一种辫状河致密砂岩气藏储层构型解剖方法与流程

本发明涉及气田开发领域，特别涉及一种辫状河致密砂岩气藏储层构型解剖方法。

背景技术：

以储层构型分析为核心的油气藏精细表征技术是近几年来储层精细描述发展的新方向，目前储层构型分析主要利用现代沉积观察、野外露头研究及室内水槽试验等探讨辫状河砂体沉积模式。研究对象多以曲流河点坝砂体研究为主，主要应用于油田开发后期剩余油分布研究，大庆长垣油田、萨北油田、苏丹穆格莱特盆地hegli油田采用取心井、密井网资料对辫状河心滩砂体进行尝试性构型解剖，油田具有资料丰富，井网密集的特征，然而针对井网井距大的致密砂岩气藏却没有相关深入研究。

在以辫状河沉积为代表的苏里格气田在开发实际中，发现气田非均质性强，井位实施效果差异明显，调研国内外致密砂岩储层天然气开发（美国科罗拉多皮申斯盆地rulison气田，中国四川须家河组气藏等），同样存在以上问题。针对该类储层，多以地震地质综合研究，以加密井、水平井等技术提高气田采收率，并未对单砂体构型开展过多研究。依据a.d.miall的储层构型分析理论，油气田辫状河储层地质知识库构型单元由大到小分可划分为河道规模、心滩规模及心滩内部增生体。经过苏里格气田多年的开发实际，研究认为辫状河构型单元对开发效果具有较大影响，因此，为提高该类气田采收率，精细地质研究，亟需开展精细的辫状河致密砂岩气藏储层构型解剖研究，确定有效储层的分布规律，优化气田井网井型。

技术实现要素：

为了克服现有气田采收率低的问题，本发明提供一种辫状河致密砂岩气藏储层构型解剖方法，本发明实用、可靠的辫状河致密砂岩气藏储层构型解剖方法。本发明提高该类气田采收率，精细地质研究，亟需开展精细的辫状河致密砂岩气藏储层构型解剖研究。该方法对储层构型解剖具有普遍性，适合井网井距较油井大的辫状河储层气田的应用。

本发明采用的技术方案为：

一种辫状河致密砂岩气藏储层构型解剖方法，具体步骤为：

步骤一通过辫状河储层地质知识库的资料对沉积间断面进行分析；

步骤二进行垂向分期，在单井上识别单一河道，确定5级界面对应的构型单元边界；

步骤三平面剖面相结合，对单井确定的河道开展侧向划界，确定井间构型单元边界；

步骤四在单一河道砂体识别的基础上，结合心滩及河道砂体曲线特征差异，在单井上划分单一心滩，确定辫状河4级构型单元边界；

步骤五在4级构型单元边界识别的基础上，应用测井曲线确定心滩内部的3级构型单元边界，受水动力的阶段性变化，心滩沉积过程中，顶部会沉积泥岩或泥粉砂类的落淤层，厚度薄，为0.2m～0.5m；

步骤六在3级构型单元边界内，识别和描述心滩增生体的形态与规模，结合物性与含气性分析，与测井曲线拟合，确定有效单砂体。

所述步骤一中，所述辫状河储层地质知识库包括：

a、单一河道宽度、厚度范围和形态；

b、辫状水道宽度、厚度范围和形态；

c、心滩宽度、长度、厚度范围和形态。

所述步骤一中的沉积间断面为泥质夹层、钙质夹层或切叠型砂岩电测曲线突变层3种类型，其中泥质夹层岩性为泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩，由于湖泛作用而形成的细粒物质沉积；钙质夹层为砾岩、粗砂岩，河道沉积末期，沉积体处于浅水、蒸发环境，孔隙水蒸发或co2脱气形成的钙质层，后期洪水到来时，带来砂质沉积覆盖在钙质层上；切叠型砂岩是指两期河流因气候、物源、坡降或局部坡降、流速、流量、输砂量方面的差别，造成粒径、分选性、储层物性上的差异。

