CN110320569A - 一种致密砂岩储层单井裂缝发育强度定量评价方法 - Google Patents

Abstract

本发明一种致密砂岩储层单井裂缝发育强度定量评价方法，其特征在于，包括以下步骤：1)确定储层单井裂缝识别特征参数；2)根据储层单井裂缝识别特征参数确定待评价单井裂缝综合指示参数，并根据单井裂缝综合指示参数定量识别待评价单井的裂缝层；3)确定待评价单井裂缝发育强度指数，并根据单井裂缝发育强度指数定量评价待评价单井裂缝发育强度。本发明能够利用常规测井资料准确识别待测单井内裂缝发育层段，同时能够快速地对待测单井裂缝发育强度作出定量评价，准确度高。

Description

一种致密砂岩储层单井裂缝发育强度定量评价方法

技术领域

本发明涉及一种致密砂岩储层单井裂缝发育强度定量评价方法，属于测井技术领域。

背景技术

致密油气作为一种非常规油气资源，是目前石油工业领域研究热点之一。由于致密砂岩储层具有低孔、低渗的特点，因此有效开发难度大。裂缝的发育对致密砂岩储层的产能具有重要影响。裂缝不仅可以作为油气储集空间，同时也是重要的油气渗流通道。

目前，在单井上对致密砂岩储层裂缝发育强度定量表征方法主要有两大类，即岩心指示法与测井指示法。采用岩心指示法定量评价单井裂缝发育强度包括以下三个步骤：1)定量描述岩心裂缝特征参数；2)定义裂缝强度指数；3)计算裂缝强度指数并建立区域裂缝分级评价模型。采用测井指示法对单井裂缝发育强度进行表征包括以下三种：一是利用成像测井资料直观观测裂缝发育特征并进行定量评价；二是利用常规测井资料建立致密砂岩储层裂缝发育概率模型，用概率模型参数定性分析裂缝发育强度；三是利用裂缝孔隙度和开度测井计算公式计算全井段裂缝开度和孔隙度大小，建立基于裂缝开度和孔隙度的裂缝发育强度定量评价标准。然而，岩心和成像测井裂缝强度评价技术仅适用于对钻取了岩心或具有成像测井资料的单井进行裂缝发育强度评价，常规测井裂缝强度评价技术中现有的概率模型仅能做到定性分析，却无法做出定量评价，利用裂缝开度定量评价裂缝发育强度的误差较大，不能真实反映单井裂缝发育情况。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种致密砂岩储层单井裂缝发育强度定量评价方法，能够充分利用常规测井资料准确识别待测单井内裂缝发育层段，并能够对储层单井裂缝发育强度作出定量评价。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种致密砂岩储层单井裂缝发育强度定量评价方法，包括以下步骤：1)确定储层单井裂缝识别特征参数；2)根据储层单井裂缝识别特征参数确定待评价单井裂缝综合指示参数，并根据单井裂缝综合指示参数定量识别待评价单井的裂缝层；3)确定待评价单井裂缝发育强度指数，并根据单井裂缝发育强度指数定量评价待评价单井裂缝发育强度。

在一个具体的实施例中，在所述步骤1)中，首先根据储层单井岩心和常规测井资料，利用交会图法分析储层单井裂缝发育段与非裂缝发育段常规测井响应差异，确定储层单井裂缝常规测井响应特征；接着根据储层单井裂缝常规测井响应特征和储层单井测井曲线分析结果，构建储层单井裂缝识别特征参数，同时确定储层单井裂缝识别特征参数对应的裂缝发育段与非裂缝发育段的临界值；然后根据储层单井岩心和常规测井资料相关性分析结果，确定储层单井裂缝识别特征参数的加权系数值。

在一个具体的实施例中，储层单井裂缝识别特征参数包括声波时差比、自然电位异常、井径相对异常、龟裂系数、电阻率侵入矫正差比、双侧向幅度差、深浅电阻率比值和测井曲线变化率。

在一个具体的实施例中，确定声波时差比的加权系数为3，确定自然电位异常的加权系数为1，确定井径相对异常的加权系数为1，确定龟裂系数的加权系数为3，确定电阻率侵入矫正差比的加权系数为1，确定双侧向幅度差的加权系数为1，确定深浅电阻率比值的加权系数为1，确定测井曲线变化率的加权系数为2。

在一个具体的实施例中，在所述步骤2)中，确定待评价单井裂缝综合指示参数所依据的公式为：

式中，FIP为待评价单井裂缝综合指示参数，A_i为储层单井第i种裂缝识别特征参数的相对值，P_i为储层单井第i种裂缝识别特征参数对应的加权系数，n为储层单井裂缝识别特征参数的总类型；

