CN103675906B - 用于提高复杂碎屑岩储层预测精度的多控储层预测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于提高复杂碎屑岩储层预测精度的多控储层预测方法，属于地球物理储层预测领域。所述方法包括以下步骤：(1)依据地质研究成果获取成藏组合模式，再根据所述成藏组合模式求取约束因子；所述成藏组合模式包括下生上储型组合模式和上生下储型组合模式，所述约束因子包括井点约束因子Fw和空间约束因子Fs；(2)空间约束因子控制下的储层预测：利用步骤(1)得到空间约束因子Fs对地震属性结果进行约束得到多控约束下的富气储层预测成果，具体是利用下面的公式进行预测：Ag＝A*Fs，其中，Ag是所述的多控约束下的富气储层预测结果，A是地震属性值。利用本发明极大提高了储层预测的精度。

Description

用于提高复杂碎屑岩储层预测精度的多控储层预测方法

技术领域

本发明属于地球物理储层预测领域，具体涉及一种用于提高复杂碎屑岩储层预测精度的多控储层预测方法。

背景技术

地震储层预测是20世纪80年代为适应油气田勘探开发新需求而提出的一种新概念，其技术包括地震岩性预测技术、物性预测、流体检测技术和综合评价技术；由于针对不同地质目标和不同勘探开发阶段解决问题的差异性和阶段性，储层预测的思想、方法、技术存在较大的差异性；从而形成众多的分支学科，如地震地层学、地震沉积学、地震储层地质学等。具体到方法技术，则主要包括狭义的属性技术和反演技术。属性本身又可分为几何属性、运动学属性、动力学属性和统计学属性等；地震反演按井的作用可分为井震联合反演，井控反演和无井反演，按叠前叠后又可分为叠前反演和叠后反演，按算法又可分为线性和非线性。但目前方法技术应用均有其局限性和适应性问题，因此不同方法技术地震储层预测结果存在较大的差异性，如何评价消除储层预测结果的多解性，寻找烃类富集储层更好服务于油气勘探开发是目前地震储层预测面临的一项挑战。

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，提供一种用于提高复杂碎屑岩储层预测精度的多控储层预测方法，是针对复杂碎屑岩储层“储层四性”地震预测多解性强、含油(气)性预测难问题，提出的利用成藏要素空间组合关系控制地震储层预测结果，减少地震储层预测多解性，提高储层预测精度；可用于复杂碎屑岩储层预测领域。利用成藏控制因素约束复杂碎屑岩储层地震预测结果，解决了地震储层预测多解性强的问题，提高富油(气)储层预测精度，为勘探开发选区评价和井位部署提供准确可靠的依据

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种用于提高复杂碎屑岩储层预测精度的多控储层预测方法，所述方法包括以下步骤：

(1)依据地质研究成果获取成藏组合模式，再根据所述成藏组合模式求取约束因子；所述成藏组合模式包括下生上储型组合模式和上生下储型组合模式，所述约束因子包括井点约束因子Fw和空间约束因子Fs；

(2)空间约束因子控制下的储层预测：

利用步骤(1)得到空间约束因子Fs对地震属性结果进行约束得到多控约束下的富气储层预测成果，具体是利用下面的公式进行预测：

Ag＝A*Fs

其中，Ag是所述的多控约束下的富气储层预测结果，A是地震属性值。

所述步骤(1)中所述根据所述成藏组合模式求取约束因子是这样实现的：

(11)求取井点约束因子，具体如下：

(111)如果成藏组合模式是下生上储型成藏组合，则采用下式求取井点约束因子：

Fw＝a*Hs(x、y、zs)+b*Hc(x、y、zc)+c*Hg(x、y、zg)

其中，a+b+c＝1

$\mathrm{zs}=\mathrm{Ds}+\frac{1}{2}\mathrm{Hs}(x,y,\mathrm{zs})$

$\mathrm{zc}=\mathrm{Dc}+\frac{1}{2}\mathrm{Hc}(x,y,\mathrm{zc})$

$\mathrm{zg}=\mathrm{Dg}+\frac{1}{2}\mathrm{Hg}(x,y,\mathrm{zg})$

其中：Fw为井点约束因子，Hs(x、y、zs)为井点烃源岩厚度，Hc(x、y、zc)为井点储层厚度，Hg(x、y、zg)为井点盖层厚度，x、y分别为井点处的纵、横坐标，zs为烃源岩深度，zc为储层深度，zg为盖层深度，Ds为烃源岩顶界深度，Dc为储层顶界深度，Dg为盖层顶界深度，a为烃原岩比例系数，b为储层比例系数，c为盖层比例系数；

