CN104533402A - 一种多期叠置复合辫状河道砂体分期厘定方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多期叠置复合辫状河道砂体分期厘定方法，将单期河道所含化石和岩性特征明显、层位稳定、分布范围广、易于鉴别的标志层拉平至同一水平线上；对处于泥包砂层段底部进行等厚向下拉伸与复位，将拉平的标志层一端固定，复合河道底界固定，然后将剖面中所有井全部参照这个复合河道的井的底界拉齐，用垂向只发育单期的河道的顶底界，去标定刻度复合河道；将目的层岩心的深度和测井曲线的深度对准，将连续出现的河床滞留沉积的底砾岩作为河道的分界位置，这样通过这些界面，即可界定多个单期河道单元，完成复合河道分期。本发明的有益效果是可以有效地完成厚层复合辫状河道砂体的分期。

Description

一种多期叠置复合辫状河道砂体分期厘定方法

技术领域

本发明属于油田基础地质技术领域，涉及一种多期叠置复合辫状河道砂体分期厘定方法。

背景技术

复合辫状河道：就是垂向上多期次河道相互切叠，而最终复合在一起的河道，简单地说，每一期辫状河道都有自身开始到结束的发育周期，复合河道是否容易区分，取决于晚期河道对早期河道切叠改造的程度，即下切越重，则河道分期难度越大，如图1所示，(a)为切叠程度较轻河道界面清晰可识别，(b)切叠程度中等，河道界面测井曲线已远离基线，仍可识别；(c)切叠较为严重，河道界面已难以识别，图1中，1为测井曲线，2为井位置，3为单期河道砂体，4为河道界面。如果达到无法分辨的能程度，就要采用本发明提出的一整套方法进行识别；单期河道：单期河道强调纵向的期次性，即纵向上究竟发育了多少个辫状河道；单一河道：则强调则强调的是平面河道的分支性，就是在相对等时范围内，平面上究竟发育了几条河道。

气田开采过程中，钻遇的储层越来越复杂，原本邻井钻遇的是巨厚的河道砂体，但与其附近试钻一口井，却钻遇的是河道间的泥岩，这种相变异常快的特点，给井位部署尤其水平井的大规模实施，带来了极大的挑战，究其原因，就是厚层的河道砂体空间叠置规律没有搞 清楚。实际上这种砂体可能并非单期成因，而是多期的，多成因、多期次的河道砂体在空间上纵横交错叠置，是造成辫状河道砂体厚的巨大与平面分布规律性较差的主因。砂厚中心往往是多期次河道砂体叠置汇聚中心，因此深入剖析厚层辫状河道砂体，将具有实际应用价值。

辫状河储层构型可分为4个级别，复合河道为1级，复合河道内部的单期河道为2级，单期河道内部的心滩为3级，心滩内部的增生体为4级，本次研究的层次为2级。为了进一步丰富地下辫状河储层构型方面内容，本发明研发一套解剖、厘定地下复合辫状河道建筑结构与期次的有效方法。对于切叠较为严重且无法分辨、分期厘定的复合河道，目前还没有一套成熟、有效的方法。实际上，复合辫状河道期次划分实际上就是辫状河储层构型的一部分。在复合河道期次厘定过程中，目的层段中的单期河道沉积旋回的识别是基础和关键，如果能有全区全井段取芯，那么通过连续取芯的观察就可以从多期叠置河道中把单期河道识别出来，这当然是最理想情况，然而，实际情况却是苛刻的。目前一般很少做到全区全井段连续取芯，而往往更多是有针对性、有选择性的分段取芯，这就给复合河道砂体解剖带来了挑战，

发明内容

本发明的目的在于提供一种多期叠置复合辫状河道砂体分期厘定方法。解决了目前对于厚层、无明显期次界限的复合辫状河道，还没有办法对其分期，而更多简单视为一期，这样容易出现多期河道对应单期河道不等时对比，不利于追踪单一河道平面展布规律的问题。

本发明所采用的技术方案是按照以下步骤进行：

步骤1：标志层拉平；将单期河道所含化石和岩性特征明显、层位稳定、分布范围广、易于鉴别的标志层拉平至同一水平线上；

步骤2：去压实效应邻井单期河道标定；

在标志层拉齐基础上，对处于泥包砂层段底部进行等厚向下拉伸与复位，将拉平的标志层一端固定，复合河道底界固定，然后将剖面中所有井全部参照这个复合河道的井的底界拉齐，用垂向只发育单期的河道的顶底界，去标定刻度复合河道，这样邻井单期河道的顶底界就分别刻录在了待分期的复合河道上，这些刻录的界面即为复合河道的分期界面；

