CN104358564A - 一种构造成因泥岩裂缝预测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种构造成因的泥岩裂缝预测方法，属于石油勘探开发技术领域。包括以下步骤：（1）对泥岩裂缝进行评价分级；（2）确定泥岩裂缝待预测范围；（3）得到待预测区目标层常规地质构造数据；（4）编制待预测区局部构造形变图；（5）建立局部构造形变图与泥岩裂缝之间的关系；（6）圈定泥岩裂缝发育范围。本发明将常规地质构造分解为区域构造背景、局部构造形变和随机性因素三部分，通过趋势面代替区域构造背景、滤波方法消除随机性因素，突出局部构造形变产生的微曲率变化，从而预测由构造应力变化导致的泥岩裂缝发育区，为泥岩裂缝油气藏的勘探开发提供了快捷、有效的技术手段，其预测吻合率高、研究周期短、低成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种构造成因的泥岩裂缝预测方法，属于石油勘探开发技术领域。
背景技术
近年来国内外大量泥岩裂缝油气藏不断发现表明,泥岩裂缝油气藏已逐渐成为一个重要的油气勘探开发新领域。泥岩地层中裂缝的大量发育不仅为油气的赋存提供了有效的储集空间，同时也改善了地层的渗透率，泥岩裂缝的发育程度和分布范围是该类油气藏勘探开发重要指标。如何通过已知的资料，进行泥岩裂缝预测，对于泥岩裂缝油气藏勘探开发部署具有重要意义。
目前国内外现有裂缝预测方法主要针对砂岩储层裂缝和碳酸盐岩储层裂缝，主要有两类:(I)通过地震资料体曲率计算来预测裂缝，这种方法受地震资料噪音影响较大，主要适用于曲率较大的砂岩和碳酸盐裂缝预测，而对于只具有微曲率的低幅背斜和鼻状构造等构造形变成因的泥岩裂缝预测精度低、适用性差；(II)利用地震资料叠前纵波方位各向异性预测裂缝，这种方法计算繁琐复杂、研究时间耗费长(约需要半年时间)，要求三维地震资料具有高覆盖次数、高品质和方位角分布均匀，成本高，且对于薄层精度较低，其适用性受到很大局限。由于泥岩裂缝储层与砂岩储层在成因、储集空间、地球物理特征等方面具有很大的差异，因此，现有储层预测方法难以满足泥岩裂缝储层预测的需要。
发明内容
本发明的目的是针对现有方法受地震资料噪音影响大、研究周期长、成本高等缺陷，提供一种由构造成因的泥岩裂缝预测方法。
本发明包括以下步骤：
1.获取待预测工区的地震成果数据、分析化验数据、钻井资料、测井资料，对泥岩裂缝进行评价分级；
2.利用具有富含有机质泥岩和富含脆性矿物特征相带，确定泥岩裂缝待预测范围：
2.1具有富含有机质泥岩特征相带的确定：利用上述步骤1获取的分析化验数据和钻井、测井资料确定富含有机质泥岩相带；
2.2具有富含脆性矿物特征相带的确定：在由步骤2.1确定的富含有机质泥岩的相带内，利用步骤1中的分析化验数据和测井资料圈定富含脆性矿物的相带；
2.3利用步骤2.2确定的富含脆性矿物的相带来划定待预测工区内的泥岩裂缝待预测区域；
3.利用地震成果数据，在待预测工区目标层准确层位标定基础上，进行目标层地质构造精细解释，得到待预测区目标层常规地质构造数据；
4.编制待预测区局部构造形变图：
4.1利用多项式函数拟合法或构造图多次平滑法，对上述步骤3的目标层常规地质构造数据进行趋势面分析处理，趋势面代替区域构造背景，得到反映待预测区构造背景数据；
4.2利用步骤3中生成的待预测区目标层常规地质构造数据减去上述步骤4.1中得到的待预测区构造背景数据，即可得到反映待预测区局部构造形变数据；
4.3将步骤4.2中得到的待预测区反映局部构造形变数据，通过平滑滤波消除其随机性因素数据，得到平滑后的待预测区局部构造形变数据，利用该数据成图，即可得到反映待预测区局部构造形变的图形；
5.建立步骤4.3中得到的待预测区局部构造形变图形与步骤1中的测井资料识别的泥岩裂缝分级之间关系，将局部构造形变图形转化为目标层泥岩裂缝发育程度预测图，并圈定泥岩裂缝发育范围。
