CN106837319B - 一种密井网条件下的地下单一古河道识别方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种密井网条件下的地下单一古河道识别方法，采用类比法，将野外露头观测结果用于指导地下单一古河道识别，体现了模式拟合的地质思维方法。经过该方法在苏里格气田的应用，定量化描述结果应用于三维地质建模中作为约束条件，使得模型符合率显著提高。本发明针对单一古河道本身的形态特征，充分利用密井网钻井资料，既避免了对单井进行沉积微相解释的繁琐工作，又避免地震资料纵向分辨率的不足确定，具有操作简便的特点。该方法在苏里格气田的应用，垂向砂体识别精度由15‑20m提高到<8m，原先定性化的描述结果实现了定量化，结果应用于三维地质建模中作为约束条件，使得模型符合率提高了10％，效果明显。
Description
【技术领域】
本发明属于油气田储层地质分析领域，涉及一种密井网条件下的地下单一古河道识别方法。
【背景技术】
河流相储层一直是中国油气勘探开发的重点领域之一，纵向多期单一古河道砂体依次切割叠置，横向同一期次内不同单一古河道砂体相互拼接，形成了层次交错、结构复杂的河流相河储层，因此造成储层内部具有较强的非均质性，严重制约了油气采收率的进一步提高。
随着河流相油气田开发程度的不断深入，油气田稳产及提高采收率技术成为国内外学者关注的焦点，而以储层构型为核心的储层精细描述是近年来兴起的一门地质学方法，储层构型是指不同级次储层构成单元与隔夹层的形态、规模、方向及其空间叠置关系。其本质是通过分析各个构型单元沉积历史，研究沉积环境演化与沉积物之间的关系，系统地揭示沉积体结构特征及三维空间分布，从而达到刻画其内部宏观非均质性的目的。
老油田开发实践表明很多横向分布看似稳定的砂体实际上是复合河道砂体，是由多条单一古河道砂体侧向拼合叠置形成的，甚至是两个完全分离的单一河道砂体因为井网未完全控制的原因看似成为一个单河道砂体。
在复合河道砂体识别单一古河道砂体，目前主要有两类方法：1、测井+地震方法。该方法充分将地震资料用于井间河道砂体预测，再加上测井硬数据，提高了空间预测的精度，在部分油气田取得较好的效果。然而该方法也存在无法忽视的缺陷，一是高品质的地震资料获取存在一定困难，尤其对于地表状况不太好的区域，或者油气储层埋深较大油气田，地震资料品质一般都比较差，识别效果较差；二是地震资料纵向分辨率普遍较低，地震资料一般难以识别小于10m的砂体，而单一古河道砂体厚度通常小于10m，这就造成了识别出来的砂体往往还是垂向上的复合河道砂体。2、密井网+地质认识方法，该方法首先要建立地质模式，模式来源主要是野外露头观测，将观测的结果概念化、模式化，总结出了很多模式：河道砂体顶面层位高程差异、河道砂体之间的河间沉积、河道砂体剖面上存在厚—薄—厚特征、废弃河道、测井曲线区域差异等等。再采用类比的方法，去解剖地下储层，这种方法广泛应用于曲流河、扇三角洲等类型储层单一古河道识别，取得较好的应用效果，然而这种方法也存在一些不足。比如河道砂体之间的河间沉积，这种模式的前提是必须先在单井上进行沉积相解释，识别出河道砂体、河间沉积来，才能进行下一步的分析；又比如河道砂体顶面层位高程差异，这种模式考虑了不同河道沉积的砂体顶面层位高程差异，但是如果河道沉积末期发生决口形成决口扇，河道砂体顶面和决口扇砂体顶面高程差异较小，则可能将两者混同位同一个河道，同时该方法没有考虑砂体厚度这一关键因素；另外这些方法往往强调不同单一古河道砂体的差异，野外露头观测表明绝大多数的单一古河道本身呈现出顶平底凸状，单一古河道中间厚度稳定，向两侧厚度逐渐变薄，这些方法没有过多的关注单一古河道本身的特征。
