CN111190228A - 一种海底扇水道储层构型识别方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种海底扇水道储层构型识别方法，属于石油勘探技术领域，包括以下步骤：1)通过井震层位精细标定识别构型单元特征；2)根据构型单元特征，确定各构型单元对应的三维构型分布模型；3)结合各构型单元对应的三维构型分布模型得到海底扇水道储层构型模型。该方法充分合理融入了海底扇水道储层的构型非均质模式，有利于认识储层内部连通性，为海底扇水道型油气藏的高效开发提供重要的技术支撑。

Description

一种海底扇水道储层构型识别方法

技术领域

本发明是关于一种海底扇水道储层构型识别方法，属于石油勘探技术领域。

背景技术

自上世纪七八十年代国外学者Allen和Miall提出储层构型(reservoirarchitecture)的概念以来，储层构型研究已在国内外学术界及工业界获得了足够的重视并取得了长足的发展。储层构型一般是指不同级次储层构成单元的几何形态、规模、方向及其空间叠置关系，它是对传统沉积微相概念的进一步细化，可帮助认识沉积体系内部多尺度的储层展布及形成演化过程。特别是对于地下油气藏的开发，储层构型研究对认识地下储层连通性、油水运动规律及剩余油分布等方面有着重要的实际意义。目前，国内外学者利用大量的现代沉积、野外露头及地下地质信息，对不同沉积体系(例如冲积扇、河流相、三角洲)的构型模式开展了大量研究，在储层构型级次、叠置关系、分布样式、定量规模关系等方面取得了重多开创性的认识，并形成了一套相对成熟的地下储层构型表征与识别方法，为地下油气藏的高效开发及方案调整提供了重要的技术支撑。

深水海底扇水道储层是近20年来世界深水油气勘探开发领域最重要的发现之一，在大型的陆架边缘盆地中(如墨西哥湾盆地、西非尼日尔三角洲盆地、巴西坎波斯盆地及中国南海地区等)已陆续发现了诸多储量巨大的海底扇水道型油气藏，现已成为世界深水沉积研究的热点。然而，由于受到复杂深水沉积过程的影响，海底扇水道储层表现出极强的非均质性，导致油藏开发过程中砂体不连通、油水运动不规律、注采不对应等问题频发，严重制约了油气藏的高效开发，而如何开展海底扇水道储层的构型精细表征是解决此类问题的关键技术。

尽管前人通过对高精度原型模型(如野外露头、现代海底水道、浅层高分辨率地震资料)的大量研究建立了海底扇水道体系半定量-定量的储层构型模式，但是对于地下海底扇水道型油气藏，目前仍然缺乏一套系统且行之有效的储层构型表征技术。已有的地下储层构型表征技术主要是基于地下密井网区资料开展的，其通过相对成熟的多井联合、模式拟合、多维互动、人机交互对储层构型进行表征与识别。然而，受开发成本的限制，深水海底扇水道储层一般采用稀井网方式开发(井距一般大于1000m，局部可达200～500m)，在这种情况下已有的地下储层构型表征技术无法精确表征其储层构型的空间非均质特征。另一方面，相比于陆上及浅水沉积体系，海底扇水道体系的内部结构更为复杂，一般可由水道复合体组合、水道复合体、单一水道、水道层组-层等不同级次的构型单元构成，而不同级次构型单元的定量规模、空间分布样式、储层连通性及不确定程度均存在较大差异，已有的地下储层构型表征技术无法根据不同级次构型单元的特点确定与之相适应的构型表征与识别方法。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明的目的是提供了一种海底扇水道储层构型识别方法，该方法充分合理融入了海底扇水道储层的构型非均质模式，有利于认识储层内部连通性，为海底扇水道型油气藏的高效开发提供重要的技术支撑。

为实现上述目的，本发明提供了一种海底扇水道储层构型识别方法，包括以下步骤：1)通过井震层位精细标定识别构型单元特征；2)根据构型单元特征，确定各构型单元对应的三维构型分布模型；3)结合各构型单元对应的三维构型分布模型得到海底扇水道储层构型模型。

