CN104459790B - 含油气性盆地有效储层的分析方法和装置 - Google Patents
含油气性盆地有效储层的分析方法和装置 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种含油气性盆地有效储层的分析方法和装置，其中，该方法包括：获取研究区中多个点的地层数据，以储层类型为约束条件，绘制储层孔隙度随埋深条件的演化剖面；根据演化剖面，识别出油气层在不同埋深条件下的临界最小孔隙度和临界最大孔隙度的分布，并绘制出油气层孔隙度临界分布的包络线；对各个埋深条件的储层按孔隙度值进行均一化处理，建立有效储层判别和评价的评价指数图版；依据图版，确定目的储层中各个点的有效储层评价指数；根据有效储层评价指数对目的储层进行分析。本发明解决了现有技术中难以定量评价储层有效性的问题，实现了含油气性盆地储层有效性下限值的定量确定及含油气性盆地储层有效性的定量评价。
Description
技术领域
本发明涉及石油勘探的技术领域，特别涉及一种含油气性盆地有效储层的分析方法和装置。
背景技术
在油气的勘探与开发中，储层的有效性是指是否富集油气，储层的有效性直接决定了研究区目的层(即，目的储层)的含油气性，进而控制了油气富集的规律，对于目的层含油气性主控因素的分析、储层富集油气的有效性研究直接关系到油气勘探的成功率，因此一直是人们研究的重点问题。
然而，复杂的地质条件造成储层非均质性极强，储层富集油气与否很难做出准确的定量评价，极大地阻碍了油气的勘探，这使得储层有效性评价成为了一个亟待解决的难题。针对目的层含油气性，尤其是储层富集油气的有效性研究这个问题，不同的学者相继提出了不同的方法，从纯粹的储层评价到储层的有效性评价，都取得了很大的发展：
在储层评价方面：1991年，朱筱敏等在介绍了怎样利用地质、测升、地震等多方面的实际资料去研究地下储集体的方法和技术的基础上，选取勘探程度较高的多井区区域和勘探程度较低的少井区区域作为实例进行储层评价，进一步阐明了区域储层评价方法和技术的实际应用；2011年，魏小东在“地震资料振幅谱梯度属性在WC地区储层评价中的应用”中，综合前人对储层评价的研究成果，探讨了振幅谱梯度属性的计算方法及其预测优质储层研究思路，对研究区的储层进行评价预测并取得了很好的效果；2012年，柴华等在“高清晰岩石结构图像处理方法及其在碳酸盐岩储层评价中的应用”中，在传统图像增强方法的基础上，进一步以结构信息为核心要素，提出了基于岩石结构的图像增强方法，对储层进行评价，并通过应用实例对其技术优势进行了论述，应用结果表明，该方法不仅能预测储层的平面分布，而且能揭示储层储集性能的变化特征。
在储层有效性评价方面：2005年，赵冬梅等在“测井资料在塔河油田储层有效性分析中的应用”中，应用FMI、DSI和常规测井资料对塔里木盆地鹰山组和一间房组进行储层进行了有效性分析，应用表明，该方法可以对储层做出比较正确的评价；2011年，王健等在“东营凹陷古近系红层砂体有效储层的物性下限及控制因素”中，依据试油、压汞、物性等资料，综合利用分布函数曲线法、试油法、束缚水饱和度法等分别求取东营凹陷孔一段—沙四下亚段红层砂体不同埋深下有效储层的物性下限，并结合红层砂体沉积、成岩作用、地层压力特征探讨有效储层发育的控制因素，最终对研究区不同相带的有效储层进行了预测；2011年，耿斌等在“孔隙结构研究在低渗透储层有效性评价中的应用”中，提出了利用实验提供的孔隙结构参数确定有效层的下限的方法。
在上述这些储层评价方法的指导下，储层有效性的研究取得了长足的进步。然而，虽然前人已经研究认为有效储层存在着下限值，从传统地质特征剖析、地球物理等角度也提出了储层有效性评价的方法，但是总的来说，他们对有效储层的评价主要是针对储层有效性控制因素、储层定性预测等，并没有实现含油气性盆地储层有效性下限值的定量确定及含油气性盆地储层有效性的定量评价。
发明内容
本发明实施例提供了一种含油气性盆地有效储层的分析方法，解决了现有技术中难以定量评价储层有效性的技术问题，该方法包括：
获取研究区中多个点的地层数据，其中，所述地层数据包括：埋深条件、储层孔隙度和储层类型；
以储层类型为约束条件，绘制所述研究区的储层孔隙度随埋深条件的演化剖面；
根据所述演化剖面，识别出油气层在不同埋深条件下的临界最小孔隙度和临界最大孔隙度的分布，并绘制出油气层孔隙度临界分布的包络线；
根据所述临界最小孔隙度与埋深条件之间的关系式、临界最大孔隙度与埋深条件之间的关系式，计算得到各个埋深条件的临界最小孔隙度和临界最大孔隙度；
依据所述演化剖面，对各个埋深条件的油气层按临界最小孔隙度和临界最大孔隙度值进行均一化处理，建立有效储层判别和评价的评价指数图版，并对所述图版进行验证及可行性分析；
依据所述图版，结合所述研究区中目的储层的孔隙度平面分布图及顶面构造图，确定所述目的储层中各个点的有效储层评价指数；
根据所述有效储层评价指数对所述目的储层进行分析。
在一个实施例中，所述储层类型是依据含油饱和度和电性测井曲线特征划分的，所述储层类型包括：油气层和非油气层。
在一个实施例中，以储层类型为约束条件，根据储层孔隙度，绘制所述研究区的储层孔隙度随埋深条件的演化剖面，包括：
在将研究区中的储层划分为油气层和非油气层两种储层类型的基础上，以埋深条件为纵坐标，以每个埋深条件处的储层孔隙度为横坐标，分别作出油气层中储层孔隙度随埋深条件的变化，和非油气层中储层孔隙度随埋深条件的变化。
在一个实施例中，绘制油气层孔隙度临界分布的包络线，包括：
以各个实际埋深条件下的油气层临界最小孔隙度值和临界最大孔隙度为基准，按照临界最小孔隙度和临界最大孔隙度随埋深条件的演化，延伸出相应趋势线，将所述趋势线作为包络线。