因此，亟需一种有正确理论指导，操作方法切实可行、识别结果准确的判研方法，精确识别地下单一古河道，提高地下储层预测精度，进而有效指导河流相储层三维储层地质精细建模与井位部署。
【发明内容】
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种实用、可靠的密井网条件下的地下单一古河道识别方法，该方法采用类比法，将野外露头观测结果用于指导地下单一古河道识别，体现了模式拟合的地质思维方法。经过该方法在苏里格气田的应用，定量化描述结果应用于三维地质建模中作为约束条件，使得模型符合率显著提高。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
一种密井网条件下的地下单一古河道识别方法，包括以下步骤：
1)对密井网区的井进行高精度的地层划分与对比，建立精度达到单层级别的等时地层对比格架，然后将某一个单层作为研究对象；
2)针对该单层，顺古流向方向，建立多条近垂直于古河道的流向的连井剖面；
3)选择某条连井剖面，并将目标单层顶部拉平；
4)在该连井剖面中选择砂体厚度最大的井作为基准井i，其中i＝1，2，3…，初始i＝1；
5)对该连井剖面待对比井进行编号，基准井i左侧第1口井为Z1，第2口井为Z2，…，第n口井为Zn，以此类推；基准井右侧第1口井为Y1，第2口井为Y2，…，第n口井为Yn，以此类推；分别计算各井砂体底部高程，并绘制砂体厚度等值线图、砂体底部高程等值线图；
6)从基准井i出发，分别向两侧，按照顺序逐井与基准井进行砂体厚度、砂体底部高程值比对，直至该剖面所有井参与对比或识别出一条完整的以基准井i为中心的单一古河道，根据两者变化情况判断非基准井是否处于单一古河道内部；
7)在该剖面所有的井都参与对比后，则应检查研究区所有剖面是否完成对比，如果没有完成，则进行下一条剖面的对比，如果已完成，则进入步骤8)；
8)将所有剖面识别结果投影到井位图上去，参考砂体厚度等值线图、砂体底部高程等值线图，对识别结果进行修正，实现该单层的地下古河道识别。
本发明进一步的改进在于：
步骤1)中的密井网区是指井距小到可以保证多口井能够钻遇到同一个单一古河道，井距越小，识别结果越可靠；单层是指垂向由单一沉积期次构成的地层单位。
步骤2)中的古流向，是通过研究目标区沉积时期的古地理研究得出的古河道的流向方向。
步骤3)单层顶部拉平是通过使连井剖面中各个井的目标单层顶部处于同一个水平面内完成单层顶部拉平。
步骤5)砂体厚度数据来源于测井资料解释结果，砂体底部高程值是指砂体底部到该单层顶部的垂向距离。
步骤6)中的判断标准是：假设Z(n-1)砂体厚度ZD(n-1)、砂体底部高程值ZY(n-1)与基准井相比未有变化，Zn井与基准井相比：
若砂体厚度ZDn、砂体底部高程值ZYn均减小，且Z(n+1)井的砂体厚度ZD(n+1)、砂体底部高程值ZY(n+1)均减小为0，则Zn井与基准井仍处于同一个单一古河道内部，河道边界位于Zn井与Z(n+1)井之间；
若砂体厚度ZDn、砂体底部高程值ZYn均减小，Z(n+1)井的砂体厚度ZD(n+1)、砂体底部高程值ZY(n+1)均减小，Z(n+2)井的砂体厚度ZD(n+2)、砂体底部高程值ZYn(n+2)均增大，则Zn井与基准井仍处于同一个单一古河道内部；此时若ZDn>ZD(n+2)则河道边界位于Z(n+1)井与Z(n+2)井之间；若ZDn<ZD(n+2)则河道边界位于Z(n)井与Z(n+1)井之间；若ZDn＝ZD(n+2)则河道边界位于Z(n)井与Z(n+1)井之间或者Z(n+1)井与Z(n+2)井之间；
