CN110308488A - 确定洞穴充填程度的方法及系统 - Google Patents

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Abstract

公开了一种确定洞穴充填程度的方法及系统。该方法可以包括：根据岩心、录井资料，将具有确定的洞穴位置、洞穴充填物和洞穴充填程度的井段作为样本层；将样本层标记于测井曲线上，提取样本层对应井段的测井响应；根据充填物的不同对充填洞穴进行分类，对于不同种类的充填洞穴，应用岩性参数、物性参数和电性参数分别建立交会图，根据样本层测井响应确定洞穴充填程度识别图；根据待识别洞穴充填程度的新井的测井响应，通过洞穴充填程度识别图确定新井的洞穴充填程度。本发明通过测井资料确定洞穴充填程度，应用数据均可由常规测井资料获得，具有很强的可操作性和广泛的适用性，在碳酸盐岩等复杂储层勘探开发中具有重大实用价值。

Description

确定洞穴充填程度的方法及系统
技术领域
本发明涉及复杂储层勘探开发领域，更具体地，涉及一种确定洞穴充填程度的方法及系统。
背景技术
洞穴是缝洞储集体中最重要的储集类型，洞穴的解释评价是缝洞储集体勘探开发的重要内容之一。近几年，测井科研人员开展了洞穴充填程度的研究。
张庆玉等(张庆玉，梁彬，曹建文，等.测井技术在奥陶系洞穴型岩溶储层识别中的应用[J].海洋地质前沿，2011，27(5)：67-70)结合具体井点的测井曲线分析了砂泥质全充填溶洞和未充填溶洞的测井响应特征。
赵军等(赵军，肖承文，虞兵，等.轮古地区碳酸盐岩洞穴型储层充填程度的测井评价[J].石油学报，2011,32(4)：605-610；一种利用声波测井定量洞穴充填程度的方法[P].中国.201310005336.2.2013-01-08；赵军，李宗杰，虞兵，等.碳酸盐岩洞穴充填物及其充填程度的测井判别方法[J].中国岩溶，2013，32(2)：225-230；赵军，李宗杰，虞兵，等.洞穴充填程度的声波测井数值模拟与定量评价[J].应用基础与工程科学学报，2013，21(6)：1070-1077)开展声波数值模拟，进行声波时差数据提取，计算出不同充填程度的声波纵、横波时差，分析声波时差与充填程度的响应规律，建立洞穴充填程度的定量计算模型；又在利用交会图法和判别分析法建立洞穴型储层充填程度的定性评价图版基础上，结合数值模拟的成果，利用声波时差和自然伽马资料对洞穴型储层充填程度的定量计算进行了初步探索，提出了适合研究区储层洞穴充填程度计算的相关公式。
苏俊磊等(苏俊磊，张松扬，王晓畅，等.塔河油田碳酸盐岩洞穴型储层充填性质常规测井表征[J].地球物理学进展.2015，30(3)：1266-1269)利用无铀伽马对洞穴型储层充填程度进行定量计算，提出了适合研究区储层洞穴充填程度计算的相关公式。
扬科夫等(扬科夫，赵军，杨福林.洞穴型储层自然伽马测井响应的蒙特卡罗数值模拟分析[J].国外测井技术，2015,1:30-33)利用蒙特卡罗数值模拟方法从洞穴尺寸、洞穴充填程度及充填成分入手，对洞穴型储层在自然伽马测井曲线上的响应规律进行数模研究。
总结现有技术，如声波测井和自然伽马测井等方法能够正演分析测井响应与洞穴充填程度的关系，提出计算模型，但仅考虑单一物理性质与洞穴充填程度的关系，没有考虑其他的物理性质；如交会图版、判别分析等方法能够分析洞穴充填程度的测井响应，定性和定量识别洞穴充填程度，但方法仅考虑泥质充填或砂泥充填的情况，没有考虑不同充填物对方法的影响。因此，有必要开发一种确定洞穴充填程度的方法及系统。