所述步骤三中的侧向划界有：a、单井组合上可见不连续分布的河间砂体，包括河间泥或溢岸沉积，该特征为两条河道间分叉位置，是不同单一河道分界的标志；b、单井组合上可见砂体顶面层位高程差异，受沉积古地形、沉积能量的微弱差别及河道改道影响，不同河道砂体顶面层位上会出现明显差异，可以将其作为两个河道砂体边界的标志；c、单井组合上可见砂体规模变化，同一河道沉积的砂体，一般中间厚两边薄特征，在连井剖面上如若出现从厚到薄再到厚的变化特征，判断为不同河道；d、单井组合上追踪韵律差异，河道分流能力受到水动力、古地形的因素影响，必将导致不同河道砂体沉积韵律上出现差异，对于单井组合中出现韵律的差异则表明是不同河道单元。

所述步骤四中，采用测井曲线旋回法、落淤层发育位置判识法和心滩与水道垂向微相变化法确定心滩在平面上的位置。

所述测井曲线旋回法是指心滩以垂向加积、顺流加积为主；所述落淤层发育位置判识法是指落淤层多发育在背水流面及侧面水动力较弱位置；所述垂向微相变化法是指心滩形成的沉积作用以垂向加积、顺流加积为主。

所述步骤四中的单一心滩垂向上正韵律不明显，依据测井相判识，自然电位和自然伽马曲线为箱型，而4级构型单元辫状水道为钟型。

所述步骤五中的测井曲线旋回法是指心滩以垂向加积、顺流加积为主；单一心滩增生体顺水流部位粒度较粗，背水流部位粒度较细，心滩顺水流部位电测曲线以箱型为主，而背水流部位以漏斗形为主，落淤层发育位置判识法是指落淤层多发育在背水流面及侧面水动力较弱位置。

所述步骤六中的物性与含气性分析是以取心井化验分析为基础，电测曲线标定的孔隙度、渗透率、含气饱和度，孔隙度体积含量大于等于4%、渗透率大于等于0.1md、含气饱和度体积含量大于等于50%，则为有效单砂体。

本发明的有益效果为：

1）采用辫状河储层地质知识库，最大程度的利用现有的地质生产资料。

2）经过辫状河致密砂岩气藏储层构型解剖方法在苏里格气田的应用，开发井网由平行四边形600×800m优化为500×650m，气田采收率由35%提高到50%左右，效益十分显著。

3）以辫状河致密砂岩气藏储层构型解剖方法为依托的地质导向，保障了苏里格气田水平井的顺利实施，苏里格气田平均水平段长1034米，砂岩钻遇率平均85.7%，有效储层钻遇率平均61.1%。

以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。

附图说明

图1是本发明一种辫状河致密砂岩气藏储层构型解剖方法流程图。

图2是描述在河道侧向划界时单井组合出现河间砂体。

图3是描述在河道侧向划界时单井组合出现河道砂体顶面层位高程差异。

图4是描述在河道侧向划界时单井组合出现砂体规模变化。

图5是描述在河道侧向划界时单井组合出现不同的韵律差异。

图6是描述在平面中确定心滩位置时根据测井曲线旋回特征确定心滩位置。

图7是描述在平面中确定心滩位置时根据落淤层确定心滩位置。

图8是描述在平面中确定心滩位置时垂向微相发生变化。

具体实施方式

实施例1：

为了克服现有气田采收率低的问题，本发明提供如图1所示的一种辫状河致密砂岩气藏储层构型解剖方法，本发明实用、可靠的辫状河致密砂岩气藏储层构型解剖方法。本发明提高该类气田采收率，精细地质研究，亟需开展精细的辫状河致密砂岩气藏储层构型解剖研究。该方法对储层构型解剖具有普遍性，适合井网井距较油井大的辫状河储层气田的应用。

一种辫状河致密砂岩气藏储层构型解剖方法，具体步骤为：

步骤一通过辫状河储层地质知识库的资料对沉积间断面进行分析；

步骤二进行垂向分期，在单井上识别单一河道，确定5级界面对应的构型单元边界；

步骤三平面剖面相结合，对单井确定的河道开展侧向划界，确定井间构型单元边界；

步骤四在单一河道砂体识别的基础上，结合心滩及河道砂体曲线特征差异，在单井上划分单一心滩，确定辫状河4级构型单元边界；

步骤五在4级构型单元边界识别的基础上，应用测井曲线确定心滩内部的3级构型单元边界，受水动力的阶段性变化，心滩沉积过程中，顶部会沉积泥岩或泥粉砂类的落淤层，厚度薄，为0.2m～0.5m；

