CN117805905A - 一种缝网油藏的三维地震剩余油预测方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种缝网油藏的三维地震剩余油预测方法及系统,所述方法包括,获取不同开发阶段储层的地球物理参数变化量;根据所述储层的地球物理参数变化量,确定不同开发阶段目的层的地震响应特征;根据不同开发阶段目的层的地震响应特征,获取原始油藏地震响应因子;根据所述原始油藏地震响应因子,对油藏剩余油进行预测。本发明利用开发前后储层与围岩地球物理参数关系的变化,通过模型正演、开发区周围探评井、侧钻井旁地震属性对比分析等方法,确定与开发阶段相关的地震属性,利用这些属性构建原始油藏地震响应因子,对剩余油进行预测。
Description
技术领域
本发明涉及石油地球物理勘探技术领域,尤其涉及一种缝网油藏的三维地震剩余油预测方法及系统。
背景技术
油田二次开发的关键是剩余油的预测,目前剩余油预测的方法主要有两种,一种是四维地震,通过对比不同时间采集的三维地震的差异对剩余油进行预测;另一种方法是油藏数值模拟。长庆油田针对石油勘探开发,大规模部署三维地震勘探始于2019年,因此三维地震都是在油田开发中后期采集,利用这些三维地震资料实现对剩余油的预测,对油田二次开发有着重大的指导意义。
发明内容
本发明目的在于提供一种缝网油藏的三维地震剩余油预测方法及系统,利用油田开发中后期首次采集的三维地震对剩余油进行预测,为油田侧钻井位、加密井位部署提供依据,支撑老油田二次开发建产。为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种缝网油藏的三维地震剩余油预测方法,所述方法包括,
获取不同开发阶段储层的地球物理参数变化量;
根据所述储层的地球物理参数变化量,确定不同开发阶段目的层的地震响应特征;
根据不同开发阶段目的层的地震响应特征,获取原始油藏地震响应因子;
根据所述原始油藏地震响应因子,对油藏剩余油进行预测。
进一步地,所述获取不同开发阶段储层的地球物理参数变化量,包括,
根据开发预定时间后的侧钻井或是检查井的测井曲线,获取不同开发阶段储层的地球物理参数变化量;
所述储层的地球物理参数变化量包括纵波速度的变化量。
进一步地,所述根据所述储层的地球物理参数变化量,确定不同开发阶段目的层的地震响应特征,包括,
根据所述储层的地球物理参数变化量,建立地质模型;
对所述地质模型进行正演,确定不同开发阶段目的层的地震响应特征。
进一步地,所述不同开发阶段储层包括原始储层、压裂后的储层、低水淹储层、中水淹储层和高水淹储层中的一种或多种。
进一步地,所述纵波速度的变化量包括原始储层的纵波速度与低水淹储层纵波速度相比的变化量、原始储层的纵波速度与中水淹储层的纵波速度相比的变化量以及原始储层的纵波速度与高水淹储层纵波速度相比的变化量。
进一步地,所述纵波速度包括储层的砂岩纵波速度和目的层的泥岩纵波速度。
进一步地,所述不同开发阶段目的层的地震响应特征,包括,
原始目的层的地震响应特征为中波峰反射;
储层低水淹情况目的层地震响应特征为中-弱波峰反射;
储层中水淹情况目的层地震响应为弱波峰反射;
储层高水淹情况目的层地震响应特征为弱-空白反射。
进一步地,所述根据不同开发阶段目的层的地震响应特征,获取原始油藏地震响应因子包括,
根据不同开发阶段目的层的地震响应特征,确定与开发阶段相关目的层的地震属性;
根据与开发阶段相关目的层的地震属性,获取原始油藏地震响应因子。
进一步地,与开发阶段相关的地震属性包括,目的层的振幅、相位和频率等属性。
进一步地,所述确定与开发阶段相关的地震属性,包括,
通过提取开发区探评井周围目的层的地球物理属性,获取原始目的层地球物理属性;
通过提取侧钻井、加密井周围目的层的地球物理属性,获取不同开发阶段的目的层的地球物理属性;
所述不同开发阶段目的层的地球物理属性与原始目的层地球物理属性进行计算,获取第一比值;
将侧钻井稳产后预定时间内的累产与其对应的开发井稳产后预定时间内的累产进行计算,获取第二比值;