公开于本发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明提出了一种确定洞穴充填程度的方法及系统，其能够通过测井资料确定洞穴充填程度，应用数据均可由常规测井资料获得，具有很强的可操作性和广泛的适用性，在碳酸盐岩等复杂储层勘探开发中具有重大实用价值。
根据本发明的一方面，提出了一种确定洞穴充填程度的方法。所述方法可以包括：根据岩心、录井资料，将具有确定的洞穴位置、洞穴充填物和洞穴充填程度的井段作为样本层；将所述样本层标记于测井曲线上，提取所述样本层对应井段的测井响应；根据充填物的不同对充填洞穴进行分类，对于不同种类的充填洞穴，获得岩性参数、物性参数和电性参数，并应用岩性参数、物性参数和电性参数中的两个建立交会图，根据所述样本层对应井段的测井响应在所述交会图上确定部分充填和全充填的区域及相互界限，确定洞穴充填程度识别图；根据待识别洞穴充填程度的新井的测井响应，通过所述洞穴充填程度识别图确定所述新井的洞穴充填程度。
优选地，所述充填洞穴包括角砾充填洞穴与砂泥充填洞穴。
优选地，所述洞穴充填程度包括部分充填和全充填。
优选地，岩性参数选自自然伽马、无铀伽马、自然伽马和/或无铀伽马形成的参数；物性参数选自声波、中子、密度、以及声波、中子、密度中的至少其中之一形成的参数；电性参数选自深侧向、浅侧向、深侧向和/或浅侧向形成的参数。
优选地，所述对于不同种类的充填洞穴，应用岩性参数、物性参数和电性参数中的两个建立交会图为：针对角砾充填洞穴，通过所述岩性参数和所述物性参数建立角砾充填洞穴交会图。
优选地，所述对于不同种类的充填洞穴，应用岩性参数、物性参数和电性参数中的两个建立交会图包括：针对砂泥充填洞穴，设定岩性阈值，当所述岩性参数大于所述岩性阈值时，识别所述充填程度为全充填；当所述岩性参数小于所述岩性阈值时，通过所述物性参数和所述电性参数建立砂泥充填洞穴交会图。
根据本发明的另一方面，提出了一种确定洞穴充填程度的系统，可以包括：样本层确定单元，用于根据岩心、录井资料，将具有确定的洞穴位置、洞穴充填物和洞穴充填程度的井段作为样本层；样本层数据提取单元，用于将所述样本层标记于测井曲线上，提取所述样本层对应井段的测井响应；洞穴充填程度识别单元，用于根据充填物的不同对充填洞穴进行分类，对于不同种类的充填洞穴，获得岩性参数、物性参数和电性参数，并应用岩性参数、物性参数和电性参数中的两个建立交会图，根据所述样本层对应井段的测井响应在所述交会图上确定部分充填和全充填的区域及相互界限，确定洞穴充填程度识别图；新井识别单元，用根据待识别洞穴充填程度的新井的测井响应，通过所述洞穴充填程度识别图确定所述新井的洞穴充填程度。
优选地，所述充填洞穴包括角砾充填洞穴与砂泥充填洞穴，所述洞穴充填程度包括部分充填和全充填。
优选地，岩性参数选自自然伽马、无铀伽马、自然伽马和/或无铀伽马形成的参数；物性参数选自声波、中子、密度、以及声波、中子、密度中的至少其中之一形成的参数；电性参数选自深侧向、浅侧向、深侧向和/或浅侧向形成的参数。
优选地，所述对于不同种类的充填洞穴，应用岩性参数、物性参数和电性参数中的两个建立交会图包括：针对角砾充填洞穴，通过所述岩性参数和所述物性参数建立角砾充填洞穴交会图；针对砂泥充填洞穴，设定岩性阈值，当所述岩性参数大于所述岩性阈值时，识别所述充填程度为全充填；当所述岩性参数小于所述岩性阈值时，通过所述物性参数和所述电性参数建立砂泥充填洞穴交会图。
