CN104977626A - 一种油气储层中孔、洞、缝三维分布表征方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种油气储层中孔、洞、缝三维分布表征方法，包括下述步骤：1、依靠观测识别油气储层中的孔、洞、缝；2、根据孔、洞、缝的储渗能力，区分孔、洞、缝的组合类型并将其映射为对应的储渗介质相类型；3、在储渗介质相数据离散化处理的基础上，通过随机建模方法建立储渗介质相模型，表征孔、洞、缝的三维分布。本发明所公开的表征方法实现了孔、洞、缝信息的跨尺度传递与多空间融合，从而在同一个地质模型中刻画了多尺度孔、洞、缝的空间分布特征。

Description

一种油气储层中孔、洞、缝三维分布表征方法

技术领域

本发明涉及一种分布表征方法，具体涉及油气勘探中的储层孔、洞、缝三维分布表征方法，属于资源勘探和地质学领域。

背景技术

孔、洞、缝是流体矿床赖以储集的场所，孔、洞、缝的识别与表征是流体矿床勘探开发过程中必须首先解决的问题之一。目前，人们开发了各种识别孔、洞、缝的技术，依靠这些技术识别尺度各异的孔、洞、缝，小至纳米，大致米级到数十米级，然而识别后的孔、洞、缝数据处理始终是本领域长期以来难以解决的问题之一。

由于这些数据的尺度相差巨大，将其在同一个三维地质模型中表达面临巨大的困难。已有的技术方案通常只能刻画一定尺度范围内的孔、洞、缝分布，而忽略其它尺度范围内的孔、洞、缝分布，也无法将地质体中发育的孔、洞、缝信息整体地表达出来，因而这种表征方式是不完备的。这种方式在实际应用中要么在微观模型中表征微观孔缝分布，要么在宏观模型中表征宏观缝、洞分布，要么在更大尺度范围表征大型断裂、溶洞分布，无法在同一个地质模型中完整显示地质体中流体的分布特征。

发明内容

针对现有技术的缺陷，申请人根据在多年的油气储层勘探中形成的经验，基于孔、缝、洞的组合，将孔、缝、洞依靠其渗流能力映射为多种储渗介质相并进行建模，实现孔、缝、洞信息的跨尺度传递与多空间融合，从而在同一个地质模型中刻画了多尺度孔、洞、缝的空间分布特征，实现了同一个地质模型中完整包括流体矿床储层中显微观测、岩心观察、测井和地震解释获得的，从微观到宏观多个尺度的孔、洞、缝信息，对流体矿床油气储层孔、洞、缝的刻画更准确、更完整。

具体的说，本发明是通过如下技术方案实现的：

一种油气储层中孔、洞、缝三维分布表征方法，包括下述步骤：1、依靠观测识别油气储层中的孔、洞、缝；2、根据孔、洞、缝的储渗能力，区分孔、洞、缝的组合类型并将其映射为对应的储渗介质相类型；3、在储渗介质相数据离散化处理的基础上，通过随机建模方法建立储渗介质相模型，表征孔、洞、缝的三维分布。

其中，上述步骤1通过显微观测、岩心描述、测井解释、地震分析完成多尺度上的孔、洞、缝识别。具体的说，通过显微观测识别微观的孔、缝分布及其充填特征，形成微观的孔、缝模式；依靠岩心观察描述获得宏观尺度的缝、洞分布特征，与显微观测结果相结合形成岩心孔、洞、缝识别模式；将岩心描述标定测井资料，利用测井资料识别的孔、洞、缝，形成宏观孔、洞、缝模式；基于测井形成宏观孔、洞、缝模式的标定和验证，依靠地震解释认识流体矿床储层平面断裂、溶洞分布规律。

由于分析孔、缝、洞的根本目的是为了表征流体在其中的储渗能力，基于不同尺度的孔、缝、洞具有的大小不等的储渗能力，本发明将孔、缝、洞映射为多个不同的相，从而实现对孔、缝、洞大小尺度的区分和在同一模型中的表征。

其中，根据储渗能力等效，基于相对孔、缝、洞大小尺度的区分，其中具有开度小于100微米的储渗空间的孔隙作为基质孔隙相，具有开度大于2毫米的储渗空间的巨型孔隙作为溶洞相，位于上述二者之间的孔隙作为裂缝相。

