CN109594979A - 基于井轨迹的分流砂坝内部夹层参数计算方法 - Google Patents

Abstract

一种基于井轨迹的分流砂坝内部夹层参数计算方法：是在分流砂坝型浅水三角洲沉积模式指导下，通过地震正演模拟提取对单一分流砂坝边界敏感的各项属性进行融合，根据融合属性定性刻画单一分流砂坝平面分布。同时以地震低角度前积为出发点，建立前积理论计算模型定量计算单一分流砂坝的边界。在单一分流砂坝内部，根据定向井和水平井井轨迹和夹层的接触关系建立分流砂坝内部夹层参数理论计算模型，并从钻遇夹层的井资料中提取相关地质参数，最终定量计算分流砂坝内部夹层的倾角、间距和厚度。本发明充分利用井轨迹信息，建立井轨迹信息与地质体定量关系，重现了单一分流砂坝内部夹层的展布，使刻画结果更加准确可靠。

Description

基于井轨迹的分流砂坝内部夹层参数计算方法

技术领域

本发明涉及一种分流砂坝内部夹层参数计算方法。特别是涉及一种基于井轨迹的分流砂坝内部夹层参数计算方法。

背景技术

区别于常规正常三角洲，浅水三角洲作为一种特殊的沉积类型，发育于水体较浅、构造相对平缓、整体沉降缓慢的坳陷湖盆中，根据沉积骨架的差异可以分为分流河道型和分流砂坝型。近年来，随着现代沉积观察及水槽沉积模拟被广泛应用于浅水三角洲储层研究，对分流砂坝型浅水三角洲的认识也进一步得到了加深。

目前针对分流砂坝型浅水三角洲单一分流砂坝内部夹层，最主要的研究手段是根据沉积模式利用定向井井资料进行井间预测。基本原理是在精细等时地层格架(小层或者单层)内部对单一期次的成因砂体进行识别，进而在单一成因砂体内部以模式为指导，根据实钻定向井资料及生态动态资料研究夹层的分布，该方法适用于密井网油田，研究难度大，多解性强，而且对研究人员的经验要求高。对于井网相对稀疏并且水平井比例较高的海上油田，该方法基本不具备可实施性，实现精确定量化研究难度大，不利于海上油田的高效开发。

现有技术中缺乏在井距相对稀疏的水平井-定向井交错井网条件下精细刻画分流砂坝型浅水三角洲单一分流砂坝内部夹层的方法的问题。因此，寻求一种适用于水平井-定向井交错井网条件下的分流砂坝内部夹层计算方法对于海上油田高效开发意义重大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种适用于水平井-定向井交错井网条件下的分流砂坝内部夹层计算的基于井轨迹的分流砂坝内部夹层参数计算方法。

本发明所采用的技术方案是：一种基于井轨迹的分流砂坝内部夹层参数计算方法，包括如下步骤：

1)根据高分辨率层序地层学理论，针对目的层进行层序划分，选取稳定湖泛面为标志层，确定地层发育模式，通过井震结合、分级控制，建立研究区等时地层格架；

2)以取心井岩心观察为基础，识别取心井岩心内部单一分流砂坝，并获单一分流砂坝的规模、电性特征及接触关系；

3)根据岩心观察所获取的单一分流砂坝的规模及接触关系，构建地震正演模拟的原型模型；

4)根据地震正演模拟的原型模型，从地质研究一体化软件地震模块中选择表征单一分流砂坝边界的地震属性，并根据分流砂坝型浅水三角洲沉积模式定性刻画分流砂坝；

5)在定性刻画分流砂坝的基础上，以地震低角度前积为出发点，根据沉积过程理论，建立前积理论计算模型；

6)根据实际钻井资料提取前积理论计算模型相关计算参数，定量计算单一期次前积分流砂坝的边界，并依据该定量计算结果对步骤4)所刻画的分流砂坝进行修正，最终精确刻画出各单一分流砂坝平面分布；