本发明具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方式中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中进行详细陈述，这些附图和具体实施方式共同用于解释本发明的特定原理。
附图说明
通过结合附图对本发明示例性实施例进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施例中，相同的参考标号通常代表相同部件。
图1示出了根据本发明的确定洞穴充填程度的方法的步骤的流程图。
图2示出了根据本发明的一个实施例的角砾充填洞穴充填程度识别图。
图3示出了根据本发明的一个实施例的砂泥充填洞穴充填程度识别图。
图4示出了根据本发明的一个实施例的待识别的角砾充填洞穴的测井响应图。
图5示出了根据本发明的一个实施例的待识别的角砾充填洞穴充填程度判定图。
图6示出了根据本发明的一个实施例的待识别的砂泥充填洞穴的测井响应图。
图7示出了根据本发明的一个实施例的待识别的砂泥充填洞穴充填程度判定图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本发明。虽然附图中显示了本发明的优选实施例，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。
图1示出了根据本发明的确定洞穴充填程度的方法的步骤的流程图。
在该实施例中，根据本发明的确定洞穴充填程度的方法可以包括：步骤101，根据岩心、录井资料，将具有确定的洞穴位置、洞穴充填物和洞穴充填程度的井段作为样本层；步骤102，将样本层标记于测井曲线上，提取样本层对应井段的测井响应；步骤103，根据充填物的不同对充填洞穴进行分类，对于不同种类的充填洞穴，获得岩性参数、物性参数和电性参数，并应用岩性参数、物性参数和电性参数中的两个建立交会图，根据所述样本层对应井段的测井响应在所述交会图上确定部分充填和全充填的区域及相互界限，确定洞穴充填程度识别图；步骤104，根据待识别洞穴充填程度的新井的测井响应，通过洞穴充填程度识别图确定新井的洞穴充填程度。
在一个示例中，充填洞穴包括角砾充填洞穴与砂泥充填洞穴。
在一个示例中，洞穴充填程度包括部分充填和全充填。
在一个示例中，岩性参数选自自然伽马、无铀伽马、自然伽马和/或无铀伽马形成的参数；物性参数选自声波、中子、密度、以及声波、中子、密度中的至少其中之一形成的参数；电性参数选自深侧向、浅侧向、深侧向和/或浅侧向形成的参数。
在一个示例中，对于不同种类的充填洞穴，应用岩性参数、物性参数和电性参数中的两个建立交会图为：针对角砾充填洞穴，通过岩性参数和物性参数建立角砾充填洞穴交会图。
在一个示例中，对于不同种类的充填洞穴，应用岩性参数、物性参数和电性参数中的两个建立交会图包括：针对砂泥充填洞穴，设定岩性阈值，当岩性参数大于岩性阈值时，识别充填程度为全充填；当岩性参数小于岩性阈值时，通过物性参数和电性参数建立砂泥充填洞穴交会图。