其中，P_i及n由所述步骤1确定；

确定A_i所依据的计算公式为：

或

式中，x_i为待评价单井第i种裂缝识别特征参数值，x_is为所述步骤1确定的储层单井第i种裂缝识别特征参数对应裂缝发育段与非裂缝发育段的临界值。

在一个具体的实施例中，在所述步骤2)中，根据待评价单井裂缝综合指示参数的分析结果，确定待评价单井裂缝综合指示参数值大于0的储层为裂缝层；确定待评价单井裂缝综合指示参数值等于0的储层为致密层。

在一个具体的实施例中，在所述步骤3)中，首先确定待评价单井单一裂缝层发育强度指数，接着确定待评价单井裂缝发育强度指数，然后根据单井裂缝发育强度指数确定单井裂缝发育强度类型，实现储层单井裂缝发育强度定量评价。

在一个具体的实施例中，在所述步骤3)中，确定待评价单井单一裂缝层发育强度指数所依据的公式为：

式中，FI_k为待评价单井中第k裂缝层，m为待评价单井裂缝层内数据点平均个数。

在一个具体的实施例中，在所述步骤3)中，确定待评价单井裂缝发育强度指数所依据的公式为：

式中，FFI为待评价单井裂缝发育强度指数，M为待评价单井中单一裂缝层的层数，L_k为待评价单井第k裂缝层厚度，k的取值为1、2、、、M，L为待评价单井中总砂厚。

在一个具体的实施例中，在所述步骤3)中，确定储层单井裂缝发育强度指数与裂缝层密度呈正相关。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：本发明能够利用常规测井资料准确识别待测单井内裂缝发育层段，同时能够快速地对待测单井裂缝发育强度作出定量评价，准确度高。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分的从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要的附图做简单的介绍：

图1是本发明的一个具体实施例的流程结构示意图；

图2是本发明的一个具体实施例声波和自然伽马测井曲线的交会图；

图3是本发明的一个具体实施例基于单井裂缝发育强度指数确定单井裂缝发育强度分布图；

图4是本发明的一个具体实施例红河油田A井裂缝指示参数的计算结果图；

图5是本发明的一个具体实施例红河油田B井裂缝指示参数的计算结果图；

图6是本发明的一个具体实施例红河油田C井裂缝指示参数的计算结果图。

具体实施方式

以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。

如图1所示，本发明提出的致密砂岩储层单井裂缝发育强度定量评价方法，包括以下步骤：

1)根据岩心和常规测井资料，确定储层单井裂缝识别特征参数(储层为致密砂岩储层)

首先，根据储层单井岩心和常规测井资料，利用交会图法分析储层单井裂缝发育段与非裂缝发育段常规测井响应差异，确定储层单井裂缝常规测井响应特征。例如，储层单井裂缝处的泥浆滤液会深入，其电阻值会降低，同时深浅电阻曲线出现幅度差，岩石密度减小，声波时差增大等。

接着，根据储层单井裂缝常规测井响应特征和储层单井测井曲线分析结果，构建储层单井裂缝识别特征参数，同时确定储层单井裂缝识别特征参数对应的裂缝发育段与非裂缝发育段的临界值。

然后，根据储层单井岩心和常规测井资料相关性分析结果，确定储层单井裂缝识别特征参数的加权系数值。

在一个优选的实施例中，交会图包括声波和自然伽马测井曲线的交会图(如图2所示)等。

在一个优选的实施例中，储层单井测井曲线包括声波测井曲线(AC)、自然电位测井曲线(SP)、井径测井曲线(CAL)、深侧向测井曲线(LLD)和浅侧向测井曲线(LLS)。

在一个优选的实施例中，储层单井裂缝识别特征参数包括声波时差比(ACR)、自然电位异常(ASP)、井径相对异常(ACAL)、龟裂系数(S)、电阻率侵入矫正差比(RTC)、双侧向幅度差(SEP)、深浅电阻率比值(RSD)、测井曲线变化率(PCR)。

在一个优选的实施例中，声波时差比的加权系数为3。自然电位异常的加权系数为1。井径相对异常的加权系数为1。龟裂系数的加权系数为3。电阻率侵入矫正差比的加权系数为1。双侧向幅度差的加权系数为1。深浅电阻率比值的加权系数为1。测井曲线变化率的加权系数为2。

2)根据储层单井裂缝识别特征参数确定待评价单井裂缝综合指示参数，并根据待评价单井裂缝综合指示参数定量识别待评价单井的裂缝层

在步骤2)中，确定待评价单井裂缝综合指示参数所依据的公式为：

式中，FIP为待评价单井裂缝综合指示参数，A_i为储层单井第i种裂缝识别特征参数的相对值，P_i为储层单井第i种裂缝识别特征参数对应的加权系数，n为储层单井裂缝识别特征参数的总类型。

