CN110274859A - 碳酸盐岩储层对比方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种碳酸盐岩储层对比方法，该方法以高频层序格架为约束进行沉积微相横向连井对比，得到沉积微相的横向展布特征，并根据总孔隙度的不同对储层分类，在高频层序格架的约束下，结合有利于储层发育的沉积微相的横向展布特征进行储层的横向连井对比以得到储层的横向展布特征。高频层序格架的应用避免了横向连井对比过程中串层和不等时的问题，根据总孔隙度的不同划分储层，并引入高频层序格架约束和沉积微相横向展布特征进行横向连井对比，能够精细刻画储层的横向展布特征，提高了储层的横向连井对比精度。
Description
技术领域
本发明属于油气勘探、开发领域，尤其涉及一种碳酸盐岩储层对比方法。
背景技术
经典层序地层学在我国油气勘探方面取得了巨大成就，但通常应用于低频三级层序及以上级别的地层，在开发阶段成功应用实例较少。对储层认识的精细程度，取决于层组划分的精细程度，因此，近年来，四级以下高频层序，即经典层序地层学中的准层序级别的高频层序(五级层序或六级层序)在油气藏开发阶段被越来越重视。精细的高频层序划分与对比往往依赖于地质露头详细观察，而在缺乏地质露头对比或钻井取心厚度有限的条件下，基于测井曲线进行五级和六级高频层序的划分方法相对较少，且所应用的测井曲线往往集中于伽玛(GR)、声波时差(AC)等一条或两条，多解性大，描述方法也都过于笼统，未对层序界面的测井曲线响应及变化特征进行详细分析，因而实现全井段高频层序划分的实例较少。
随着碳酸盐岩油气藏勘探开发过程中研究的地质对象越来越复杂，碳酸盐岩储层评价与对比分析在油气藏评价中起到越来越重要作用，已成为不可缺少的研究内容。储层评价与对比与是研究储层形态特征和参数空间分布状况的手段，对于认识储层结构、指导油田开发具有重要的作用。传统的井间储层对比(即储层的横向连井对比)通常是在划分单井地层中开展的，在获取各井分层点的基础上进行储层对比连线，但这种方法极容易在对比过程出现串层、不闭合等问题。长期以来，人们致力于用各种方法来更精细的研究储层对比，碎屑岩地层或储层对比传统方法有“旋回对比，分级控制”的小层对比技术。20世纪80年代以来，国内外出现了层序地层学、成因地层学、高分辨率层序地层学、储层建筑结构要素分析等针对河流相等陆相碎屑岩储层对比方法，为深入研究复杂储层的非均质体系提供了新的思维方式。但是以上方法要么在地层划分和对比的精度上存在不足，要么在地层的等时对比上存在缺憾，且仅注重储层横向对比，基本未涉及或很少涉及储层物性评价的横向变化特征分析。
相对于我国陆相碎屑岩储层对比研究比较丰富、完整和细致，海相碳酸盐岩储层对比方法则较少，且多主要集中于以三级层序及以上的系、组、段的级别地层储层对比，以四级和五级高频层序格架为约束的储层对比相对更少。
在碳酸盐岩薄互层强非均质储层研究中，针对地层单元内不同完钻井解释的储层层数不一、薄厚不均、物性变化大、分布规律复杂等难点和油气藏开发评价的现实要求，都迫切需要建立一种高效、细致的井间储层评价和对比技术，提高井间不同物性的薄互层储层对比精度，实现储层单元精细描述和定量表征。
发明内容
为解决现有技术中在勘探开发阶段碳酸盐岩油气藏的目的层，由于岩性复杂，储层物性变化大，分布规律复杂，强非均质薄互层储层评价与对比中易出现串层、不等时、精度低使得储层展布评价难度大的问题，本发明提供一种碳酸盐岩储层对比方法，具体方案如下：
一种碳酸盐岩储层对比方法，包括以下步骤：
步骤S1，观察岩心样品、岩心薄片和岩屑薄片，确定目的层碳酸盐岩的岩性、岩石类型，结合区域沉积背景，分析目的层沉积环境和沉积相；
步骤S2，识别单井在目的层的高频层序界面进而划分高频层序，并将各单井在目的层的高频层序进行横向连井对比建立目的层高频层序格架；
步骤S3，对单井在目的层进行沉积微相划分，并以目的层高频层序格架为约束进行各单井在目的层的沉积微相的横向连井对比，得到目的层的沉积微相横向展布特征；