将所述第一比值和所述第二比值进行交会分析,获取与开发阶对应的地球物理属性。
进一步地,所述根据与开发阶段相关的地震属性,获取原始油藏地震响应因子,包括,
将开发预定时间后油藏开发阶段相关的地球物理属性与原始目的层地球物理属性进行比值,获取原始油藏地震响应因子;
将所述第二比值进行回归,得到原始开发井与周围侧钻井的产量比。
一种缝网油藏的三维地震剩余油预测系统,所述系统包括,
第一获取模块,用于获取不同开发阶段储层的地球物理参数;
确定模块,用于根据所述储层的地球物理参数,确定不同开发阶段目的层的地震响应特征;
第二获取模块,用于根据不同开发阶段目的层的地震响应特征,获取原始油藏地震响应因子;
预测模块,用于根据所述原始油藏地震响应因子,对油藏剩余油进行预测。
进一步地,所述第二获取模块包括属性确定单元和响应因子获取单元,其中,
属性确定单元,用于根据不同开发阶段目的层的地震响应特征,确定与开发阶段相关目的层的地震属性;
响应因子获取单元,用于根据与开发阶段相关目的层的地震属性,获取原始油藏地震响应因子。
本发明的技术效果和优点:
由于低渗透、超低渗透、致密油及页岩油等这类非常规油藏在开发中需要对储层进行压裂改造,目的层会形成复杂的人工缝网,因此开发前后储层与围岩的地球物理参数关系会有变化,目的层的地震响应也会发生相应的变化。本发明利用开发前后储层与围岩地球物理参数关系的变化,通过模型正演、开发区周围探评井、侧钻井旁地震属性对比分析等方法,确定与开发阶段相关的地震属性,利用这些属性构建原始油藏地震响应因子,对剩余油进行预测。
本发明的最大特点是利用开发中后期首次采集的三维地震进行剩余油预测,对于低成本勘探开发的油田意义重大;其次是较为容易实现,利用已有的井资料进行分析,得到与开发阶段相关的地震属性,就可以对剩余油进行预测,最后是应用范围广,目前各大油田勘探开发的主力油藏都是低渗透、超低渗透、致密油及页岩油,这类油藏的特点就是储层致密,开发过程中需要对储层进行压裂改造,因此开发前后储层的地球物理属性与围岩的关系会发生变化,地震响应特征也会随之变化,可以利用这种改变对剩余油进行预测,因此该方法就有广阔的应用前景。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地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指出的结构来实现和获得。
附图说明
图1为Y1井目的层砂岩压裂前常规测井与压裂后纵横波测井得到的纵波速度对比图;
图2为甲油田最初开发X井与其周围检查井目的层的声波时差曲线对比图;
图3a为乙油田最初开发X1井与其周围检查井目的层的声波时差曲线图;
图3b为乙油田最初开发X1井周围检查井X1-1井目的层的声波时差曲线对图;
图4为不同开发阶段地质模型及其地震正演剖面;
图5a为丁开发区原始开发井与侧钻井目的层地震相位比与产量比交会图;
图5b为丁开发区原始开发井与侧钻井目的层地震的频率比与月产量比交会图;
图5c为丁开发区原始开发井与侧钻井目的层地震的最大波峰振幅比与月产量比交会图;
图6为丁开发区原始油藏地震响应因子分布图;
图7为过D1H短水平井的地震叠加剖面及原始油藏地震响应因子图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
为解决现有技术的不足,本发明公开了一种缝网油藏的三维地震剩余油预测方法,所述方法包括,获取不同开发阶段储层的地球物理参数变化量;根据所述地球物理参数变化量,建立地质模型;对所述地质模型进行正演,确定不同开发阶段目的层的地震响应特征;根据不同开发阶段目的层的地震响应特征,确定与开发阶段相关目的层的地震属性;根据与开发阶段相关目的层的地震属性,构建原始油藏地震响应因子;根据所述原始油藏地震响应因子,对油藏剩余油进行预测。述根据不同开发阶段的地震响应特征,构建原始油藏地震响应因子包括,
