裂缝非均质性定量表征方法及其系统与流程

本发明涉及石油勘探技术领域，具体而言，涉及一种裂缝非均质性定量表征方法及其系统。

背景技术：

裂缝不仅是火山岩油气藏的重要储集空间，而且是油气渗流的主要通道，控制油气运移和聚集。因此，裂缝分布特征研究决定勘探成败，影响经济效益。

目前，针对裂缝的研究主要有以下方法，但都存在着各自的不足：

1、地质角度研究裂缝成因、裂缝特征、裂缝期次，侧重于裂缝微观发育特征的定性描述，准确度高，由于裂缝的纵横向强非均质分布特征，致使宏观分布规律研究的不确定性较大，横向对比能力不足。

2、测井角度的裂缝识别方法技术研究及参数计算，可以获得较准确的裂缝参数，以裂缝密度、裂缝孔隙度为主，进行裂缝发育程度定量评价，但对分布规律则难以描述。

3、地震角度的裂缝预测技术研究，可对微断裂、裂缝发育区进行预测，但难以获得裂缝参数。

4、地质力学等为基础的裂缝建模及数值模拟，主要针对构造缝的发育机理进行研究，与应力场相结合，一定程度上可以预测裂缝分布，由于模型及参数并不能反映实际地层情况，致使误差较大，但有较强的指导作用。

目前裂缝发育机理、特征及有效性研究较为深入，但对裂缝分布非均质性的研究仍以大尺度的地震属性预测为主，分辨率低、多解性强，定量研究很少涉及。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种裂缝非均质性定量表征方法，该裂缝非均质性定量表征方法可以定量表征出裂缝的非均质性分布强弱，也可以定量表征裂缝的纵向发育程度。

本发明的另一目的在于提供一种裂缝非均质性定量表征系统，其用于定量表征裂缝的非均质性分布强弱，也用于定量表征裂缝的纵向发育程度。

本发明解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的：

本发明提供的一种裂缝非均质性定量表征方法，包括：

划分单层岩性体；

统计所述单层岩性体的岩性体厚度；

依据成像测井资料解释所述单层岩性体内的裂缝；

统计所述单层岩性体中所述裂缝的裂缝厚度；

计算裂缝发育率，其中，所述裂缝发育率为所述单层岩性体内的所述裂缝厚度与所述岩性体厚度的比值。

进一步地，所述划分单层岩性体的步骤包括：通过薄片鉴定资料和/或常规测井资料和/或成像测井资料进行逐深度点的岩性解释；将纵向上连续且相同的岩性点组成所述单层岩性体。

进一步地，所述划分单层岩性体的步骤还包括：在所述通过薄片鉴定资料和/或常规测井资料和/或成像测井资料进行逐深度点的岩性解释的步骤之后，结合岩屑录井资料约束和调整所述岩性解释。

进一步地，所述单层岩性体的数量为多个，每个所述单层岩性体的厚度均不小于0.5m，若其中一个所述单层岩性体的厚度小于0.5m，所述划分单层岩性体的步骤还包括：将所述厚度小于0.5m的单层岩性体划分到位于所述厚度小于0.5m的单层岩性体的上层且连续的所述单层岩性体。

进一步地，所述划分单层岩性体的步骤包括：在所述通过薄片鉴定资料和/或常规测井资料和/或成像测井资料进行逐深度点的岩性解释的步骤之前，针对研究工区目的层的地质情况，确定需要进行岩性解释的岩石类型。