进一步，构型单元包括不同级次的构型单元，构型单元按照级次由高到低依次包括水道体系、水道复合体组合、水道复合体、单一水道和水道层组-层。

进一步，步骤1)中构型单元特征包括海底扇水道储层内部不同级次构型单元的岩性组合、测井曲线及地震反射响应特征。

进一步，步骤1)中还包括：通过地震正演模拟验证相应的构型单元的识别特征。

进一步，水道体系通过地震剖面上的第一反射组件，对水道体系的顶、底界面进行三维地震追踪，确定水道体系的空间分布；采用基于面的确定性识别方法，在水道体系顶底面之间赋值得到水道体系的三维构型分布模型。

进一步，根据多个第一反射组件的反射波的波峰反射轴划分多期垂向叠置的水道复合体组合，水道复合体组合通过地震剖面上的第二反射组件对水道复合体顶、底界面进行三维地震追踪，同时结合顶、底界面之间的根据地震数据获得的地震属性确定不同水道复合体组合的空间分布；采用基于面的确定性识别方法，在不同水道复合体组合的顶底面之间赋值得到水道复合体组合的三维构型分布模型。

进一步，根据第二反射组件的反射波的波峰侧向尖灭特征，确定水道复合体之间的侧向叠合边界，并结合地震属性确定不同水道复合体的空间展布；采用确定性识别方法，在侧向叠合边界部位赋值，得到水道复合体的三维构型分布模型。

进一步，在地震属性明显且有测井标定时，根据第二反射组件的反射波的波峰反射轴内部的侧向扭动、井间砂体顶面高程差、井间泥岩确定单一水道之间的侧向叠合边界，并通过单一水道之间的叠置关系及其定量规模关系确定单一水道的空间分布；在水道复合体的三维构型分布模型的约束下，采用基于面的确定性识别方法，建立单一水道的三维构型分布模型。

进一步，在地震属性模糊且缺少测井标定时，基于水道迁移样式、单一水道形态参数及定量规模参数，采用基于目标的随机识别方法，建立单一水道的三维构型分布模型。

进一步，单一水道内部包括多套水平叠加的水道层组-层，在单一水道的三维构型分布模型的约束下，根据井上砂体与地震属性之间的概率统计关系，采用协同序贯指示模拟的随机识别方法建立水道层组-层的三维构型分布模型。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1)采用井震结合的研究方法，充分利用丰富的三维地震信息约束储层构型表征，弥补了海底扇水道油气藏井距过大的不足，降低了井间构型预测的不确定性。2)采用层次约束的研究思路，通过确定性较强的大级次构型单元分布逐级约束确定性较弱的小级次构型单元分布，既适应了海底扇水道体系内部构型级次复杂的沉积规律，也有效提高了构型表征的精度。3)采用模式拟合的控制方式，将已有的定性及定量模式信息充分融入到构型表征过程中，使构型表征的结果更加接近地下实际情况。4)采用确定-随机相结合的识别方法，合理遵从了不同级次构型单元表征程度的差异，对于大级次构型单元(水道复合体级次以上)主要采用基于面的确定性识别方法，相比传统的人机交互识别方法省时省力，且更容易反映构型单元的空间形态与叠置关系；而对于小级次构型单元主要采用基于目标(单一水道级次)及协同序贯指示(单一水道内部级次)的随机识别方法，有利于进一步开展储层不确定性评价。

附图说明

图1是本发明一实施例中海底扇水道储层构型识别方法的示意图。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方向，通过具体实施例对本发明进行详细的描绘。然而应当理解，具体实施方式的提供仅为了更好地理解本发明，它们不应该理解成对本发明的限制。在本发明的描述中，需要理解的是，所用到的术语仅仅是用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本实施例公开了一种海底扇水道储层构型识别方法，如图1所示，包括以下步骤：1)通过井震层位精细标定识别构型单元特征；2)根据构型单元特征，确定各构型单元对应的三维构型分布模型；3)结合各构型单元对应的三维构型分布模型得到海底扇水道储层构型模型。其中，井震层位精细标定是连接地震、地质、测井工作的桥梁，其利用测井资料的高分辨率精细标定各岩性界面在地震剖面上的反射位置，建立时间域与深度域的对应关系，在此基础上进行精细的构造解释。有效结合地震解释的层位、断层数据和丰富的井数据，建立高精度构造格架。利用统计学反演建立波阻抗与岩相之间的关系，通过对反演得到的多个现实进行统计分析，得到能够充分表征三维空间岩相发育概率的岩性概率体。以岩性概率体为软约束，井数据为硬约束，建立砂体展布模型。所得模型充分融合了井震分别具有的高纵、横向分辨率特点，利用砂体展布约束建立沉积相模型。其中测井资料优选采用自然伽马测井法获得，即在井内测量岩层中自然存在的放射性核素衰变过程中放射出来的伽马射线的强度，此种方法主要用于判断地层的岩性，进行地层对比，并估算地层的泥质含量。

