《礁滩相储集层平面非均质性定量表征技术.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《礁滩相储集层平面非均质性定量表征技术.pdf（14页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第 6 2 卷 5 訾 地 质 论 评 2 0 1 6 年9 月 G E O L O G I C A L R E V IE W V s e po 1 t6 2 礁滩 相储 集层 平面非均质性定量表征技术 靳 秀 菊 2 侯 加 根 刘 红 磊 2 陈 建 2 刘 欣 1 中国石油大学 北京 地球科学学院 北京 1 0 2 2 4 9 2 中国石油化工股份有限公司中原油 田分公司勘探开发研究院 河南濮阳 4 5 7 0 0 1 3 中国石油化工股份有限公 司中原油田普光分公司 四川达州 6 3 5 0 0 0 内容提要 受沉积 成岩 构造破裂等作用影响 礁滩相储集层平面非均质性较强 但由于储集层
2、孑 L 隙类型多样 孔一渗关系复杂 储集层渗透率定量预测难度大 加上 目前多借用碎屑岩表征参数和表征方法 致使储集层平面非 均质性难以定量表征 以普光气田为例 通过分析礁滩相碳酸盐岩储集层非均质性影响因素 运用统计学中的主因 子分析方法 优选出颗粒岩厚度百分比 隔夹层个数 孔隙度 基质渗透率 裂缝渗透率五项评价参数 而针对具有复 杂孔隙结构特征的礁滩相储集层基质渗透率参数的取值 则引入反映孔隙形态和连通性的 孔构参数 开展储集 层渗透率的测井精细解释与地震预测 以四级层序为研究单元级次 优选综合指数法 对井点上储集层非均质参数 进行计算 再在传统数理统计方法评价储集层平面非均质性基础上 进一步
3、采用地震预测渗透率反演数据体震控 沉积微相相控的多级约束 运用地质建模技术 定量评价了气 田平面非均质性 研究成果较好的指导了气田开发动 态分析 措施方案制定等 对气田开发具有重要意义 关键词 礁滩相储集层 平面非均质性 定量表征 综合指数法 复杂孑 L 隙类型 孔构参数 渗透率地震预测 普光气田位于四川盆地川东北断褶带 目的层 系上二叠统长兴组和下三叠统飞仙关组 为典型的 碳酸盐岩 礁滩 相储 集层 马永生 等 2 0 0 5 张 喜亭 等 2 0 0 9 其 中 长兴组储集层 岩性 主要为海绵礁 白云岩 砾屑白云岩 生屑 白云岩等 飞仙关组储集 层岩性主要为鲕粒 白云岩 晶粒 白云岩 砂屑
4、 白云岩 等 储集层物性 整体较好 但受沉积 成岩 构造等 作用影响 各类品质储集层交错分布 储集空间类型 多样 孔渗关系复杂 表现出较强 的纵横 向非均质性 蔡 勋 育等 2 0 0 5 马 永生 等 2 0 0 7 曾大 乾 等 2 0 1 1 随着气 田开发的深入 由于非均质性的影 响 纵向上各层组之间 平面上各井 区之间储量动用 状况差异较 大 边 底水沿高渗带局 部推进较快 靳 秀菊 2 0 1 0 给气 田高效开发造成一定 的影 响 因 此 定量评价储集层非均质性对指导气 田开发 动态 分析 储集层动用状况评价及开发调整部署 进而提 高气田开发效果意义重大 许宁 2 0 0 1 黄
5、书先和张 超谟 2 0 0 4 近年来 针对碎屑岩储集层非均质评价方面的 研究较 多 杨少春等 1 9 9 3 林承焰 1 9 9 3 王纪祥等 1 9 9 4 柳妮等 2 0 1 4 除用常规单参数 渗透率变异 系数 突进系数 级差等 表征外 还提 出了诸如 变 差函数 神经 网络 模糊数学 综合指数 渗透率参差 系数 熵权等方法 均取得了很好的表征效果 信荃 麟等 1 9 9 3 刘泽容和杜庆龙 1 9 9 3 杨少春 2 0 0 0 郑 红军等 2 0 0 5 路杨和单敬福 2 0 0 7 邵先杰 2 0 1 0 文 化和孙娜 2 0 1 1 冯建伟等 2 0 1 1 礁滩相碳酸盐岩 储