进一步地，所述统计所述单层岩性体中所述裂缝的裂缝厚度的步骤包括：对于斜交裂缝，依据所述成像测井资料的正弦曲线的波峰和波谷的距离确定所述裂缝厚度。

进一步地，所述统计所述单层岩性体中所述裂缝的裂缝厚度的步骤包括：对于多条斜交裂缝，依据所述成像测井资料的多条正弦曲线的最大深度和最小深度的距离确定所述裂缝厚度。

进一步地，所述统计所述单层岩性体中所述裂缝的裂缝厚度的步骤包括：对于网状缝，依据所述成像测井资料的裂缝曲线的最大深度和最小深度的距离确定所述裂缝厚度。

进一步地，所述裂缝非均质性定量表征方法的步骤还包括：在所述统计所述单层岩性体中所述裂缝的裂缝厚度的步骤之前，识别真裂缝。

本发明提供的一种裂缝非均质性定量表征系统，包括：

分析模块，用于划分单层岩性体；

第一统计模块，用于统计所述单层岩性体的岩性体厚度；

解释模块，用于依据成像测井资料解释所述单层岩性体内的裂缝；

第二统计模块，用于统计所述单层岩性体中所述裂缝的裂缝厚度；

计算模块，用于计算裂缝发育率，其中，所述裂缝发育率为所述单层岩性体内的所述裂缝厚度与所述岩性体厚度的比值。

本发明实施例的有益效果是：

本发明提供的裂缝非均质性定量表征方法，在单层岩性体内结合成像测井资料解释裂缝，并根据裂缝的裂缝厚度和单层岩性体的岩性体厚度的比值得到裂缝发育率，从而表征裂缝在不同单层岩性体内的非均质性。操作步骤简单，并且可以定量地表征出相同厚度下不同单层岩性体内裂缝发育的非均质性，反映出岩性对裂缝发育率的影响，也可以定量地表征出同一岩性不同厚度之间裂缝发育率的非均质性，从而反映出厚度对裂缝发育分布的影响，裂缝发育率的研究对油气储层的研究以及油气运移和聚集规律的研究意义重大。

本发明提供的裂缝非均质性定量表征系统，以本发明提供的裂缝非均质性定量表征方法为依据，可以定量地表征出不同单层岩性体内裂缝的非均质性，对油气储层的研究以及油气运移和聚集规律的研究意义重大。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某个实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明第一实施例提供的裂缝非均质性定量表征方法的一种流程图。

图2为本发明第一实施例提供的裂缝非均质性定量表征方法的划分单层岩性体的流程图。

图3为本发明第一实施例提供的裂缝非均质性定量表征方法的统计单层岩性体中裂缝的裂缝厚度的流程图。

图4为本发明第一实施例提供的裂缝非均质性定量表征方法的另一种流程图。

图5为本发明第一实施例提供的裂缝非均质性定量表征方法的应用实例图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另外有更明确的规定与限定，术语“设置”、“连接”应做更广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或是一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图，对本发明的一个实施方式作详细说明，在不冲突的情况下，下述的实施例中的特征可以相互组合。

第一实施例

为研究裂缝分布的非均质性，本实施例提出了通过单层岩性体的裂缝发育率来表征裂缝分布的非均质性。

其中，单层岩性体是指同一岩性的岩石层，例如凝灰岩层、火山角砾岩层、玄武岩层、安山岩层等，又例如基性熔岩层(包括玄武岩、安山岩等)、酸性侵入岩层(包括二长玢岩、花岗斑岩等)等。裂缝发育率为单层岩性体内裂缝厚度与该岩性体厚度的比值。

可以理解的是，对于某地区的一套地层，单层岩性体的数量为多个，纵向相邻的两个单层岩性体连续。

需要说明的是，为了方便统计，本实施例定义的单层岩性体，每个单层岩性体的厚度均不小于0.5m。

本实施例采用统计单一岩性的岩石层的裂缝发育率能够从单层岩性体范围内表征裂缝发育的非均质性。

图1为本实施例提供的裂缝非均质性定量表征方法的一种流程图。请参照图1，本实施例提供了一种裂缝非均质性定量表征方法，其主要包括以下步骤：

步骤s110：划分单层岩性体；

步骤s120：统计单层岩性体的岩性体厚度；

步骤s130：依据成像测井资料解释单层岩性体内的裂缝；

步骤s140：统计单层岩性体中裂缝的裂缝厚度；

步骤s150：计算裂缝发育率。

划分单层岩性体是裂缝发育率研究的基础，裂缝解释是裂缝发育率研究的关键。

图2为本实施例提供的裂缝非均质性定量表征方法的划分单层岩性体的流程图。请结合参照图1和图2，本实施例中，划分单层岩性体的步骤包括：

步骤s112：针对研究工区目的层的地质情况，确定需要进行岩性解释的岩石类型。

例如，如果需要对凝灰岩层、基性熔岩层、火山角砾岩层以及酸性侵入岩层进行裂缝非均质性的研究，则需要首先确定需要进行岩性解释的岩石类型为凝灰岩、基性熔岩、火山角砾岩以及酸性侵入岩。

步骤s113：通过薄片鉴定资料和/或常规测井资料和/或成像测井资料进行逐深度点的岩性解释。

步骤s114：结合岩屑录井资料约束和调整岩性解释。

可以理解的是，仅通过薄片鉴定资料、常规测井资料或成像测井资料进行岩性解释容易出现误差，一般采用薄片鉴定资料、常规测井资料和成像测井资料综合进行岩性解释，或者任意两个结合进行岩性解释。并且，结合岩屑录井资料进行岩性解释，相互约束调整，使得解释的准确性高，为裂缝发育率的计算精度提供保障。