7)在精确刻画出各单一分流砂坝平面分布的基础上，考虑到海上油田井距相对较大和水平井比例相对多的情况，综合利用水平井和定向井井轨迹及测井曲线信息建立适合海上油田的分流砂坝内部侧叠式夹层的定量计算模型。

步骤1)包括：综合对比岩心-测井-地震资料，结合高分辨率层序地层学理论，识别目的层之上稳定的泥岩段为最大湖泛面，识别三级层序界面，并在三级层序内部识别小于三级的层序单元，并最终建立目的层的单砂体等时地层格架。

步骤3)是根据单一分流砂坝的规模及接触关系，建立以下三种地震正演模拟模型，包括：非均质性单一分流砂坝侧向叠置，高程有差异的分流砂坝侧向叠置和分流砂坝孤立分布；

步骤4)所述的地质研究一体化软件地震模块，采用discovery或petrel地质研究一体化模块。

步骤5)所述的计算模型为：

Δs1＝h2*Δs/Δh (1)

式中：Δs1为单一成因砂体井点外推尖灭距离；h2为井点钻遇储层的垂厚；Δs为钻遇单一成因砂体的两口井的间距；Δh为钻遇单一成因砂体的两口井的垂厚差。

步骤7)包括：

根据水平井-定向井交错井网，采用水平井确定夹层厚度、间距，定向井确定夹层倾角的定量刻画方法，通过小于150m井距的定向对子井实钻资料确定单一分流砂坝内部侧叠式夹层的倾角；然后根据水平井井轨迹不同井斜段实钻数据，抽象出斜列式夹层的厚度、间距定量计算公式如下：

β＝arctan(H1/ΔL) (2)

式中：β为夹层倾角；H1为不同定向井点钻遇夹层的垂距；ΔL为不同定向井点钻遇夹层的水平间距；

S＝(ΔD)sinα (3)

式中：S为夹层间距；ΔD为水平井钻遇相邻两个夹层间的轨迹长度；α为水平井钻遇点时的井斜角；

h＝L3sin(arctan(H1/(L1sinα-L3) (4)

式中：h为夹层厚度；L1为井点钻遇夹层段的轨迹长度；H1为不同定向井点钻遇夹层的垂距；α为水平井钻遇点时的井斜角；L3为L1的水平投影和H1的水平投影之间的长度差。

本发明的基于井轨迹的分流砂坝内部夹层参数计算方法，充分挖掘了地震资料信息，从成因角度出发大幅提高了分流砂坝的定量刻画精度，将近似连片分布的砂体转换为平面上不同的单一分流砂坝，并充分利用海上油田水平井比例高，水平井资料侧向分辨率高的特点，建立适合海上油田的分流砂坝内部侧叠式夹层的定量计算模型。本发明提供一种针对分流砂坝内部夹层参数的获取方法，充分利用井轨迹信息，建立井轨迹信息与地质体定量关系，重现了单一分流砂坝内部夹层的展布，使刻画结果更加准确可靠。

附图说明

图1是本发明基于井轨迹的分流砂坝内部夹层参数计算方法的流程图；

图2是本发明中不同接触关系类型的分流砂坝地震正演模拟示意图；

图3是本发明中单一前积分流砂坝边界理论计算示意图；

图4是本发明中利用井轨迹定量求取单一分流砂坝内部夹层参数示意图。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明的基于井轨迹的分流砂坝内部夹层参数计算方法做出详细说明。

如图1所示，本发明的基于井轨迹的分流砂坝内部夹层参数计算方法，包括如下步骤：

1)根据高分辨率层序地层学理论，针对目的层进行层序划分，选取稳定湖泛面为标志层，确定地层发育模式，通过井震结合、分级控制，建立研究区等时地层格架；包括：综合对比岩心-测井-地震资料，结合高分辨率层序地层学理论，识别目的层之上稳定的泥岩段为最大湖泛面，识别三级层序界面，并在三级层序内部识别小于三级的层序单元，并最终建立目的层的单砂体等时地层格架。