步骤六在3级构型单元边界内，识别和描述心滩增生体的形态与规模，结合物性与含气性分析，与测井曲线拟合，确定有效单砂体。

如图1，本发明提供了一种辫状河致密砂岩气藏储层构型解剖方法，采用如下步骤实现：

1）根据现代辫状河沉积、野外露头测量、水槽定量物理模拟和其他油气田加密井网解剖成果，建立辫状河地质知识库，该知识库需要竟可能的符合气藏沉积特征，调研的样本数要满足形成一定的概率分布。

现代辫状河沉积测量成果包括单一河道宽度、形态，心滩宽度、长度及形态。野外露头测量成果包括露头宽度和厚度。水槽定量物理模拟是根据研究工区的古地形、水体流速、携砂能力综合考虑对古沉积环境的一种模拟。

以测井数据为基础，分析沉积间断面，进行垂向分期，在单井上识别单一河道，确定5级界面对应的构型单元，苏里格气田在砂体解剖时钻遇的沉积间断面有三类：一类是泥质夹层，一类是钙质夹层，一类是切叠型砂岩，这三类沉积间断面均是辫状河沉积过程最常见的三类。

本发明中首先建立辫状河地质知识库；确定5级界面对应的构型单元；再确定井间构型单元边界；确定辫状河4级构型单元；然后采用测井曲线旋回法、落淤层发育位置判识法和心滩与水道垂向微相变化法确定心滩在平面上的位置；应用测井曲线确定心滩内部的3级构型单元边界；最后在3级构型单元边界内，识别和描述心滩增生体的形态与规模，结合物性与含气性分析，定量描述有效单砂体，从而形成一种精细描述辫状河储层构型的分级描述技术。

在4级构型界面识别的基础上，应用测井曲线确定心滩内部的3级构型单元边界，受水动力的阶段性变化，心滩沉积过程中，顶部会沉积泥岩或泥粉砂类的落淤层，厚度薄，一般为0.2m～0.5m。本过程为现有技术，本发明中将不再进行详细描述。

本发明经过辫状河致密砂岩气藏储层构型解剖方法在苏里格气田的应用，开发井网由平行四边形600×800m优化为500×650m，气田采收率由35%提高到50%左右，效益十分显著。

以辫状河致密砂岩气藏储层构型解剖方法为依托的地质导向，保障了苏里格气田水平井的顺利实施，苏里格气田平均水平段长1034米，砂岩钻遇率平均85.7%，有效储层钻遇率平均61.1%。

本发明建立了辫状河储层地质知识库，刻画强非均质致密砂岩储层不同级次的构型单元，以该技术为支撑，可以实现心滩构型单元的大小与分布位置，进而有效指导气田合理井网井型设计与三维储层地质精细建模。本发明在鄂尔多斯盆地苏里格气田成功应用，一方面保障了水平井地质导向的顺利实施，另一方面优化了井网井型，提高了气田采收率。

实施例2：

基于实施例1的基础上，本实施例中，所述步骤一中，所述辫状河储层地质知识库包括：

a、单一河道宽度、厚度范围和形态；

b、辫状水道宽度、厚度范围和形态；

c、心滩宽度、长度、厚度范围和形态。

本步骤中所述辫状河储层地质知识库的内容为现有技术，本发明中将不再进行详细的说明。

所述步骤一中的沉积间断面为泥质夹层、钙质夹层或切叠型砂岩电测曲线突变层3种类型，其中泥质夹层岩性为泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩，由于湖泛作用而形成的细粒物质沉积；钙质夹层为砾岩、粗砂岩，河道沉积末期，沉积体处于浅水、蒸发环境，孔隙水蒸发或co2脱气形成的钙质层，后期洪水到来时，带来砂质沉积覆盖在钙质层上；切叠型砂岩是指两期河流因气候、物源、坡降或局部坡降、流速、流量、输砂量方面的差别，造成粒径、分选性、储层物性上的差异。