步骤s115：将纵向上连续且相同的岩性点组成单层岩性体。

可以理解的是，尽管经过调整，在解释的过程中，还可能会存在少量解释错误的点，并且考虑到厚度太薄的岩性层研究意义不大。

本实施例中，如果其中一个单层岩性体的厚度小于0.5m，则划分单层岩性体的步骤还包括步骤s116：将厚度小于0.5m的单层岩性体划分到位于厚度小于0.5m的单层岩性体的上层且连续的单层岩性体。

完成步骤划分单层岩性体后，请继续参照图1，统计单层岩性体的岩性体厚度，记为t。

图3为本实施例提供的裂缝非均质性定量表征方法的统计单层岩性体中裂缝的裂缝厚度的流程图。请结合参照图1和图3，本实施例中，对于斜交裂缝，依据成像测井资料的正弦曲线的波峰和波谷的距离确定裂缝厚度。

对于多条斜交裂缝，依据成像测井资料的多条正弦曲线的最大深度和最小深度的距离确定裂缝厚度。

对于网状缝，依据成像测井资料的裂缝曲线的最大深度和最小深度的距离确定裂缝厚度，记为tf。

图4为本实施例提供的裂缝非均质性定量表征方法的另一种流程图。请参照图4，可以理解的是，由于在裂缝的识别过程中，由于受层界面、缝合线、泥质条带、断层面等地质现象的影响，以及在钻井过程中出现的钻井诱导缝等的影响，会出现很多类似裂缝的假裂缝。因此，在步骤s130依据成像测井资料解释单层岩性体内的裂缝之前，需要进行真假裂缝的识别。也就是说，在较佳实施例中，裂缝非均质性定量表征方法还包括，在步骤s120统计单层岩性体的岩性体厚度之后，进行步骤s160：识别真裂缝。

可以理解的是，这种方式可以进一步为裂缝发育率的计算精度提供保障。

请继续参照图1，本实施例中，以fp表示裂缝发育率。可以理解的是，裂缝发育率的数学计算公式如下：

其中，tf≤t

式中：fp为裂缝发育率，无量纲；

t为单层岩性体厚度，m；

tf为单层岩性体中裂缝厚度，m。

图5为本实施例提供的裂缝非均质性定量表征方法的应用实例图。请参照图5，可以理解的是，通过散点图，可以直接方便地将同一岩性不同厚度之间的裂缝发育率进行比较，从而反映出厚度对裂缝发育分布的影响，也可以对同一厚度的不同岩性其裂缝发育率进行比较，从而反映出处岩性对裂缝发育分布的影响。也就是说，裂缝发育率可以为这两方面的定量评价提供基础和方法。

本实施例中，随着单层厚度的增加，凝灰岩层、基性熔岩层、火山角砾岩层以及酸性侵入岩层裂缝发育率都有减小的趋势。并且在相同厚度下，凝灰岩层中裂缝发育率整体较小，酸性侵入岩和基性熔岩层裂缝发育率整体较大。可以定量地判定酸性侵入岩层比基性熔岩层中裂缝发育程度高且分布均匀，而火山角砾岩及凝灰岩层与此相反。酸性侵入岩层、基性熔岩层中裂缝发育率约为凝灰岩层中的2～4倍。

第二实施例

本实施例提供了一种裂缝非均质性定量表征系统，其包括分析模块、第一统计模块、解释模块、第二统计模块和计算模块。

其中，分析模块用于划分单层岩性体；第一统计模块用于统计单层岩性体的岩性体厚度；解释模块用于依据成像测井资料解释单层岩性体内的裂缝；第二统计模块用于统计单层岩性体中裂缝的裂缝厚度；计算模块用于计算裂缝发育率。

本实施例中，裂缝发育率为单层岩性体内裂缝厚度与该岩性体厚度的比值。

综上，本发明实施例提供的裂缝非均质性定量表征方法，在单层岩性体内结合成像测井资料解释裂缝，并根据裂缝的裂缝厚度和单层岩性体的岩性体厚度的比值得到裂缝发育率，从而表征裂缝在不同单层岩性体内的非均质性。操作步骤简单，并且可以定量地表征出相同厚度下不同单层岩性体内裂缝发育的非均质性，反映出岩性对裂缝发育率的影响，也可以定量地表征出同一岩性不同厚度之间裂缝发育率的非均质性，从而反映出厚度对裂缝发育分布的影响，裂缝发育率的研究对油气储层的研究以及油气运移和聚集规律的研究意义重大。

本发明实施例提供的裂缝非均质性定量表征系统，以本发明实施例提供的裂缝非均质性定量表征方法为依据，可以定量地表征出不同单层岩性体内裂缝的非均质性，对油气储层的研究以及油气运移和聚集规律的研究意义重大。

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，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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。