本发明通过待预测工区目标层常规地质构造数据进行趋势面分析处理得到的趋势面数据代替区域构造背景数据，由常规地质构造数据与趋势面数据相减得到局部构造形变数据，将常规地质构造数据分解为构造背景数据、局部构造形变数据、随机性因素数据三部分，通过滤波方法消除随机性因素数据，突出局部构造形变产生的微曲率变化，建立构造形变与裂缝发育关系，从而预测由构造应力变化导致的泥岩裂缝发育区，为泥岩裂缝油气藏的勘探开发提供了快捷、有效的技术手段，其预测吻合率高、研究周期短、低成本。
附图说明
图1是本发明技术方案流程框图；
图2是本发明实施例中东濮凹陷柳屯次洼沙三上10砂组ps18-1矿物组成；
图3是本发明实施例中东濮凹陷柳屯次洼沙三上10砂组顶界常规构造图；
图4是本发明实施例中东濮凹陷柳屯次洼沙三上10砂组构造局部形变图；
图5是本发明实施例中东濮凹陷柳屯次洼沙三上10砂组最终预测的有利泥岩裂缝发育区。
具体实施方式
下面结合待预测工区东濮凹陷柳屯次洼沙三上10砂组泥岩裂缝预测实例和附图，对本发明实施方式做进一步详细说明，由图1可知，本发明具体步骤如下：
1.收集附图2所示的待预测工区的分析化验资料及附图3中ps18、ps18-1、ps18-2、ps18-8、w218、w408、w120、w39、w21等9口井的钻井、测井资料，建立该区地震解释数据库。
2.泥岩裂缝分级：利用东濮凹陷柳屯次洼沙三上10砂组上述9口钻井资料、测井资料识别泥岩裂缝，对泥岩裂缝进行评价分级，共分为2级。其中，每米井段大于3条裂缝条数的定为一级裂缝，包psS18及ps18-1井，每米井段大于0.5条小于3条裂缝条数的定为二级裂缝，包括ps18-2井，其余井低于每米井段0.5条裂缝数，视为裂缝不发育区。
3.确定泥岩裂缝待预测范围
3.1富含有机质泥岩相带的确定。
根据待预测工区古地貌特征，以及岩性观察和测井相分析，进行井-震联合的沉积相研究。柳屯次陷沙三上是一套湖相沉积，远离物源，处于水动力条件比较弱的、水体比较安静的前三角洲、半深湖-深湖环境，以悬浮沉积为主，夹白云岩、灰岩、石膏等，纵横向与盐岩、泥岩沉积交互过渡。泥岩烃源层总体为极好烃源岩到较好烃源岩。以有机碳含量1.5％为下限，划定富含有机质的泥岩相带范围。
3.2富含脆性矿物相带的确定。在3.1中划定的富含有机质的泥岩相带范围内，利用电阻率测井资料圈定富含脆性矿物的相带，确定泥岩裂缝待预测范围。
对ps18-1井沙三上亚段泥岩样品的“X”衍射全岩物相分析，定量计算岩石中的各种结晶质无机物。泥岩全岩矿物组成中，硅质矿物含量最高为26％，最低为2％，平均为17.3％，碳酸盐含量除少量薄层灰岩外，最高为46％，最低6.1％，平均33.42％，在碳酸盐矿物中，以方解石含量为主，白云石次之。如图2所示，泥岩全岩矿物普遍含有相对较高的脆性矿物，硅质矿物和碳酸盐矿物等脆性矿物含量平均50.72％，比较高，属于富含脆性矿物的地层。
对于没有泥岩样品的井，利用测井资料确定脆性矿物含量。根据脆性矿物的电阻率比泥岩的电阻率较高的特点，利用电阻率测井资料圈定富含脆性矿物的相带。至此，确定了泥岩裂缝待预测范围。
4.地质构造精细解释。
在3.2确定的泥岩裂缝待预测范围内，利用建立的地震解释数据库，根据合成记录地震层位标定结果，对目标层沙三上10砂组顶部进行层位追踪和构造精细解释，获得泥岩裂缝目标层顶界地质构造数据，进行成图即得到常规地质构造图，如图3所示，图中颜色由红至蓝代表构造由高部位至低部位。
5.编制局部构造形变图。
5.1利用多项式函数拟合法进行趋势面分析处理，对沙三上10砂组顶界构造数据进行趋势面分析处理，其中多项式的项次为5次，得到反映柳屯次洼沙三上10砂组区域构造背景的趋势面数据，成图即得到趋势面图。
