本发明考虑了溶蚀孔洞储集体在储集体空间尺度及规模上与大型溶洞等其它类型储集体的巨大差异，单独建立溶蚀孔洞储集体模型，可以更精细刻画溶蚀孔洞储集体三维分布；而且，本发明建立了距大型溶洞的距离与溶蚀孔洞储集体发育的定量概率关系，在其约束下所建模型更客观地反映了溶蚀孔洞储集体的分布规律，建立了更客观、更真实的溶蚀孔洞储集体三维分布模型，提高了缝洞型碳酸盐岩油藏地质模型的精度。

Description

碳酸盐岩缝洞型油藏溶蚀孔洞储集体分布模型的建模方法

技术领域

本发明属于碳酸盐岩油藏三维地质建模领域，具体涉及一种碳酸盐岩缝洞型油藏溶蚀孔洞储集体分布模型的建模方法。

背景技术

三维地质建模是油田开发地质研究的关键，储集体三维分布模型是油藏三维地质模型的核心内容。

已有的成熟的建模方法主要针对常规沉积成因的碎屑岩储层，不适用于古岩溶作用(即喀斯特作用)形成的以大型溶洞、溶蚀孔洞和裂缝为储集空间的碳酸盐岩缝洞型储集体。目前对该类储集体建模的研究开展较少，国内相关的研究开始于本世纪初，比如王根久，王桂宏，余国义等人提出的“塔河碳酸盐岩油藏地质模型[J]”(石油勘探与开发，2002，29(1)：109-111)；杨辉廷，江同文，颜其彬等人提出的“缝洞型碳酸盐岩储层三维地质建模方法初探[J]”(大庆石油地质与开发，2004，23(4)：11-16)；张淑品，陈福利，金勇等人提出的“塔河油田奥陶系缝洞型碳酸盐岩储集层三维地质建模[J]”(石油勘探与开发，2007，34(4)：175-180)；赵敏，康志宏，刘洁等人提出的缝洞型碳酸盐岩储集层建模与应用[J](新疆石油地质，2008，29(3)：318-320)。

溶蚀孔洞储集体尺度较小，发育具有相当强的随机性，成因上，溶蚀孔洞储集体往往与大型溶洞伴生。而上述的现有方法往往立足于地震资料，建立的模型仅能表征大型溶洞储集体的三维分布，其缺点是忽略了仅次于大型溶洞的重要储集空间——溶蚀孔洞储集体。另外，现有方法在建模过程中缺乏地质规律的约束，即储集体展布规律的约束，较少考虑岩溶的成因控制，单纯使用井、震资料直接模拟储集体分布，往往与地质实际有较大差异，其精度相对于地震资料分辨率无明显改善，显然现有方法不能满足碳酸盐岩缝洞型油藏三维地质精细建模的要求。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术中存在的难题，提供一种碳酸盐岩缝洞型油藏溶蚀孔洞储集体分布模型的建模方法，建立符合地质规律，能够客观反映溶蚀孔洞储集体三维分布的模型，提高缝洞型碳酸盐岩油藏地质模型的精度。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种碳酸盐岩缝洞型油藏溶蚀孔洞储集体分布模型的建模方法，所述方法依据溶蚀孔洞储集体的发育受控于大型溶洞储集体分布的特点建立建模目标地层的碳酸盐岩缝洞型油藏溶蚀孔洞储集体分布模型。

所述方法包括以下步骤：

(1)在有取心资料或成像测井资料的单井上直观识别溶蚀孔洞储集体发育段；

(2)对步骤(1)中识别的溶蚀孔洞储集体发育段标定常规测井曲线，建立常规测井曲线识别溶蚀孔洞储集体的定量标准，以此定量标准在没有成像测井和取心资料的单井上识别溶蚀孔洞储集体发育段；