沉积间断面为泥质夹层、钙质夹层和切叠型砂岩电测曲线突变层3种类型，其中泥质夹层岩性为泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩，由于湖泛作用而形成的细粒物质沉积，其典型测井响应特征为gr高值，一般高于150api，ac高值，常大于240μs/m，深浅电阻率低值。泥质沉积间断面，常由于河道下切，在横向上不稳定；

钙质夹层为砾岩、粗砂岩，河道沉积末期，沉积体处于浅水、蒸发环境，孔隙水蒸发或co2脱气形成的钙质层，后期洪水到来时，带来砂质沉积覆盖在钙质层上。其典型测井响应特征为gr低值，ac低值，深浅电阻率呈异常高尖峰状；

切叠型砂岩是指两期河流因气候、物源、坡降（局部坡降）、流速、流量、输砂量等方面的差别，造成粒径、分选性、储层物性上的差异。以上三种沉积类型均可作为垂向分期的标志。

平面剖面相结合，在剖面中建立顺水流、垂直水流方向的多条剖面，在剖面上，根据测井曲线响应，对单井确定的河道开展侧向划界，参考步骤1）中建立的地质知识库，确定井间构型单元边界，对建立好的剖面投影至平面上，根据辫状河沉积特征修订平面图。

所述步骤三中的侧向划界有：a、单井组合上可见不连续分布的河间砂体，包括河间泥或溢岸沉积，该特征为两条河道间分叉位置，是不同单一河道分界的标志；b、单井组合上可见砂体顶面层位高程差异，受沉积古地形、沉积能量的微弱差别及河道改道影响，不同河道砂体顶面层位上会出现明显差异，可以将其作为两个河道砂体边界的标志；c、单井组合上可见砂体规模变化，同一河道沉积的砂体，一般中间厚两边薄特征，在连井剖面上如若出现从厚到薄再到厚的变化特征，判断为不同河道；d、单井组合上追踪韵律差异，河道分流能力受到水动力、古地形的因素影响，必将导致不同河道砂体沉积韵律上出现差异，对于单井组合中出现韵律的差异则表明是不同河道单元。

单井组合上可见不连续分布的河间砂体（河间泥或溢岸沉积），该特征为两条河道间分叉位置，是不同单一河道分界的标志如图2。

单井组合上可见砂体顶面层位高程差异，受沉积古地形、沉积能量的微弱差别及河道改道影响，不同河道砂体顶面层位上会出现明显差异，可以将其作为两个河道砂体边界的标志（见附图3）；图3是描述在河道侧向划界时，单井组合出现河道砂体顶面层位高程差异，该特征是指单层顶部对齐，出现不同高程差异，以此特征来区分不同单一河道。

单井组合上可见砂体规模变化，同一河道沉积的砂体，一般中间厚两边薄特征，在连井剖面上如若出现“厚-薄-厚”变化特征，判断为不同河道（见附图4）；图4是描述在河道侧向划界时，单井组合出现砂体规模变化，本例子讲述出现由左至右为厚薄厚的组合特征，可确定为不同河道；

单井组合上追踪韵律差异，河道分流能力受到水动力、古地形等因素影响，必将导致不同河道砂体沉积韵律上出现差异，对于单井组合中出现韵律的差异则表明是不同河道单元（见附图5）。图5是描述在河道侧向划界时，单井组合出现不同的韵律差异，图中左侧井为反旋回，中间井与右侧井位正旋回。其特征为不同河道。

所述步骤四中，采用测井曲线旋回法、落淤层发育位置判识法和心滩与水道垂向微相变化法确定心滩在平面上的位置。

所述测井曲线旋回法是指心滩以垂向加积、顺流加积为主；所述落淤层发育位置判识法是指落淤层多发育在背水流面及侧面水动力较弱位置；所述垂向微相变化法是指心滩形成的沉积作用以垂向加积、顺流加积为主。