本实施例中的方法是针对深水海底扇水道储层的识别方法，故步骤1)中的构型单元包括若干不同级次的构型单元，构型单元按照级次由高到低依次包括水道体系、水道复合体组合、水道复合体、单一水道和水道层组-层。即该构型单元与深水海底扇水道储层中基本构型单元一一对应。构型单元特征包括海底扇水道储层内部不同级次构型单元的岩性组合、测井曲线及地震反射响应特征。本方法中根据井震层位精细标定，初步判断各构型单元的边界，以便针对不同的构型单元的内部结构特征，对其进行分别识别。为保证各构型单元的分类的正确性，需要通过地震正演模拟验证相应的构型单元的识别特征。

各构型单元的具体识别过程如下：

水道体系识别：水道体系通过地震剖面上单一的第一反射组件，对水道体系的顶、底界面进行三维地震追踪，确定水道体系的空间分布；采用基于面的确定性识别方法，在水道体系顶底面之间赋值得到水道体系的三维构型分布模型。水道体系对应的测井标定为100～200m厚的砂泥互层组合。第一反射组件优选为U型高振幅反射组件。面的确定方法包括井间插值、砂体厚度计算、计算机定量识别等方法。

水道复合体组合识别：根据水道体系内部多个第一反射组件的反射波的波峰反射轴划分多期垂向叠置的水道复合体组合，水道复合体组合通过地震剖面上的第二反射组件对水道复合体顶、底界面进行三维地震追踪，同时结合顶、底界面之间的根据地震数据获得的地震属性确定不同水道复合体组合的空间分布；采用基于面的确定性识别方法，在不同水道复合体组合的顶底面之间赋值得到水道复合体组合的三维构型分布模型。水道复合体组合对应的测井标定为20～40m厚的富砂型沉积单元。

水道复合体识别：根据水道复合体组合内部的第二反射组件的反射波的波峰侧向尖灭特征，确定水道复合体之间的侧向叠合边界，并结合地震属性确定不同水道复合体的空间展布；采用确定性识别方法，在侧向叠合边界部位赋值，得到水道复合体的三维构型分布模型。水道复合体对应的测井标定为20～40m厚的富砂型沉积单元。

对于单一水道的识别分为两种情况：一种是地震属性明显且有测井标定；另一种是在地震属性模糊且缺少测井标定时。

对于第一种情况，根据水道复合体组合内部的第二反射组件的反射波的波峰反射轴内部的侧向扭动、井间砂体顶面高程差、井间泥岩等识别特征确定单一水道之间的侧向叠合边界，并通过单一水道之间的叠置关系及其定量规模关系确定单一水道的空间分布；在水道复合体的三维构型分布模型的约束下，采用基于面的确定性识别方法，建立单一水道的三维构型分布模型。

对于第二种情况，基于水道迁移样式、单一水道形态参数及定量规模参数，采用基于目标的随机识别方法，建立单一水道的三维构型分布模型。

其中，定量规模关系包括宽度、厚度、宽厚比等。单一水道形态参数包括但不限于波长、振幅、频率等。单一水道的三维构型分布模型除可以基于水道迁移样式、单一水道形态参数及定量规模参数等参数建立，也可以根据水道弯曲度、迁移指数等参数确定。

根据野外露头研究，单一水道内部可发育多套近水平叠加的层状砂岩组合，即水道层组-层，其空间分布的随机性较大，在地震剖面上一般无法准确分辨。因此，在单一水道三维构型分布模型的约束下，根据井上砂体与地震属性之间的概率统计关系，采用协同序贯指示模拟的随机识别方法建立单一水道内部砂体的三维构型分布模型。其中随机识别方法优选为协同序贯指示模拟的随机识别方法，但其也可以为多点地质统计学等随机识别方法。

综合各构型单元的三维构型分布模型即可建立整个海底扇水道储层的构型分布模型。这里需要说明的是，虽然本实施例中列举了海底扇水道储层所有构型单元的三维构型分布模型，但实际的海底扇水道储层可能只包括其中两个或三个构型单元，此时应根据具体情况将相应构型单元进行组合。

