基于神经网络模型的生物扰动碳酸盐岩储集层识别与孔隙度预测——以塔里木盆地塔河油田奥陶系生物扰动碳酸盐岩储集层为例

塔里木盆地塔河油田奥陶系生物扰动碳酸盐岩储集层非常发育,但利用常规测井数据识别生物扰动储集层发育段和准确预测孔隙度难度较大。本文在对研究区16口取芯井奥陶系岩芯上生物扰动区域扰动等级划分的基础上,通过岩性标定测井,优选常规测井参数,基于BP神经网络模型分别建立了适合研究区生物扰动碳酸盐岩储集层识别和孔隙度预测的模型,并对建立的模型进行了有效性检验。结果表明：① 选择自然电位、自然伽马、井径、深侧向电阻率、浅侧向电阻率、补偿中子和密度等常规测井数据作为生物扰动碳酸盐岩储集层识别模型输入层的参数值,生物扰动指数（Bioturbation Index, BI）作为输出结果;选取rprop、sigmoid symmetric和sigmoid stepwise函数分别作为训练函数、隐含层和输出层的激活函数,建立节点数为3、层数为3的神经网络识别模型,识别效果好,适用于研究区奥陶系生物扰动碳酸盐岩储集层的识别。② 选择自然电位、自然伽马、井径、声波、补偿中子和密度值等常规测井数据作为输入层的参数值,对应深度上岩芯柱塞孔隙度测试结果和利用孔隙度样品检验模型计算得出的孔隙度结果作为输出结果,选取incremental、gaussian和sigmoid分别作为训练函数、隐含层和输出层的激活函数,建立节点数为4,层数为3的生物扰动碳酸盐岩储集层孔隙度预测模型,预测效果良好,适用于研究区奥陶系生物扰动储集层孔隙度的预测。该研究对定量表征研究区生物扰动储层特性、储量估算、油藏描述和储层地质建模等具有重要的借鉴意义。     

基于神经网络模型的生物扰动碳酸盐岩储集层识别与孔隙度预测——以塔里木盆地塔河油田奥陶系生物扰动碳酸盐岩储集层为例

塔里木盆地塔河油田奥陶系生物扰动碳酸盐岩储集层非常发育,但利用常规测井数据识别生物扰动储集层发育段和准确预测孔隙度难度较大。本文在对研究区16口取芯井奥陶系岩芯上生物扰动区域扰动等级划分的基础上,通过岩性标定测井,优选常规测井参数,基于BP神经网络模型分别建立了适合研究区生物扰动碳酸盐岩储集层识别和孔隙度预测的模型,并对建立的模型进行了有效性检验。结果表明：① 选择自然电位、自然伽马、井径、深侧向电阻率、浅侧向电阻率、补偿中子和密度等常规测井数据作为生物扰动碳酸盐岩储集层识别模型输入层的参数值,生物扰动指数（Bioturbation Index, BI）作为输出结果;选取rprop、sigmoid symmetric和sigmoid stepwise函数分别作为训练函数、隐含层和输出层的激活函数,建立节点数为3、层数为3的神经网络识别模型,识别效果好,适用于研究区奥陶系生物扰动碳酸盐岩储集层的识别。② 选择自然电位、自然伽马、井径、声波、补偿中子和密度值等常规测井数据作为输入层的参数值,对应深度上岩芯柱塞孔隙度测试结果和利用孔隙度样品检验模型计算得出的孔隙度结果作为输出结果,选取incremental、gaussian和sigmoid分别作为训练函数、隐含层和输出层的激活函数,建立节点数为4,层数为3的生物扰动碳酸盐岩储集层孔隙度预测模型,预测效果良好,适用于研究区奥陶系生物扰动储集层孔隙度的预测。该研究对定量表征研究区生物扰动储层特性、储量估算、油藏描述和储层地质建模等具有重要的借鉴意义。     