具体地，根据本发明的确定洞穴充填程度的方法可以包括：根据岩心、录井资料，将具有确定的洞穴位置、洞穴充填物和洞穴充填程度的井段作为样本层；将样本层标记于测井曲线上，提取样本层对应井段的测井响应；根据充填物的不同对充填洞穴进行分类，包括角砾充填洞穴与砂泥充填洞穴，对于不同种类的充填洞穴，应用岩性参数、物性参数和电性参数分别建立交会图：针对角砾充填洞穴，通过岩性参数和物性参数建立角砾充填洞穴交会图，其中，洞穴充填程度包括部分充填和全充填，岩性参数选自自然伽马、无铀伽马、自然伽马和/或无铀伽马形成的参数；物性参数选自声波、中子、密度、以及声波、中子、密度中的至少其中之一形成的参数；将样本层的岩性参数和物性参数绘制成交会图，岩性参数和物性参数分别为坐标，依据部分充填样本和全充填样本在角砾充填洞穴充填程度识别图中分布的范围，确定部分充填和全充填的区域及相互界限，即为角砾充填洞穴充填程度识别图；针对砂泥充填洞穴，设定岩性阈值，当岩性参数大于岩性阈值时，识别充填程度为全充填；当岩性参数小于岩性阈值时，通过物性参数和电性参数建立砂泥充填洞穴交会图，其中，洞穴充填程度包括部分充填和全充填，岩性参数选自自然伽马、无铀伽马、自然伽马和/或无铀伽马形成的参数；物性参数选自声波、中子、密度、以及声波、中子、密度中的至少其中之一形成的参数；电性参数选自深侧向、浅侧向、深侧向和/或浅侧向形成的参数；将样本层的物性参数和电性参数绘制成交会图，物性参数和电性参数分别为坐标，依据部分充填样本和全充填样本在砂泥充填洞穴充填程度识别图中分布的范围，确定部分充填和全充填的区域及相互界限，即为砂泥充填洞穴充填程度识别图；根据待识别洞穴充填程度的新井的测井响应，通过洞穴充填程度识别图确定新井的洞穴充填程度。
本发明通过测井资料确定洞穴充填程度，应用数据均可由常规测井资料获得，具有很强的可操作性和广泛的适用性，在碳酸盐岩等复杂储层勘探开发中具有重大实用价值。
应用示例
为便于理解本发明实施例的方案及其效果，以下给出一个具体应用示例。本领域技术人员应理解，该示例仅为了便于理解本发明，其任何具体细节并非意在以任何方式限制本发明。
对来自XX油田某区碳酸盐岩缝洞型储层开展洞穴充填程度测井识别。
挑选样本层：收集XX油田某区的岩心和录井资料，将具有确定的洞穴位置、洞穴充填物和洞穴充填程度的井段作为样本层，洞穴充填程度分为部分充填和全充填，共挑选出23口井40个样本层如表1所示。
表1
提取样本层测井响应：将样本层标记于测井曲线上，提取样本层对应井段的声波(AC)、中子(CNL)、密度(DEN)、自然伽马(GR)、深侧向(RD)和浅侧向(RS)测井响应，即为样本层对应井段的测井响应，如表2所示。
表2
图2示出了根据本发明的一个实施例的角砾充填洞穴充填程度识别图。
图3示出了根据本发明的一个实施例的砂泥充填洞穴充填程度识别图。
应用岩性参数、物性参数和电性参数分别建立洞穴充填程度识别图：
(1)针对角砾充填洞穴，通过岩性参数和物性参数建立交会图；其中，岩性参数是自然伽马曲线；物性参数是声波曲线和密度曲线组合得到PIL参数，如公式(1)：
将自然伽马和PIL参数投入识别图中，确定角砾充填洞穴不同充填程度的区域及相互界限，获得角砾充填洞穴充填程度识别图，如图2所示，角砾洞穴不同充填程度的相互界限如表3。
(2)针对砂泥充填洞穴，设定岩性阈值为40API，当自然伽马曲线大于岩性阈值时，显示泥质含量较大时，识别充填程度为全充填；当自然伽马曲线小于岩性阈值时，显示泥质含量较小时，通过物性参数和电性参数建立交会图，其中，电性参数是浅侧向曲线。物性参数是声波曲线和中子曲线组合得到的PIS参数，如公式(2)如下：
将浅侧向和PIS参数投入识别图中，确定砂泥充填洞穴不同充填程度的区域及相互界限，获得砂泥充填洞穴充填程度识别图，如图3所示，砂泥洞穴不同充填程度的相互界限见表3。
表3
图4示出了根据本发明的一个实施例的待识别的角砾充填洞穴的测井响应图，其中，黑色层段为待识别的角砾充填洞穴储层。