在一个实施例中，拟合出的临界最小孔隙度与埋深条件之间的关系式、临界最大孔隙度与埋深条件之间的关系式为：
K1＝φmin＝aln(h)+b
K2＝φmax＝a′ln(h)+b′
其中，φmin表示对应埋深条件下油气层分布的临界最小孔隙度，单位为％，φmax表示对应埋深条件下油气层分布的临界最大孔隙度，单位为％，h表示埋深条件，单位为m，a、b、a′、b′为常数。
在一个实施例中，对各个埋深条件的储层按孔隙度值进行均一化处理，建立有效储层判别和评价的评价指数图版，包括：
将各个埋深条件下的临界最大孔隙度的油气层有效储层评价指数赋值为1，将临界最小孔隙度的油气层有效储层评价指数赋值为0；
按照以下公式对各个埋深条件下，孔隙度介于临界最大孔隙度和临界最小孔隙度之间的储层进行有效储层评价指数赋值：
RI＝(φ-φmin)/(φmax-φmin)
其中，RI表示有效储层评价指数，无量纲，φ表示任意埋深条件下的实际孔隙度，单位为％，φmin表示当前埋深条件下的临界最小孔隙度，单位为％，φmax表示当前埋深条件下的临界最大孔隙度，单位为％；
对所述图版进行验证及可行性分析，包括：
在对各个埋深条件的储层按孔隙度值进行均一化处理后，将有效储层评价指数平均划分为N个区间，其中，N为正整数；
按照有效储层评价系数将各个点归入所属的区间，得到评价指数图版；
求出每个区间内所有点的平均含油饱和度；
根据平均含油饱和度与有效储层评价指数之间是否呈正相关关系来验证所述图版的可行性。
在一个实施例中，根据所述有效储层评价指数对所述目的储层进行分析，包括：
当有效储层评价指数小于等于0时，为无效储层；
当有效储层评价系数大于0时，为有效储层；
有效储层评价系数越大，表明储层的有效性越好，储层越易富集油气。
在一个实施例中，所述研究区中多个点在所述研究区中均匀分布。
本发明实施例还提供了一种含油气性盆地有效储层的分析装置，解决了现有技术中难以定量评价储层有效性的技术问题，该装置包括：
获取模块，用于获取研究区中多个点的地层数据，其中，所述地层数据包括：埋深条件、储层孔隙度和储层类型；
演化剖面绘制模块，用于以储层类型为约束条件，绘制所述研究区的储层孔隙度随埋深条件的演化剖面；
包络线绘制模块，用于根据所述演化剖面，识别出油气层在不同埋深条件下的临界最小孔隙度和临界最大孔隙度的分布，并绘制出油气层孔隙度临界分布的包络线；
关系式确定模块，用于根据绘制的包络线拟合出临界最小孔隙度与埋深条件之间的关系式、临界最大孔隙度与埋深条件之间的关系式；
孔隙度计算模块，用于根据所述临界最小孔隙度与埋深条件之间的关系式、临界最大孔隙度与埋深条件之间的关系式，计算得到各个埋深条件的临界最小孔隙度和临界最大孔隙度；
评价指数图版建立模块，用于依据所述演化剖面，对各个埋深条件的油气层按裂解最小孔隙度和临界最大孔隙度值进行均一化处理，建立有效储层判别和评价的评价指数图版，并对所述图版进行验证及可行性分析；
评价指数确定模块，用于依据所述图版，结合所述研究区中目的储层的孔隙度平面分布图及顶面构造图，确定所述目的储层中各个点的有效储层评价指数；
储层分析模块，用于根据所述有效储层评价指数对所述目的储层进行分析。
在一个实施例中，所述储层类型是依据含油饱和度和电性测井曲线特征划分的，所述储层类型包括：油气层和非油气层。
在一个实施例中，所述演化剖面绘制模块具体用于在将研究区中的储层划分为油气层和非油气层两种储层类型的基础上，以埋深条件为纵坐标，以每个埋深条件处的储层孔隙度为横坐标，分别作出油气层中储层孔隙度随埋深条件的变化，和非油气层中储层孔隙度随埋深条件的变化。
在一个实施例中，包络线绘制模块具体用于以各个实际埋深条件下的油气层临界最小孔隙度值和临界最大孔隙度为基准，按照临界最小孔隙度和临界最大孔隙度随埋深条件的演化，延伸出相应趋势线，将所述趋势线作为包络线。
在一个实施例中，所述关系式确定模块拟合出的临界最小孔隙度与埋深条件之间的关系式、临界最大孔隙度与埋深条件之间的关系式为：
K1＝φmin＝aln(h)+b
K2＝φmax＝a′ln(h)+b′
其中，φmin表示对应埋深条件下油气层分布的临界最小孔隙度，单位为％，φmax表示对应埋深条件下油气层分布的临界最大孔隙度，单位为％，h表示埋深条件，单位为m，a、b、a′、b′为常数。
在一个实施例中，所述评价指数图版建立模块包括：
赋值单元，用于将各个埋深条件下的临界最大孔隙度的油气层有效储层评价指数赋值为1，将临界最小孔隙度的油气层有效储层评价指数赋值为0；
计算单元，用于按照以下公式对各个埋深条件下，孔隙度介于临界最大孔隙度和临界最小孔隙度之间的储层进行有效储层评价指数赋值：
RI＝(φ-φmin)/(φmax-φmin)
其中，RI表示有效储层评价指数，无量纲，φ表示任意埋深条件下的实际孔隙度，单位为％，φmin表示当前埋深条件下的临界最小孔隙度，单位为％，φmax表示当前埋深条件下的临界最大孔隙度，单位为％；
划分单元，用于在对各个埋深条件的储层按孔隙度值进行均一化处理后，将有效储层评价指数平均划分为N个区间，其中，N为正整数；
图版确定单元，用于按照有效储层评价系数将各个点归入所属的区间，得到评价指数图版；
含油饱和度确定单元，用于求出每个区间内所有点的平均含油饱和度；
验证单元，用于根据平均含油饱和度与有效储层评价指数之间是否呈正相关关系来验证所述图版的可行性。
在一个实施例中，所述储层分析模块具体用于按照以下方式对所述目的储层进行分析：当有效储层评价指数小于等于0时，为无效储层；