所述不同开发阶段储层包括原始储层、低水淹的储层、中水淹的储层和高水淹的储层中的一种或多种。所述地球物理参数变化量包括纵波速度的变化量,所述纵波速度的变化量包括原始储层的纵波速度与低水淹储层的纵波速度相比的变化量、原始储层的纵波速度与中水淹储层纵波速度相比的变化量以及原始储层的纵波速度与高水淹储层纵波速度相比的变化量。所述纵波速度包括砂岩纵波速度和泥岩纵波速度。
在本发明的一个实施例中,获取不同开发阶段储层的地球物理参数变化量,是根据开发前后储层地球物理参数的变化情况获取的:
利用开发一段时间后的侧钻井或是检查井的测井曲线,分析储层地球物理参数的变化量,特别是纵波速度的变化。长庆油田中生界延长组油藏类型以超低渗透、致密油藏为主,储层砂岩平均速度为4600m/s,泥岩平均速度为4300m/s,砂岩的速度明显高于周围的泥岩。首先确定压裂对储层声速的影响,图1为Y1井目的层砂岩压裂前常规测井与压裂后纵横波测井得到的纵波速度对比图,图中用长方形框起来的部分就是储层压裂改造层段“长81压裂段”,从图1中可以看出,压裂后,根据目的层砂岩压裂前常规测井与压裂后纵横波测井声波时差的数据,可知储层的声速明显降低,平均降低200m/s;图2中a图为甲油田最初开发时X井目的层的声波时差曲线,b图为开发20年后,距X井120m打的一口检查井X-1的目的层声波时差曲线,两口井在同一个砂带,储层厚度接近,从图2上可以看出X井目的层砂岩的平均速度为4513m/s,周围泥岩的平均速度为4314m/s,砂岩的速度高于泥岩,而它附近的检查井X-1砂岩的平均速度为4189m/s,泥岩的平均速度为4284m/s,砂岩的速度低于泥岩,说明开发一段时间后,储层声速发生了明显的变化。图3a和图3b为乙油田的对比情况,图3a为开发初期X1井目的层的声波时差曲线,图3b为开发10年后距X1井100m的侧钻井X1-1目的层的声波时差曲线,两口井处在同一个砂带,厚度相当,从图3a和图3b中可以看出,开发一段时间后,目的层砂岩的纵波速度明显降低。因此,对于低渗透、超低渗透、致密油或是页岩油这类需要进行储层压裂改造形成的复杂缝网油藏,开发一段时间后,储层的纵波速度会降低。
在本发明的一个实施例中,不同开发阶段,目的层地球物理参数的变化量是有差异的,根据这些差异即根据所述地球物理参数变化量,建立地质模型,对所述地质模型进行正演,确定不同开发阶段的地震响应特征,进而确定属性的变化对目的层地震响应的影响:
根据检查井的声波时差曲线,得到不同开发阶段目的层的纵波速度,根据表1可知,原始储层即未开发的油藏砂岩速度为4600m/s,低水淹的储层砂岩速度为4425m/s,中水淹的储层砂岩速度为4385m/s,高水淹的储层砂岩速度为4250m/s,在上述不同开发阶段中所述目的层的砂岩密度和泥岩密度均保持不变。利用表1中的参数建立地质模型进行地震正演,图4为建立的地质模型及其正演结果,地质模中储层厚度20m,与实际地质情况一致,储层分为原始未压裂的储层、压裂后的储层、低水淹储层、中水淹储层、高水淹储层,以及几种储层的不同组合。从图4中可以看出,图中X轴表示正演剖面的CDP号,无单位,y轴表示地层厚度,单位为m,原始目的层的地震响应为中强波峰反射,压裂后,目的层地震响应变为中-弱波峰反射,中等水淹时为弱反射,强水淹时为弱-空白反射,因此可得,所述不同开发阶段目的层的地震响应特征:原始目的层的地震响应特征为中强波峰反射;低水淹的目的层的地震响应特征为中-弱波峰反射,中水淹目的层的地震响应为弱反射,高水淹的目的层的地震响应特征为弱-空白反射。
表1不同开发阶段目的层砂岩及泥岩纵波速度及密度表
在本发明的一个实施例中,根据不同开发阶段目的层的地震响应特征,确定与开发阶段相关的地震物理属性:
通过提取开发区周围的探评井目的层的地球物理属性,求取原始目的层的地球物理属性,如振幅、相位、频率等,提取侧钻井、加密井周围目的层的地球物理属性,得到开发一段时间后目的层的地球物理属性,见表2,表2中列出了开发区周围与开发区沉积特征相近的5口探井井旁地震最大波峰振幅、瞬时相位+180°(瞬时相位的值域范围±180°,为了方便做交会分析,在原有属性基础上加180°,把值域范围都变成正数)及瞬时频率3个常用的地震属性,根据表2可知,根据开发区周围的探评井中探1-探5所对应的最大波峰振幅的平均值为7113.8。