(3)在单井上测量步骤(1)和步骤(2)中识别出的溶蚀孔洞储集体发育段与各个相邻的大型溶洞储集体的距离，并统计每个距离内单井上溶蚀孔洞储集体发育段的厚度与建模目标地层的总厚度的百分比，以此百分比作为距大型溶洞储集体不同距离内溶蚀孔洞储集体的发育概率，然后以距大型溶洞储集体的距离为横坐标、溶蚀孔洞储集体的发育概率为纵坐标做出距离与发育概率的散点图，并对该散点图进行拟合得到距离与溶蚀孔洞储集体发育概率的曲线图；

(4)根据步骤(3)中的距离与溶蚀孔洞储集体发育概率的曲线图得到距离与溶蚀孔洞储集体发育概率的定量关系，然后计算出建模目标地层中任意位置的溶蚀孔洞储集体发育概率；

(5)以步骤(1)和步骤(2)中识别出的溶蚀孔洞储集体发育段为样本数据，在不同的岩溶带和不同的岩溶地貌单元内分别进行实验变差函数拟合，得出相应的实验变差函数；所述实验变差函数包括溶蚀孔洞储集体发育的主变程、次变程、垂向变程和主变程方位角；所述岩溶带包括表层溶蚀带、垂向渗滤岩溶带、径流溶蚀带和潜流溶蚀带，所述岩溶地貌单元包括高地、斜坡和洼地；

(6)以步骤(1)和步骤(2)中识别的单井溶蚀孔洞储集体发育段数据作为硬数据，以步骤(4)中得到的溶蚀孔洞储集体的发育概率为协同变量，采用步骤(5)中得到的实验变差函数，利用序贯指示模拟算法模拟溶蚀孔洞储集体三维分布，得到建模目标地层的碳酸盐岩缝洞型油藏溶蚀孔洞储集体分布模型。

所述步骤(1)中的所述直观识别溶蚀孔洞储集体发育段是这样实现的：对于有取心资料的，在岩心上的溶蚀形成的孔洞即为溶蚀孔洞储集体；对于有成像测井资料的，在成像测井图像上的暗色斑块即为溶蚀孔洞储集体，这些暗色斑块随机分布或似层状分布；带有溶蚀孔洞储集体的发育层段即为溶蚀孔洞储集体发育段。

所述步骤(2)具体如下：对步骤(1)中识别出的溶蚀孔洞储集体发育段的位置所对应的常规测井曲线的数值进行统计，将统计得到的数值作为识别溶蚀孔洞储集体的定量标准，用此定量标准在没有成像测井资料和岩心资料的单井上识别溶蚀孔洞储集体发育段；所述常规测井曲线包括深侧向电阻率曲线、浅侧向电阻率曲线、声波时差曲线、密度曲线、中子孔隙度曲线以及井径曲线。

目前缝洞型碳酸盐岩油藏地质建模中尚无针对溶蚀孔洞储集体的建模方法，本发明填补了碳酸盐岩油藏溶蚀孔洞储集体建模的空白，对该类油藏精细描述、数值模拟及开发方案的合理制定有重要的实际意义。本发明方法的有益效果具体如下：

(1)本发明考虑了溶蚀孔洞在储集体空间尺度及规模上与大型溶洞等其它类型储集体的巨大差异，单独建立溶蚀孔洞储集体模型，可以更精细刻画溶蚀孔洞储集体三维分布；

(2)本发明考虑了溶蚀孔洞储集体发育受控于大型溶洞储集体分布的特点，在建模过程中建立了距大型溶洞储集体的距离与溶蚀孔洞储集体发育的定量概率关系，在其约束下所建模型更客观地反映了溶蚀孔洞储集体的分布规律，与地质实际吻合更好；

(3)本发明提出了大型溶洞储集体相控约束下的溶蚀孔洞储集体分布建模方法，加入了溶蚀孔洞储集体成因为主要内容的地质规律约束，建立了更客观、更真实的溶蚀孔洞储集体三维分布模型，从而提高了缝洞型碳酸盐岩油藏地质模型的精度。