当有效储层评价系数大于0时，为有效储层；有效储层评价系数越大，表明储层的有效性越好，储层越易富集油气。
在一个实施例中，所述研究区中多个点在所述研究区中均匀分布。
在本发明实施例中，基于储层最基本的数据出发，通过分析不同埋深条件下储层中油气的富集规律，建立储层含油气性与储层物性之间的关系，进而对储层物性进行了定量表征，最终实现了不同埋深条件下储层物性向储层含油气性定量评价的转化，从而实现对研究区目的层有效储层的判别与评价，给出了有效储层的物性下限值和有效储层的定量评价模型，从而解决了现有技术中难以定量评价储层有效性的问题，实现了含油气性盆地储层有效性下限值的定量确定及含油气性盆地储层有效性的定量评价，使得研究得到的数据准确性、可信度更高，对储层有效性的分析有着极大的指导意义。
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是本发明实施例的含油气性盆地有效储层的分析方法流程图；
图2是本发明实施例的储层孔隙度随深度的演化剖面图；
图3是本发明实施例的临界最小孔隙度随深度的拟合关系示意图；
图4是本发明实施例的临界最大孔隙度随深度的拟合关系示意图；
图5是本发明实施的有效储层评价的RI图版示意图；
图6是本发明实施例的有效储层评价的RI图版验证图示意图；
图7是本发明实施例的目的层有效储层的评价示意图；
图8是本发明实施例的含油气性盆地有效储层的分析装置的结构框图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本发明做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
在本例中，提供了一种含油气性盆地有效储层的分析方法，如图1所示，包括以下步骤：
步骤101：获取研究区中多个点的地层数据，其中，所述地层数据包括：埋深条件、储层孔隙度和储层类型；
步骤102：以储层类型为约束条件，绘制所述研究区的储层孔隙度随埋深条件的演化剖面；
步骤103：根据所述演化剖面，识别出油气层在不同埋深条件下的临界最小孔隙度和临界最大孔隙度的分布，并绘制出油气层孔隙度临界分布的包络线；
步骤104：根据绘制的包络线拟合出临界最小孔隙度与埋深条件之间的关系式、临界最大孔隙度与埋深条件之间的关系式；
步骤105：根据所述临界最小孔隙度与埋深条件之间的关系式、临界最大孔隙度与埋深条件之间的关系式，计算得到各个埋深条件的临界最小孔隙度和临界最大孔隙度；
步骤106：依据所述演化剖面，对各个埋深条件的油气层按临界最小孔隙度和临界最大孔隙度值进行均一化处理，建立有效储层判别和评价的评价指数图版，并对所述图版进行验证及可行性分析；
步骤107：依据所述图版，结合所述研究区中目的储层的孔隙度平面分布图及顶面构造图，确定所述目的储层中各个点的有效储层评价指数；
步骤108：根据所述有效储层评价指数对所述目的储层进行分析。
在本发明实施例中，基于储层最基本的数据出发，通过分析不同埋深条件下储层中油气的富集规律，建立储层含油气性与储层物性之间的关系，进而对储层物性进行了定量表征，最终实现了不同埋深条件下储层物性向储层含油气性定量评价的转化，从而实现对研究区目的层有效储层的判别与评价，给出了有效储层的物性下限值和有效储层的定量评价模型，从而解决了现有技术中难以对储层进行定量化研究的问题，达到了对储层的定量化研究，使得研究得到的数据准确性、可信度更高，对储层有效性的分析有着极大的意义。进一步的，解决了现有技术中通过利用地质特征剖析、地球物理方法往往不能给出储层有效性的下限的具体值，使得储层有效性判别无据可依，评价预测出来的有效储层分布界限不明显，无法给实际的油气勘探开发带来很明显的指导作用的问题。
上述的储层类型可以是依据含油饱和度和电性测井曲线特征划分的，具体的，可以将储层的储层类型划分为：油气层和非油气层。
在上述步骤102中，以储层类型为约束条件，根据储层孔隙度，绘制所述研究区的储层孔隙度随埋深条件的演化剖面，可以包括：在将研究区中的储层划分为油气层和非油气层两种储层类型的基础上，以埋深条件为纵坐标，以每个埋深条件处的储层孔隙度为横坐标，分别作出油气层中储层孔隙度随埋深条件的变化，和非油气层中储层孔隙度随埋深条件的变化。
所谓的绘制孔隙度临界分布的包络线，可以是以各个实际埋深条件下的油气层临界最小孔隙度值和临界最大孔隙度为基准，按照临界最小孔隙度和临界最大孔隙度随埋深条件的演化，延伸出相应趋势线，将所述趋势线作为包络线，即，以已知点的变化趋势，延伸拟合出一个完整的包络线，这样就可以实现基于有限的测试点得到无限个点的变化规律的目的。
具体的，拟合出的临界最小孔隙度与埋深条件、临界最大孔隙度与埋深条件之间的关系可以通过以下公式表示：
K1＝φmin＝aln(h)+b
K2＝φmax＝a′ln(h)+b′
其中，φmin表示对应埋深条件下油气层分布的临界最小孔隙度，单位为％，φmax表示对应埋深条件下油气层分布的临界最大孔隙度，单位为％，h表示埋深条件，单位为m，a、b、a′、b′为常数，即孔隙度和埋深条件之间成对数关系。
具体实施时，上述步骤105对各个埋深条件的储层按孔隙度值进行均一化处理，建立有效储层判别和评价的评价指数图版，可以包括：
步骤1：对各个埋深条件的储层按孔隙度值进行均一化处理，建立有效储层判别和评价的评价指数图版，包括：
步骤2：将各个埋深条件下的临界最大孔隙度的油气层有效储层评价指数赋值为1，将临界最小孔隙度的油气层有效储层评价指数赋值为0；
步骤3：按照以下公式对各个埋深条件下，孔隙度介于临界最大孔隙度和临界最小孔隙度之间的储层进行有效储层评价指数赋值：