6、集层非均质性更强 渗透率差异更大 陈培元等 通过优选综合指数 渗透率参差系数等对礁滩相储 集层层间非均质性进行了定量表征 在一定程度上 消除了参数无界及表征角度各异 的影响 效果较好 陈培元等 2 0 1 3 但 目前对礁滩相储集层平面非 均质性表征 主要是选 用储集体集合形 态 连 通程 度 隔夹层分布等参数定性表征 或采用井点属性数 据的数理统计井 间插值方法 岳大力等 2 0 0 4 对 井问的非均质评价误差较大 没能真正实现定量化 注 本文 为国家科技 重大专项 编号 2 0 1 1 Z X 0 5 0 1 7 0 0 1 资助成果 收稿 日期 2 0 1 5 1 2 2 8 改回日期
7、 2 0 1 6 0 6 2 0 责任编辑 刘志强 D o i 1 0 1 6 5 0 9 j g e o r e v i e w 2 0 1 6 0 5 0 1 5 作者简介 靳秀菊 女 1 9 6 7年生 博士研究生 教授级高级工程师 主要从事气田开发地质研究工作 E m a i l j i n x i u j u l 1 6 3 c o rn 通讯 作者 侯加根 男 1 9 6 3年生 教授 博士生导师 主要从事储集层沉积学 油气藏地质 油气田开发地质学及三维建模研究 E m a i l h o u j g 6 3 c u p e d u c o n 地质论评 表征 分析造成这一现状 的
8、主要原 因 一是礁滩相 储集层孔一渗关系复杂 目前还缺少渗透率精细计 算和预测的技术手段 孙耀庭等 2 0 0 8 李淑荣等 2 0 0 8 二是单一参数难 以真正表征礁滩 相储 集层 的强非均质 本文通过分析普光气 田礁滩相储集层非均质性 影响因素 优选 出颗粒岩厚度百分 比 隔夹层个数 孔隙度 基质渗透率 裂缝渗透率五项参数 从储集 层发育特征 储集能力 渗流能力 裂缝影响等几个 方面综合表征储集层非均质性 而针对礁滩相储集 层复杂孔一渗 关 系 引入 反 映孔 隙形态 和连 通性 的 孔构参数 精细解释与定量预测储集层 基质 渗透率 以四级层序为研究单元级次 优选综合指数 法对井点上储集
9、层非均质参数进行计算 再在传统 数理统计方法评价储集层平面非均质性基 础上 进 一 步采用地震反演数据体作为约束条件 综合考虑 气田沉积相平面展布 运用地质建模技术 实现了由 点到面对储集层平面非均质性的定量评价 1 礁滩相储集层非均质性影响因素 1 1 沉积环境与储集层非均质性 普光地 区发育有台地边缘 开阔台地 局限台地 等五个相 台缘礁 台缘浅滩 台坪 泻湖等八个亚相 和相应的三十余个微相 沉积作用不仅控制 了有利 储集相带分布 同时还控制了礁 滩沉积体的厚度和 其内部的岩石组合 以及储集层 的物性等 马永生 等 2 0 1 0 李小燕等 2 0 1 4 对沉积 微 相与孔隙度 渗透率关
10、系进行统计 分析 表 1 发现储集层的发育与沉积相密切相关 储集层一般发育在 颗粒岩 飞仙关组主要指作为 结构组分的鲕粒 内碎屑等 长兴组则是指能够反映 礁体分布形态 规模的生物格架及其粘结物等 含 量较高的层段 且往往发育于向上水体变浅 粒度变 粗的滩体上部和顶部 其它微相储集条件较差 滩体 的不同部位其储集条件差异也较大 储 集层质量 由 好至坏的顺序一般为滩核 滩核 一滩缘 滩缘 本区具有 良好物性的储集岩主要为重结晶的鲕 粒云岩 砂屑云岩 生屑白云岩 海绵胶 白云岩等 其 余岩性的储集性能较差 进一步通过研究发现颗粒 含量与储集层物性之间具有 明显 的相关性 图 1 颗粒含量越高 对应
11、的储集层物性越好 说 明本 区 储集层 的储集空 间形成发育与颗粒滩密切相关 即 具有早期孔隙层 的储集层 后期越容易改造形成稳 定分布的优质储集层 而早期 铁板 一块 的地层 后期难于改造成优质储集层 J 颗 粒 岩含 量 图 1普光 1 0 2 1井飞仙关组颗粒含量与孔隙度关系 F i g 1 C r o s s p l o t b e t w e e n g r a n u l a r r o c k c o n t e n t s a n d r e s e r v o i r p o r o s i t y i n Fe i x i a ng ua n Fo r ma t i o n
