基于交会图决策树的缝洞体类型常规测井识别方法——以塔河油田奥陶系为例

塔河油田奥陶系具有丰富的油气资源,受岩溶作用影响发育洞穴、孔洞和裂缝等多种储集空间,洞穴中充填不同物质。多种储集空间和充填物组合形成多种缝洞体类型,导致常规测井响应特征复杂,识别类型难度大。依据露头、岩心和井壁成像测井等信息,确定了6种缝洞体类型,分别为未充填洞穴型、砂泥充填洞穴型、角砾充填洞穴型、方解石充填洞穴型、缝洞型和裂缝型。结合不同类型缝洞体之间岩性和物性差异,对比分析不同类型缝洞体的双侧向、自然伽马、声波、中子、密度测井响应特征及分布规律。将测井响应两两组合建立交会图,优选出9个识别缝洞体类型敏感的测井响应交会图版,结合决策树方法,形成逐级识别缝洞体类型方法。应用该方法对塔河油田实际井资料进行处理解释,识别结果与岩心和录井对比,符合率均大于85%。该识别方法减少不同类型缝洞体常规测井响应之间相互混淆的影响,有助于发挥每个常规测井响应的作用,提高识别符合率。     

塔河油田奥陶系缝洞型储层小型缝洞及其充填物测井识别

塔河油田是以奥陶系碳酸盐岩古岩溶油藏为主的古生界海相大油田,洞穴和其周缘的裂缝是其主要储集空间。由于数量众多,小型缝洞成为缝洞型储层的重要储集空间和渗流通道。小型缝洞可以在露头、岩心和成像测井上识别,但在非取心和非成像测井段还不能有效识别,影响了油藏地质模型的建立。利用岩心和成像测井资料标定常规测井信息,优选出5个洞穴敏感参数和3个裂缝敏感参数,建立了塔河油田小型缝洞归一化加权识别函数,并利用DEN-V_sh和R_LLD-V_sh交会图版识别出了洞穴充填物类型:碎屑充填物、垮塌角砾岩和化学充填物。识别效果与岩心及FMI成像对比,洞穴符合率超过81%,裂缝符合率超过82%,洞穴充填物识别成功率超过84%,基本满足了小型缝洞识别要求。利用此方法对塔河油田117口井进行了识别,结果显示该方法也适用于洞高在0.5 m以上的缝洞及充填物识别,并提高了识别精度,为精细研究古岩溶缝洞型储层提供了新方法。     

塔河油田奥陶系岩溶分带及缝洞结构特征

塔河油田是中国发现的储量最大的碳酸盐岩油田,其岩溶储层埋藏深度大、储集空间复杂。通过古今岩溶地质考察,查明了塔北隆起奥陶系岩溶层序中古地貌与岩溶分带及缝洞系统;通过不同岩溶带缝洞成因分析,提出表层岩溶带由地表河、落水洞等缝洞组成,渗流岩溶带缝洞由驻水洞和渗流井组成,径流岩溶带缝洞由厅堂洞、干流洞、支流洞和末梢洞组成;通过岩溶期地表河与地下河沉积、埋藏期垮塌、钙华及热液化学充填作用分析,查明了岩溶缝洞充填特征与缝洞单元的形成。研究结果表明,缝洞系统是由流水溶蚀碳酸盐岩所形成,其始于岩溶高地或岩溶斜坡的落水洞,终于岩溶洼地地下河出水口;一旦缝洞系统部分地被地下河沉积、垮塌和化学充填后,可以形成一个或多个缝洞单元。通过缝洞结构和充填特征分析,认为岩溶期古地貌、潜水面升降和埋藏期的断层活动控制了缝洞单元的形成。研究综合利用地震、测井和地质资料建立缝洞类型和充填物类型识别方法,统一了不同成因类型缝洞的描述术语,为油田开发地质模型的建立提供了详尽的依据。     