RI＝(φ-φmin)/(φmax-φmin)
其中，RI表示有效储层评价指数，无量纲，φ表示任意埋深条件下的实际孔隙度，单位为％，φmin表示当前埋深条件下的临界最小孔隙度，单位为％，φmax表示当前埋深条件下的临界最大孔隙度，单位为％；
具体的，对所述图版进行验证及可行性分析可以包括：
步骤1：在对各个埋深条件的储层按孔隙度值进行均一化处理后，将有效储层评价指数平均划分为N个区间，其中，N为正整数；
步骤2：按照有效储层评价系数将各个点归入所属的区间，得到评价指数图版；
步骤3：求出每个区间内所有点的平均含油饱和度；
步骤4：根据平均含油饱和度与有效储层评价指数之间是否呈正相关关系来验证所述图版的可行性。
上述步骤108根据所述有效储层评价指数对所述目的储层进行分析，可以按照以下分析标准进行：
1)当有效储层评价指数小于等于0时，为无效储层；
2)当有效储层评价系数大于0时，为有效储层，评价系数越大，有效性越好，储层越易富集油气。
为了使得得到的数据更有一般性和代表性，选取的研究区中的多个点在研究区中是均匀分布的。
下面结合一个具体实施例对本发明进行说明，然而值得注意的是，该具体实施例仅是为了说明本发明，并不构成对本发明的不当限定。
针对有效储层的判别与评价难的问题，在分析以往对有效储层评价所存在的不足的情况下，在本例中提出了一种判别和评价含油气性盆地有效储层的方法，该方法所依据的原理是：随着埋藏深度的增大，有效储集层的临界孔隙度减小，在同一埋藏深度下，只有相对高孔渗的储集层才能形成油气藏。
上述这种油气富集原理揭示了油气成藏的2种动力学机制：一是储集层内能否聚集油气，与储集层的孔隙度绝对大小没有关系，因此不能依据孔隙度的绝对大小判别有效储集层；二是相对高孔高渗储层控制油气藏的形成与分布，这里的相对高孔高渗储层是相对于同一埋深条件下的其它岩石而言的，只有当储层的孔隙度超过了某一临界值后，才能形成油气藏，需要注意的是这里的临界孔隙度随埋深增大而逐步减小。
在本例中，从最直接的地质理论出发，基于储层物性控油气作用的特征，应用油气富集的动力学机制，通过分析不同埋深条件下储层中油气的富集规律，建立储层含油气性与储层物性之间的关系，进而对储层物性进行了定量表征，最终实现不同埋深条件下储层物性向储层含油气性定量评价的转化，从而实现对研究区目的层有效储层的判别与评价，给出了有效储层的物性下限值和有效储层的定量评价模型，在这个过程中，辅之以典型常用的数学统计方法和先进的地球物理技术，以地质理论为支撑。通过该方法，解决了以往有效储层定量化研究难、预测不准确、地质理论不足的弊端，做到了预测有理论依据，可信度高，进一步的，在预测的过程中使用先进的技术，准确度高，且该方法仅利用储层最简单的孔隙度φ、含油饱和度S0、储层埋深h以及储层测井成果解释这四项简单的数据，操作起来比较简单，且可操作性强。
具体的，该方法包括：
步骤1：通过地球物理测井、地震勘探技术、油气试井分析技术、岩心分析实验获取某一研究区各个点不同埋深h条件下的储层孔隙度φ、含油饱和度S0及反映储层类型的储层油气解释成果数据；
步骤2：依据储层h及对应的φ，以储层类型为约束条件，作出研究区φ随h的演化剖面，进而识别出油气层在不同埋深条件下对应的临界最小孔隙度φmin值和临界最大孔隙度φmax的值分布；
步骤3：依据油气层φmin、φmax随h的变化关系，画出孔隙度临界值分布的包络线，利用SPSS软件拟合出包络线上φmin、φmax和h的关系式K1和K2；
步骤4：依据油气层φmin、φmax随h的演化剖面，对某一埋深条件的储层按孔隙度值进行均一化处理，建立有效储层判别和评价的RI图版，并对RI图版进行验证及可行性分析；
步骤5：依据RI图版，结合目的层孔隙度平面分布图及顶面构造图，确定目的层各点的有效储层指数RI，最终实现有效储层的判别和评价。
在研究区中选取的各个点应该在研究区内均匀分布，以实现研究方法的客观性与准确性。
上述储层油气解释成果是指依据S0及电性测井曲线特征划分的储层含油性类型，包括：油气层与非油气层两种。其中，油气产能数据可由单井试油技术及开发统计得到。
具体的，上述步骤2以储层类型为约束条件，作出研究区φ随h的演化剖面的步骤可以包括：依据储层物性数据及油气层数据，绘制φ、RI与h的关系曲线图，包括：将储层划分为油气层与非油气层两种类型，以h为纵坐标，以每个h处对应的φ为横坐标，分别作出油气层与非油气层φ随h的变化，具体的，这两种类型的储层可以采用不同颜色的示意标志加以区分。
具体的，上述步骤3画出孔隙度临界值分布的包络线可以包括：以各个深度油气层孔隙度分布对应的最小值φmin、最大值φmax为基准，按φmin、φmax随h的演化，延伸出相应的趋势线，即为包络线，关系式K1和K2随研究区实际情况而定，孔隙度临界值与埋深往往呈指数负相关关系，计算公式为：
K1＝φmin＝aln(h)+b
K2＝φmax＝a′ln(h)+b′
其中，φmin表示任意深度油气层的最小孔隙度，单位为％，φmax表示对应深度油气层的最大孔隙度，单位为％，h表示对应的任意埋深，单位为m，a、b、a′、b′为常数，无量纲。
具体的，上述步骤4对不同埋深条件的储层按孔隙度值进行均一化处理可以包括：将某一埋深h条件下的最大孔隙度对应的油气层赋值为RI＝1，将对应h最小孔隙度的油气层赋值为RI＝0，将孔隙度介于最大值和最小值之间的储层按比例赋予相应的RI值，其中，RI的计算公式为：
RI＝(φ-φmin)/(φmax-φmin)
其中，RI表示有效的储层评价指数，无量纲，φ表示任意埋深储层的实际孔隙度，单位为％，φmin表示对应深度油气层的最小孔隙度，单位为％，φmax表示对应深度段油气层的最大孔隙度，单位为％。