若砂体厚度ZDn、砂体底部高程值ZYn均减小，且Z(n+1)井的砂体厚度ZD(n+1)未见变化，而砂体底部高程值ZY(n+1)出现增大或减小，则Zn井与基准井仍处于同一个单一古河道内部，河道边界位于Zn井与Z(n+1)井之间；
若砂体厚度ZDn、砂体底部高程值ZYn均未有变化或均减小，且Z(n+1)井的砂体底部高程值ZY(n+1)未见变化，砂体厚度ZD(n+1)变小，Z(n+2)井的砂体底部高程值ZY(n+2)，砂体厚度ZD(n+2)与Z(n+1)井相同，则Zn井与基准井仍处于同一个单一古河道内部，河道边界位于Zn井与Z(n+1)井之间；
若砂体厚度ZDn、砂体底部高程值ZYn均未有变化，Z(n+1)井的砂体底部高程值ZY(n+1)、砂体厚度ZD(n+1)均变小，Z(n+2)井的砂体底部高程值ZY(n+2)、砂体厚度ZD(n+2)均变小且与Z(n+1)井相同，则Zn井与基准井仍处于同一个单一古河道内部，河道边界位于Zn井与Z(n+1)井之间；
若砂体厚度ZDn、砂体底部高程值ZYn均减小，且Z(n+1)井的砂体底部高程值ZY(n+1)、砂体厚度ZD(n+1)均变小且与Zn井相同，Z(n+2)井的砂体底部高程值ZY(n+2)、砂体厚度ZD(n+2)均变小且与Zn井、Z(n+1)井相同，则Zn井与基准井仍处于同一个单一古河道内部，河道边界位于Zn井与Z(n+1)井之间；
若砂体厚度ZDn、砂体底部高程值ZYn未有变化或均减小，且Z(n+1)井的砂体厚度ZD(n+1)变小，砂体底部高程值ZY(n+1)变大，Z(n+2)井的砂体厚度ZD(n+2)变小，砂体底部高程值ZY(n+2)变大，变化幅度与Z(n+1)相同，则Zn井与基准井仍处于同一个单一古河道内部，河道边界位于Zn井与Z(n+1)井之间；
若在该剖面中已经识别出一条以基准井i为中心的单一古河道，还有一部分井没有参与对比，则i＝i+1，并重复步骤5)和步骤6)，识别以基准井i+1为中心的单一古河道，直至所有井均参与对比；如果在该条剖面所有井对比完，仍没有识别出一条完整的单一古河道，则说明该条剖面没有发育古河道，或者单一古河道宽度已经超过该剖面的范围。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明针对单一古河道本身的形态特征，充分利用密井网钻井资料，提供一种实用、简便的地下单一古河道识别方法。既避免了对单井进行沉积微相解释的繁琐工作，又避免地震资料纵向分辨率的不足确定，具有操作简便的特点。该方法在苏里格气田的应用，垂向砂体识别精度由15-20m提高到<8m，原先定性化的描述结果实现了定量化，结果应用于三维地质建模中作为约束条件，使得模型符合率提高了10％，效果明显。
【附图说明】
图1是本发明一种密井网条件下的地下单一古河道识别方法流程图；
图2是描述在单层顶部拉平情况下，各个井的砂体厚度、砂底高程测量方法；
图3是描述在识别单一古河道过程中，可能出现的几种情况。
【具体实施方式】
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
参见图1-3，本发明密井网条件下的地下单一古河道识别方法，包括以下步骤：
1)对密井网区的井进行高精度的地层划分与对比，建立精度达到单层级别的等时地层对比格架，然后将某一个单层作为研究对象。
密井网区是指井距小到可以保证多口井能够钻遇到同一个单一古河道，井距越小，识别结果越可靠；单层是指垂向由单一沉积期次构成的地层单位；