附图说明

图1是本发明碳酸盐岩缝洞型油藏溶蚀孔洞储集体分布建模方法的步骤框图。

图2是本发明实施例中距大型溶洞储集体最短距离与溶蚀孔洞储集体发育概率的定量关系。

图3是本发明实施例中所建立的缝洞型油藏溶蚀孔洞储集体分布模型。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述：

本发明方法充分考虑了岩溶发育模式对溶蚀孔洞储集体展布的控制作用，在建模过程中加强了地质规律的约束，提高了碳酸盐岩溶蚀孔洞储集体建模的精度。

本发明方法首先依据钻井、取心、常规测井及成像测井资料进行单井溶蚀孔洞储集体发育段的识别；然后依据溶蚀孔洞储集体发育受控于大型溶洞储集体分布的特点，统计建立溶蚀孔洞储集体距大型溶洞储集体的距离与其发育概率的定量关系，以此作为模拟的协同变量，并分析实验变差函数；最后通过序贯指示模拟算法建立溶蚀孔洞储集体的三维分布模型。

以某油田某区块奥陶系油藏为例，利用本发明方法建立大型溶洞储集体三维分布模型，如图1所示，包含以下6个步骤：

(1)在有取心或成像测井资料的单井上直观识别溶蚀孔洞储集体发育段，直观识别溶蚀孔洞储集体发育段的依据是：对于有取心资料(又称为岩心资料)的，在岩心上的溶蚀形成的孔洞即为溶蚀孔洞储集体；对于有成像测井资料的，在成像测井图像上的暗色斑块即为溶蚀孔洞储集体，这些暗色斑块随机分布或似层状分布；带有溶蚀孔洞储集体的发育层段即为溶蚀孔洞储集体发育段；

(2)对步骤(1)中识别的溶蚀孔洞储集体发育段标定常规测井曲线，建立常规测井曲线识别溶蚀孔洞储集体的定量标准，以此在没有成像测井或岩心资料的单井上识别溶蚀孔洞储集体发育段；

所述标定常规测井曲线是这样实现的：对步骤(1)中识别的识别出的溶蚀孔洞储集体的常规测井曲线的数值进行统计，所述常规测井曲线包括深侧向电阻率、浅侧向电阻率、声波时差、密度、中子孔隙度以及井径曲线，将统计得到的深侧向电阻率、深浅侧向电阻率幅度差、声波时差、密度、中子孔隙度以及井径曲线数值范围作为识别溶蚀孔洞储集体的定量标准，用此定量标准在没有成像测井资料和取心资料的单井上识别溶蚀孔洞储集体发育段。

本实施例中的定量识别标准为：

深侧向电阻率20Ω·m＜RD＜200Ω·m；

深浅电阻率幅度差＞5Ω·m；

声波时差AC＞48μs/ft；

密度DEN＜2.7g/cm³；

中子孔隙度CNL＞2％；

井径表现为轻微扩径；

自然伽玛GR＜15API。

(3)测量步骤(1)和步骤(2)中识别出的单井溶蚀孔洞储集体发育段与相邻大型溶洞储集体的距离(与溶蚀孔洞储集体发育段相邻的大型溶洞储集体可能不止一个，如有多个大型溶洞储集体，则要统计距各个大型溶洞储集体的距离得到多个距离。)，统计距大型溶洞储集体不同距离内(该“不同距离”就是前述的统计出的单井上溶蚀孔洞储集体发育段与相邻的大型溶洞储集体之间的多个距离)单井上溶蚀孔洞储集体的发育的厚度与建模目标地层的总厚度的百分比，以此百分比作为距大型溶洞储集体不同距离内溶蚀孔洞储集体的发育概率，然后以距大型溶洞储集体的距离为横坐标，溶蚀孔洞储集体的发育概率为纵坐标做出距离与发育概率的散点图，并对散点图进行拟合得到不同的距离对应不同的发育概率的曲线图，如图2所示；