缝洞型碳酸盐岩油藏储层结构表征方法——以塔里木盆地塔河S67单元奥陶系油藏为例

为表征缝洞型碳酸盐岩油藏古岩溶储集体成因类型多样、储层结构复杂的特点,综合考虑主控因素和成因关系将古岩溶划分为表层岩溶、断控岩溶和地下河系统3类。表层岩溶主要受风化淋滤作用形成,分布范围广,结构类型以小型溶洞、溶蚀孔、裂缝等小缝洞体为主;断控岩溶主要沿断裂带溶蚀扩大形成,结构类型以复杂断裂、大型断控溶洞、溶蚀孔缝为主;地下河系统主要受控于潜水面,经长期水流冲刷溶蚀形成,规模大,结构类型以岩溶管道、厅堂洞及沿河的溶蚀孔缝为主。针对不同成因岩溶分布规律特征,采用地震振幅谱梯度属性结合序贯指示模拟表征表层岩溶分布,基于波阻抗反演结合梯度结构张量刻画断控岩溶特征,利用分频能量属性结合基于目标的方法构建地下河系统模型,综合测井、地质、动态等多学科资料表征古岩溶连通、充填及物性特征,并通过融合建立三维地质模型。结果表明：该方法能够有效表征此类油藏储层缝洞结构复杂、非均质性强的特点。塔河油田S67单元结构类型及连通样式多样,表层岩溶缝洞体尺度较小,局部连片近似层状分布,厚度在0~50 m,物性及连通性较好;断控岩溶缝洞体尺度较大,沿断裂带呈多种分布样式,物性差异大,顺断裂方向连通性好;地下河系统较为发育,存在上、下2层河道,充填严重,物性及连通性较差。基于融合模型落实并细化了单元储量构成,模型应用于油藏数值模拟及开发方案调整效果显著。     

塔里木盆地塔河油田4区和6区奥陶系小尺度缝洞储集体概率识别方法

塔河油田中、下奥陶统小尺度缝洞储集体类型多样,是未来油田开发的重要潜在目标,但储集空间复杂多变,导致常规测井响应特征混杂不清,储集类型识别难度大。根据钻录井特征、岩心、测井等资料对小尺度缝洞储集体类型进行了划分,通过测井信息交会优选了小尺度缝洞储集体的敏感测井信息,利用多元逐步判别原理,建立了小尺度缝洞类型判别函数方程;通过确定各类储集体母体后验概率识别界限,形成了概率约束下的小尺度缝洞储集体识别方法。结果显示,小尺度缝洞储层可划分为5类,分别为未充填溶洞型、砂泥砾充填溶洞型、裂缝-孔洞型、裂缝-孔隙型和溶孔-孔隙型;自然伽马、电阻率和密度是区分各类缝洞储层的最敏感的测井信号;这5类小尺度缝洞储层的临界概率识别界限分别为0.98,0.98,0.60,0.60和0.60。研究区裂缝-孔洞型、裂缝-孔隙型和溶洞型储层大量发育,但单井和平面间的发育程度存在明显差异,4区小尺度缝洞储集体较6区更为发育,垂向上呈现两期岩溶特征。小尺度缝洞识别方法体现了“逐级识别”思路,最大程度上避免了多重测井信息的混淆,能有效提高缝洞识别效果,为深入认识油田小尺度缝洞发育规律及开发潜力提供了有效方法。     

塔里木盆地塔河油田潜山区古岩溶缝洞类型及其改造作用

塔里木盆地塔河油田是典型的岩溶缝洞型油藏,以溶洞和溶蚀缝孔为主要的储集空间,古岩溶缝洞如何划分与分类描述是制约该类油藏精细开发的核心问题.以塔河四区为例,以具有统一的岩溶水流动样式和循环路径为基本原则,研究了岩溶缝洞的成因关联性、缝洞分布控制因素以及缝洞产能特征的差异性,提出了表层型、暗河型和断控型3种类型缝洞划分方案...     

地下暗河溶洞系统特征描述及地质建模——以塔里木盆地哈拉哈塘地区为例

塔里木盆地哈拉哈塘地区奥陶系碳酸盐岩的主要油气产层为岩溶缝洞型储层,通过岩心观察、薄片鉴定,并根据录井、测井、地震和生产资料等,针对该储层建立了地下暗河溶洞系统的地质概念模型,总结出地下暗河溶洞识别的3种地震反射特征:片状反射、杂乱反射和弱反射。根据该地质概念模型进一步提出了哈拉哈塘地区潜山围斜区的岩溶水循环模型和圈闭聚油模型,可以从理论上较好地解释该地区的实际生产情况。地下暗河溶洞系统地质概念模型的建立,将为哈拉哈塘地区奥陶系碳酸盐岩岩溶缝洞型储层的油气勘探开发的快速推进、储量产量的快速增长提供地质基础保证。     