(112)如果成藏组合模式是上生下储型成藏组合，则采用下式求取井点约束因子：

Fw＝a*Hs(x、y、zs)+b*Hc(x、y、zc)

a+b＝1

$\mathrm{zs}=\mathrm{Ds}+\frac{1}{2}\mathrm{Hs}(x,y,\mathrm{zs})$

$\mathrm{zc}=\mathrm{Dc}+\frac{1}{2}\mathrm{Hc}(x,y,\mathrm{zc})$

其中：Fw为井点约束因子，Hs(x、y、zs)为井点烃源岩厚度，Hc(x、y、zc)为井点储层厚度，x、y分别为井点处的纵、横坐标，zs为烃源岩深度，zc为储层深度，Ds为烃源岩顶界深度，Dc为储层顶界深度，，a为烃原岩比例系数，b为储层比例系数；

(12)、求取空间约束因子Fs：

对步骤(11)求得的井点约束因子Fw进行空间插值即可得到空间约束因子Fs。

所述步骤(12)中进行空间插值是采用最近邻法、算术平均值法、距离反比法、高次曲面插值法、趋势面插值法、最优插值法、样条插值法、径向基函数插值法和克里金插值法中的一种。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明是针对复杂碎屑岩储层地震预测多解性强的问题。采用的方法是利用成藏控制因素构建储层预测约束因子，对地震储层预测结果进行约束，由于约束后预测结果直接与油气成藏要素联系起来，极大提高了储层预测的精度，这对推进油气田的勘探开发能发挥重要的促进和推动作用。

附图说明

图1是成藏组合关系确定井点约束因子控制要素图。

图2是常规地震属性预测得到的地震属性图。

图3是利用本发明方法预测的井区盒3段有利储层分布图。

图4是后期钻井揭示的井区盒3段富气储层厚度图。

图5是本发明用于提高复杂碎屑岩储层预测精度的多控储层预测方法的步骤框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述：

多控储层预测是为解决地震储层预测结果多解性问题提出来的，要实现成藏主控因素约束下储层的关键是如何定量确定不同控油气因素在油气成藏中的作用和如何将成藏控制因素约束地震储层预测结果，从而到达提高储层预测精度的目的；要实现成藏控制下的储层预测，关键是成藏控制要素如何与地震储层预测结果相结合，为此本发明提出了全新的通过成藏控制要素提取地震储层预测约束因子控制地震储层预测结果，使储层预测结果更客观准确。主要发明内容是如何通过成藏控制要素求取地震储层预测约束因子。

本发明是针对复杂碎屑岩储层地震预测多解性强的问题。采用的方法是利用成藏控制因素构建储层预测约束因子，对地震储层预测结果进行约束，由于约束后预测结果直接与油气成藏要素联系起来，极大提高了储层预测的精度，其预测结果运用到实际井位部署中，成功率高于96％，远远超过了地震直接预测结果。

油气成藏基本要素包括宏观地质要素即生储盖和微观要素即孔渗饱，及其由多种地质因素包括断层、构造、水动力特征相互作用形成的空间组合关系；石油地质综合研究油气成藏就是要建立成藏要素空间组合关系；但不同地区不同地质条件下成藏控制因素存在较大的差异，多控储层预测基础就是利用成藏控制要素求取地震储层预测约束因子，以此降低地震储层预测的多解性。

约束因子求取全面系统考虑成藏要素，但对于不同油藏类型，不同要素作用存在差异，约束因子的求取必须根据不同油藏类型合理选择成藏要素的权重。

现阶段要全面考虑影响油气成藏的各项地质要素，从实际操作上存在较大的难度，特别是水动力特征目前尚无有效的方法；另外特定成藏条件下，成藏控制因素可能相对单一，因此约束因子的求取也可根据不同油气成藏条件下的成藏主控因素加以简化；实施例中就根据实施区不同层序油气成藏主控因素的差异性采用不同成藏控制因素求取约束因子。从油气成藏体系而言，油气成藏的关键是是否具有油气成藏的物质基础，即生储盖，因此约束因子求取主要基于生储盖的组合关系。

如何求取约束因子是多控储层预测技术实现的关键，要实现约束因子的提取其原则是从已知到未知的原则，即首先对全地震工区所有钻井揭示的生储盖组合情况进行统计分析，求取井点成藏要素约束因子，然后对求取的井点储层预测约束因子进行空间插值、获得空间约束因子，最后利用空间约束因子对地震储层预测结果进行约束，从而获得富油/气储层空间分布。