步骤3：连续取芯验证；将目的层岩心的深度和测井曲线的深度对准，将连续出现的河床滞留沉积的底砾岩作为河道的分界位置，这样通过这些界面，即可界定多个单期河道单元，完成复合河道分期。

进一步，所述步骤1中拉平方法是首先将井剖面中所有井可同期对比的标志层挑选出来，依次排开，然后将各单井柱子整体上下漂移，直至保证标志层在同一水平线上，最后将标志层用水平线连接起来，即可完成标志层拉平。

进一步，所述步骤2开始前，以古沉积期，因填平补齐作用，河道与河道、河道与非河道等高程，且沉积古厚度相当为前提的。

本发明的有益效果是通过“去压实效应邻井单期河道标定法”和“连续取芯验证法”，可以有效地完成厚层复合辫状河道砂体的分期。

附图说明

图1是晚期河道切叠早期河道类型模式图；

图2是去压实过程与复合河道砂体分期原理模式图；

图3是单期河道连续取芯验证示意图；

图4是连井复合河道分期过程剖面图；

图5是第2号单层底界正确与错误位置追踪对比模式示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明开展了复合辫状河道砂体解剖研究工作，探索出了一套基于岩心、测录井、野外露头和现代卫片等资料为基础的“去压实邻井单期河道标定法”，如图2所示，(a)为顶拉平去压实效应前连井剖面，(b)为利用松弛回弹法等厚拉伸恢复去压实后连井剖面，(c)为分期标定结果，图2中，5为等厚标定测量线，6为邻井第3期河道，7为邻井第2期河道，8为邻井第1期河道，9为待标定的复合辫状河道，10为第2期河道去压实效应复位结果，11为第1期河道去压实效应复位结果，12为第3期河道底界识别位置，13为第2期河道底界识别位置，14为第1期河道底界识别结果，15为标定识别出的第3期河道，16为标定识别出的第2期河道，17为标定识别出的第1期河道，18为流程指示箭头，19为标志层顶拉平线，20为古沉积期等厚顶底界线。辅以连续取芯验证法的单期河道识别方法。本发明按照以下步骤进行：

步骤1：根据岩心、测录井、野外露头和现代卫星图片等资料，将所含化石和岩性特征明显、层位稳定、分布范围广、易于鉴别的标志层拉平至同一水平线上。具体拉平方法就是首先将井剖面中所有井 可同期对比的标志层挑选出来，依次排开，然后将各单井柱子整体上下漂移，直至保证标志层在同一水平线上，最后将标志层用水平线连接起来，即可完成标志层拉平，结果见图2标志层顶拉平线19。

步骤2：去压实效应邻井单期河道标定法：

在标志层拉齐基础上，对处于泥包砂层段底部进行等厚向下拉伸与复位，具体操作可以在电脑软件(如常见绘图软件coreldraw)中，将步骤1拉平位置一端固定，复合河道底界固定，然后将剖面中所有井全部参照这个复合河道的井的底界拉齐，见图2古沉积期等厚顶底界线20，这样用垂向只发育单期的河道的顶底界，去标定刻度复合河道，见图2邻井第3期河道6、图2第2期河道去压实效应复位结果10，这样邻井单期河道的顶底界就分别刻录在了待分期的复合河道上了，这些刻录的界面即为复合河道的分期界面，详见图2。

在标定之前，要基于这样的假设，即以古沉积期，因填平补齐作用，河道与河道、河道与非河道等高程，且沉积古厚度大致相当为前提的。

步骤3：利用收集整理好的连续取芯资料，优选用目的层段单次取芯收获率100％的井验证，如图3所示，21为测井曲线GR，22为测井曲线R，24为测井曲线识别的单期河道底界，25为单期河道底界识别位置，26为岩心识别的单期河道底界，27为漫滩沉积砂体，块状层理，28为心滩砂体，板状交错层理，29为河道充填砂体，30为河床滞留沉积，块状层理，31为岩屑录井，32为岩心观察，33为心滩沉积砂体，平行层理。具体操作方法是将岩芯按深度由浅至深依 次摆开，将目的层岩心的深度和测井曲线的深度对准，然后对该段完整的取芯进行人工观察和描述，描述结果见图3岩心观察32，将连续出现的河床滞留沉积的底砾岩，见图3河床滞留沉积30，作为河道的分界位置，这样通过这些界面，即可界定多个单期河道单元，完成复合河道分期。这样操作的理论依据是：在上下两期河道叠置过程中，晚期河道与早期河道之间一般存在厚度一定的河床底砾岩，见图3河床滞留沉积30，即晚期河道会对早期河道进行冲刷、侵蚀，形成河床滞留沉积，两期河床底部滞留沉积段所包夹的厚度，即为单期河道旋回对应的厚度，因此，利用该井取芯井段此厚度的度量，来验证前期复合河道期次厘定的准确性。