图5示出了根据本发明的一个实施例的待识别的角砾充填洞穴充填程度判定图。
对于待识别洞穴充填程度的新井Y1井，其为角砾充填洞穴，读取自然伽马(GR)、声波(AC)和密度(DEN)的测井响应曲线如图4所示，计算PIL参数，将GR和PIL参数投到角砾洞穴充填程度识别图上，利用识别图上确定的角砾洞穴充填程度界限快速判识储层的裂缝充填程度如图5所示，识别该角砾洞穴为全充填。
图6示出了根据本发明的一个实施例的待识别的砂泥充填洞穴的测井响应图，其中，黑色层段为待识别的砂泥充填洞穴储层。
图7示出了根据本发明的一个实施例的待识别的砂泥充填洞穴充填程度判定图。
对于待识别洞穴充填程度的新井Y2井，其为砂泥充填洞穴，读取自然伽马(GR)、声波(AC)、中子(CNL)和浅侧向(RS)的测井响应曲线如图6所示，GR小于40API，需应用识别图，根据公式(2)计算PIS参数，将RS和PIS参数投到砂泥洞穴充填程度测井识别图上，利用识别图上确定的砂泥洞穴充填程度界限快速判识储层的裂缝充填程度如图7所示，识别该砂泥洞穴为全充填。
综上所述，本发明通过测井资料确定洞穴充填程度，应用数据均可由常规测井资料获得，具有很强的可操作性和广泛的适用性，在碳酸盐岩等复杂储层勘探开发中具有重大实用价值。
本领域技术人员应理解，上面对本发明的实施例的描述的目的仅为了示例性地说明本发明的实施例的有益效果，并不意在将本发明的实施例限制于所给出的任何示例。
根据本发明的另一方面，提出了一种确定洞穴充填程度的系统，可以包括：样本层确定单元，用于根据岩心、录井资料，将具有确定的洞穴位置、洞穴充填物和洞穴充填程度的井段作为样本层；样本层数据提取单元，用于将样本层标记于测井曲线上，提取样本层对应井段的测井响应；洞穴充填程度识别单元，用于根据充填物的不同对充填洞穴进行分类，对于不同种类的充填洞穴，获得岩性参数、物性参数和电性参数，并应用岩性参数、物性参数和电性参数中的两个建立交会图，根据所述样本层对应井段的测井响应在所述交会图上确定部分充填和全充填的区域及相互界限，确定洞穴充填程度识别图；新井识别单元，用于根据待识别洞穴充填程度的新井的测井响应，通过洞穴充填程度识别图确定新井的洞穴充填程度。
在一个示例中，充填洞穴包括角砾充填洞穴与砂泥充填洞穴，洞穴充填程度包括部分充填和全充填。
在一个示例中，岩性参数选自自然伽马、无铀伽马、自然伽马和/或无铀伽马形成的参数；物性参数选自声波、中子、密度、以及声波、中子、密度中的至少其中之一形成的参数；电性参数选自深侧向、浅侧向、深侧向和/或浅侧向形成的参数。
在一个示例中，对于不同种类的充填洞穴，应用岩性参数、物性参数和电性参数中的两个建立交会图包括：针对角砾充填洞穴，通过岩性参数和物性参数建立角砾充填洞穴交会图；针对砂泥充填洞穴，设定岩性阈值，当岩性参数大于岩性阈值时，识别充填程度为全充填；当岩性参数小于岩性阈值时，通过物性参数和电性参数建立砂泥充填洞穴交会图。
本系统通过测井资料确定洞穴充填程度，应用数据均可由常规测井资料获得，具有很强的可操作性和广泛的适用性，在碳酸盐岩等复杂储层勘探开发中具有重大实用价值。
本领域技术人员应理解，上面对本发明的实施例的描述的目的仅为了示例性地说明本发明的实施例的有益效果，并不意在将本发明的实施例限制于所给出的任何示例。
以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

Claims (10)

1.一种确定洞穴充填程度的方法，包括：