如图5所示，本发明方法具体包括以下步骤：

(1)求取约束因子，所述约束因子包括井点约束因子和空间约束因子，井点约束因子的求取与成藏控制因素有关，先求井点约束因子，再求空间约束因子，具体如下：

依据地质研究成果获取成藏组合模式，，确定井点约束因子求取的控制要素；所述成藏组合模式包括下生上储型组合模式和上生下储型组合模式：

获取成藏组合模式的基本步骤包括：1)区域油气地质研究成果解析成藏宏观组合模式；2)在油气成藏宏观组合模式研究的基础上，依据单井测井资料细化油气成藏要素，获取不同区块成藏要素的微观组合；3)在微观组合研究的基础上，确定求取井点约束因子的控制要素；其实现步骤如图1所示，该组合模式是求取约束因子的基础条件，不同生储盖组合，约束因子的求取存在差异：下生上储，必须通盘考虑生储盖求取约束因子；而上生下储型，生烃岩同时承担了盖层的封堵作用，因此一般只考虑生储组合关系、约束因子的求取考虑生烃岩和储层。不同组合井点约束因子求取方法存在差异。

(11)求取井点约束因子Fw，具体如下：

(111)如果成藏组合模式是下生上储型成藏组合，则采用下式求取井点约束因子：

Fw＝a*Hs(x、y、zs)+b*Hc(x、y、zc)+c*Hg(x、y、zg)

其中，a+b+c＝1

$\mathrm{zs}=\mathrm{Ds}+\frac{1}{2}\mathrm{Hs}(x,y,\mathrm{zs})$

$\mathrm{zc}=\mathrm{Dc}+\frac{1}{2}\mathrm{Hc}(x,y,\mathrm{zc})$

$\mathrm{zg}=\mathrm{Dg}+\frac{1}{2}\mathrm{Hg}(x,y,\mathrm{zg})$

其中：Fw为井点约束因子，Hs(x、y、zs)为井点烃源岩厚度，Hc(x、y、zc)为井点储层厚度，Hg(x、y、zg)为井点盖层厚度，x、y分别为井点处的纵、横坐标，zs为烃源岩深度，zc为储层深度，zg为盖层深度，Ds为烃源岩顶界深度，Dc为储层顶界深度，Dg为盖层顶界深度，a为烃原岩比例系数，b为储层比例系数，c为盖层比例系数。

(112)如果成藏组合模式是上生下储型成藏组合，则采用下式求取井点约束因子：

Fw＝a*Hs(x、y、zs)+b*Hc(x、y、zc)

a+b＝1

$\mathrm{zs}=\mathrm{Ds}+\frac{1}{2}\mathrm{Hs}(x,y,\mathrm{zs})$

$\mathrm{zc}=\mathrm{Dc}+\frac{1}{2}\mathrm{Hc}(x,y,\mathrm{zc})$

其中：Fw为井点约束因子，Hs(x、y、zs)为井点烃源岩厚度，Hc(x、y、zc)为井点储层厚度，x、y分别为井点处的纵、横坐标，zs为烃源岩深度，zc为储层深度，Ds为烃源岩顶界深度，Dc为储层顶界深度，，a为烃原岩比例系数，b为储层比例系数。

(12)、求取空间约束因子(Fs)：

对步骤(11)求得的井点约束因子Fw进行空间插值即可得到空间约束因子Fs。进行空间插值所用的方法主要有下面的几种，选用其中的一种即可：

1、最近邻法(NearestNeighbor)

2、算术平均值法(ArithmeticMean)

3、距离反比法(工nverseDistance)

4、高次曲面插值法(Multiquadric)

5、趋势面插值法(Polynomial)

6、最优插值法(Optimal)

7、样条插值法(SplineSurface)

8、径向基函数插值法(RadialBasisFunctions)

9、克里金插值法(Kriging)

由于上述9种方法都是目前成熟的方法，因此本发明对这些方法不作详细说明，下面仅以距离反比法为例来进行说明：

距离反比法的数学表达式为：

$\mathrm{Fsj}=\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{w}_i\mathrm{Fwi}$

其中，fsj(j＝1，...，n)是空间点(x_j，y_j)处的空间约束因子，Fwi为i井点()处的井点约束因子，n为搜索半径内的井数，w_i是Fwi对应的权重系数。

(2)空间约束因子控制下的储层预测：

获得空间约束因子后，利用其对地震属性结果进行约束就获得了多控约束下的富气储层预测成果，具体是利用下面的基本公式进行预测：

Ag＝A*Fs

其中，Ag是多控约束下的储层表征值，也就是所述的多控约束下的富气储层预测结果，A是地震属性值，该属性值使用现有的一般地震解释软件均能求取，因此不包括在本发明中，Fs是空间约束因子。

现以某气田D52区块实施例进行说明。

1)该气田D52区块油气成藏模式：

该气田油气成藏模式为：“主源定型、相控储层、高压封闭、近源成藏”，该模式主源指的是太原组和山西组煤层；储层包括太原组、山西组和下石盒子组砂岩；近源成藏指岩性油藏，空间连同性差；将基于该模式的成藏要素分解，则可建立成藏组合模式：