步骤S4，根据总孔隙度的不同对单井在目的层进行储层分类，以目的层高频层序格架为约束，结合目的层有利于储层发育的沉积微相的横向展布特征进行各单井在目的层的储层的横向连井对比，得到目的层的储层横向展布特征。
进一步的，所述沉积相为碳酸盐岩潮坪沉积。
进一步的，根据岩性敏感测井曲线和三孔隙度曲线识别四级层序界面，以四级层序界面为约束，在四级层序内根据岩性敏感测井曲线和三孔隙度曲线识别高频层序界面。
进一步的，所述岩性敏感测井曲线包括深侧向电阻率测井曲线和浅侧向电阻率测井曲线；
所述三孔隙度曲线包括声波时差孔隙度曲线，密度孔隙度曲线和中子孔隙度曲线。
进一步的，所述单井在目的层的沉积微相划分通过以下步骤实现：
观察岩心样品、岩心薄片和岩屑薄片，根据沉积亚相和沉积微相的相标志识别沉积亚相和沉积微相；
以五级和六级高频层序内向上变浅沉积变化趋势为约束，结合测井曲线响应特征及观察岩心样品、岩心薄片和岩屑薄片所得到的沉积亚相和沉积微相类型，在单井的目的层完成基于高频层序的沉积亚相和沉积微相划分。
进一步的，一类储层：总孔隙度≥10％；二类储层：总孔隙度≥5％且<10％；三类储层：总孔隙度≥2％且<5％。
进一步的，在六级高频层序内总孔隙度自下而上逐渐增大，在高频层序界面附近，一类储层和二类储层能够向上突变为非储层，目的层内构成了多个总孔隙度由小变大的六级层序叠置组合。
进一步的，在碳酸盐岩潮坪沉积相的藻云坪沉积微相和云坪沉积微相中发育有一类储层和二类储层。
与现有技术相比，本发明提供的一种碳酸盐岩储层对比方法以高频层序格架作为约束条件，对于碳酸盐岩储层而言，各单井在目的层的高频层序个数通常相等，厚度差异小，在进行横向连井对比时具有等时性且不易出现串层；另外，由于总孔隙度的差异反映了储层物性的变化，储层发育与沉积微相也高度相关，根据总孔隙度的不同对储层分类，并以高频层序格架为约束条件，结合目的层有利于储层发育的沉积微相的横向展布特征进行各单井在目的层的储层的横向连井对比，提高了储层的划分精度和储层横向连井对比的精度。
附图说明
在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：
图1为本发明实施例中的碳酸盐岩储层对比方法的流程图；
图2为本发明实施例目的层岩心与薄片的岩性特征图片；
图3为本发明实施例目的层W1井-Y1井-X1井高频层序划分及横向连井对比结果；
图4为本发明实施例目的层X1井单井相划分结果；
图5为本发明实施例目的层W1井-Y1井-X1井沉积微相横向连井对比结果；
图6为本发明实施例目的层X1井的测井解释储层评价分类结果、高频层序和沉积微相的分布特征；
图7为本发明实施例目的层W1井-Y1井-X1井的测井解释储层评价结果在高频层序格架和沉积微相中的分布特征；
图8为本发明实施例目的层W1井的实测岩心孔隙度、测井解释储层评价结果、单井高频层序和沉积微相的分布特征；
图9为本发明实施例目的层W1井-Y1井-X1井的测井解释储层评价分类和储层的横向连井对比结果。
在附图中，相同的部件采用相同的附图标记，附图并未按实际比例绘制。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步的说明。
本实施例中高频层序是指的即经典层序地层学中的准层序级别的高频层序，也就是五级层序或六级层序。
本实施例中目的层是指碳酸盐岩储层。本实施例中的方法适用于碳酸盐岩储层，尤其适用于现有技术难以处理的碳酸盐岩储层中的碳酸盐岩薄互层储层。
本实施例提供的一种碳酸盐岩储层对比方法包括如下步骤：
步骤S1，观察岩心样品、岩心薄片和岩屑薄片，确定目的层碳酸盐岩的岩性、岩石类型，结合区域沉积背景，分析目的层沉积环境和沉积相；
步骤S2，识别单井在目的层的高频层序界面进而划分高频层序，并将各单井在目的层的高频层序进行横向连井对比建立目的层高频层序格架；
步骤S3，对单井在目的层进行沉积微相划分，并以目的层高频层序格架为约束进行各单井在目的层的沉积微相的横向连井对比，得到目的层的沉积微相横向展布特征；
步骤S4，根据总孔隙度的不同对单井在目的层进行储层分类，以目的层高频层序格架为约束，结合目的层有利于储层发育的沉积微相的横向展布特征进行各单井在目的层的储层的横向连井对比，得到目的层的储层横向展布特征。