新疆塔里木盆地塔河油田奥陶系古洞穴型碳酸盐岩储层特征及其受控因素

塔河油田是近年来在新疆塔里木盆地发现的超亿吨级的碳酸盐岩大型油气田,古洞穴型碳酸盐岩储层是其非常重要的储层类型之一,但它的识别技术和发育规律仍是目前待攻关的难题。通过对古洞穴在钻井、录井、测井、试井及地震等方面的识别标志的研究,并与巴楚五道班古洞穴型碳酸盐岩储层野外露头剖面进行类比,详细描述了塔河油田奥陶系古洞穴的大小、结构及充填特征,探讨了洞穴发育程度与深度间的关系,同时研究了其储集性能及主要受控因素。在阿克库勒凸起围斜处呈裙边状分布的志留系—泥盆系及上奥陶统隔水层的分布控制了洞穴发育的范围与深度,洞穴发育的数量基本上是随深度递减。性能较好的储层有未充填洞穴储层和大型洞穴充填物孔隙型砂岩(溶积砂岩)。古洞穴型储层发育的主要受控因素有碳酸盐岩的岩组类型、岩石结构、构造线、断裂的走向、水文系统和岩溶地貌,其中以岩溶地貌最为突出。     

塔河油田奥陶系生物扰动型储集层的三维重构及启示意义*

塔河油田奥陶系鹰山组和一间房组生物扰动型储集层发育。在岩心观测的基础上,通过典型岩样切片、偏光显微镜、阴极发光显微镜和X射线显微镜观测以及XRD测试分析,对研究区奥陶系生物扰动型储集层的发育特征进行了研究。研究区奥陶系可识别的生物扰动分为2类,分别是 Thalassinoides和Helminthopsis,但以Thalassinoides最为发育,扰动体积可达90%;生物潜穴充填物以白云石颗粒为主,可达90%以上;宿主围岩为泥晶灰岩。随着塔河油田早—中奥陶世海侵、海退沉积环境的变化,生物潜穴的发育呈现出明显的周期性演化规律。在综合提取生物扰动型储集层特征信息的基础上,以沉积学和遗迹学理论为指导,应用3ds Max软件对研究区奥陶系生物扰动型储集层进行了三维重构。该研究虚拟再现了塔河油田生物扰动型储集层的内部结构与微观特征,不仅为后续研究这类储集层的宏观非均质性与微观各向异性、定量表征该类储集层微观尺度上的渗流特征奠定了基础,而且还为完善塔河油田奥陶系油藏模型提供了一种新思路。     

塔河油田奥陶系碳酸盐岩储层特征几点新认识

塔河油田奥陶系发育有洞穴型、风化裂隙型、构造裂隙型、裂隙—孔洞型、溶蚀孔隙型五类性质有别的储层。其中洞穴型储层发育具有普遍性,纵向上往往表现为两个洞穴型储层带的发育,两个洞穴型储层的形成与两个岩溶旋回的潜流溶蚀带相对应;有效洞穴型储层发育是油气高产、稳产的关键。风化裂隙型储层主要集中在海西早期不整合侵蚀面附近及洞穴层上下,其储层的孔隙度和渗透率相对较高,可具有较高的油气产能。区内发育五期构造裂隙,其中第Ⅳ期部分充填裂隙和第Ⅴ期未充填裂隙具有储集意义。     

塔河油田奥陶系碳酸盐岩油藏溶洞发育规律

塔河油田奥陶系碳酸盐岩缝洞型储层为该区最重要的油气生产层段.依据地质岩心(屑)、录井、钻井、测井、地震等多种资料,运用由点到线再到面的方法,探讨了塔河油田奥陶系碳酸盐岩油藏的溶洞发育规律.由区内溶洞充填砂泥岩的伊利石K-Ar同位素定年,得出其形成时间在369.33～451.90Ma,古溶洞的形成时间应该早于该时段或与该...     