步骤4中对RI图版进行验证及可行性分析可以包括：
1)在得出研究区储层孔隙度的均一化值RI的基础上，按RI值划分为0-0.1、0.1-0.2、0.2-0.3、0.3-0.4、0.4-0.5、0.5-0.6、0.7-0.8、0.8-0.9、0.9-1.0十个区间；
2)按实际的RI值，将各个点归入所属的RI值区间，求出每个区间内所有储层点的平均含油饱和度，例如：依据各钻井中，通过岩心压汞实验、单井测井解释所测单井实际储层物性参数φ和RI，将各单井归入相应的储层物性区间中。
具体的，上述步骤5实现储层有效性的判别和评价可以包括：
1)研究区密集取点，利用目的层孔隙度平面分布图确定目标点的实际孔隙度值，利用顶面构造图确定目标点埋深h；
2)结合RI图版进行目标点储层均一化值求取，进而确定目的层有效储层的划分与评价，具体的，识别评价标准为：RI值小于或等于0为无效储层，RI值大于0时为有效储层，且RI越大，储层有效性越好。
在本例中，从技术实施角度上出发，针对现今有效储层判别和评价难的问题，尤其是含油气性盆地有效储层定量评价难的问题，基于储层物性控油气作用特征，应用油气富集的动力学机制，通过分析不同埋深条件下储层中油气的富集规律，建立储层含油气性与储层物性的关系，进而对储层物性进行定量表征，最终实现不同埋深条件下储层物性向储层含油气性定量评价的转化，最终达到研究区目的层有效储层的判别与评价。使得可以通过储层物性控油气作用原理特征及油气富集的动力学机制更客观、更便捷、更准确地判别和评价储层的有效性，具有很广泛的适用性。
以中国东部南堡凹陷为例进行说明，包括：
步骤1：通过地球物理测井、地震勘探技术及岩心分析实验等获取该地区各个地点不同埋深的储层物性参数孔隙度φ，通过油气试井分析技术、地球物理测井及岩心分析实验等获得对应埋深条件下储层的含油饱和度S0及储层类型，其中，储层类型包括：油气层与非油气层，并对这些数据进行统计整理。如表1所示，为中国东部南堡凹陷选取的部分实例数据；
表1
步骤2：在储层划分为油气层与非油气层两种类型的基础上，以h为纵坐标，以每个h处对应的φ为横坐标，分别作出油气层与非油气层φ随h的变化，两种类型储层用不同颜色的示意标志加以区分；在本例中，由于研究区一般都进入了成熟阶段，钻井数据比较全，因此主要就利用测井数据目的层储层各项参数，具体的数据如表1所示，根据获取的数据，做出演化剖面图上的油气层点和非油气层点，如图2所示，本发明实施例的储层孔隙度随深度的演化剖面图，在图2中，左右两边的虚线分别表示油气层分布最小孔隙度和最大孔隙度的包络线，中间的实线仅为一条参考线。
油气层与非油气层之间存在明显的界限，且很容易识别出油气层分布带在不同埋深条件下对应的临界最小孔隙度φmin值和临界最大孔隙度φmax值的变化。
步骤3：依据研究区φ随h的演化剖面，在识别出油气层分布在不同埋深条件下对应的临界最小孔隙度φmin值和临界最大的孔隙度φmax值的变化规律的基础上，以各个深度油气层孔隙度分布对应的最小值φmin、最大值φmax为基准，按φmin、φmax随h的演化，延伸出相应趋势线，即画出油气层φmin、φmax随h变化的包络线。在包络线上密集取点，研究区实际取点表格如表2所示，利用所读数据，应用SPSS软件拟合出本实施例中目的层包络线计算公式K1和K2，分别为：
K1＝φmin＝-13.83ln(h)+120.22
K2＝φmax＝-15.11ln(h)+150.55
其中，φmin表示任意深度油气层的最小孔隙度，单位为％，φmax表示对应深度油气层的最大孔隙度，单位为％，h表示对应的任意埋深，单位为m，a、b、a′、b′为常数，无量纲，具体得到的包络线和关系式如图3和4所示，其中，图3是临界最小孔隙度随深度的拟合关系式示意图，图4是临界最大孔隙度随深度的拟合关系式示意图，其中，点表示采样的点，线是拟合出的包络线。
表2
步骤4：将某一埋深h条件下的最大孔隙度对应的油气层赋值为RI＝1，将对应h最小孔隙度的油气层赋值为RI＝0，将孔隙度介于最大值和最小值之间的储层按比例赋予相应的RI值，其中，RI的计算公式为：
RI＝(φ-φmin)/(φmax-φmin)
其中，RI表示有效的储层评价指数，无量纲，φ表示任意埋深储层的实际孔隙度，单位为％，φmin表示对应深度油气层的最小孔隙度，单位为％，φmax表示对应深度段油气层的最大孔隙度，单位为％，对于研究区中的任意一点，都可以依据此公式获得一个储层评价指数。
在研究区，依据最大孔隙度、最小孔隙度随埋深的变化计算出各个实际埋深点的最大孔隙度、最小孔隙度，再利用RI计算公式计算的RI值也如表1所示，如图5所示，是RI值赋值图版示意图。
依据以上定量方法，计算出油气层各个实际埋深条件下的RI，建立了RI图版，根据研究区1205个油气层数据，将数据点归属于0-0.1、0.1-0.2、0.2-0.3、0.3-0.4、0.4-0.5、0.5-0.6、0.7-0.8、0.8-0.9、0.9-1.0十个区间，求出每个区间内所有储层点的如图6所示平均含油饱和度，根据平均含油饱和度与RI的关系，可以看出，各个区间含油饱和度大小随着RI的增长呈正比增加，体现了油气层RI赋值图版的可靠性，可以根据目前的RI赋值图版进行研究区有效储层的判别和评价。
步骤5：依据RI图版，结合目的层孔隙度平面分布图及顶面构造图，确定目的层各点的储层有效性指数RI，最终实现储层有效性的判别和评价。