图1示出了该方法的流程图。在步骤S1中，对目的层的岩心连同岩屑一起采样，经磨片制作后，在显微镜下观察、鉴定，确定目的层碳酸盐岩的岩性和岩岩石类型，结合区域沉积背景，分析目的层沉积环境和沉积相。优选的，本实施例中，研究区碳酸盐岩气藏目的层的厚度约130-140m，W1井与X1井在目的层的取芯相对较全且连续，图2示出了本实施例中所观察到的部分岩心样品、岩心薄片和岩屑薄片，根据详细的岩心观察与薄片镜下鉴定结果，如图2所示，目的层主要为相对低能环境的云岩与灰岩。其中，云岩主要为藻(砂)屑云岩(如图2中薄片c)、藻层叠云岩(如图2中岩心样品d)、藻粘结云岩(如图2中薄片e和薄片h)、粉晶云岩(如图2中薄片f和薄片g)，灰岩以藻砂屑灰岩(如图2薄片a)、微晶灰岩(如图2薄片b)为主。另外，在目的层底部发育少量膏质云岩或云质膏岩等；生物化石除藻类外，其他生物相对不发育，显示原始沉积环境为相对闭塞的中-低能量、相对高盐度海水环境。在沉积构造上，从图2中可见明显的层叠石构造、纹层构造、鸟眼构造等潮坪相沉积的相标志(如图2岩心样品i)。根据岩性特征、沉积构造等证据，综合分析认为，研究区目的层的沉积相为碳酸盐岩潮坪沉积。
在步骤S2中，优选的，利用岩性敏感测井曲线和三孔隙度曲线识别高频层序界面，优选的，岩性敏感测井曲线包括深侧向电阻率测井曲线(LLD)和浅侧向电阻率测井曲线(LLS)，三孔隙度曲线分别为声波时差孔隙度曲线(AC)、密度孔隙度曲线(DEN)和中子孔隙度曲线(CNL)。在岩性分析和测井曲线识别岩性的基础上，根据测井曲线LLD和LLS选取致密灰岩段，统计该段相应深度点的声波时差平均值和密度平均值，作为致密灰岩的声波和密度骨架值。利用声波和密度的孔隙度解释模型，分别计算声波孔隙度和密度孔隙度，并与中子孔隙度放置于同一测井曲线道，形成三孔隙度测井曲线组合。利用实测岩心孔隙度对三孔隙度曲线进行校正，然后将三孔隙度曲线在致密灰岩段处重合。四级层序界面包括区域岩溶侵蚀面和岩性分界面，区域岩溶侵蚀面在测井曲线上的响应特征表现为自然伽马测井曲线(GR)高值，LLD降低，与界面之上的厚层状致密灰岩低GR、高LLD的测井响应特征区别明显，呈突变特征；岩性分界面，碳酸盐岩四级层序分界面中的岩性分界面即白云岩与膏岩的分界面，界面上下测井曲线GR、LLD以及AC、DEN、CNL亦呈较明显突变特征。另外，四级层序主要由次级海侵体系域(STST)和次级高位体系域(SHST)构成，次级体系域界面为层状白云岩向厚层状灰岩突变的岩性转换面的上界面，即由快速海侵形成最大海泛面(SMFS)的灰岩沉积，测井曲线表现为厚层灰岩段GR为相对高值，为最大海泛面泥质沉积相对较多造成的。在孔隙度测井曲线上，层序界面或体系与界面由于上下岩性或物性变化，导致三孔隙度曲线呈重合或分开。根据上述碳酸盐岩四级层序界面响应特征识别目的层中的四级层序界面，并在目的层内完成四级层序划分。在四级层序界面约束下，进一步划分五级层序界面和六级层序界面，五级层序界面一般为灰岩/云岩的岩性突变界面，测井曲线响应突变特征明显，六级层序界面除灰岩/云岩的岩性突变界面，还存在岩相转换面，高频层序界面即五级、六级层序界面的测井曲线响应特征总体表现为由高阻突变为低阻，三孔隙度曲线由重合的低孔隙度突变为分开的高孔隙度。利用上述五级、六级高频层序界面的测井曲线响应特征识别单井在目的层的五级、六级高频层序界面，从而完成各单井在目的层的五级、六级高频层序划分，将各单井在目的层的高频层序进行横向连井对比建立目的层高频层序格架。图3所示为本实施例利用上述高频层序界面识别方法对W1井-Y1井-X1分别在目的层识别和划分高频层序后，对目的层W1井-Y1井-X1的高频层序进行横向连井对比的结果。在碳酸盐岩地层，尤其是碳酸盐岩潮坪沉积中，横向上地层分布稳定，五级、六级高频层序个数相同，厚度差异小，高频层序在研究区纵向上具有良好的对比性，横向上变化具有同步性，高频层序主要是沉积背景变化所形成的异回旋，在横向上完全可以对比，具有等时性，以高频层序格架为约束进行横向连井对比，避免了现有技术中在对强非均质薄互层储层进行横向连井对比时易出现串层和不等时的问题。
