致密砂岩储层岩石物理相分类与优质储层预测——以川中安岳地区须二段储层为例

受沉积、成岩及构造等多种地质作用的影响,川中安岳地区须家河组储层较致密、物性较差且非均质性较强。为了更精确地预测优质储层的分布及其内部储集性的差异,利用岩心、薄片、压汞及测井等资料,根据岩石物理相的概念,对川中安岳地区须二段致密砂岩储层的岩性岩相、成岩相、裂缝相及孔隙结构相等4个主控因素进行研究,划分出5类岩性岩相、5类成岩相、4类裂缝相及4类孔隙结构相,建立了测井表征方法和测井识别标准,并在此基础上提出岩石物理相的分类及储层定量评价标准。优质储层主要位于有利的岩性岩相、成岩相、裂缝相及孔隙结构相的叠加处,即有利的岩石物理相带。根据纵向及平面上须二段储层岩石物理相的定量划分,优选出优质储集体,其主要位于斜坡中低部位相对高孔渗区和北部裂缝发育带。岩石物理相的研究可为储集层的精细表征及优质储集体的预测和评价提供依据。     

基于层次专家委员会机器模型的致密储层裂缝开度预测方法

裂缝开度是表征致密储层品质及评价油气产能的关键参数。受沉积、成岩和构造作用的影响,致密储层具有较强的非均质性,导致测井响应特征复杂、无规律,利用常规测井解释方法或者单一机器学习模型很难准确预测储层裂缝开度。为了解决这一问题,提出一种基于层次专家委员会机器模型的致密储层裂缝开度预测方法。首先,从岩心和成像测井资料中获取储层裂缝开度参数,选取相同深度敏感的测井数据作为特征变量构建样本集;然后,采用核岭回归、支持向量回归、BP神经网络作为基础专家网络单元训练、学习样本集;再借助递阶层次结构模型和门神经网络模型构建层次网络模块,自适应生成各个基础专家网络单元的初始权重;最后,综合考虑各个基础专家网络单元的预测性能,利用条件交替期望变换确定各个基础专家网络在最终输出中的贡献,准确预测储层的裂缝开度。实际资料应用表明,该方法能有效地定量表征井中储层裂缝开度,可为致密储层评价提供可靠的地球物理技术支撑。     

致密砂岩储层不同方向构造裂缝定量预测

裂缝是致密砂岩储层的主要渗流通道,控制了地下流体的流动。定量预测不同方向裂缝的发育程度对开发井网的合理部署和提高注水开发效果具有重要意义。以鄂尔多斯盆地姬塬地区长4+5致密砂岩储层为例,提出不同方向构造裂缝定量预测的方法。高角度构造剪切裂缝是研究区致密砂岩储层的主要裂缝类型,其发育程度受古构造应力场、岩性、层厚、沉积相、岩层各向异性等因素控制。古构造应力场控制了裂缝的组系、产状和力学性质,岩性、层厚和沉积相控制了不同部位裂缝的发育程度,而岩层各向异性控制了同一部位不同方向裂缝的发育程度。在构造裂缝形成机理和控制因素分析的基础上,通过有限元数值模拟的方法对裂缝的类型、产状以及不同方向裂缝的密度进行了定量预测。预测结果与岩心和测井资料显示的实际裂缝发育程度相一致。     

利用常规测井曲线定量预测裂缝型孔隙度

为利用常规测井曲线定量表征裂缝的发育程度,运用拓展的SPM软孔隙度模型,建立了适合页岩储层的岩石物理模型,并求取了裂缝型孔隙度曲线,通过FMI成像测井信息和岩心照片证实了裂缝型孔隙度结果的可靠性。研究认为:SPM软孔隙度模型更适合于致密页岩储层岩石物理建模;通过岩石物理图版建立了裂缝型孔隙度与纵波速度的关系,相比于硬孔隙和基质孔隙,裂缝型孔隙体积的增加能引起纵波速度的迅速下降,两者之间具有一定的相关性,可利用岩石物理图版实现裂缝型孔隙与速度的定量解释。该研究对页岩储层定量解释具有重要的意义,后续可进一步研究通过地震反演预测裂缝型孔隙的横向分布特征。     

致密砂岩裂缝测井评价方法及其在迪那2气田的应用

裂缝发育对致密低孔低渗砂岩储层具有重要意义.在岩心刻度基础上,综合利用井壁成像测井和双侧向测井资料,采用图像处理和数值模拟计算技术可以得到砂岩裂缝宽度和裂缝孔隙度等参数,进而估算裂缝渗透率.库车地区迪那2气田为典型的低孔低渗砂岩储层,且储层中裂缝发育,这些裂缝构造大大改善了储层品质,提高了油气产能,利用测井资料能够定量地对裂缝进行评价.研究结果表明:砂岩裂缝的发育降低了有效储层下限,使下限孔隙度从原先的6%降低到3%,从而大大增加了有效储层厚度,研究区增幅达到20%～30%,同时裂缝定量参数的引入,也使得利用测井方法预测该类储层产能成为现实,加深了对这类储层的认识.     