在上述步骤4的基础上，在研究区密集取点，利用目的层孔隙度平面分布图确定目标点的实际孔隙度值，利用顶面构造图确定目标点埋深h，结合RI图版进行目标点储层均一化值求取，进而确定目的层有效储层的划分与评价；具体的，识别评价标准为RI值小于或等于0为无效储层，RI值大于0时为有效储层，且RI越大，储层有效性越好。
在实际应用中，通过研究区目的层顶面构造图及孔隙度分布平面图，密集的取点，依据上述步骤3中任意深度下最小孔隙度和最大孔隙度计算公式K1和K2，具体的，RI的赋值公式：
RI＝(φ-φmin)/(φmax-φmin)
可以计算每个点的RI值，最终做出目的层有效储层的评价图如图7所示，从实际的钻井成果验证发现，油气藏基本都分布于有效储层的分布范围内，在有效储层也即RI值小于0的区域基本无油气的产出，且工业油气流井大都分布于储层评价指数RI大的区域。
在本例中，利用不同埋深h条件下储层的孔隙度φ、含油饱和度S0以及储层类型分析参数等少量的几项容易获取的数据，就可以对研究区的储层有效性进行定量准确的评价，通过该方法，解决了以往有效储层定量化研究难、预测不准确、地质理论不足的弊端，做到了预测有理论依据，可信度高的效果，且该方法仅利用储层最简单的孔隙度φ、含油饱和度S0以及储层类型分析参数等简单的数据，简单易行，可操作性强，解决了目前有效储层定量判别和评价难的问题，可以更客观、更快捷、更可信地确定有效储层的分布，在油田油气资源勘探开发中可以取得较为理想的效果。
基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种含油气性盆地有效储层的分析装置，如下面的实施例所述。由于含油气性盆地有效储层的分析装置解决问题的原理与含油气性盆地有效储层的分析方法相似，因此含油气性盆地有效储层的分析装置的实施可以参见含油气性盆地有效储层的分析方法的实施，重复之处不再赘述。以下所使用的，术语“单元”或者“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。图8是本发明实施例的含油气性盆地有效储层的分析装置的一种结构框图，如图8所示，包括：获取模块801、演化剖面绘制模块802、包络线绘制模块803、关系式确定模块804、孔隙度计算模块805、评价指数图版建立模块806、评价指数确定模块807和储层分析模块808，下面对该结构进行说明。
获取模块801，用于获取研究区中多个点的地层数据，其中，所述地层数据包括：埋深条件、储层孔隙度和储层类型；
演化剖面绘制模块802，用于以储层类型为约束条件，绘制所述研究区的储层孔隙度随埋深条件的演化剖面；
包络线绘制模块803，用于根据所述演化剖面，识别出储层在不同埋深条件下的临界最小孔隙度和临界最大孔隙度的分布，并绘制出孔隙度临界分布的包络线；
关系式确定模块804，用于根据绘制的包络线拟合出临界最小孔隙度与埋深条件之间的关系式、临界最大孔隙度与埋深条件之间的关系式；
孔隙度计算模块805，用于根据所述临界最小孔隙度与埋深条件之间的关系式、临界最大孔隙度与埋深条件之间的关系式，计算得到各个埋深条件的临界最小孔隙度和临界最大孔隙度；
评价指数图版建立模块806，用于依据所述演化剖面，对各个埋深条件的油气层按裂解最小孔隙度和临界最大孔隙度值进行均一化处理，建立有效储层判别和评价的评价指数图版，并对所述图版进行验证及可行性分析；
评价指数确定模块807，用于依据所述图版，结合所述研究区中目的储层的孔隙度平面分布图及顶面构造图，确定所述目的储层中各个点的有效储层评价指数；
储层分析模块808，用于根据所述有效储层评价指数对所述目的储层进行分析。
在一个实施例中，所述储层类型是依据含油饱和度和电性测井曲线特征划分的，所述储层类型包括：油气层和非油气层。
在一个实施例中，演化剖面绘制模块702具体用于在将研究区中的储层划分为油气层和非油气层两种储层类型的基础上，以埋深条件为纵坐标，以每个埋深条件处对应的储层孔隙度为横坐标，分别作出油气层中储层孔隙度随埋深条件的变化，和非油气层中储层孔隙度随埋深条件的变化。
在一个实施例中，包络线绘制模块703具体用于以各个埋深条件下对应的临界最小孔隙度值和临界最大孔隙度为基准，按照临界最小孔隙度和临界最大孔隙度随埋深条件的演化，延伸出相应趋势线，将所述趋势线作为包络线。
在一个实施例中，关系式确定模块704拟合出的临界最小孔隙度与埋深条件之间的关系式、临界最大孔隙度与埋深条件之间的关系式为：
K1＝φmin＝aln(h)+b
K2＝φmax＝a′ln(h)+b′
其中，φmin表示对应埋深条件下油气层分布的临界最小孔隙度，单位为％，φmax表示对应埋深条件下油气层分布的临界最大孔隙度，单位为％，h表示埋深条件，单位为m，a、b、a′、b′为常数。
在一个实施例中，评价指数图版建立模块706包括：
赋值单元，用于将各个埋深条件下的临界最大孔隙度对应的油气层有效储层评价指数赋值为1，将临界最小孔隙度对应的油气层有效储层评价指数赋值为0；
计算单元，用于按照以下公式对各个埋深条件下，孔隙度介于临界最大孔隙度和临界最小孔隙度之间的储层进行有效储层评价指数赋值：
RI＝(φ-φmin)/(φmax-φmin)
其中，RI表示有效储层评价指数，无量纲，φ表示任意埋深条件下的实际孔隙度，单位为％，φmin表示当前埋深条件下的临界最小孔隙度，单位为％，φmax表示当前埋深条件下的临界最大孔隙度，单位为％；
划分单元，用于在对各个埋深条件的储层按孔隙度值进行均一化处理后，将有效储层评价指数平均划分为N个区间，其中，N为正整数；
图版确定单元，用于按照有效储层评价系数将各个点归入所属的区间，得到评价指数图版；
含油饱和度确定单元，用于求出每个区间内所有点的平均含油饱和度；
