一种动态预测碳酸盐岩风化壳岩溶储层发育区的方法与流程

1.本发明涉及石油行业中岩溶储层分布预测技术领域，具体涉及一种动态预测碳酸盐岩风化壳岩溶储层发育区的方法。


背景技术：

2.全球油气勘探实践表明，岩溶作用是形成优质碳酸盐岩储集层的重要机制。目前已在我国塔里木盆地、鄂尔多斯盆地、四川盆地以及国外多个盆地中发现了多个大中型碳酸盐岩风化壳岩溶储层油气田。研究表明，岩溶储层的分布与岩溶古地貌的关系密切，古岩溶斜坡和古岩溶高地边缘是储层有利发育区，其中岩溶残丘是储层最为发育的地区。因此，准确地恢复岩溶古地貌是碳酸盐岩风化壳岩溶储层发育区预测的关键。
3.近年来，主要通过层序地层法、印模法和残余厚度法等方法刻画岩溶古地貌，从而预测碳酸盐岩风化壳岩溶储层发育区。但受构造运动的影响，地层遭受剥蚀，利用残余厚度法恢复的岩溶古地貌与真实的古地貌误差较大。同时，目的层在沉积过程中可能存在沉积间断，地层在沉积间断期接受风化淋滤作用也能形成风化壳岩溶储层。目前，风化壳岩溶储层发育区预测仅仅恢复目的层整个风化作用时期某一个阶段的岩溶古地貌来反映整个目的层的岩溶古地貌，是静态的，误差相对较大，未能动态地揭示目的层整个风化作用期多个阶段的岩溶古地貌演化过程。
4.因此，为了进一步提高预测精度，本发明提出恢复风化作用早期(即目的层第一个沉积间断期)、中期(即目的层第二个沉积间断期)和末期(即构造运动末期)等多个阶段的岩溶古地貌的新思路，形成了一种动态预测碳酸盐岩风化壳岩溶储层发育区的新方法。