其中，P_i及n由上述步骤1确定。

确定A_i所依据的计算公式为：

或

式中，x_i为待评价单井第i种裂缝识别特征参数值，x_is为步骤1确定的储层单井第i种裂缝识别特征参数对应裂缝发育段与非裂缝发育段的临界值。

在步骤2)中，根据待评价单井裂缝综合指示参数的分析结果，确定待评价单井裂缝综合指示参数值大于0的储层为裂缝层；确定待评价单井裂缝综合指示参数值等于0的储层为致密层。

3)确定待评价单井裂缝发育强度指数，并根据单井裂缝发育强度指数定量评价待评价单井裂缝发育强度

首先，确定待评价单井单一裂缝层发育强度指数。接着，确定待评价单井裂缝发育强度指数。然后，根据单井裂缝发育强度指数确定单井裂缝发育强度类型，实现储层单井裂缝发育强度定量评价。

在步骤3)中，确定待评价单井单一裂缝层发育强度指数所依据的公式为：

式中，FI_k为待评价单井中第k裂缝层，m为待评价单井裂缝层内数据点平均个数。

在步骤3)中，确定待评价单井裂缝发育强度指数所依据的公式为：

式中，FFI为待评价单井裂缝发育强度指数，M为待评价单井中单一裂缝层的层数，L_k为待评价单井第k裂缝层厚度，k的取值为1、2、、、M，L为待评价单井中总砂厚。

确定储层单井裂缝发育强度指数大于0.1的储层单井裂缝为第I类裂缝。确定储层单井裂缝发育强度指数为大于等于0.05且小于等于0.1的储层单井裂缝为第II类裂缝。确定储层单井裂缝发育强度指数小于0.05的储层单井裂缝为第III类裂缝。不同研究区的储层，其裂缝类型划分的数值略有些差异。

其中，第I类裂缝的裂缝层密度大于0.5/m(米)，裂缝成组分布且延展性强，能够切穿岩层界面，裂缝开度大于0.1米。第II类裂缝的裂缝层密度为大于等于0.1且小于等于0.5/米，裂缝受层面控制裂缝开度变化大。第III类裂缝的裂缝层密度小于0.1/米，裂缝多呈孤立状分布且集中在裂缝层内发育，裂缝开度小于0.05毫米，且多被充填(如表1所示)。确定储层单井裂缝发育强度指数与裂缝层密度呈正相关关系(如图3所示)。

表1不同储层单井裂缝发育强度指数区间储层单井裂缝类型分布

下面列举一具体实施例，该实施例以鄂尔多斯盆地红河油田某一致密砂岩储层为例具体说明

首先，根据该研究区20口取心单井裂缝发育段与非裂缝发育段的测井资料，利用声波测井曲线与自然伽马曲线交会图分析单井裂缝发育段与非裂缝发育段常规测井响应差异，确定该研究区单井裂缝常规测井响应特征。

接着，根据该研究区单井裂缝常规测井响应特征分析结果，选择该研究区的测井曲线类型为声波测井、自然电位测井、井径测井、深侧向测井和浅侧向测井曲线)。并确定8个裂缝识别特征参数：声波时差比、自然电位异常、井径相对异常、龟裂系数、电阻率侵入矫正差比、双侧向幅度差、深浅电阻率比值、测井曲线变化率。并根据岩心资料和常规测井资料相关性分析结果，确定声波时差比、自然电位异常、井径相对异常、龟裂系数、电阻率侵入矫正差比、双侧向幅度差、深浅电阻率比值、测井曲线变化率的加权系数依次为3、1、1、3、1、1、1、2。

然后，根据储层单井裂缝综合指示参数FIP的计算方法，计算上述20口取心单井的FIP值。其中，图4、图5、图6分别显示了红河油田A、B、C单井裂缝综合指示参数的计算结果图。

最后，按照储层单井裂缝发育强度指数FFI的计算方法，计算上述20口取心单井的FFI值。确定储层单井裂缝发育强度指数大于0.1的储层单井裂缝为第I类裂缝。确定储层单井裂缝发育强度指数为大于等于0.05且小于等于0.1的储层单井裂缝为第II类裂缝。确定储层单井裂缝发育强度指数小于0.05的储层单井裂缝为第III类裂缝(如表1所示)。确定储层单井裂缝发育强度指数与裂缝层密度呈正相关关系(如图3所示)。图4显示了单井A的储层单井裂缝发育强度指数为0.1278，该单井A的裂缝属于第I类裂缝。图5显示了单井B的储层单井裂缝发育强度指数为0.0564，该单井B的裂缝属于第II类裂缝。图6显示了单井C的储层单井裂缝发育强度指数为0.0307，该单井C的裂缝属于第III类裂缝。