2)以取心井岩心观察为基础，识别取心井岩心内部单一分流砂坝，并获单一分流砂坝的规模、电性特征及接触关系；

3)根据岩心观察所获取的单一分流砂坝的规模及接触关系，构建地震正演模拟的原型模型；是根据单一分流砂坝的规模及接触关系，建立以下三种地震正演模拟模型，包括：非均质性单一分流砂坝侧向叠置，高程有差异的分流砂坝侧向叠置和分流砂坝孤立分布，如图2所示；根据实际情况，可选用45Hz雷克子波激发，其中储层厚度为8m，砂岩速度为2600m/s，密度为2100kg/m³，泥岩速度为3100m/s，密度为2350kg/m³。

4)根据地震正演模拟的原型模型，从地质研究一体化软件地震模块中选择表征单一分流砂坝边界的地震属性，所述的地质研究一体化软件地震模块，可以采用discovery或petrel等地质研究一体化模块。并根据分流砂坝型浅水三角洲沉积模式定性刻画分流砂坝；需要说明的是，从地震正演模拟的原型模型来看，相对于传统振幅类属性，振幅变化率对单一分流砂坝的边界具有更好的识别能力。同时考虑到最小振幅属性对砂体宏观分布具有良好的响应，故将两者属性融合。

5)考虑到应用地震沉积学方法刻画沉积体平面分布具有一定的主观性和多解性，在定性刻画分流砂坝的基础上，以地震低角度前积为出发点，根据沉积过程理论，建立前积理论计算模型，如图3所示；所述的前积理论计算模型为：

Δs1＝h2*Δs/Δh (1)

式中：Δs1为单一成因砂体井点外推尖灭距离；h2为井点钻遇储层的垂厚；Δs为钻遇单一成因砂体的两口井的间距；Δh为钻遇单一成因砂体的两口井的垂厚差。

6)根据实际钻井资料提取前积理论计算模型相关计算参数，定量计算单一期次前积分流砂坝的边界，并依据该定量计算结果对步骤4)所刻画的分流砂坝进行修正，最终精确刻画出各单一分流砂坝平面分布；

研究区隔夹层存在泥质、钙质和物性三种类型，按照级次可划分为砂层组间隔夹层、小层间隔夹层和层内夹层，研究所述的隔夹层为层内夹层，其主要为物性夹层，部分区域为泥质夹层，层内夹层存在于单一分流砂坝内部不同增生体叠置的界面处，其主要向单一方向侧向斜列，即产状为侧叠式。

水平井在进行测井时，其井筒周围的环境与定向井有明显差异，但两者在夹层发育的位置具有相似的测井响应特征。分流砂坝内部夹层主要呈侧叠式，水平井水平分辨率高，在较小的间距范围内，井轨迹钻穿同一夹层。利用这一特性，结合钻遇同一分流砂坝内的定向井，可以有效提高分流砂坝内部夹层的刻画精度。

7)在精确刻画出各单一分流砂坝平面分布的基础上，考虑到海上油田井距相对较大(平均约250～350米)和水平井比例相对多的情况，综合利用水平井和定向井井轨迹及测井曲线信息建立适合海上油田的分流砂坝内部侧叠式夹层的定量计算模型。包括：

根据水平井-定向井交错井网，采用水平井确定夹层厚度、间距，定向井确定夹层倾角的定量刻画方法，通过小于150m井距的定向对子井实钻资料确定单一分流砂坝内部侧叠式夹层的倾角；然后根据水平井井轨迹不同井斜段实钻数据，抽象出斜列式夹层的厚度、间距定量计算公式如下(如图4所示)：

β＝arctan(H1/ΔL) (2)

式中：β为夹层倾角；H1为不同定向井点钻遇夹层的垂距；ΔL为不同定向井点钻遇夹层的水平间距；

S＝(ΔD)sinα (3)

式中：S为夹层间距；ΔD为水平井钻遇相邻两个夹层间的轨迹长度；α为水平井钻遇点时的井斜角；

h＝L3sin(arctan(H1/(L1sinα-L3) (4)

式中：h为夹层厚度；L1为井点钻遇夹层段的轨迹长度；H1为不同定向井点钻遇夹层的垂距；α为水平井钻遇点时的井斜角；L3为L1的水平投影和H1的水平投影之间的长度差。