本领域技术人员可以理解，在上述相的概念基础上，结合具体的分布状态还可以细分为各种亚类型。例如如果基质孔隙相中夹杂有零星分布的开度在100微米以上的裂缝，或者开度大于2毫米的溶洞，则可将其细分为溶洞-孔隙相和裂缝-孔隙相，从而与孔隙相关的储渗介质相细分为包括基质孔隙相、溶洞-孔隙相和裂缝-孔隙相三类。以此类推，溶洞与孔、缝伴生，形成孔隙-溶洞、裂缝-溶洞、孔隙-裂缝-溶洞、裂缝-孔隙-溶洞等组合，因此以溶洞为核心，兼顾其它介质的储渗能力，可以定义与溶洞相关的储渗介质相细分为：溶洞相、孔隙-溶洞相、裂缝-溶洞相、孔隙-裂缝-溶洞相、裂缝-孔隙-溶洞相等五类。裂缝与孔、洞伴生，形成孔隙-裂缝、溶洞-裂缝、孔隙-溶洞-裂缝、溶洞-孔隙-裂缝等组合，因此以裂缝为核心，兼顾其它介质的储渗能力，将与裂缝相关的储渗介质相细分为：孔隙-裂缝相、溶洞-裂缝相、孔隙-溶洞-裂缝相、溶洞-孔隙-裂缝相等五类。上述相类型的细分构成了对孔、缝、洞大小尺度的更精细划分。

通过上述方法，将流体矿床油气储层中的孔、洞、缝按照其组合类型，以多个储渗介质相实现对特定某个储层中发育的多尺度孔、洞、缝的跨尺度融合，从而将具有尺度概念的孔、洞、缝分布表征问题转化成了忽略具体尺度的储渗介质相的分布表征问题。

在本发明的方法中，步骤3包括如下步骤：3.1、在测井识别的储层中，识别和分析储渗介质相，将其进行数据离散化处理，形成单井储渗介质相剖面图和单井储渗介质相数据体；3.2、以单井储渗介质相数据为基础，通过沉积相随机建模建立储层储渗介质相模型；3.3、根据上述模型，形成对储层孔、洞、缝三维分布的定量表征。

上述的数据离散化处理和随机建模方法是数学领域常见的数据处理方法，本领域常用软件中也均包含了上述函数功能包，此处不予赘述。

附图说明

图1为本发明表征方法的工作流程图；

图2为本发明实施例的伊拉克孔隙型碳酸盐岩油藏单井储渗介质相综合柱状图；

图3为本发明实施例的伊拉克孔隙型碳酸盐岩油藏储渗介质相三维整体模型图；

图4为本发明实施例的伊拉克孔隙型碳酸盐岩油藏孔隙基质相三维模型图；

图5为本发明实施例的伊拉克孔隙型碳酸盐岩油藏溶洞相三维模型图；

图6为本发明实施例的伊拉克孔隙型碳酸盐岩油藏裂缝相三维模型图；

图7为本发明实施例的伊拉克孔隙型碳酸盐岩油藏储渗介质相模型孔、缝、洞分布特征统计频率直方图。

具体实施方式

为了更好的说明本发明的具体实现步骤和效果，申请人以本公司在伊拉克某孔隙型碳酸盐岩油藏进行的实验为例，说明本发明方法的具体应用过程。如下所提供的实施例仅是示意性的，并不对本发明构成特定限制。

如图1所示，显示了本发明表征方法的具体使用过程。下面结合申请人在伊拉克某孔隙型碳酸盐岩油藏的实践对上述流程进行详细说明。

首先，识别孔、洞、缝在各个尺度上的分布，具体做法是：

①显微观测，识别流体矿床储层微观的孔、缝分布及其充填特征，形成微观的孔、缝模式；

②岩心观察描述宏观尺度缝、洞分布特征，利用显微观测获得的认识来校正岩心洞、缝描述结果，校正后的岩心孔、洞、缝拥有微观孔、缝的部分信息，形成岩心孔、洞、缝识别模式；

③采用岩心描述标定测井资料，利用测井资料识别的孔、洞、缝反映流体矿床储层纵横向完整的孔、洞、缝信息，结合岩心孔、洞、缝识别模式，形成宏观孔、洞、缝模式，将岩心孔、洞、缝信息传递到测井解释成果中；

④基于测井形成宏观孔、洞、缝模式的标定和验证，依靠地震解释识别出断裂或溶洞，形成对流体矿床储层平面断裂、溶洞分布规律的认识，从而将测井解释孔、洞、缝信息传递到地震解释成果中。

在上述基础上，依靠储渗能力等效，将不同尺度的孔、缝、洞映射为相实现对孔、缝、洞大小尺度的区分，从而实现流体矿床储层孔、洞、缝跨尺度融合，具体做法是：

①与孔隙相关的储渗介质相

孔隙是指开度小于2毫米的储渗空间，基于显微观察识别的微观尺度的裂缝(开度在100微米以下)基本具有与基质孔隙等效的储渗能力，因此将微裂缝+基质孔隙等效为一类储渗介质相——基质孔隙相；若还含有零星分布的开度在100微米以上的裂缝，或者开度大于2毫米的巨型孔隙，则细分为溶洞-孔隙相和裂缝-孔隙相。