表2开发区周围同一相带探井井旁地震属性表
用侧钻井周围目的层的地球物理属性与原始目的层地球物理属性做比值,再将侧钻井稳产后一个月的累产与它周围地质情况接近的开发井稳产后一个月的累产做比值,见表3,将两个比值进行交会分析,看两者是否存在相关性,找到与开发阶段对应的地球物理属性,见附图5a、图5b及图5c,从图5a、图5b和图5c中可以看出,只有图5c的最大波峰振幅比与产量比存在线性关系,既最大波峰振幅比值越大,产量的比值也越大,存在一定的线性关系:Y=1.342X-0.0813,相关度达0.71,因此,与油田开发阶段吻合度最高的属性为最大波峰振幅属性。
表3开发区原始开发井与周围侧钻井产量、井旁地震属性比值表
在本发明的一个实施例中,构建原始油藏地震响应因子。
将优选的与油藏开发阶段相关的地球物理属性与原始地球物理属性的比值定义为原始油藏地震响应因子如图6所示(本案例中的原始油藏地震响应因子就是最大波峰振幅属性的比值),为目的层开发10年后的地震最大波峰与原始目的层最大波峰的比值,既原始油藏地震响应因子,比值越大,说明储层受开发的影响越小,剩余油越多。将原始油藏地震响应因子与侧钻井稳产后一个月的累产与它周围地质情况接近的开发井稳产后一个月的累产做比值进行回归,见图5c,得到两者的相关公式,公式如下:
Y=1.342X-0.0813 (1)
式中X为原始油藏地震响应因子,这里为最大波峰振幅比,Y为原始开发井与周围侧钻井的产量比。
利用该公式可以计算开发区内任意一口侧钻井的产量,为加密井位部署及油田二次开发提供依据。
图7为过D1H短水平井的地震叠加剖面及原始油藏地震响应因子图,图中黑色线为水平井轨迹,该井目的层为中-弱振幅反射,原始油藏地震响应因子平均为0.38,水平段长155m,储层钻遇率为100%,油层钻遇率为84.5%,初期产量为1.5t/d,含水30%,与地震预测吻合较好。
在本发明的一个实施例中,利用油田开发一段时间后初次采集的三维地震资料对剩余进行预测时,首先要找到与开发阶段相关的地震属性,这里的地震属性可以是1个,也可以是多个。一般情况下,低渗透、超低渗透、致密油及页岩油等这类非常规油藏的目的层砂岩都比较致密,砂岩阻抗高于周围泥岩阻抗,这类油藏开发时都需要进行储层压裂,后期还要对储层进行酸化等处理,因此,开发一段时间后,储层的地球物理参数都会发生变化,利用这种变化与油藏开发阶段的关系,构建原始油藏地震响应因子,就可以对剩余油进行预测。
本发明还公开了一种缝网油藏的三维地震剩余油预测系统,所述系统包括,第一获取模块,用于获取不同开发阶段储层的地球物理参数变化量;确定模块,用于根据所述地球物理参数变化量,确定不同开发阶段目的层的地震响应特征;第二获取模块,用于根据不同开发阶段目的层的地震响应特征,获取原始油藏地震响应因子;预测模块,用于根据所述原始油藏地震响应因子,对油藏剩余油进行预测。
所述第二获取模块包括属性确定单元和响应因子获取单元,其中,属性确定单元,用于根据不同开发阶段目的层的地震响应特征,确定与开发阶段相关目的层的地震属性;响应因子获取单元,用于根据与开发阶段相关目的层的地震属性,获取原始油藏地震响应因子。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (13)
1.一种缝网油藏的三维地震剩余油预测方法,其特征在于,所述方法包括,
获取不同开发阶段储层的地球物理参数变化量;
根据所述储层的地球物理参数变化量,确定不同开发阶段目的层的地震响应特征;
根据不同开发阶段目的层的地震响应特征,获取原始油藏地震响应因子;
根据所述原始油藏地震响应因子,对油藏剩余油进行预测。
2.根据权利要求1所述的一种缝网油藏的三维地震剩余油预测方法,其特征在于,所述获取不同开发阶段储层的地球物理参数变化量,包括,