致密砂岩气储层岩性测井综合评价技术

鄂尔多斯盆地大宁区块石炭系和二叠系致密砂岩气储层发育,具有横向分布广泛、纵向分布稳定的特点。岩心及试油等资料显示,大宁地区致密砂岩气储层岩石类型多样,且岩石类型不同,储层物性及含气性也存在明显差别,利用常规测井方法开展致密砂岩气储层岩石类型评价困难。通过综合分析地质、岩心资料,确定了目标区块致密砂岩气储层4种主要岩石类型,分别为石英砂岩、岩屑石英砂岩、长石岩屑砂岩、岩屑砂岩。在明确这4种主要岩石类型测井资料响应特征的基础上,优选补偿密度、补偿声波、补偿中子、自然伽马测井曲线,采用"三步剥离法"开展岩石类型精细评价,有效提高了致密砂岩气储层岩性识别准确率,并实现了岩石类型分类连续自动判别。该方法有效解决了致密砂岩气储层岩石类型测井评价难题,提高了利用常规测井资料进行岩性评价的精度。     

井间岩石力学参数预测

岩石力学参数是表征裂缝发育特征及指导压裂的关键参数,其求取方法主要有岩心实验测定和声成像测井两种,但获取成本较高、数据相对稀少.常规测井资料和三维地震资料在各油气田开发区已被广泛录取,利用多元回归技术建立常规测井资料与岩石力学参数之间的关系,经过误差校正可以准确计算井眼岩石力学参数;再根据测井资料纵向分辨率高和三维地震资料横向分辨率高的特点,利用地球物理反演和三维建模技术建立研究区内岩石力学参数三维模型,可以预测井间岩石力学参数.     

鄂尔多斯盆地三叠系延长组页岩油储层裂缝特征及常规测井识别方法

鄂尔多斯盆地三叠系延长组长7油层组底部广泛发育张家滩页岩,厚度15～60m,中间夹薄层细砂岩或泥质粉砂岩,是很好的页岩油储层。野外露头观察、岩心分析及成像测井资料解释均表明该页岩段近东西向高角度构造裂缝和近水平页理缝发育,为致密页岩油储层提供了良好的渗流通道。依据岩心分析和成像测井资料解释确定单井内裂缝类型和分布;选取对裂缝敏感的常规测井曲线自然电位、声波时差、密度、中子及深浅电阻率差比,根据岩心分析和成像测井解释结果,利用模糊神经网络推理系统确定不同测井曲线的权系数,采用综合概率指数法和分形维数法识别页岩油储层及裂缝。     

元坝致密砂岩须二储层裂缝特征及识别研究

元坝地区须二气藏属于典型的致密砂岩储层,孔隙结构复杂、储层物性差、非均质性强,通过对岩心资料统计研究表明,元坝地区须二段储层裂缝以低角度缝与水平缝为主;根据裂缝的成像测井与常规测井资料对储层进行了识别,判别模型法与R/S分形法相结合对裂缝识别效果较好,可以为进一步的勘探开发提供依据。     

特低渗透砂质砾岩储层裂缝识别及预测研究——以准噶尔盆地西北缘红153井区为例

储层裂缝识别及预测的常用方法有常规测井及成像测井技术,主要应用于碳酸盐岩和砂岩储层,对特低渗透砂质砾岩储层裂缝研究较少,目前缺乏有效的预测手段。以准噶尔盆地红153井区特低渗透砂质砾岩储层为例,建立了一套集地质、地震、测井等技术手段于一体的砂质砾岩油藏裂缝定量表征方法。首先通过岩心、薄片等资料分析裂缝成因、发育特征及主控因素,开展裂缝特征宏观描述,在此基础上,综合利用岩心资料、成像测井及常规测井资料,建立特低渗透砂质砾岩油藏测井裂缝识别模式和解释模型,进行单井裂缝识别和预测;然后通过提取地震叠前各向异性,并结合地震资料、井资料及该区的沉积特征,开展裂缝密度、裂缝方位等规律预测;最后通过岩心、成像测井以及试油试采等资料对裂缝的识别和预测结果进行验证。应用结果表明,红153井区裂缝识别准确率达71.3%,地震叠前裂缝预测结果和实际生产情况吻合良好。     