2)针对该单层，顺古流向方向，建立多条近垂直于古河道的流向的连井剖面；
古流向是通过研究目标区沉积时期的古地理研究得出的古河道的大致的流向方向；
3)选择某条连井剖面，并将目标单层顶部拉平；
单层顶部拉平，通过使连井剖面中各个井的目标单层顶部处于同一个水平面内即可完成单层顶部拉平。
4)在该连井剖面中选择砂体厚度最大的井作为基准井i(i＝1，2，3…，初始i＝1)；
只有河道才会沉积厚度较大的砂体，非河道沉积砂体一般厚度较薄，因此选取砂体厚度值最大的井，可以保证基准井处于该单层内某一个单一古河道的内部；
5)对该单层的连井剖面中各个井进行编号，基准井左侧第1口井为Z1，第2口井为Z2，…，第n口井为Zn，以此类推。基准井右侧第1口井为Y1，第2口井为Y2，…，第n口井为Yn，以此类推。分别计算各井的砂体厚度(ZD1、ZD2、ZD3、…、ZDn或YD1、YD2、YD3、…、YDn)、砂体底部高程(ZH1、ZH2、…、ZHn或YH1、YDH2、YH3、…、YHn)，并绘制砂体厚度等值线图、砂体底部高程等值线图。
砂体厚度数据来源于根据测井资料解释结果，砂体底部高程值是指砂体底部到该单层顶部的垂向距离。
6)从基准井出发，分别向两侧，按照顺序逐井与基准井进行砂体厚度、砂体底部高程值比对，直至该剖面所有井参与对比，根据两者变化情况判断非基准井是否处于单一古河道内部。
判断标准是：假设Z(n-1)砂体厚度ZD(n-1)、砂体底部高程值ZY(n-1)与基准井相比未有明显变化，Zn井与基准井相比：
若砂体厚度ZDn、砂体底部高程值ZYn均减小，且Z(n+1)井的砂体厚度ZD(n+1)、砂体底部高程值ZY(n+1)均减小为0，则Zn井与基准井仍处于同一个单一古河道内部，河道边界位于Zn井与Z(n+1)井之间；
若砂体厚度ZDn、砂体底部高程值ZYn均减小，Z(n+1)井的砂体厚度ZD(n+1)、砂体底部高程值ZY(n+1)均减小，Z(n+2)井的砂体厚度ZD(n+2)、砂体底部高程值ZYn(n+2)均增大，则Zn井与基准井仍处于同一个单一古河道内部。此时若ZDn>ZD(n+2)则河道边界位于Z(n+1)井与Z(n+2)井之间；若ZDn<ZD(n+2)则河道边界位于Z(n)井与Z(n+1)井之间；若ZDn＝ZD(n+2)则河道边界位于Z(n)井与Z(n+1)井之间或者Z(n+1)井与Z(n+2)井之间；
若砂体厚度ZDn、砂体底部高程值ZYn均减小，且Z(n+1)井的砂体厚度ZD(n+1)未见明显变化，而砂体底部高程值ZY(n+1)出现较大变化(增大或减小)，则Zn井与基准井仍处于同一个单一古河道内部，河道边界位于Zn井与Z(n+1)井之间；
若砂体厚度ZDn、砂体底部高程值ZYn均未有明显变化(或均减小)，且Z(n+1)井的砂体底部高程值ZY(n+1)未见明显变化，砂体厚度ZD(n+1)明显变小，Z(n+2)井的砂体底部高程值ZY(n+2)，砂体厚度ZD(n+2)基本与Z(n+1)井相当，则Zn井与基准井仍处于同一个单一古河道内部，河道边界位于Zn井与Z(n+1)井之间；
若砂体厚度ZDn、砂体底部高程值ZYn均未有明显变化，Z(n+1)井的砂体底部高程值ZY(n+1)、砂体厚度ZD(n+1)均明显变小，Z(n+2)井的砂体底部高程值ZY(n+2)、砂体厚度ZD(n+2)均明显变小且与Z(n+1)井基本相当，则Zn井与基准井仍处于同一个单一古河道内部，河道边界位于Zn井与Z(n+1)井之间；