本实施例的总体研究思路如图1所示，“井震结合”是本发明的基础，主要通过井震层位的精细标定，确定海底扇水道体系内部不同级次构型单元(水道体系、水道复合体组合、水道复合体、单一水道及其内部构型单元)的井震识别特征。“层次约束”是本发明的核心，主要根据海底扇水道体系构型级次划分方案，按照从大到小逐级约束的方式依次表征水道体系、水道复合体组合、水道复合体、单一水道及其内部水道层组-层的空间分布特征；“模式拟合”是本发明的关键，主要利用海底扇水道储层构型模式的定性-定量信息(复合样式、定量规模关系)，指导并约束不同级次构型单元的构型表征过程；“确定-随机相结合”是本发明的重点，主要根据不同级次构型单元识别特征的不确定程度，选择与之相适应的确定性或随机性识别方法，并建立相应的三维储层构型模型。

上述内容仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种海底扇水道储层构型识别方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)通过井震层位精细标定识别构型单元特征；

2)根据所述构型单元特征，确定各所述构型单元对应的三维构型分布模型；

3)结合各所述构型单元对应的三维构型分布模型得到海底扇水道储层构型模型。

2.如权利要求1所述的一种海底扇水道储层构型识别方法，其特征在于，所述构型单元包括不同级次的构型单元，所述构型单元按照级次由高到低依次包括水道体系、水道复合体组合、水道复合体、单一水道和水道层组-层。

3.如权利要求2所述的一种海底扇水道储层构型识别方法，其特征在于，所述步骤1)中所述构型单元特征包括海底扇水道储层内部不同级次所述构型单元的岩性组合、测井曲线及地震反射响应特征。

4.如权利要求3所述的一种海底扇水道储层构型识别方法，其特征在于，所述步骤1)中还包括：通过地震正演模拟验证相应的构型单元的识别特征。

5.如权利要求2所述的一种海底扇水道储层构型识别方法，其特征在于，水道体系通过地震剖面上的第一反射组件，对水道体系的顶、底界面进行三维地震追踪，确定水道体系的空间分布；采用基于面的确定性识别方法，在水道体系顶底面之间赋值得到水道体系的三维构型分布模型。

6.如权利要求5所述的一种海底扇水道储层构型识别方法，其特征在于，根据多个所述第一反射组件的反射波的波峰反射轴划分多期垂向叠置的水道复合体组合，所述水道复合体组合通过地震剖面上的第二反射组件对所述水道复合体顶、底界面进行三维地震追踪，同时结合顶、底界面之间的根据地震数据获得的地震属性确定不同所述水道复合体组合的空间分布；采用基于面的确定性识别方法，在不同所述水道复合体组合的顶底面之间赋值得到水道复合体组合的三维构型分布模型。

7.如权利要求6所述的一种海底扇水道储层构型识别方法，其特征在于，根据所述第二反射组件的反射波的波峰侧向尖灭特征，确定水道复合体之间的侧向叠合边界，并结合地震属性确定不同水道复合体的空间展布；采用确定性识别方法，在侧向叠合边界部位赋值，得到水道复合体的三维构型分布模型。

8.如权利要求7所述的一种海底扇水道储层构型识别方法，其特征在于，在地震属性明显且有测井标定时，根据所述第二反射组件的反射波的波峰反射轴内部的侧向扭动、井间砂体顶面高程差、井间泥岩确定单一水道之间的侧向叠合边界，并通过单一水道之间的叠置关系及其定量规模关系确定单一水道的空间分布；在所述水道复合体的三维构型分布模型的约束下，采用基于面的确定性识别方法，建立单一水道的三维构型分布模型。

9.如权利要求7所述的一种海底扇水道储层构型识别方法，其特征在于，在地震属性模糊且缺少测井标定时，基于水道迁移样式、单一水道形态参数及定量规模参数，采用基于目标的随机识别方法，建立单一水道的三维构型分布模型。

10.如权利要求8或9所述的一种海底扇水道储层构型识别方法，其特征在于，所述单一水道内部包括多套水平叠加的水道层组-层，在所述单一水道的三维构型分布模型的约束下，根据井上砂体与地震属性之间的概率统计关系，采用协同序贯指示模拟的随机识别方法建立所述水道层组-层的三维构型分布模型。

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