塔河油田岩溶型碳酸盐岩缝洞单元综合评价

岩溶型碳酸盐岩缝洞储集空间非常复杂,如何识别和评价相互连通具有一个油藏特征的缝洞单元,是该类油藏基础性储层地质工作的难题。通过岩溶地质分带、不同岩溶带缝洞成因结构和岩溶缝洞充填物成因规律研究,提出了四步法识别缝洞单元的方法,即确定缝洞成因结构及缝洞单元边界、查明缝洞充填物类型和分布、静态分析缝洞充填物和洞缘储集物性、动态分析缝洞单元内井间连通性。这个四步法识别缝洞单元本身就是对其进行的综合评价,然后还要对缝洞单元进行产油潜力等方面的评价。通过对塔河油田主体区若干缝洞单元的应用,取得了重新认识缝洞形成和充填过程、动静态相结合的综合评价结果。     

基于粒子群优化最小二乘支持向量机的裂缝及缝洞充填物识别

碳酸盐岩储层中发育的缝洞是油气的主要储集空间和渗流通道,缝洞充填物影响着储层的渗流能力和储集能力,碳酸盐岩储层中裂缝及缝洞充填物的识别对于此类储层的勘探开发具有重要意义。基于常规测井资料对裂缝和缝洞充填物的响应特性,提出综合应用粒子群算法(PSO)和最小二乘支持向量机(LSSVM)的裂缝及缝洞充填物识别方法 (PSO-LSSVM),并将该方法和BP神经网络分别应用于滨里海盆地东缘石炭系碳酸盐岩储层裂缝及缝洞充填物的识别。对比分析两种方法的识别结果,PSO-LSSVM的识别效果比BP神经网络好。利用PSO-LSSVM方法得到的识别结果与FMI电成像测井图像及岩心资料得到的结果有较好的一致性。     

塔河油田主体区奥陶系表层岩溶带智能识别及缝洞发育规律

塔河油田主体区中—下奥陶统表层岩溶带中—小尺度岩溶缝洞是油气开发的重要接替对象,智能识别表层岩溶带、厘定其中缝洞的发育规律至关重要。综合利用三维地震数据、成像测井、常规测井、岩心和岩石薄片资料,建立了表层岩溶带底界面人工智能识别方法,描述了不同尺度表层岩溶缝洞结构的特征及样式,探讨了表层岩溶带发育的主控因素,总结了表层岩溶缝洞发育的地质模式,并指出了此类储集体的有利发育部位。研究结果表明：(1)自相似系数法和动态时序匹配法可实现表层岩溶带底界面的智能识别,克服人为主观因素的干扰。(2)塔河油田主体区奥陶系表层岩溶带的厚度为4.5～62.5 m,平均为24.0 m;表层岩溶带呈现了5种不同的岩溶缝洞结构样式,以高角度溶扩裂缝和裂缝为主,局部见洞隙和溶蚀孔洞。(3)基于“薄化释然性(Thin Likelihood)属性分析+50 Hz分频+绕射波分离成像”多属性融合方法可有效预测表层岩溶带的中—小尺度缝洞。(4)不同级次的岩溶古地貌、岩溶水系和断裂裂缝共同控制了表层岩溶带缝洞的发育;建立了三级岩溶地貌控制下的表层岩溶缝洞发育模式与沟谷-断裂裂缝耦合条件下的表层岩溶缝洞发育模式。(5)岩溶台...     

缝洞型油藏开发流体势数学模型及调控效果影响因素

缝洞型油藏具有储集空间类型多,孔、缝、溶洞尺寸差异大,宏观上表现为多种流动模式耦合等特征,其储渗条件和开发模式迥异于砂岩油藏。考虑缝洞型油藏储渗介质和流动模式,基于经典流体势理论,建立缝洞型油藏不同储层类型、不同开发阶段的开发流体势理论模型,并阐释流体势数学模型中位能、压能、动能、界面能和黏滞力能的计算方法。在此基础上,应用改进流线法开发缝洞型油藏开发流体势数值模拟程序。塔河油田缝洞型油藏调控效果研究表明,基于流体势计算的调控方法适用于断控岩溶、风化壳岩溶和复合岩溶3类岩溶背景,当水体倍数小于10倍、采液比为4~6时,排液量越大,缝洞型油藏流体势调控效果越好。     