验证单元，用于根据平均含油饱和度与有效储层评价指数之间是否呈正相关关系来验证所述图版的可行性。
在一个实施例中，储层分析模块708具体用于按照以下方式对所述目的储层进行分析：当有效储层评价指数小于等于0时，为无效储层；
当有效储层评价系数大于0时，为有效储层；有效储层评价系数越大，表明储层的有效性越好。
在上述各个实施例中，研究区中多个点在研究区中是均匀分布的，这样可以有效提高分析结果的准确性。
在另外一个实施例中，还提供了一种软件，该软件用于执行上述实施例及优选实施方式中描述的技术方案。
在另外一个实施例中，还提供了一种存储介质，该存储介质中存储有上述软件，该存储介质包括但不限于：光盘、软盘、硬盘、可擦写存储器等。
从以上的描述中，可以看出，本发明实施例实现了如下技术效果：基于储层最基本的数据出发，通过分析不同埋深条件下储层中油气的富集规律，建立储层含油气性与储层物性之间的关系，进而对储层物性进行了定量表征，最终实现了不同埋深条件下储层物性向储层含油气性定量评价的转化，从而实现对研究区目的层有效储层的判别与评价，给出了有效储层的物性下限值和有效储层的定量评价模型，从而解决了现有技术中难以定量评价储层有效性的问题，达到了对储层有效性的定量化研究，使得研究得到的数据准确性、可信度更高，对储层有效性的分析有着极大的指导意义。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明实施例的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明实施例不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明实施例可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (16)
1.一种含油气性盆地有效储层的分析方法，其特征在于，包括：
获取研究区中多个点的地层数据，其中，所述地层数据包括：埋深条件、储层孔隙度和储层类型；
以储层类型为约束条件，绘制所述研究区的储层孔隙度随埋深条件的演化剖面；
根据所述演化剖面，识别出油气层在不同埋深条件下的临界最小孔隙度和临界最大孔隙度的分布，并绘制出油气层孔隙度临界分布的包络线；
根据绘制的包络线拟合出临界最小孔隙度与埋深条件之间的关系式、临界最大孔隙度与埋深条件之间的关系式；
根据所述临界最小孔隙度与埋深条件之间的关系式、临界最大孔隙度与埋深条件之间的关系式，计算得到各个埋深条件的临界最小孔隙度和临界最大孔隙度；
依据所述演化剖面，对各个埋深条件的油气层按临界最小孔隙度和临界最大孔隙度进行均一化处理，建立有效储层判别和评价的评价指数图版，并对所述图版进行验证及可行性分析；
依据所述图版，结合所述研究区中目的储层的孔隙度平面分布图及顶面构造图，确定所述目的储层中各个点的有效储层评价指数；
根据所述有效储层评价指数对所述目的储层进行分析。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述储层类型是依据含油饱和度和电性测井曲线特征划分的，所述储层类型包括：油气层和非油气层。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，以储层类型为约束条件，根据储层孔隙度，绘制所述研究区的储层孔隙度随埋深条件的演化剖面，包括：
在将研究区中的储层划分为油气层和非油气层两种储层类型的基础上，以埋深条件为纵坐标，以每个埋深条件处的储层孔隙度为横坐标，分别作出油气层中储层孔隙度随埋深条件的变化，和非油气层中储层孔隙度随埋深条件的变化。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，绘制油气层孔隙度临界分布的包络线，包括：
以各个实际埋深条件下的油气层临界最小孔隙度和临界最大孔隙度为基准，按照临界最小孔隙度和临界最大孔隙度随埋深条件的演化，延伸出相应趋势线，将所述趋 势线作为包络线。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，拟合出的临界最小孔隙度与埋深条件之间的关系式、临界最大孔隙度与埋深条件之间的关系式为：
K1＝φmin＝aln(h)+b
K2＝φmax＝a′ln(h)+b′
其中，φmin表示对应埋深条件下油气层分布的临界最小孔隙度，单位为％，φmax表示对应埋深条件下油气层分布的临界最大孔隙度，单位为％，h表示埋深条件，单位为m，a、b、a′、b′为常数。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
对各个埋深条件的储层按孔隙度进行均一化处理，建立有效储层判别和评价的评价指数图版，包括：
将各个埋深条件下的临界最大孔隙度的油气层有效储层评价指数赋值为1，将临界最小孔隙度的油气层有效储层评价指数赋值为0；
按照以下公式对各个埋深条件下，孔隙度介于临界最大孔隙度和临界最小孔隙度之间的储层进行有效储层评价指数赋值：
RI＝(φ-φmin)/(φmax-φmin)
其中，RI表示有效储层评价指数，无量纲，φ表示任意埋深条件下的实际孔隙度，单位为％，φmin表示当前埋深条件下的临界最小孔隙度，单位为％，φmax表示当前埋深条件下的临界最大孔隙度，单位为％；
对所述图版进行验证及可行性分析，包括：
在对各个埋深条件的储层按孔隙度进行均一化处理后，将有效储层评价指数平均划分为N个区间，其中，N为正整数；
按照有效储层评价指数将各个点归入所属的区间，得到评价指数图版；