本发明中对于五级、六级高频层序界面的识别并不限于上述方法，在其它实施例中，也可以应用现有技术中已有的高频层序界面识别方法对五级、六级高频层序界面进行识别。
在步骤S3中，优选的，观察岩心样品、岩心薄片和岩屑薄片，根据沉积亚相和沉积微相的相标志识别沉积亚相和沉积微相。本实施例中通过对岩心样品、岩心薄片和岩屑薄片的观察，将步骤S1中识别出的碳酸盐岩潮坪沉积相进一步细分为潮下带和潮间带沉积亚相，对应的岩相标志如下：
潮下带亚相：岩心颜色相对较深，以灰色、深灰色为主，沉积构造以块状层理为主，其它构造相对不发育，岩性主要为微晶灰岩、(含)砂屑微晶灰岩、(含)藻屑灰岩，云质灰岩等，观察结果如图2中薄片a和薄片b所示。潮下带亚相进一步划分为灰坪、藻屑滩坪、云灰坪等沉积微相。
潮间带亚相：藻层叠构造、鸟眼(或窗格)构造等典型潮间带沉积构造发育，岩性以云岩为主，包括微晶云岩、(微)粉晶云岩、藻层叠构造云岩、藻粘结构造云岩、(藻)砂屑云岩、纹层状构造云岩等，也可见(藻砂屑)云质灰岩等，观察结果如图2中薄片c、薄片e～h，岩心样品d和岩心样品i。潮间带亚相进一步细分为云灰坪、灰云坪、藻屑滩、藻云坪、膏云坪、云坪等沉积微相。
根据以上分析结果，以五级和六级高频层序内向上变浅沉积变化趋势作为约束，依据岩心样品、岩心薄片、岩屑薄片观察到的沉积微相类型，结合测井曲线响应特征，在单井的目的层完成基于高频层序的沉积亚相和沉积微相划分。图4为本实施例中X1井在目的层的相划分结果，相划分包括沉积相、沉积亚相和沉积微相的划分。以上述同样的方法对W1井和Y1井在目的层完成基于高频层序的沉积亚相和沉积微相划分。在上述划分所得的X1井、Y1井和W1井的沉积微相的基础上以步骤S2中建立的高频层序格架为约束，完成目的层W1井-Y1井-X1井沉积微相的横向连井对比，得到目的层的沉积微相横向展布特征，其结果如图5所示。本发明中在划分储层类型时并不局限于上述总孔隙度的界限值，在其它实施例中，也可以根据实际需求设置划分储层类型的总孔隙度的界限值。
在步骤S4中，将完钻井的储层物性测井解释结果，按照储层分类评价标准，进行储层分类评价，储层物性的变化反映在测井曲线上表现为总孔隙度的变化。优选的，根据总孔隙度的不同，将储层分为三类，其中，一类储层：总孔隙度≥10％；二类储层：总孔隙度≥5％且<10％；三类储层：孔隙度≥2％且<5％。以研究区X1井为例，如图6所示，X1井的目的层段共解释储层25层，总厚度53.7m，其中一类储层有5层，累计厚度6.2m，单层厚度在0.8m-1.7m之间，平均1.24m；二类储层共有8层，累计厚度23.8m，单层厚度在1.1m-5.9m之间，平均2.98m；三类储层共有12层，累计厚度23.7m，单层厚度在0.8m-5.2m之间，平均1.98m。以同样的方式对W1井和Y1井进行储层分类评价，W1井共解释储层22层，总厚度53.8m，其中一类储层1层，厚1.8m，二类储层10层，累计厚度28.8m，三类储层11层，累计厚度23m；Y1井共解释储层25层，总厚度47.7m，其中一类储层3层，累计厚度3.9m，二类储层10层，累计厚度18.9m，三类储层12层，累计厚度共24.9m。
将储层分类评价的类型结果列置于基于高频层序的单井沉积微相划分图中，如图6所示的X1井，对于W1井和Y1井作同样的处理。将储层分类评价的类型结果列置于基于高频层序格架的沉积微相横向连井对比图中，如图7所示。从中可以看出，储层类型在单井和连井上虽然分布复杂，非均质性强，但不同类型储层分布与在高频层序中的位置以及沉积微相关系密切，如图6、图7和图8所示，在六级高频层序内，沉积微相自下而上由灰云坪微相、藻云坪、云坪微相等向上变浅的沉积序列组成，实测样品的总孔隙度(即图8中的岩心孔隙度)自下而上总体也逐渐增大，而在高频层序界面处上下，藻云坪、云坪微相中发育的一、二类优质储层向上可突变为云灰坪或灰云坪微相的非储层。