塔河油田12区奥陶系油藏溶洞充填机理及挖潜方向

塔河油田12区奥陶系油藏溶洞普遍发育,但受暗河沉积物和后期剥蚀改造作用的影响,溶洞充填比例高达33%,对完井段的选取和完井方式的制定带来极大的困难。为提高充填溶洞预测水平、深化充填机理认识、明确充填溶洞挖潜方向,以12区36口井的钻井、测井和录井资料为基础,综合应用岩溶地质识别、地震属性提取、地震反射特征对比、古地貌恢复等方法,对充填溶洞展开全面研究。结果表明：12区奥陶系发育暗河沉积型、地表河凸岸堆积型、敞口充填型和垮塌充填型等4种溶洞充填类型;存在粉砂岩、泥岩、垮塌角砾岩和方解石等4种溶洞充填物。同时,建立了3种充填溶洞地震预测方法：地震反射特征对比法、奥陶系中-下统顶面形态对比法、古地貌恢复法,并提出了3个挖潜方向：充填溶洞段内挖潜、充填溶洞段间挖潜和充填溶洞井间挖潜。     

基于频域分析法的缝洞型油藏岩溶孔道识别方法

精准识别注采井间岩溶孔道是缝洞型油藏治理水窜通道、扩大注水波及,进而实现该类强非均质性油藏均衡驱替的关键问题。以古暗河岩溶缝洞型油藏为研究对象,提出针对该类油藏岩溶孔道的识别方法。通过对比时域模拟器与频域模拟器的模拟结果,验证了频域模拟器的准确性和高效性,得到了岩溶孔道区域内参数变化所反映的地层特征。研究结果表明,应用谐波压力响应分析的方法识别岩溶孔道具有抗干扰、成本低和准确度高的优点。缝洞型油藏内压力传输主要遵循岩溶孔道,不同位置水头响应的振幅和相位存在不同程度的削减和偏移,通过综合分析各位置的水头响应对于谐波信号的振幅削减度和相位偏移度,即可识别测试点所处区域。结果显示,幅度几乎为0的响应,其测试点位于基质中;相位偏移度较低的幅度响应,其测试点位于岩溶孔道中;相位偏移度较高的幅度响应,其测试点位于靠近岩溶孔道的基质中。     

塔河奥陶系碳酸盐岩油藏缝洞系统发育模式与分布规律

塔河奥陶系碳酸盐岩缝洞型油藏是以缝洞为主要储集空间的特殊型油藏。区域构造演化与古岩溶发育关系密切,塔河地区奥陶系碳酸盐岩经历了加里东中期及海西早期岩溶作用,海西早期裸露风化壳岩溶作用是塔河岩溶储集体发育的主要因素。塔里木盆地北缘一间房、硫磺沟、三道班和五道班等地区奥陶系古岩溶露头地质调查及塔河油田储集体发育特征揭示该区奥陶系碳酸盐岩存在地下河系统型、岩溶洞穴型和溶蚀孔缝型3大类型的缝洞系统发育模式。地下河系统和岩溶洞穴是最主要的储集体类型。断裂带附近是缝洞系统发育的密集带;古地貌控制了缝洞系统的平面分布,岩溶台地内的峰丛洼地区溶洞最发育,其次以岩溶缓坡内的丘峰洼地区和丘丛垄脊槽谷区古岩溶缝洞系统发育程度高;垂向上溶洞发育具有明显分带性,表层岩溶带是最重要的岩溶发育段。     