测井曲线旋回法是指心滩以垂向加积、顺流加积为主；单一心滩增生体顺水流部位粒度较粗，背水流部位粒度较细，但由于心滩的顺流加积作用，后一期形成的砂体叠覆在前一期之上；因此，心滩顺水流部位电测曲线以箱型为主，而背水流部位以漏斗形为主；落淤层发育位置判识法是指落淤层多发育在背水流面及侧面水动力较弱位置；测井曲线证实钻遇落淤层则表明钻遇心滩的背水流面或侧面；垂向微相变化法是指心滩形成的沉积作用以垂向加积、顺流加积为主，辫状水道频繁的侧向迁移亦可造成心滩不同增生体的侧向加积，个别单井上可见到心滩砂体叠置在河道砂体之上。

所述步骤四中的单一心滩垂向上正韵律不明显，依据测井相判识，自然电位和自然伽马曲线为箱型，而4级构型单元辫状水道为钟型。

单一心滩垂向上正韵律不明显，依据测井相判识，自然电位和自然伽马曲线为箱型，而4级构型单元辫状水道为钟型。单井上划分单一心滩为现有技术，本实施例中将不再详细描述。

所述步骤五中的测井曲线旋回法是指心滩以垂向加积、顺流加积为主；单一心滩增生体顺水流部位粒度较粗，背水流部位粒度较细，心滩顺水流部位电测曲线以箱型为主，而背水流部位以漏斗形为主，落淤层发育位置判识法是指落淤层多发育在背水流面及侧面水动力较弱位置。

所述步骤六中的物性与含气性分析是以取心井化验分析为基础，电测曲线标定的孔隙度、渗透率、含气饱和度，孔隙度体积含量大于等于4%、渗透率大于等于0.1md、含气饱和度体积含量大于等于50%，则为有效单砂体。

步骤五中的测井曲线旋回法是指心滩以垂向加积、顺流加积为主。单一心滩增生体顺水流部位粒度较粗，背水流部位粒度较细，但由于心滩的顺流加积作用，后一期形成的砂体叠覆在前一期之上。因此，心滩顺水流部位电测曲线以箱型为主，而背水流部位以漏斗形为主（见附图6）；图6是描述在平面中确定心滩位置时，根据测井曲线旋回特征确定心滩位置。当测井曲线出现反旋回，表明随着水动力对心滩的改造，粗粒物质搬运至背水流部位，造成底部颗粒细，上部颗粒粗的特征，以此特征表明单井钻遇心滩背水面。

落淤层发育位置判识法是指落淤层多发育在背水流面及侧面水动力较弱位置。测井曲线证实钻遇落淤层则表明钻遇心滩的背水流面或侧面（见附图7）；图7是描述在平面中确定心滩位置时，根据落淤层确定心滩位置。当测井曲线出现回返，表明沉积细粒物质，为水动力逐渐减弱沉积的落淤层，落淤层在心滩背水面跟容易沉积保留，以此特征表明单井钻遇心滩背水面。

垂向微相变化法是指心滩形成的沉积作用以垂向加积、顺流加积为主，辫状水道频繁的侧向迁移亦可造成心滩不同增生体的侧向加积，个别单井上可见到心滩砂体叠置在河道砂体之上，这是单一心滩边界识别的重要标志（见附图8），图8是描述在平面中确定心滩位置时，垂向微相发生变化。图中特征为单井测井曲线底部位河道沉积，存在落淤层沉积特征，顶部为心滩沉积，该类特征为受水动力影响，心滩叠置位置发生偏移出现的特征。该特征表明钻遇心滩侧翼。

步骤6）中3级构型单元边界采用测井曲线确定，其中电阻率曲线有明显回返，幅度差小，自然电位和自然伽马出现不同程度幅度的回返，回返程度受岩性影响。

本发明中1）采用类比法，综合现代辫状河沉积、野外露头测量、水槽定量物理模拟和其他油气田加密井网解剖成果，最大程度的利用现有的地质生产资料。

2）经过辫状河致密砂岩气藏储层构型解剖方法在苏里格气田的应用，开发井网由平行四边形600×800m优化为500×650m，气田采收率由35%提高到50%左右，效益十分显著。

3）以辫状河致密砂岩气藏储层构型解剖方法为依托的地质导向，保障了苏里格气田水平井的顺利实施，苏里格气田平均水平段长1034米，砂岩钻遇率平均85.7%，有效储层钻遇率平均61.1%。

最后应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。