求出每个区间内所有点的平均含油饱和度；
根据平均含油饱和度与有效储层评价指数之间是否呈正相关关系来验证所述图版的可行性。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述有效储层评价指数对所述目的储层进行分析，包括：
当有效储层评价指数小于等于0时，为无效储层；
当有效储层评价指数大于0时，为有效储层；
有效储层评价指数越大，表明储层的有效性越好，储层越易富集油气。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，所述研究区中多个点在所述研究区中均匀分布。
9.一种含油气性盆地有效储层的分析装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取研究区中多个点的地层数据，其中，所述地层数据包括：埋深条件、储层孔隙度和储层类型；
演化剖面绘制模块，用于以储层类型为约束条件，绘制所述研究区的储层孔隙度随埋深条件的演化剖面；
包络线绘制模块，用于根据所述演化剖面，识别出油气层在不同埋深条件下的临界最小孔隙度和临界最大孔隙度的分布，并绘制出油气层孔隙度临界分布的包络线；
关系式确定模块，用于根据绘制的包络线拟合出临界最小孔隙度与埋深条件之间的关系式、临界最大孔隙度与埋深条件之间的关系式；
孔隙度计算模块，用于根据所述临界最小孔隙度与埋深条件之间的关系式、临界最大孔隙度与埋深条件之间的关系式，计算得到各个埋深条件的临界最小孔隙度和临界最大孔隙度；
评价指数图版建立模块，用于依据所述演化剖面，对各个埋深条件的油气层按临界最小孔隙度和临界最大孔隙度进行均一化处理，建立有效储层判别和评价的评价指数图版，并对所述图版进行验证及可行性分析；
评价指数确定模块，用于依据所述图版，结合所述研究区中目的储层的孔隙度平面分布图及顶面构造图，确定所述目的储层中各个点的有效储层评价指数；
储层分析模块，用于根据所述有效储层评价指数对所述目的储层进行分析。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述储层类型是依据含油饱和度和电性测井曲线特征划分的，所述储层类型包括：油气层和非油气层。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述演化剖面绘制模块具体用于在将研究区中的储层划分为油气层和非油气层两种储层类型的基础上，以埋深条件为纵坐标，以每个埋深条件处的储层孔隙度为横坐标，分别作出油气层中储层孔隙度随埋深条件的变化，和非油气层中储层孔隙度随埋深条件的变化。
12.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，包络线绘制模块具体用于以各个 实际埋深条件下的油气层临界最小孔隙度和临界最大孔隙度为基准，按照临界最小孔隙度和临界最大孔隙度随埋深条件的演化，延伸出相应趋势线，将所述趋势线作为包络线。
13.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述关系式确定模块拟合出的临界最小孔隙度与埋深条件之间的关系式、临界最大孔隙度与埋深条件之间的关系式为：
K1＝φmin＝aln(h)+b
K2＝φmax＝a′ln(h)+b′
其中，φmin表示对应埋深条件下油气层分布的临界最小孔隙度，单位为％，φmax表示对应埋深条件下油气层分布的临界最大孔隙度，单位为％，h表示埋深条件，单位为m，a、b、a′、b′为常数。
14.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述评价指数图版建立模块包括：
赋值单元，用于将各个埋深条件下的临界最大孔隙度的油气层有效储层评价指数赋值为1，将临界最小孔隙度的油气层有效储层评价指数赋值为0；
计算单元，用于按照以下公式对各个埋深条件下，孔隙度介于临界最大孔隙度和临界最小孔隙度之间的储层进行有效储层评价指数赋值：
RI＝(φ-φmin)/(φmax-φmin)
其中，RI表示有效储层评价指数，无量纲，φ表示任意埋深条件下的实际孔隙度，单位为％，φmin表示当前埋深条件下的临界最小孔隙度，单位为％，φmax表示当前埋深条件下的临界最大孔隙度，单位为％；
划分单元，用于在对各个埋深条件的储层按孔隙度进行均一化处理后，将有效储层评价指数平均划分为N个区间，其中，N为正整数；
图版确定单元，用于按照有效储层评价指数将各个点归入所属的区间，得到评价指数图版；
含油饱和度确定单元，用于求出每个区间内所有点的平均含油饱和度；
验证单元，用于根据平均含油饱和度与有效储层评价指数之间是否呈正相关关系来验证所述图版的可行性。
15.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述储层分析模块具体用于按照以下方式对所述目的储层进行分析：当有效储层评价指数小于等于0时，为无效储层；
当有效储层评价指数大于0时，为有效储层；有效储层评价指数越大，表明储层的有效性越好，储层越易富集油气。
16.根据权利要求9至15中任一项所述的装置，其特征在于，所述研究区中多个点在所述研究区中均匀分布。
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| CN104459790A (zh) | 2015-03-25 |
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