致密砂岩气藏成藏过程中的地质门限及其控气机理

基于束缚水膜厚度不变的地质特征,通过对致密砂岩气藏储层的孔隙空间演化和流体变化规律分析,确定了致密砂岩气藏成藏过程中的3个地质门限,即天然气充注门限、天然气饱和门限和天然气终止门限,建立了相应的概念模型和计算模型,并就其对致密砂岩气藏的流体分布的影响和控制进行了系统的阐述。利用该模型对鄂尔多斯盆地上古生界致密砂岩气藏的预测结果表明,3个地质门限的对应深度分别为2 350m、2 850m和4 800m。经实际气藏剖面的正反检验表明,该模型对于预测致密砂岩气藏的流体分布具有较高准确性。     

宝北区块构造应力场模拟及裂缝预测

以焉耆盆地博湖坳陷宝北区块为例,对由冲起构造模式控制的致密砂岩储层的裂缝发育特征进行系统研究,并在此基础上,对古应力场进行模拟,进而对研究区裂缝发育区进行预测.结果表明:宝北区块致密砂岩储层中裂缝发育,主要为天然构造缝,包括剪切裂缝、张性裂缝和挤压裂缝.采用三维有限元法进行精细地质建模和古构造应力场模拟,恢复了目的层在...     

裂缝对致密碎屑岩储层弹性影响的数值分析

有效预测裂缝发育区是寻找致密气甜点区的关键,但目前海陆过渡相致密碎屑岩储层裂缝预测的效果较差。利用DEM理论模型获得岩石孔隙纵横比α及干岩石体积模量,探讨裂缝对致密碎屑岩地层岩石弹性的影响及不同尺度裂缝间的关联性。利用模型确定的α可以较好地识别出裂纹发育段,随着孔隙纵横比由1.0转变为0.01,地层岩石体积模量和剪切模量也逐渐降低,表明裂纹相比孔隙而言更容易引起岩石弹性发生改变。地层岩石由干岩石到饱和地层流体过程中,裂缝不发育地层的体积模量增加幅度为3.1%;对于裂缝发育地层段,孔隙度小于4.7%时其体积模量的增加幅度平均为7.0%,孔隙度大于4.7%时其体积模量增加幅度平均为23.0%,拐点处所对应岩石孔隙度可作为岩石内部裂纹发育程度的评价指标。对于裂缝不发育段地层,干岩石体积模量与剪切模量的比值和孔隙度具有较好的正相关性;对于裂缝发育段地层,干岩石体积模量与剪切模量的比值和孔隙度具有较好的负相关性。研究结果表明,利用岩石弹性性质可以定量表征碎屑岩地层裂缝的发育特征。      

致密砂岩储层多尺度裂缝地震预测技术——以川西XC地区为例

针对川西XC地区的致密砂岩裂缝预测,研究并形成了一套基于地震叠前与叠后多属性融合的裂缝地震预测方法。将裂缝分成地震可识别的大尺度裂缝与地震难以识别的小尺度裂缝,首先利用信噪比高的叠后地震数据提取与大尺度裂缝相关的几何类地震属性,然后进行多属性融合刻画目的层段大尺度裂缝的分布规律;再结合叠前方位道集数据进行频率依赖各向异性特征预测的目的参数反演,实现对小尺度裂缝的预测;最后,综合大小尺度裂缝预测结果开展目的层裂缝发育规律研究,预测储层裂缝发育有利区。实际数据应用结果表明,利用多尺度裂缝综合预测技术可以很好地实现对裂缝性储层的准确描述,预测结果与实际生产井的油气产出情况吻合率高。     

基于岩石物理的致密砂岩油藏叠前优势储层预测——以渤海湾盆地南堡凹陷4号构造东营组二段为例

针对致密砂岩油层与围岩波阻抗叠置严重、油层与围岩区分难度大等问题,应用岩石物理建模与分析、地震正演模拟、叠前弹性参数反演、贝叶斯岩相判别等技术对渤海湾盆地南堡凹陷4号构造东营组二段致密砂岩油藏优势储层进行预测。在测井资料预处理基础上,依据Biot-Gassmann理论,对Xu-White模型所需岩石物理参数进行计算,并正演估算弹性参数。采用Biot-Gassmann方程与Brie经验公式进行流体替换,建立岩石物理解释量版,进而优选出致密砂岩储层敏感弹性参数;同时根据不同地质模型与AVO正演模拟,确定储层预测极限厚度、有效目标和反演方法。最后利用贝叶斯判别方法计算叠前弹性参数反演成果的岩相类型概率分布,对有利孔隙砂岩分布进行预测。结果表明:油藏状态下纵横波速度比和纵波阻抗为最敏感的岩石弹性参数,对砂岩、泥岩具有区分能力;储层预测的有效目标是地震可识别层段内具有厚度比例优势的有利孔隙砂岩,叠前弹性参数反演和岩性与流体概率分析是解决研究区优势储层预测的有效方法;应用该方法预测的有利孔隙砂岩分布与实钻井吻合度高,储层分布规律与研究区地质规律一致,提高了油层识别能力及预测精度。     