Claims (6)

1.一种基于井轨迹的分流砂坝内部夹层参数计算方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)根据高分辨率层序地层学理论，针对目的层进行层序划分，选取稳定湖泛面为标志层，确定地层发育模式，通过井震结合、分级控制，建立研究区等时地层格架；

2)以取心井岩心观察为基础，识别取心井岩心内部单一分流砂坝，并获单一分流砂坝的规模、电性特征及接触关系；

3)根据岩心观察所获取的单一分流砂坝的规模及接触关系，构建地震正演模拟的原型模型；

4)根据地震正演模拟的原型模型，从地质研究一体化软件地震模块中选择表征单一分流砂坝边界的地震属性，并根据分流砂坝型浅水三角洲沉积模式定性刻画分流砂坝；

5)在定性刻画分流砂坝的基础上，以地震低角度前积为出发点，根据沉积过程理论，建立前积理论计算模型；

6)根据实际钻井资料提取前积理论计算模型相关计算参数，定量计算单一期次前积分流砂坝的边界，并依据该定量计算结果对步骤4)所刻画的分流砂坝进行修正，最终精确刻画出各单一分流砂坝平面分布；

7)在精确刻画出各单一分流砂坝平面分布的基础上，考虑到海上油田井距相对较大和水平井比例相对多的情况，综合利用水平井和定向井井轨迹及测井曲线信息建立适合海上油田的分流砂坝内部侧叠式夹层的定量计算模型。

2.根据权利要求1所述的基于井轨迹的分流砂坝内部夹层参数计算方法，其特征在于，步骤1)包括：综合对比岩心-测井-地震资料，结合高分辨率层序地层学理论，识别目的层之上稳定的泥岩段为最大湖泛面，识别三级层序界面，并在三级层序内部识别小于三级的层序单元，并最终建立目的层的单砂体等时地层格架。

3.根据权利要求1所述的基于井轨迹的分流砂坝内部夹层参数计算方法，其特征在于，步骤3)是根据单一分流砂坝的规模及接触关系，建立以下三种地震正演模拟模型，包括：非均质性单一分流砂坝侧向叠置，高程有差异的分流砂坝侧向叠置和分流砂坝孤立分布。

4.根据权利要求1所述的基于井轨迹的分流砂坝内部夹层参数计算方法，其特征在于，步骤4)所述的地质研究一体化软件地震模块，采用discovery或petrel地质研究一体化模块。

5.根据权利要求1所述的基于井轨迹的分流砂坝内部夹层参数计算方法，其特征在于，步骤5)所述的计算模型为：

Δs1＝h2*Δs/Δh(1)

式中：Δs1为单一成因砂体井点外推尖灭距离；h2为井点钻遇储层的垂厚；Δs为钻遇单一成因砂体的两口井的间距；Δh为钻遇单一成因砂体的两口井的垂厚差。

6.根据权利要求1所述的基于井轨迹的分流砂坝内部夹层参数计算方法，其特征在于，步骤7)包括：

根据水平井-定向井交错井网，采用水平井确定夹层厚度、间距，定向井确定夹层倾角的定量刻画方法，通过小于150m井距的定向对子井实钻资料确定单一分流砂坝内部侧叠式夹层的倾角；然后根据水平井井轨迹不同井斜段实钻数据，抽象出斜列式夹层的厚度、间距定量计算公式如下：

β＝arctan(H1/ΔL)(2)

式中：β为夹层倾角；H1为不同定向井点钻遇夹层的垂距；ΔL为不同定向井点钻遇夹层的水平间距；

S＝(ΔD)sinα (3)

式中：S为夹层间距；ΔD为水平井钻遇相邻两个夹层间的轨迹长度；α为水平井钻遇点时的井斜角；

h＝L3sin(arctan(H1/(L1sinα-L3)(4)

式中：h为夹层厚度；L1为井点钻遇夹层段的轨迹长度；H1为不同定向井点钻遇夹层的垂距；α为水平井钻遇点时的井斜角；L3为L1的水平投影和H1的水平投影之间的长度差。