技术实现要素：

5.开展风化壳岩溶储层预测研究是长期以来碳酸盐岩储层研究热点之一。准确地预测风化壳岩溶储层发育区对于寻找甜点储层、提高单井产量、节省勘探投资具有十分重要的意义。因此，为进一步提高碳酸盐岩风化壳岩溶储层分布的预测精度，本发明提出了一种动态预测碳酸盐岩风化壳岩溶储层发育区的方法。
6.为了实现以上目的，本发明采用以下技术方案：
7.一种动态预测碳酸盐岩风化壳岩溶储层发育区的方法，该方法包括以下步骤：
8.1)获取岩心、薄片、测井、钻井、测试及三维地震资料；
9.2)进行地层划分对比，确定目的层顶界、目的层底界及沉积间断面；
10.3)解释目的层顶界、目的层底界及沉积间断面；
11.4)采用地层厚度法，恢复目的层底界与相邻沉积间断面之间、相邻沉积间断面之间、目的层顶界与相邻沉积间断面之间的岩溶古地貌(对应于整个风化作用期多个阶段，例如前期、中期和末期；当只有一个沉积间断面时，则没有“相邻沉积间断面之间”的岩溶古地貌，所对应的则是整个风化作用期的前期和末期；当然也可能存在两个以上的沉积间断面)；
12.5)根据恢复的多个岩溶古地貌，综合预测风化壳岩溶储层发育区。
13.本发明通过动态揭示目的层整个风化作用期岩溶古地貌的演化过程，提高目的层风化壳岩溶储层发育区的预测精度。
14.基于本发明的方法，优选的，步骤1)中获取岩心、薄片、测井、钻井、测试及三维地震资料的具体方法如下：a)、通过对岩心的拍照、肉眼观察及化学分析来确定岩性、孔隙大小等直观岩样特征；b)、通过在显微镜或电子显微镜下观察薄片，获得矿物成分、孔隙类型等资料；c)、通过分析测井曲线获得地层岩性组成、岩石孔隙度、渗透率、地层含油气性等信息；d)、通过钻井过程中获得的岩屑及钻井液使用度来分析地层岩性组成及孔缝发育程度；e)、通过试油试气情况直接获得地层含油气特征；f)、通过对三维地震资料的解释，对地层的平面展布进行刻画，其它包括地层的构造特征、地层埋深等信息；
15.基于本发明的方法，优选的，步骤2)中基于三维地震资料，结合岩心、薄片、测井、钻井及测试资料，采用层序地层学方法进行地层划分对比。
16.基于本发明的方法，优选的，步骤2)中井震结合，借助地震同相轴等时分析技术确定目的层顶界、目的层底界及沉积间断面。
17.基于本发明的方法，优选的，所述借助地震同相轴等时分析技术确定目的层顶界、目的层底界及沉积间断面的过程包括：
18.将原始地震数据分解为高频和低频数据体，计算这两个数据体的倾角差，形成倾角差数据体；将倾角差数据体与原始地震数据进行比较，重合的地震同相轴为等时界面，即沉积间断面。
19.基于本发明的方法，优选的，步骤3)中采用地震层序解释技术解释目的层顶界、目的层底界及沉积间断面。本发明此处的解释需达到精细解释，在三维地震资料上，逐线道进行解释。
20.基于本发明的方法，优选的，步骤3)具体包括：根据井震精细标定，确定目的层顶界、目的层底界及沉积间断面的地震反射特征；采用地震层序解释技术，根据相位标志、能量标志、波形标志和界面反射时差稳定性对比原则综合考虑，追踪解释目的层顶、底界及沉积间断面的层位。
21.基于本发明的方法，优选的，步骤4)中，恢复目的层顶界与相邻沉积间断面之间的岩溶古地貌时，对于地层未被剥蚀的区域，用残余地层厚度来表征岩溶古地貌；
22.对于地层遭受剥蚀的区域，根据不同层段的地层沉积厚度在同一层系内具有沉积继承性计算获得的地层厚度来表征岩溶古地貌。
23.基于本发明的方法，所述沉积间断面可能包括1个、2个、3个甚至更多；优选的，所述沉积间断面包括自下而上的第一个沉积间断面和第二个沉积间断面。
24.基于本发明的方法，优选的，对应于地层未被剥蚀的区域，所述目的层顶界与第二个沉积间断面之间的残余厚度为h3，第一个沉积间断面和第二个沉积间断面之间的地层厚度为h2；
25.对应于地层遭受剥蚀的区域，所述目的层顶界与第二个沉积间断面之间的残余厚度为h3，地层剥蚀量为
△
h3，第一个沉积间断面和第二个沉积间断面之间的地层厚度为h2；
26.根据不同层段的地层沉积厚度在同一层系内具有沉积继承性得到h3/h2＝(h3+
△
h3)/h2，则(h3+
△
h3)＝h3·
h2/h2；以(h3+
△
h3)来表征地层遭受剥蚀的区域的目的层顶界与
第二个沉积间断面之间的岩溶古地貌。
27.基于本发明的方法，优选的，恢复的目的层底界与相邻沉积间断面之间、相邻沉积间断面之间、目的层顶界与相邻沉积间断面之间的岩溶古地貌分别对应于风化作用前期、中期、末期的岩溶古地貌；
28.步骤5)具体包括：按照古地貌高势区是风化壳岩溶储层的有利发育区的原则，根据整个风化作用期不同阶段的岩溶古地貌恢复结果，确定不同阶段的风化壳岩溶储层发育区，在此基础上，融合不同阶段的风化壳岩溶储层发育区，综合预测目的层风化壳岩溶储层发育区的分布。
29.相比较现有技术中风化壳岩溶储层发育区的静态预测方法而言，本发明的方法充分考虑了目的层整个风化作用期多个阶段的岩溶古地貌特征，同时对由于构造运动导致的地层剥蚀量(图2中的
△
h3)进行了恢复，大大提高了风化壳岩溶储层发育区的预测精度。
附图说明
30.图1为本发明的动态预测碳酸盐岩风化壳岩溶储层发育区的方法的流程图。
31.图2为风化作用期不同阶段岩溶古地貌恢复技术示意图。
32.图3为实施例中恢复的灯影组灯四段风化作用早期岩溶古地貌。
33.图4为实施例中恢复的灯影组灯四段风化作用末期岩溶古地貌。
34.图5为实施例中预测的灯影组灯四段风化壳岩溶储层发育区预测平面图。
具体实施方式