致密砂岩储层多尺度裂缝三维地质建模方法

致密砂岩储层裂缝系统由多尺度裂缝组成,不同尺度裂缝对油气开发的作用不同,多尺度裂缝建模对致密油气藏的开发至关重要。目前多尺度裂缝建模在不同尺度裂缝相关性耦合、终止条件求取和趋势约束算法效率等方面均存在难题。以鄂尔多斯盆地H油田为例,在常规裂缝网络建模的基础上,尝试探讨了致密砂岩储层多尺度裂缝的三维地质建模方法,以提高多尺度裂缝建模的效率和精度。所提多尺度裂缝建模方法主要包括确定性方法获得大尺度裂缝、分布函数匹配法实现多尺度耦合以确定中小尺度建模所需参数、改进密度约束的离散裂缝网络建模方法生成中小尺度裂缝网络、不同尺度裂缝网络叠加4个方面。为验证方法效果,将建立的研究区实际裂缝模型与单井裂缝解释结果、生产资料等进行了对比,结果表明该方法所建立的多尺度裂缝模型与实际地质认识相吻合。     

考虑成岩固结作用的双重孔隙介质岩石物理模型及其应用

成岩固结作用和孔隙结构及类型是影响致密油气储层弹性性质的重要因素.然而,现有的岩石物理模型大多聚焦于单一孔隙类型或只考虑成岩作用,难以准确刻画致密油气储层低孔低渗、流体分布不均匀及孔隙结构和类型复杂等特征.为此,充分利用微分等效介质(DEM)理论和Pride模型导出考虑成岩固结作用的双重孔隙介质岩石物理模型,通过引入固...     

致密砂岩储集层裂缝综合录井识别技术研究

四川盆地油气勘探结果表明，盆地油气储集层普遍为致密砂岩非常规储集层，有效性主要取决于孔、洞、缝发育程度，因此在油气钻井中如何识别致密储集层的孔、洞、缝并确定其所在井段尤其重要。针对综合录井仪的0．1m钻时及相关参数的资料采集技术要求，通过对大量录井数据资料的统计和演算，建立起储集层裂缝发育程度及裂缝发育位置的3种储集层裂缝识别模型，即直接识别模型、地层可钻性（A值）识别模型、钻时回归（RWSR）值识别模型。系统阐述了致密砂岩储集层裂缝综合录井识别技术方法原理，详细介绍了致密砂岩储集层裂缝识别的3个模型在实际生产中的应用情况。该技术方法的研究在国内尚属首次，为油气勘探中储集层评价提供了一个新的方法和手段，可最大限度地发挥现代录井技术在油气勘探开发过程中的作用。     

致密砂岩油气储层岩石变形理论与应力敏感性

在致密砂岩油气藏开发过程中,由于孔隙压力下降,导致有效应力增加,储层岩石孔隙、裂缝发生形变和渗透率受到影响。从岩石力学角度分析了与致密砂岩形变相关的理论及形变影响因素,并通过应力敏感性实验研究了有效应力改变条件下的致密砂岩岩样孔隙度、渗透率变化规律。结果表明:致密砂岩形变主要为应力变化时孔隙体积及裂缝宽度的变化,认为致密砂岩油气藏开发过程中储层岩石的形变一般属于弹性形变或者弹-塑性形变。形变取决于岩石碎屑颗粒硬度、颗粒之间接触关系、胶结情况、岩石中裂缝发育特征等。有效应力增加在压缩致密砂岩孔隙、喉道体积以及裂缝宽度的同时,也使得其渗透率大幅度降低,造成严重的储层损害。     

砾岩储层水力裂缝扩展形态及影响因素

水力压裂技术已成为致密油气储层增产改造的主要措施之一。目前针对水力裂缝形态的研究主要集中在致密砂岩及页岩储层,以玛湖油田为代表的砾岩致密油储层由于其发现时间较晚,相关研究较为缺乏。砾岩储层非均质性较强,砾石的存在进一步加大了水力裂缝形态研究的难度。基于有限元中的内聚力模型实现了大型物理模拟实验尺度下基质和砾石的差异化表征,并通过现有实验结果,验证了模型的可行性。在此基础上,开展了影响砾岩储层裂缝形态扩展关键因素机理研究,明确了储层在低应力差下主要表现为绕砾和分叉,高应力差则以穿砾、转向为主的特征行为。在机理研究的基础上,结合现场压裂施工数据、有限元机理模型结果及微地震监测结果,基于边界元方法,论证了可采用等效天然裂缝的方式对砾岩宏观人工裂缝扩展过程进行模拟,并得出水力裂缝在宏观上以双翼缝特征为主,主缝周边可能存在小尺度分支缝的认识。基于现场压裂井的裂缝扩展模拟,验证了宏观裂缝形态的准确性。