5.2利用柳屯次洼沙三上10砂组顶部常规地质构造数据减去反映柳屯次洼构造背景的构造趋势面数据，得到反映待预测区局部构造形变数据。
5.3利用步骤5.2中得到的沙三上10砂组反映局部构造形变的数据，进行平滑滤波消除随机性因素数据，得到平滑后的局部构造形变数据，利用该数据成图，即可得到图4，该图形反映了柳屯次洼沙三上10砂组局部构造形变幅度。在成图过程中，用彩色充填等值线，根据数据大小，颜色序列依次为红-黄-绿-浅蓝-深蓝。
6.建立构造形变与裂缝发育关系。
在局部构造形变图4中，正值为正曲率范围，表示构造向上局部隆起形变，值越大表示隆起形变幅度越大；负值为负曲率范围，表示构造向下局部形变。图中红、黄两种暖色为正曲率异常发育区，也就是构造向上局部隆起形变幅度较大区域，其中ps18井、ps18-1井根据测井资料分析为泥岩裂缝一级发育的井段，正好位于暖色区域，表示所处的位置其具有最大的构造形变值，ps18-2井定位二级裂缝发育井段，其所处位置构造形变值次之；而其余的6口井ps18-8、w218、w408、w120、w39、w21，根据测井资料分析泥岩裂缝不发育，落在了绿色及深蓝较深色区域，表示构造形变幅度较小的区域。由此可知，构造形变幅度大小与泥岩裂缝发育程度呈较好的正相关关系。
7.获得泥岩裂缝预测结果。
利用步骤6中建立的构造形变与裂缝发育的关系，将局部构造形变图转化为裂缝发育程度预测图，圈定裂缝发育范围，如图5所示。图中数值“1”代表一级裂缝发育区，用红颜色充填；数值“2”代表二级裂缝发育区，用黄颜色充填。将一级二级泥岩裂缝区作为油气藏有利区，从而实现待预测工区东濮凹陷柳屯次洼沙三上10砂组泥岩裂缝预测。
由此，通过突出柳屯次洼沙三上10砂组局部构造形变产生的微曲率变化，建立构造形变与裂缝发育之间的关系，实现了对构造成因的泥岩裂缝的预测，为东濮凹陷柳屯次洼沙三上10砂组泥岩裂缝油气藏的有效勘探开发部署提供了科学依据。如图5所示，据此研究成果部署的ps18-c1井，在泥岩裂缝预测图中位于一级裂缝发育带内，获得了较好的实钻效果，钻泥岩遇裂缝油层15m，此外，在东濮凹陷濮城东沙一下等目标区应用均取得了较好效果，从而证实了本发明的适用性和可靠性。
Claims (3)
1.一种构造成因泥岩裂缝预测方法，其特征包括以下步骤：
（1）获取待预测工区的地震成果数据、分析化验数据、钻井资料、测井资料，对泥岩裂缝进行评价分级；
（2）利用具有富含有机质泥岩和富含脆性矿物特征相带，确定泥岩裂缝待预测范围；
（3）利用地震成果数据，在待预测工区目标层准确层位标定基础上，进行目标层地质构造精细解释，得到待预测区目标层常规地质构造数据；
（4）编制待预测区局部构造形变图；
（5）建立待预测区局部构造形变图形与测井资料识别的泥岩裂缝之间关系，将局部构造形变图形转化为目标层泥岩裂缝发育程度预测图，并圈定泥岩裂缝发育范围。
2.根据权利要求1所述的构造成因泥岩裂缝预测方法，其特征是：通过待预测工区目标层常规地质构造数据进行趋势面分析处理得到的趋势面数据代替区域构造背景数据，由常规地质构造数据与趋势面数据相减得到局部构造形变数据，将常规地质构造数据分解为构造背景数据、局部构造形变数据、随机性因素数据三部分。
3.根据权利要求1或2所述的构造成因泥岩裂缝预测方法，其特征是：编制待预测区局部构造形变图，其步骤如下：
（1）利用多项式函数拟合法或构造图多次平滑法，对目标层常规地质构造数据进行趋势面分析处理，得到反映待预测区构造背景数据；
（2）利用待预测区目标层常规地质构造数据减去待预测区构造背景数据，即可得到反映待预测区局部构造形变数据；
（3）将待预测区局部构造形变数据，通过平滑滤波消除其随机性因素，得到平滑后的待预测区局部构造形变数据，利用该数据成图，即可得到反映待预测区局部构造形变图形。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20150218 |