虽然本发明所公开的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所公开的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种致密砂岩储层单井裂缝发育强度定量评价方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)确定储层单井裂缝识别特征参数；

2)根据储层单井裂缝识别特征参数确定待评价单井裂缝综合指示参数，并根据单井裂缝综合指示参数定量识别待评价单井的裂缝层；

3)确定待评价单井裂缝发育强度指数，并根据单井裂缝发育强度指数定量评价待评价单井裂缝发育强度。

2.根据权利要求1所述的一种致密砂岩储层单井裂缝发育强度定量评价方法，其特征在于，在所述步骤1)中，首先根据储层单井岩心和常规测井资料，利用交会图法分析储层单井裂缝发育段与非裂缝发育段常规测井响应差异，确定储层单井裂缝常规测井响应特征；接着根据储层单井裂缝常规测井响应特征和储层单井测井曲线分析结果，构建储层单井裂缝识别特征参数，同时确定储层单井裂缝识别特征参数对应的裂缝发育段与非裂缝发育段的临界值；然后根据储层单井岩心和常规测井资料相关性分析结果，确定储层单井裂缝识别特征参数的加权系数值。

3.根据权利要求2所述的一种致密砂岩储层单井裂缝发育强度定量评价方法，其特征在于，储层单井裂缝识别特征参数包括声波时差比、自然电位异常、井径相对异常、龟裂系数、电阻率侵入矫正差比、双侧向幅度差、深浅电阻率比值和测井曲线变化率。

4.根据权利要求3所述的一种致密砂岩储层单井裂缝发育强度定量评价方法，其特征在于，确定声波时差比的加权系数为3，确定自然电位异常的加权系数为1，确定井径相对异常的加权系数为1，确定龟裂系数的加权系数为3，确定电阻率侵入矫正差比的加权系数为1，确定双侧向幅度差的加权系数为1，确定深浅电阻率比值的加权系数为1，确定测井曲线变化率的加权系数为2。

5.根据权利要求2所述的一种致密砂岩储层单井裂缝发育强度定量评价方法，其特征在于，在所述步骤2)中，确定待评价单井裂缝综合指示参数所依据的公式为：

式中，FIP为待评价单井裂缝综合指示参数，A_i为储层单井第i种裂缝识别特征参数的相对值，P_i为储层单井第i种裂缝识别特征参数对应的加权系数，n为储层单井裂缝识别特征参数的总类型；

其中，P_i及n由所述步骤1确定；

确定A_i所依据的计算公式为：

或

式中，x_i为待评价单井第i种裂缝识别特征参数值，x_is为所述步骤1确定的储层单井第i种裂缝识别特征参数对应裂缝发育段与非裂缝发育段的临界值。

6.根据权利要求5所述的一种致密砂岩储层单井裂缝发育强度定量评价方法，其特征在于，在所述步骤2)中，根据待评价单井裂缝综合指示参数的分析结果，确定待评价单井裂缝综合指示参数值大于0的储层为裂缝层；确定待评价单井裂缝综合指示参数值等于0的储层为致密层。

7.根据权利要求6所述的一种致密砂岩储层单井裂缝发育强度定量评价方法，其特征在于，在所述步骤3)中，首先确定待评价单井单一裂缝层发育强度指数，接着确定待评价单井裂缝发育强度指数，然后根据单井裂缝发育强度指数确定单井裂缝发育强度类型，实现储层单井裂缝发育强度定量评价。

8.根据权利要求7所述的一种致密砂岩储层单井裂缝发育强度定量评价方法，其特征在于，在所述步骤3)中，确定待评价单井单一裂缝层发育强度指数所依据的公式为：

式中，FI_k为待评价单井中第k裂缝层，m为待评价单井裂缝层内数据点平均个数。

9.根据权利要求8所述的一种致密砂岩储层单井裂缝发育强度定量评价方法，其特征在于，在所述步骤3)中，确定待评价单井裂缝发育强度指数所依据的公式为：

式中，FFI为待评价单井裂缝发育强度指数，M为待评价单井中单一裂缝层的层数，L_k为待评价单井第k裂缝层厚度，k的取值为1、2、、、M，L为待评价单井中总砂厚。

10.根据权利要求1所述的一种致密砂岩储层单井裂缝发育强度定量评价方法，其特征在于，在所述步骤3)中，确定储层单井裂缝发育强度指数与裂缝层密度呈正相关。