根据开发预定时间后的侧钻井或是检查井的测井曲线,获取不同开发阶段储层的地球物理参数变化量;
所述储层的地球物理参数变化量包括纵波速度的变化量。
3.根据权利要求1或2所述的一种缝网油藏的三维地震剩余油预测方法,其特征在于,所述根据所述储层的地球物理参数变化量,确定不同开发阶段目的层的地震响应特征,包括,
根据所述储层的地球物理参数变化量,建立地质模型;
对所述地质模型进行正演,确定不同开发阶段目的层的地震响应特征。
4.根据权利要求1所述的一种缝网油藏的三维地震剩余油预测方法,其特征在于,
所述不同开发阶段储层包括原始储层、压裂后的储层、低水淹储层、中水淹储层和高水淹储层中的一种或多种。
5.根据权利要求2所述的一种缝网油藏的三维地震剩余油预测方法,其特征在于,
所述纵波速度的变化量包括原始储层的纵波速度与低水淹储层纵波速度相比的变化量、原始储层的纵波速度与中水淹储层的纵波速度相比的变化量以及原始储层的纵波速度与高水淹储层纵波速度相比的变化量。
6.根据权利要求2或5所述的一种缝网油藏的三维地震剩余油预测方法,其特征在于,
所述纵波速度包括储层的砂岩纵波速度和目的层的泥岩纵波速度。
7.根据权利要求2所述的一种缝网油藏的三维地震剩余油预测方法,其特征在于,所述不同开发阶段目的层的地震响应特征,包括,
原始目的层的地震响应特征为中波峰反射;
储层低水淹情况目的层地震响应特征为中-弱波峰反射;
储层中水淹情况目的层地震响应为弱波峰反射;
储层高水淹情况目的层地震响应特征为弱-空白反射。
8.根据权利要求1所述的一种缝网油藏的三维地震剩余油预测方法,其特征在于,所述根据不同开发阶段目的层的地震响应特征,获取原始油藏地震响应因子包括,
根据不同开发阶段目的层的地震响应特征,确定与开发阶段相关目的层的地震属性;
根据与开发阶段相关目的层的地震属性,获取原始油藏地震响应因子。
9.根据权利要求8所述的一种缝网油藏的三维地震剩余油预测方法,其特征在于,
与开发阶段相关的地震属性包括,目的层的振幅、相位和频率等属性。
10.根据权利要求8所述的一种缝网油藏的三维地震剩余油预测方法,其特征在于,所述确定与开发阶段相关的地震属性,包括,
通过提取开发区探评井周围目的层的地球物理属性,获取原始目的层地球物理属性;
通过提取侧钻井、加密井周围目的层的地球物理属性,获取不同开发阶段的目的层的地球物理属性;
所述不同开发阶段目的层的地球物理属性与原始目的层地球物理属性进行计算,获取第一比值;
将侧钻井稳产后预定时间内的累产与其对应的开发井稳产后预定时间内的累产进行计算,获取第二比值;
将所述第一比值和所述第二比值进行交会分析,获取与开发阶对应的地球物理属性。
11.根据权利要求10所述的一种缝网油藏的三维地震剩余油预测方法,其特征在于,所述根据与开发阶段相关的地震属性,获取原始油藏地震响应因子,包括,
将开发预定时间后油藏开发阶段相关的地球物理属性与原始目的层地球物理属性进行比值,获取原始油藏地震响应因子;
将所述第二比值进行回归,得到原始开发井与周围侧钻井的产量比。
12.一种缝网油藏的三维地震剩余油预测系统,其特征在于,所述系统包括,
第一获取模块,用于获取不同开发阶段储层的地球物理参数;
确定模块,用于根据所述储层的地球物理参数,确定不同开发阶段目的层的地震响应特征;
第二获取模块,用于根据不同开发阶段目的层的地震响应特征,获取原始油藏地震响应因子;
预测模块,用于根据所述原始油藏地震响应因子,对油藏剩余油进行预测。
13.根据权利要求12所述的一种缝网油藏的三维地震剩余油预测系统,其特征在于,所述第二获取模块包括属性确定单元和响应因子获取单元,其中,
属性确定单元,用于根据不同开发阶段目的层的地震响应特征,确定与开发阶段相关目的层的地震属性;
响应因子获取单元,用于根据与开发阶段相关目的层的地震属性,获取原始油藏地震响应因子。
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