②与溶洞相关的储渗介质相

溶洞一般特指开度大于2毫米的巨型孔隙，具有极大的储集能力及程度不等的渗流能力；溶洞通常也会与孔、缝伴生，形成孔隙-溶洞、裂缝-溶洞、孔隙-裂缝-溶洞、裂缝-孔隙-溶洞等组合类型，因此以溶洞为核心，细分为溶洞相、孔隙-溶洞相、裂缝-溶洞相、孔隙-裂缝-溶洞相、裂缝-孔隙-溶洞相等五类。

③与裂缝相关的储渗介质相

开度大于100微米以上的裂缝具有显著高于基质孔隙的渗流能力，其储集能力则显著低于溶洞、一般也低于孔隙。裂缝与孔、洞伴生，形成孔隙-裂缝、溶洞-裂缝、孔隙-溶洞-裂缝、溶洞--孔隙-裂缝等组合类型，因此以裂缝为核心，细分为：孔隙-裂缝相、溶洞-裂缝相、孔隙-溶洞-裂缝相、溶洞--孔隙-裂缝相等五类。

通过上述方法，将流体矿床储层中的孔、洞、缝按照特定的组合类型，以多个储渗介质相实现对特定某个储层中发育的多尺度孔、洞、缝的跨尺度融合，从而将具有尺度概念的孔、洞、缝分布表征问题转化成了忽略具体尺度的储渗介质相的分布表征问题。

如下表1所示，显示了伊拉克碳酸盐岩油藏识别的孔、洞、缝基本类型、组合类型及相类型。

表1 孔、洞、缝基本类型、组合类型及储渗介质相类型

在上述基础上，进行流体矿床储层孔、洞、缝三维分布表征：

①储渗介质相的提取与建立

以测井识别的储层为基础，识别与分析储渗介质相，通过数据离散化处理，标注获得各个单井剖面具体的储渗介质相类型，形成单井储渗介质相剖面图(图2所示)，同时提取建立单井储渗介质相数据体。

②储渗介质相三维定量地质模型的建立

以单井储渗介质相数据为硬数据，采用沉积相随机建模方法，依靠地震解释断裂、溶洞分布的约束，建立流体矿床储层储渗介质相模型(图3、4、5、6)。

③储渗介质相模型对流体矿床储层孔、洞、缝三维分布的定量表征

通过对流体矿床储层储渗介质相模型的统计分析，提取相关统计量，形成对流体矿床储层孔、洞、缝三维分布的定量表征。

如图7所示，显示了选择分布频率为统计量，所形成的频率直方图定量表征结果(整个地层和特定地层)。

Claims (5)

1.一种油气储层中孔、洞、缝三维分布表征方法，其特征在于包括下述步骤：1、依靠观测识别油气储层中的孔、洞、缝；2、根据孔、洞、缝的储渗能力，区分孔、洞、缝的组合类型并将其映射为对应的储渗介质相类型；3、在储渗介质相数据离散化处理的基础上，通过随机建模方法建立储渗介质相模型，表征孔、洞、缝的三维分布。

2.根据权利要求1的表征方法，其特征在于步骤1通过显微观测、岩心描述、测井解释、地震分析完成多尺度上的孔、洞、缝识别。

3.根据权利要求2的表征方法，其特征在于具体包括通过显微观测识别微观的孔、缝分布及其充填特征，形成微观的孔、缝模式；依靠岩心观察描述获得宏观尺度的缝、洞分布特征，与显微观测结果相结合形成岩心孔、洞、缝识别模式；将岩心描述标定测井资料，利用测井资料识别的孔、洞、缝，形成宏观孔、洞、缝模式；基于测井形成宏观孔、洞、缝模式的标定和验证，依靠地震解释认识流体矿床储层平面断裂、溶洞分布规律。

4.根据权利要求1的表征方法，其特征在于步骤2根据储渗能力等效，基于相对孔、缝、洞大小尺度的区分，其中具有开度小于100微米的储渗空间的孔隙作为基质孔隙相，具有开度大于2毫米的储渗空间的巨型孔隙作为溶洞相，位于上述二者之间的孔隙作为裂缝相。

5.根据权利要求1的表征方法，其特征在于步骤3包括如下步骤：3.1、在测井识别的储层中，识别和分析储渗介质相，将其进行数据离散化处理，形成单井储渗介质相剖面图和单井储渗介质相数据体；3.2、以单井储渗介质相数据为基础，通过沉积相随机建模建立储层储渗介质相模型；3.3、根据上述模型，形成对储层孔、洞、缝三维分布的定量表征。