若砂体厚度ZDn、砂体底部高程值ZYn均减小，且Z(n+1)井的砂体底部高程值ZY(n+1)、砂体厚度ZD(n+1)均明显变小且与Zn井基本相当，Z(n+2)井的砂体底部高程值ZY(n+2)、砂体厚度ZD(n+2)均明显变小且与Zn、Z(n+1)基本相当，则Zn井与基准井仍处于同一个单一古河道内部，河道边界位于Zn井与Z(n+1)井之间；
若砂体厚度ZDn、砂体底部高程值ZYn未有明显变化(或均减小)，且Z(n+1)井的砂体厚度ZD(n+1)明显变小，砂体底部高程值ZY(n+1)有一定程度变大，Z(n+2)井的砂体厚度ZD(n+2)明显变小，砂体底部高程值ZY(n+2)有一定程度变大，变化幅度与Z(n+1)基本相当，则Zn井与基准井仍处于同一个单一古河道内部，河道边界位于Zn井与Z(n+1)井之间；
若在该剖面中已经识别出一条以基准井i为中心的单一古河道，还有一部分井没有参与对比，则i＝i+1，并重复步骤5、步骤6，识别以基准井i+1为中心的单一古河道，直至所有井均参与对比；如果在该条剖面所有井对比完，仍没有识别出一条完整的单一古河道，则说明该条剖面没有发育古河道，或者单一古河道宽度已经超过该剖面的范围。
7)在该剖面所有的井都参与对比后，则应检查研究区所有剖面是否完成对比，如果没有完成，则进行下一条剖面的对比，如果已完成，则进入步骤8)。
8)将所有剖面识别结果投影到井位图上去，参考砂体厚度等值线图、砂体底部高程等值线图，对识别结果进行修正，实现该单层的地下古河道识别。
以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种密井网条件下的地下单一古河道识别方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)对密井网区的井进行高精度的地层划分与对比，建立精度达到单层级别的等时地层对比格架，然后将某一个单层作为研究对象；
2)针对该单层，顺古流向方向，建立多条近垂直于古河道的流向的连井剖面；
3)选择某条连井剖面，并将目标单层顶部拉平；
4)在该连井剖面中选择砂体厚度最大的井作为基准井i，其中i＝1，2，3…，初始i＝1；
5)对该连井剖面待对比井进行编号，基准井i左侧第1口井为Z1，第2口井为Z2，…，第n口井为Zn，以此类推；基准井右侧第1口井为Y1，第2口井为Y2，…，第n口井为Yn，以此类推；分别计算各井砂体底部高程，并绘制砂体厚度等值线图、砂体底部高程等值线图；
6)从基准井i出发，分别向两侧，按照顺序逐井与基准井进行砂体厚度、砂体底部高程值比对，直至该剖面所有井参与对比或识别出一条完整的以基准井i为中心的单一古河道，根据两者变化情况判断非基准井是否处于单一古河道内部；
7)在该剖面所有的井都参与对比后，则应检查研究区所有剖面是否完成对比，如果没有完成，则进行下一条剖面的对比，如果已完成，则进入步骤8)；
8)将所有剖面识别结果投影到井位图上去，参考砂体厚度等值线图、砂体底部高程等值线图，对识别结果进行修正，实现该单层的地下古河道识别。
2.根据权利要求1所述的密井网条件下的地下单一古河道识别方法，其特征在于，步骤1)中的密井网区是指井距小到可以保证多口井能够钻遇到同一个单一古河道，井距越小，识别结果越可靠；单层是指垂向由单一沉积期次构成的地层单位。
3.根据权利要求1所述的密井网条件下的地下单一古河道识别方法，其特征在于，步骤2)中的古流向，是通过研究目标区沉积时期的古地理研究得出的古河道的流向方向。
4.根据权利要求1所述的密井网条件下的地下单一古河道识别方法，其特征在于，步骤3)单层顶部拉平是通过使连井剖面中各个井的目标单层顶部处于同一个水平面内完成单层顶部拉平。