12、 o f we l l P1 0 2 1 1 2 成岩作用与储集层非均质性 普光气 田礁滩相储集层沉积后 经历了同生 浅 埋藏 表生 深埋藏 四个成岩环境 成岩作 用极其复 杂 沈 安江 和陈子 料 1 9 9 7 王 恕一等 2 0 1 0 其 中 对孔 隙形成具有重要贡献的有白云石化 溶蚀作 用 同生成岩期广泛的白云化作用形成了大量的晶 表 1普光气 田飞仙关组不 同沉积相带储集层物性特征 Ta b l e I Re s e r v o i r c h a r a c t e r i s t i c s o f d i ffe r e n t s e d i m e n t a r y f
13、 a c i e s o f F e i x i a n g u a n F o r m a t i o n i n Pu g u a n g g a s f i e l d 沉积相 亚相 台缘滩 台内滩 滩 间海 泻湖 潮坪 最小 1 1 O 5 6 O 3 2 0 4 5 O 3 O 孔 隙度 最大 2 8 8 2 2 3 7 2 2 0 3 7 f 平均 l O 7 6 1 7 0 6 0 0 3 2 样品个数 1 2 9 5 2 9 2 1 6 7 5 3 4 2 最小 0 0 3 6 8 0 0 3 2 8 0 0 3 6 9 0 0 0 0 4 0 0 0 4 渗透率 最大 2 5
14、 2 6 l 2 8 9 1 2 0 1 5 2 O 3 l 1 0 m 平均 9 4 7 6 4 2 8 4 3 8 7 0 1 2 O 0 8 样品个数 9 6 2 1 8 8 1 4 6 4 7 3 9 间孔 溶蚀作用进一步溶扩原生孔 隙及 白云 化后 的晶问孔 从而提 高了孔隙 的有效性 引起孔隙破坏的主要作用是胶结与充填 压 实和重结 晶等 总 之 岩 石原 有孔 隙度 为 3 5 左右 经过一系列成岩作用后 最终演变 为 1 0 左右 并且形成了复杂多样 的储集空 间类型 任利剑 等 2 0 0 8 潘立银 等 2 0 1 2 按照形态 储集空间类型可划分为四类 粒间 孔隙 包括晶
15、间孔隙 粒内孔隙 包括铸模 孔隙 生物体腔内溶孔 混合孔隙 裂缝 图 2 普光气 田由于储集 层孔 隙类 型 的多样 第 5期 靳秀菊等 礁滩相储集层平面非均质性定量表征技术 征 3 礁滩相储集层渗透率精细解释与地 震 预测 普光气田长兴组一飞仙关组礁滩相储集层储集 空间类型多样 造成孔隙度一渗透率关系复杂 但 目前常用 的岩石物理模 型不能较好 的描述碳酸盐岩 储集层复杂孔 隙结构的变化规律 张天付 等 2 0 1 2 蔡涵鹏等 2 0 1 3 且岩石孔隙结构的差 异在较 大程 度上影响着岩石的弹性性质 致使测井解释渗透率 精度 较 低 精 确 的地 震 预 测 难 以实 现 蔡 忠 等 1
16、 9 9 3 李岩峰等 2 0 0 5 秦军等 2 0 1 1 J i a n g L i a n e t a 1 2 0 1 2 本文通过 开展基于储集 层孔 隙结构 的 岩石物理分析 建立基于不 同孔隙类型储集层测井 定量识别标准 储集层参数测井解释模 型及 岩石物 理模型 实现 了复杂孔隙类型储集层渗 透率的精 细 解释与定量预测 为储集层平面非均质性定量评价 奠定基础 3 1 礁滩相储集层渗透率精细解释 岩芯样 品压 汞分 析 结果 进一 步 证 明 孔 隙度 孔隙大小 仅是渗透率 的控制因素之一 孔喉半径 吼道大小及形状 才是渗透率的绝对控制因素 因 为它控制了孑 L 隙间的连通程度 这很好地解释 了在 一 些井的部分低孔隙度层段 依然存在较高渗透率 的现象 图 6 因此 只有在孔 隙结构约束下 的渗 透率模型才能更为精确地表征储集层物性 为定量描述礁滩相储集层渗透率的变化 在裂 缝一孔隙型多孔介质 中引入孙 氏模型 中表征储集层 内部 结 构 特 征 的 孔 构 参 数 与 S u n a n d G o l d b e r g 1 9 9 7 S u n Y u e f