(4)根据步骤(3)中曲线图得到的定量关系，计算出建模目标地层中任意位置的溶蚀孔洞储集体的发育概率；

(5)以步骤(1)和步骤(2)中识别的单井溶蚀孔洞储集体发育段为样本数据，分岩溶带，岩溶地貌单元分别计算进行实验变差函数拟合(请参考DeutschC.V and Journel A.GSLIB：geostatistical software library and users guide，New York：Oxford University Press，1992)，得出相应的实验变差函数(所述变差函数是描述区域化变量空间相关性的工具，通过调整参数得到合理的变差函数

其中，u是空间中的一个点，h是空间中两点间的距离)，包括溶蚀孔洞储集体发育的主变程、次变程、垂向变程和主变程方位角，如表1中所示。所述岩溶带包括表层溶蚀带、垂向渗滤岩溶带、径流溶蚀带和潜流溶蚀带，所述岩溶地貌单元包括高地、斜坡和洼地。

表1

(6)以步骤(1)和步骤(2)中识别的单井溶蚀孔洞储集体发育段的位置数据作为硬数据，以步骤(4)中得到的溶蚀孔洞储集体发育概率为协同变量，采用步骤(5)中得到的变差函数，采用序贯指示模拟算法(请参考Deutsch C.Vand Journel A.GSLIB：geostatistical software library and users guide，New York：Oxford University Press，1992)模拟溶蚀孔洞储集体三维分布，得到碳酸盐岩缝洞型油藏溶蚀孔洞储集体分布模型，如图3所示，图中的深色部分就是模拟出的溶蚀孔洞储集体。

本发明在碳酸盐岩储层建模领域的应用前景非常大，填补了碳酸盐岩油藏溶蚀孔洞储集体建模的空白，对该类油藏精细描述、数值模拟及开发方案的合理制定有重要的实际意义。

上述技术方案只是本发明的一种实施方式，对于本领域内的技术人员而言，在本发明公开了应用方法和原理的基础上，很容易做出各种类型的改进或变形，而不仅限于本发明上述具体实施方式所描述的方法，因此前面描述的方式只是优选的，而并不具有限制性的意义。

Claims

1.一种碳酸盐岩缝洞型油藏溶蚀孔洞储集体分布模型的建模方法，其特征在于：所述方法依据溶蚀孔洞储集体的发育受控于大型溶洞储集体分布的特点建立建模目标地层的碳酸盐岩缝洞型油藏溶蚀孔洞储集体分布模型。

2.根据权利要求1所述的碳酸盐岩缝洞型油藏溶蚀孔洞储集体分布模型的建模方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的碳酸盐岩缝洞型油藏溶蚀孔洞储集体分布模型的建模方法，其特征在于：所述步骤(1)中的所述直观识别溶蚀孔洞储集体发育段是这样实现的：对于有取心资料的，在岩心上的溶蚀形成的孔洞即为溶蚀孔洞储集体；对于有成像测井资料的，在成像测井图像上的暗色斑块即为溶蚀孔洞储集体，这些暗色斑块随机分布或似层状分布；带有溶蚀孔洞储集体的发育层段即为溶蚀孔洞储集体发育段。

4.根据权利要求2所述的碳酸盐岩缝洞型油藏溶蚀孔洞储集体分布模型的建模方法，其特征在于：所述步骤(2)具体如下：对步骤(1)中识别出的溶蚀孔洞储集体发育段的位置所对应的常规测井曲线的数值进行统计，将统计得到的数值作为识别溶蚀孔洞储集体的定量标准，用此定量标准在没有成像测井资料和岩心资料的单井上识别溶蚀孔洞储集体发育段；所述常规测井曲线包括深侧向电阻率曲线、浅侧向电阻率曲线、声波时差曲线、密度曲线、中子孔隙度曲线以及井径曲线。