35.为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例对本发明做进一步的说明。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
36.如图1所示，本发明提供一种动态预测碳酸盐岩风化壳岩溶储层发育区的方法，该方法包括以下步骤：
37.1)获取岩心、薄片、测井、钻井、测试及三维地震资料；
38.2)进行地层划分对比，确定目的层顶界、目的层底界及沉积间断面；
39.3)解释目的层顶界、目的层底界及沉积间断面；
40.4)采用地层厚度法，恢复目的层底界与相邻沉积间断面之间、相邻沉积间断面之间、目的层顶界与相邻沉积间断面之间的岩溶古地貌(对应于整个风化作用期多个阶段，例如前期、中期和末期)；
41.5)根据恢复的多个岩溶古地貌，综合预测风化壳岩溶储层发育区。
42.本发明实施例部分提供一优选方案，该方法包括以下步骤：
43.1)获取岩心、薄片、测井、钻井、测试及三维地震资料。
44.2)进行地层划分对比，确定目的层顶界、目的层底界及沉积间断面。
45.基于三维地震资料，结合岩心、薄片、测井、钻井及测试资料，采用层序地层学方法进行地层划分对比，井震结合，借助地震同相轴等时分析技术(技术思路：将原始地震数据分解为高频和低频数据体，计算这两个数据体的倾角差，形成倾角差数据体；将倾角差数据体与原始数据体进行比较，重合的地震同相轴为等时界面，即沉积间断面)，确定目的层顶
界、目的层底界及沉积间断面。如图2所示，沉积间断面包括由下而上的第一个沉积间断面和第二个沉积间断面。
46.3)解释目的层顶界、目的层底界及沉积间断面。
47.根据井震精细标定，确定目的层顶界、目的层底界及沉积间断面的地震反射特征；采用地震层序解释技术，根据相位标志(同相性)、能量标志(振幅强弱、稳定性)、波形标志(波形特征相似性)和界面反射时差稳定性等对比原则综合考虑，追踪解释目的层顶、底界及沉积间断面的层位。
48.4)采用地层厚度法，恢复目的层底界与相邻沉积间断面之间、相邻沉积间断面之间、目的层顶界与相邻沉积间断面之间的岩溶古地貌(对应于整个风化作用期多个阶段，例如前期、中期和末期)；
49.如图2所示，举例包括有两个沉积间断面。恢复目的层顶界与相邻沉积间断面(第二个沉积间断面)之间的岩溶古地貌时，对于地层遭受剥蚀的区域，用目的层的残余地层厚度h3不能真实地反应目的层风化作用末期的岩溶古地貌，只能用h3+
△
h3才能真实地表征岩溶古地貌。对于地层未被剥蚀的区域，用残余地层厚度h3来表征岩溶古地貌；对于地层遭受剥蚀的区域，根据不同层段的地层沉积厚度在同一层系内具有沉积继承性计算获得的地层厚度来表征岩溶古地貌。
50.具体的，对应于地层未被剥蚀的区域，目的层顶界与第二个沉积间断面之间的残余厚度为h3(表征风化作用末期古地貌)，第一个沉积间断面和第二个沉积间断面之间的地层厚度为h2(表征风化作用中期古地貌)，第一个沉积间断面和目的层底界之间的地层厚度为h1(表征风化作用早期古地貌)。对应于地层遭受剥蚀的区域，目的层顶界与第二个沉积间断面之间的残余厚度为h3，地层剥蚀量为
△
h3，第一个沉积间断面和第二个沉积间断面之间的地层厚度为h2(表征风化作用中期古地貌)，第一个沉积间断面和目的层底界之间的地层厚度为h1(表征风化作用早期古地貌)。
51.根据不同层段的地层沉积厚度在同一层系内具有沉积继承性得到h3/h2＝(h3+
△
h3)/h2，则(h3+
△
h3)＝h3·
h2/h2；以(h3+
△
h3)来表征地层遭受剥蚀的区域的目的层顶界与第二个沉积间断面之间的岩溶古地貌。
52.5)根据恢复的多个岩溶古地貌，综合预测风化壳岩溶储层发育区。
53.按照古地貌高势区是风化壳岩溶储层的有利发育区的原则，根据整个风化作用期不同阶段的岩溶古地貌恢复结果，确定不同阶段的风化壳岩溶储层发育区，在此基础上，融合不同阶段的风化壳岩溶储层发育区，综合预测目的层风化壳岩溶储层发育区的分布。
54.本发明实施例部分针对sc盆地gs地区采用现有静态预测方法及以上优选方案的动态预测方法进行对比预测碳酸盐岩风化壳岩溶储层发育区。该地区的风化阶段包括前期和末期。
55.图3所示为基于风化作用某一阶段(早期)恢复的岩溶古地貌图。图中可看出地貌高低区域，地貌较高区域发育风化壳岩溶储层，由此可确定基于风化作用某一阶段(早期)的风化壳岩溶储层分布。经过与图中实际钻井的储层发育程度进行对比，吻合率较低：在已钻的14口井中，10口井吻合，吻合率仅为71％。
56.图4所示为基于风化作用某一阶段(末期)恢复的岩溶古地貌图。图中可看出地貌高低区域，地貌较高区域发育风化壳岩溶储层，由此可确定基于风化作用某一阶段(末期)
的风化壳岩溶储层分布。经过与图中实际钻井的储层发育程度进行对比，吻合率较低：在已钻的14口井中，8口井吻合，吻合率仅为57％。
57.图5所示为基于本发明动态恢复的岩溶古地貌确定的风化壳岩溶储层分布图。图中深灰区域为早期岩溶储层发育区，浅灰区域为末期岩溶储层发育区，深灰区域和浅灰区域共同构成了目的层岩溶储层发育区。经与实际钻井的储层发育程度进行对比，吻合率较高：在已钻的14口井中，13口井吻合，吻合率达到93％。
58.勘探实践表明，本发明提出的动态预测方法在碳酸盐风化壳岩溶储层发育区的预测中是可行的，值得在类似的地区借鉴应用。
59.显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。