下面列举具体实施例对本发明进行说明：

以下的盒8段下部沉积时间地层单元进行的实施可作为实施例。

实施例1：结合步骤1标志层拉平法、步骤2的去压实效应邻井单期河道标定法和步骤3的连续取芯验证法，最终完成复合河道的垂向分期；以盒8段下部沉积时间地层单元为研究对象，进行去压实操作。因压实作用的存在，层段中的泥岩被大量压缩，造成处在大段泥岩中下部位的河道上拉，从而造成原本同沉积期河道存在高程差异，因此，必须消除压实效应的影响，以免误判。

本发明在层顶拉平的前提下，对处于泥包砂层段底部进行等厚向下拉伸与复位，前提是保证河道砂体厚度不变前提下，使之厚度与待分期大块砂体厚度相等，然后按照高程差异进行河道间追踪对比，在这样操作之前，要基于这样的假设：即同沉积期，由于填平补齐作用， 结合现代沉积模式可知，河床与漫滩两种沉积产物厚度一般在相对等时时间范围内，是等高程、厚度近于相等为前提的。但也有不等的特殊情况，如黄河某段中的“悬河”，这是一个极端例子，其是因人类活动，黄土高原水土流失严重，大量泥沙在下游堆积，使河床逐渐於高抬升造成的，这仅仅是个特例，即使这样，从长期地质演化规律来看，其厚度差异也不是很悬殊，也可以视作近似相等的^[1][2][3]。此外，有几方面还需要考虑：

①目的层待分期砂体厚度一般小于20m，厚度较小，对于深埋地下几千米来说，这种顶底位置的压实效应差异是可以忽略不计的，因此，采用整体拉伸复原技术进行厚度恢复基本上是合理的；

②砂岩和泥岩压实率问题，众所周知，泥岩的压实率远大于砂岩压实率，因此，砂岩自身压实量较小，在忽略砂岩成份不同所导致压实存在微小差异条件下，可以近似把单期河道砂岩简单看作刚性体，泥岩是塑性体，因此，通过对泥岩段等效拉长，使层段整体等厚复位。之所以采用等厚复位，是综合考虑了沉积期克拉通构造背景，平面地层厚度差异不会太大这一地质事实(图2b)；

③选择邻井问题，之所以选择邻井，是因为邻井与待分期井位同属于一个古水流体系可能性更大，这样有利于保证沉积古水动力学与沉积结果的相似性，便于提高解剖结果的准确率，详细解剖分期思路见图2。

复合河道垂向期次厘定：

1.基于去压实效应邻井单期河道标定法，根据图2复合河道分期 方法，对研究区盒8下2层段切叠严重型的复合河道进行了分期，分期结果表明，该层段主要发育了3期河道，识别结果，如图4所示，(a)为实例顶拉平去压实效应前连井剖面，(b)为实例利用松弛回弹法等厚拉伸恢复去压实后连井剖面，(c)为实例分期标定结果，图4中，34为去压实效应恢复方向，35为第2期河道顶底标定测量线，36为第3期河道底界标定测量线，37为第1期河道底界标定测量线，38为第3期河道底界识别位置，39为第2期河道底界识别位置，40为标定识别出的第3期河道，41为标定识别出的第2期河道，42为标定识别出的第1期河道，43为测井曲线GR，44为测井曲线R，45为盒8段下部地层。