因此，在目的层内构成了多个自下而上物性由差变好的叠置组合，反映在总孔隙度上则是在目的层内构成了多个自下而上总孔隙度总体由小变大的六级层序的叠置组合，而储层类型正是根据总孔隙度来划分的，因而，强非均质储层的分布与高频层序和沉积微相息息相关，以高频层序格架为约束，结合有利于储层发育的沉积微相(例如前述发育一、二类储层的藻云坪、云坪微相)的横向展布特征，进行各单井在目的层的储层的横向连井对比，能够精细刻画出目的层的储层的横向展布特征，提高储层横向连井对比的精度。利用上述方法对目的层中X1井、Y1井和W1井的储层进行横向连井对比，所得目的层的储层的横向展布特征如图9所示，在研究区目的层段，储层总体以二、三类储层为主，一类储层相对较少，不同类型储层呈“薄互层间互”分布的特征。一、二类储层总体发育于五级和六级高频层序中上部的藻云坪和云坪沉积微相内。高频海平面频繁升降，是导致本区储层具有“薄互层间互”强非均质的重要原因。
虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以对其中部分或者全部技术特征进行等同替换。尤其是，只要不存在逻辑或结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
Claims (8)
1.一种碳酸盐岩储层对比方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1，观察岩心样品、岩心薄片和岩屑薄片，确定目的层碳酸盐岩的岩性、岩石类型，结合区域沉积背景，分析目的层沉积环境和沉积相；
步骤S2，识别单井在目的层的高频层序界面进而划分高频层序，并将各单井在目的层的高频层序进行横向连井对比建立目的层高频层序格架；
步骤S3，对单井在目的层进行沉积微相划分，并以目的层高频层序格架为约束进行各单井在目的层的沉积微相的横向连井对比，得到目的层的沉积微相横向展布特征；
步骤S4，根据总孔隙度的不同对单井在目的层进行储层分类，以目的层高频层序格架为约束，结合目的层有利于储层发育的沉积微相的横向展布特征进行各单井在目的层的储层的横向连井对比，得到目的层的储层横向展布特征。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述沉积相为碳酸盐岩潮坪沉积。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据岩性敏感测井曲线和三孔隙度曲线识别四级层序界面，以四级层序界面为约束，在四级层序内根据岩性敏感测井曲线和三孔隙度曲线识别高频层序界面。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述岩性敏感测井曲线包括深侧向电阻率测井曲线和浅侧向电阻率测井曲线；
所述三孔隙度曲线包括声波时差孔隙度曲线，密度孔隙度曲线和中子孔隙度曲线。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述单井在目的层的沉积微相划分通过以下步骤实现：
观察岩心样品、岩心薄片和岩屑薄片，根据沉积亚相和沉积微相的相标志识别沉积亚相和沉积微相；
以五级和六级高频层序内向上变浅沉积变化趋势为约束，结合测井曲线响应特征及观察岩心样品、岩心薄片和岩屑薄片所得到的沉积亚相和沉积微相类型，在单井的目的层完成基于高频层序的沉积亚相和沉积微相划分。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，一类储层：总孔隙度≥10％；二类储层：总孔隙度≥5％且<10％；三类储层：总孔隙度≥2％且<5％。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在六级高频层序内总孔隙度自下而上逐渐增大，在高频层序界面附近，一类储层和二类储层能够向上突变为非储层，目的层内构成了多个总孔隙度由小变大的六级层序叠置组合。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在碳酸盐岩潮坪沉积相的藻云坪沉积微相和云坪沉积微相中发育有一类储层和二类储层。
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