5.根据权利要求1所述的密井网条件下的地下单一古河道识别方法，其特征在于，步骤5)砂体厚度数据来源于测井资料解释结果，砂体底部高程值是指砂体底部到该单层顶部的垂向距离。
6.根据权利要求1所述的密井网条件下的地下单一古河道识别方法，其特征在于，步骤6)中的判断标准是：假设Z(n-1)砂体厚度ZD(n-1)、砂体底部高程值ZY(n-1)与基准井相比未有变化，Zn井与基准井相比：
若砂体厚度ZDn、砂体底部高程值ZYn均减小，且Z(n+1)井的砂体厚度ZD(n+1)、砂体底部高程值ZY(n+1)均减小为0，则Zn井与基准井仍处于同一个单一古河道内部，河道边界位于Zn井与Z(n+1)井之间；
若砂体厚度ZDn、砂体底部高程值ZYn均减小，Z(n+1)井的砂体厚度ZD(n+1)、砂体底部高程值ZY(n+1)均减小，Z(n+2)井的砂体厚度ZD(n+2)、砂体底部高程值ZYn(n+2)均增大，则Zn井与基准井仍处于同一个单一古河道内部；此时若ZDn>ZD(n+2)则河道边界位于Z(n+1)井与Z(n+2)井之间；若ZDn<ZD(n+2)则河道边界位于Z(n)井与Z(n+1)井之间；若ZDn＝ZD(n+2)则河道边界位于Z(n)井与Z(n+1)井之间或者Z(n+1)井与Z(n+2)井之间；
若砂体厚度ZDn、砂体底部高程值ZYn均减小，且Z(n+1)井的砂体厚度ZD(n+1)未见变化，而砂体底部高程值ZY(n+1)出现增大或减小，则Zn井与基准井仍处于同一个单一古河道内部，河道边界位于Zn井与Z(n+1)井之间；
若砂体厚度ZDn、砂体底部高程值ZYn均未有变化或均减小，且Z(n+1)井的砂体底部高程值ZY(n+1)未见变化，砂体厚度ZD(n+1)变小，Z(n+2)井的砂体底部高程值ZY(n+2)，砂体厚度ZD(n+2)与Z(n+1)井相同，则Zn井与基准井仍处于同一个单一古河道内部，河道边界位于Zn井与Z(n+1)井之间；
若砂体厚度ZDn、砂体底部高程值ZYn均未有变化，Z(n+1)井的砂体底部高程值ZY(n+1)、砂体厚度ZD(n+1)均变小，Z(n+2)井的砂体底部高程值ZY(n+2)、砂体厚度ZD(n+2)均变小且与Z(n+1)井相同，则Zn井与基准井仍处于同一个单一古河道内部，河道边界位于Zn井与Z(n+1)井之间；
若砂体厚度ZDn、砂体底部高程值ZYn均减小，且Z(n+1)井的砂体底部高程值ZY(n+1)、砂体厚度ZD(n+1)均变小且与Zn井相同，Z(n+2)井的砂体底部高程值ZY(n+2)、砂体厚度ZD(n+2)均变小且与Zn井、Z(n+1)井相同，则Zn井与基准井仍处于同一个单一古河道内部，河道边界位于Zn井与Z(n+1)井之间；
若砂体厚度ZDn、砂体底部高程值ZYn未有变化或均减小，且Z(n+1)井的砂体厚度ZD(n+1)变小，砂体底部高程值ZY(n+1)变大，Z(n+2)井的砂体厚度ZD(n+2)变小，砂体底部高程值ZY(n+2)变大，变化幅度与Z(n+1)相同，则Zn井与基准井仍处于同一个单一古河道内部，河道边界位于Zn井与Z(n+1)井之间；
若在该剖面中已经识别出一条以基准井i为中心的单一古河道，还有一部分井没有参与对比，则i＝i+1，并重复步骤5)和步骤6)，识别以基准井i+1为中心的单一古河道，直至所有井均参与对比；如果在该条剖面所有井对比完，仍没有识别出一条完整的单一古河道，则说明该条剖面没有发育古河道，或者单一古河道宽度已经超过该剖面的范围。
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