根据岩心、录井资料，将具有确定的洞穴位置、洞穴充填物和洞穴充填程度的井段作为样本层；
将所述样本层标记于测井曲线上，提取所述样本层对应井段的测井响应；
根据充填物的不同对充填洞穴进行分类，对于不同种类的充填洞穴，获得岩性参数、物性参数和电性参数，并应用岩性参数、物性参数和电性参数中的两个建立交会图，根据所述样本层对应井段的测井响应在所述交会图上确定部分充填和全充填的区域及相互界限，确定洞穴充填程度识别图；
根据待识别洞穴充填程度的新井的测井响应，通过所述洞穴充填程度识别图确定所述新井的洞穴充填程度。
2.根据权利要求1所述的确定洞穴充填程度的方法，其中，所述充填洞穴包括角砾充填洞穴与砂泥充填洞穴。
3.根据权利要求2所述的确定洞穴充填程度的方法，其中，所述洞穴充填程度包括部分充填和全充填。
4.根据权利要求3所述的确定洞穴充填程度的方法，其中，岩性参数选自自然伽马、无铀伽马、自然伽马和/或无铀伽马形成的参数；物性参数选自声波、中子、密度、以及声波、中子、密度中的至少其中之一形成的参数；电性参数选自深侧向、浅侧向、深侧向和/或浅侧向形成的参数。
5.根据权利要求4所述的确定洞穴充填程度的方法，其中，所述对于不同种类的充填洞穴，应用岩性参数、物性参数和电性参数中的两个建立交会图为：针对角砾充填洞穴，通过所述岩性参数和所述物性参数建立角砾充填洞穴交会图。
6.根据权利要求5所述的确定洞穴充填程度的方法，其中，所述对于不同种类的充填洞穴，应用岩性参数、物性参数和电性参数中的两个建立交会图包括：
针对砂泥充填洞穴，设定岩性阈值，当所述岩性参数大于所述岩性阈值时，识别所述充填程度为全充填；当所述岩性参数小于所述岩性阈值时，通过所述物性参数和所述电性参数建立砂泥充填洞穴交会图。
7.一种确定洞穴充填程度的系统，包括：
样本层确定单元，用于根据岩心、录井资料，将具有确定的洞穴位置、洞穴充填物和洞穴充填程度的井段作为样本层；
样本层数据提取单元，用于将所述样本层标记于测井曲线上，提取所述样本层对应井段的测井响应；
洞穴充填程度识别单元，用于根据充填物的不同对充填洞穴进行分类，对于不同种类的充填洞穴，获得岩性参数、物性参数和电性参数，并应用岩性参数、物性参数和电性参数中的两个建立交会图，根据所述样本层对应井段的测井响应在所述交会图上确定部分充填和全充填的区域及相互界限，确定洞穴充填程度识别图；
新井识别单元，用于根据待识别洞穴充填程度的新井的测井响应，通过所述洞穴充填程度识别图确定所述新井的洞穴充填程度。
8.根据权利要求7所述的确定洞穴充填程度的系统，其中，所述充填洞穴包括角砾充填洞穴与砂泥充填洞穴，所述洞穴充填程度包括部分充填和全充填。
9.根据权利要求8所述的确定洞穴充填程度的系统，其中，岩性参数选自自然伽马、无铀伽马、自然伽马和/或无铀伽马形成的参数；物性参数选自声波、中子、密度、以及声波、中子、密度中的至少其中之一形成的参数；电性参数选自深侧向、浅侧向、深侧向和/或浅侧向形成的参数。
10.根据权利要求9所述的确定洞穴充填程度的系统，其中，所述对于不同种类的充填洞穴，应用岩性参数、物性参数和电性参数中的两个建立交会图包括：
针对角砾充填洞穴，通过所述岩性参数和所述物性参数建立角砾充填洞穴交会图；
针对砂泥充填洞穴，设定岩性阈值，当所述岩性参数大于所述岩性阈值时，识别所述充填程度为全充填；当所述岩性参数小于所述岩性阈值时，通过所述物性参数和所述电性参数建立砂泥充填洞穴交会图。
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