太原组煤层发育、山西组煤层不发育、下石盒子组储层发育和下石盒子组盖层发育区块是该气田高产区；

2)成藏控制因素的确定

在针对不同目标层段油气成藏要素分析的基础上，确定不同成藏条件下的成藏控制因素：

烃源岩：太原组煤层厚度

储层：下石盒子组储层

盖层：下石盒子组泥岩

根据该气田D52区块成藏要素组合，确定了下生上储型成藏模式，其井点约束因子求取利用下生上储型成藏控制模式求取。

2)常规地震属性预测

常规方法中，通过地震属性预测了该气田d52区块储层分布，如图2所示，从图2可以看出，地震属性反映储层广泛分布，与实际钻井揭示的地质情况差异大，导致依据地震属性难以进行井位部署。

3)井点约束因子的求取

Fw(x、y、z)＝aCt(x、y、z)+bPxr(x、y、z)+bPxs(x、y、z)

Fw为井点约束因子，Ct为井点太原组煤层厚度，Psr为井点下石盒子组砂岩厚度，Pxs为井点下石盒子组泥岩厚度。

4)空间约束因子求取

本实施例中采用距离反比法求取空间约束因子。

5)约束因子控制下的储层预测

获得井点约束因子后，对进行空间插值获得空间约束因子Fs，利用其对地震属性进行约束就获得了多控约束下的富气储层预测成果，如图3所示。

6)、预测结果

多控储层预测应用到该气田D52区块，利用本发明方法多控储层预测盒3段有利储层分布图如图3所示，图中黑色为富气储层分布区，与钻井吻合率为96％。后期钻井揭示井区盒3段气层厚度图如图4所示。

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 (2)

1.一种用于提高复杂碎屑岩储层预测精度的多控储层预测方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

(1)依据地质研究成果获取成藏组合模式，再根据所述成藏组合模式求取约束因子；所述成藏组合模式包括下生上储型组合模式和上生下储型组合模式，所述约束因子包括井点约束因子Fw和空间约束因子Fs；

(2)空间约束因子控制下的储层预测：

利用步骤(1)得到空间约束因子Fs对地震属性结果进行约束得到多控约束下的富气储层预测成果，具体是利用下面的公式进行预测：

Ag＝A*Fs

其中，Ag是所述的多控约束下的富气储层预测结果，A是地震属性值；

所述步骤(1)中所述根据所述成藏组合模式求取约束因子是这样实现的：

(11)求取井点约束因子，具体如下：

(111)如果成藏组合模式是下生上储型成藏组合，则采用下式求取井点约束因子：

Fw＝a*Hs(x、y、zs)+b*Hc(x、y、zc)+c*Hg(x、y、zg)

其中，a+b+c＝1

$zs=Ds+\frac{1}{2}Hs(x,y,zs)$

$zc=Dc+\frac{1}{2}Hc(x,y,zc)$

$zg=Dg+\frac{1}{2}Hg(x,y,zg)$

其中：Fw为井点约束因子，Hs(x、y、zs)为井点烃源岩厚度，Hc(x、y、zc)为井点储层厚度，Hg(x、y、zg)为井点盖层厚度，x、y分别为井点处的纵、横坐标，zs为烃源岩深度，zc为储层深度，zg为盖层深度，Ds为烃源岩顶界深度，Dc为储层顶界深度，Dg为盖层顶界深度，a为烃原岩比例系数，b为储层比例系数，c为盖层比例系数；

(112)如果成藏组合模式是上生下储型成藏组合，则采用下式求取井点约束因子：

Fw＝a*Hs(x、y、zs)+b*Hc(x、y、zc)

a+b＝1

$zs=Ds+\frac{1}{2}Hs(x,y,zs)$

$zc=Dc+\frac{1}{2}Hc(x,y,zc)$

其中：Fw为井点约束因子，Hs(x、y、zs)为井点烃源岩厚度，Hc(x、y、zc)为井点储层厚度，x、y分别为井点处的纵、横坐标，zs为烃源岩深度，zc为储层深度，Ds为烃源岩顶界深度，Dc为储层顶界深度，a为烃原岩比例系数，b为储层比例系数；

(12)求取空间约束因子Fs：

对步骤(11)求得的井点约束因子Fw进行空间插值即可得到空间约束因子Fs。

2.根据权利要求1所述的用于提高复杂碎屑岩储层预测精度的多控储层预测方法，其特征在于：所述步骤(12)中进行空间插值是采用最近邻法、算术平均值法、距离反比法、高次曲面插值法、趋势面插值法、最优插值法、样条插值法、径向基函数插值法和克里金插值法中的一种。