塔河油田奥陶系碳酸盐岩岩溶相形成和演化

岩溶储层极为复杂、研究难度大,采用注重控制因素和形成过程的岩溶相分析可以提供更可靠的地质依据。通过塔河油田主体区奥陶系岩溶储层精细描述,发现该区在岩溶期的塔北隆起挤压走滑背景下,呈一系列河流-落水洞-岩溶湖形成的峰丘-高地、残丘-谷地、岩溶湖泊-洼地等岩溶相带：形成了S74（NE向）和S48（近SN向）2个带状峰丘-高地,这两个峰丘-高地将研究区与其他岩溶相带系统隔离开来,河流穿过峰丘-高地以瀑布形式进入喇叭口状残丘-谷地,部分河流通过落水洞进入渗流岩溶带和径流岩溶带形成驻水洞和地下河,部分流入下游的岩溶湖泊-洼地。通过分析峰丘-高地和残丘-谷地岩溶相带的断层-裂缝特征、缝洞溶蚀作用、缝洞充填等岩溶相标志,并引入湖南现代岩溶相带形成过程分析,提出了岩溶相带模式,阐明了地表河与地下河及其缝洞储集空间的分布规律。研究结果为碳酸盐岩缝洞型储层预测评价和地质建模提供了岩溶地质依据。     

塔河油田碳酸盐岩小缝洞型储层特征及成因演化

塔河油田碳酸盐岩小缝洞具有巨大的勘探开发潜力,但前期相关资料及研究较少。为给本类型碳酸盐岩缝洞勘探开发提供借鉴,从小缝洞概念着手,通过对成像资料及岩心特征进行归纳分析,认为小缝洞型储层分为裂缝型、孔洞型(含小型溶洞)、裂缝-孔洞型(含洞间溶道)3大类。通过对“杂乱弱”和“弱小串珠”2类反射特征进行井震综合标定,认为单井测井解释虽以单个体积小的小缝洞为主,但小缝洞数量多,形成了一个相互连通的小缝洞群,整体规模大。结合塔河油田碳酸盐岩缝洞系统特征及成因演化过程,将小缝洞演化过程划分为幼年期、青年期、壮年期和老年期。其中,裂缝、裂缝伴生孔洞主要形成于幼年期;溶洞间的溶道及小型溶洞主要形成于青年期和壮年期。各种规模溶洞垮塌体残留的小型溶洞、残余洞间溶道主要形成于老年期。     

塔里木油田奥陶系碳酸盐岩缝洞储层的定量地震描述

综合地震数据、地下的测井和钻井资料,对塔里木盆地中—下奥陶系的碳酸盐岩缝洞系统进行三维的空间雕刻和描述。利用地震数据,提取地震几何属性,成像和描述了与岩溶储层相关的地质特征,这些特征包括了岩溶河道、溶洞、平面的圆形或椭圆形断裂特征和裂缝通道等。地震相分析可以用于确定主要岩溶特征,如溶洞和裂缝通道的空间分布及其地震几何属性的门限值;构建构造网格模型并使其与地震数据有同样的分辨率,可以有助于准确地模拟岩溶储层的地质特征;对主要岩溶地质特征(溶洞和裂缝通道)的空间连通性进行分析,可以建立缝洞连通体的空间结构模型;通过测井相分析以及通过井的地质资料、成像测井和钻井资料对其标定,可以建立井的储层类型地质模型;通过地震的约束及测井信息,利用建模技术可以描述储层内部的非均质性,如储层类型和孔隙度分布的地质模型;与缝洞连通体的空间结构相结合,可以得到缝洞连通体的储层地质模型。该研究介绍了定量地震描述方法在奥陶系碳酸盐岩缝洞储层中的应用,研究表明,对岩溶储层缝洞系统的定量地震描述,有助于进一步了解缝洞储层的地质成因及其对储层的地质控制作用。     

塔河奥陶系岩溶古暗河充填特征研究

塔河油田岩溶古暗河系统形成于古风化壳的内幕,受古潜水面控制,是潜流带形成演化的结果。岩溶古暗河的结构类型呈多样性,几何特征存在较大差异。在后续海侵掩覆和埋藏下,容易被晚期沉积物填实,或陆续发生塌陷,很少能完整保存下来。充填物类型和结构不清楚等问题的存在,造成古暗河的储集体分布特征认识不清,一直制约着古暗河油藏的开发。在岩心、常规测井、成像测井和钻录井资料综合分析的基础上,将奥陶系洞穴充填物可以分为4种充填相:搬运型岩相、垮塌型岩相、化学充填相及渗流充填相四种充填相。在单井充填相识别的基础上,共识别出顶部未充填型、多期方解石充填型和多期砂泥质充填型等3种纵向充填结构,指出响应的潜力储层段,为后续的精细开发提供地质依据。