对比过程中，容易出现错误的对比模式干扰，如图5所示，46为标志层顶拉平线，47为第2期河道，48为第1期河道，49为第2期河道底界线，50为非第2期河道底界线。虽然同样也考虑了去压实效应，但标志层顶拉平后，却出现了两种单层对比模式，其中绿色虚线是正确的2号单层底界，而蓝色虚线2号单层底界对比是错误的。笔者认为，之所以出现上述问题，与我们以往对比的多是针对复合河道层次，彼此混淆造成的，如沉积微相中的河道微相就是典型的复合河道^[4][5]。正确的做法是，考虑去压实效应，按高程差异，结合可分的复合钟形、复合箱型等测井曲线外形特征，采用等厚拉平复位方法，对盒8下2其它井位的河道期次进行识别与划分，然后将期次识别结果按发育先后顺序进行统一编号，并统计全层段河道期次个数，建立相同期次河道砂厚数据库，为单层砂厚成图做好数据准备。

2.连续取芯的相邻河床冲刷面限定法对识别的单期河道进行验证，充分利用连续取芯资料，对基于复合河道期次厘定结果进行验证，如图3所示，对研究区西部的苏9-65井前期分期结果进行标定。根据沉积发育规律，两期相互叠置的复合河道中，新河道对老河道一般存在不同程度的侵蚀冲刷作用，因此可以通过两期河道的冲刷面来判别单期河道的规模。根据岩心资料研究结果显示，苏9-65井3595.2m和3601.5m两处存在河道底砾冲刷现象，多为含砾中粗砂岩，且层理多为斜层理、平行层理和块状层理，中间岩性单一，层理构造相似，说明中间段为同成因的连续沉积，可以判断为同一期河道沉积产物。据此，基于上述标定果结果，判定苏9-65井盒8下2层段前期期次划分结果是合理的(图3)。

本发明充分利用岩心、测录井、野外露头和现代卫星图片等资料，在标志层拉平基础上，通过“去压实效应邻井单期河道标定法”和连续取芯验证，完成复合河道分期。研究结果表明，该研究方法将有助于揭示砂体空间叠置与局部砂体富集规律，提高砂体的钻遇率，便于后期水平井的大规模部署与地质导向等工程作业的实施，为油田生产实践提供理论依据。

以上所述仅是对本发明的较佳实施方式而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施方式所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

参考文献： 

[1]于兴河,王德发,郑浚茂,等.辫状河三角洲砂体特征及砂体展布模型——内蒙古岱海湖现代三角洲沉积考察[J].石油学报,1994,15(01):26-37.

[2]廖保方,张为民,李列,等.辫状河现代沉积研究与相模式──中国永定河剖析[J].沉积学报,1998,16(01):34-39+50.

[3]葛云龙,逯径铁,廖保方,等.辫状河相储集层地质模型——“泛连通体”[J].石油勘探与开发,1998,25(05):93-95+7-8+15. 

[4]白振强.辫状河砂体三维构型地质建模研究[J].西南石油大学学报(自然科学版),2010,32(06):21-24+183.

[5]刘钰铭,侯加根,宋保全,等.辫状河厚砂层内部夹层表征——以大庆喇嘛甸油田为例[J].石油学报,2011,32(05):836-841.

Claims (3)

1.一种多期叠置复合辫状河道砂体分期厘定方法，其特征在于按照以下步骤进行：

步骤1：标志层拉平；将单期河道所含化石和岩性特征明显、层位稳定、分布范围广、易于鉴别的标志层拉平至同一水平线上；

步骤2：去压实效应邻井单期河道标定；

在标志层拉齐基础上，对处于泥包砂层段底部进行等厚向下拉伸与复位，将拉平的标志层一端固定，复合河道底界固定，然后将剖面中所有井全部参照这个复合河道的井的底界拉齐，用垂向只发育单期的河道的顶底界，去标定刻度复合河道，这样邻井单期河道的顶底界就分别刻录在了待分期的复合河道上，这些刻录的界面即为复合河道的分期界面；

步骤3：连续取芯验证；将目的层岩心的深度和测井曲线的深度对准，将连续出现的河床滞留沉积的底砾岩作为河道的分界位置，这样通过这些界面，即界定多个单期河道单元，完成复合河道分期。

2.按照权利要求1所述一种多期叠置复合辫状河道砂体分期厘定方法，其特征在于：所述步骤1中拉平方法是首先将井剖面中所有井同期对比的标志层挑选出来，依次排开，然后将各单井柱子整体上下漂移，直至保证标志层在同一水平线上，最后将标志层用水平线连接起来，即完成标志层拉平。

3.按照权利要求1所述一种多期叠置复合辫状河道砂体分期厘定方法，其特征在于：所述步骤2开始前，以古沉积期，因填平补齐作用，河道与河道、河道与非河道等高程，且沉积古厚度相当为前提的。