塔河油田奥陶系碳酸盐岩油藏溶洞充填物特征

塔河油田奥陶系缝洞型储层是该区最重要的油气生产层段,古岩溶作用产生的大量溶洞作为油气的存储空间,具有举足轻重的意义。通过对11口井充填溶洞的岩心观察,划分出化学沉(淀)积岩相、搬运型岩相、垮塌型岩相、渗流充填相4大类溶洞充填相。搬运型岩相为溶洞的早期充填产物,当地表岩溶的溶蚀作用发展到一定程度时岩石会发生崩落,崩落的结果就产生了垮塌型岩相,后期的渗流充填相以填隙物的形式充填在垮塌型岩相里。据区内Ta井的典型溶洞充填特征,归纳出其充填序列为上部的溶洞破裂相、中部的塌陷相及下部的海水侵入充填相。溶洞充填物中微量元素、稀土元素等的地球化学特征,证实区内存在海水-淡水混合岩溶,对油田的开发生产具有很好的指导意义。     

塔河油田奥陶系生物扰动碳酸盐岩储集层微观孔隙结构的数字化表征与连通性分析*

塔河油田奥陶系鹰山组和一间房组发育大规模生物扰动碳酸盐岩储集层。在岩心观测和详细描述的基础上,通过岩石薄片的偏光显微镜、阴极发光显微镜观测和柱塞样品的X射线显微镜扫描与分析,实现了塔河油田奥陶系生物扰动碳酸盐岩储集层孔隙结构的数字化表征与连通性分析。结果表明: (1)由于生物扰动区潜穴充填物和围岩基质的岩石组构差异大,使这类储集层呈现极强的非均质性。(2)生物潜穴充填物主要由白云石晶体组成,白云石晶体以自形、半自形晶体为主;白云石晶间孔隙发育,孔隙体积集中于10~100μm³,喉道半径一般小于10μm,喉道长度一般小于40μm,白云石晶间孔为这类储集层的主要储集空间,围岩基质孔隙不发育。(3)生物潜穴充填物孔隙度介于7%~10%,孤立孔隙虽然数量多,但连通孔隙体积占比大,且连通孔隙拓扑结构复杂,孔隙连通性很好;通过表征单元体的尺度粗化升级分析发现,这类储集层的孔隙局部连通较好,而整体连通性相对较差。该研究真实、直观、准确刻画了生物扰动碳酸盐岩储集层微观孔隙结构特征,可为后续这类生物扰动碳酸盐岩储集层的微观渗流模拟研究提供所需的特征参数;未来将这类生物扰动碳酸盐岩储集层微观尺度上的孔隙结构数字化表征和渗流模拟结果与宏观分布规律相结合并应用到实际储集层评价中,可为这类储集层的油气资源量估算、开发方案优选、产能预测和提高采收率提供指导。     

塔河油田二区奥陶系优势储集体特征及控制因素

塔河油田二区奥陶系碳酸盐岩油藏储集体类型由缝洞型、高能微孔隙型、压溶孔缝型组成。通过岩心薄片观察并结合地震、测井、录井和试油等资料,查明了受次生溶蚀作用控制的岩溶缝洞型、受高能沉积相带控制的微孔隙型和受压溶作用及白云化作用控制的压溶孔缝型储层的特征和分布,并且识别出溶蚀孔洞、溶蚀缝、构造缝、粒内孔、粒间孔、铸模孔、晶间孔、晶内孔、缝合线和微裂缝10种储集空间。实际上,上述储集体主要为高能沉积相带形成的颗粒灰岩演化而成,这些颗粒灰岩经过埋藏压实和胶结等作用形成了以次生微孔隙为主的微孔隙型储集体,经过压溶和白云岩化作用形成了受成岩演化控制的压溶孔缝型储集体,在塔北奥陶系岩溶期形成了岩溶缝洞型储集体。塔河油田二区南部受沉积相展布和成岩作用影响,颗粒灰岩和云斑状灰岩发育;北部古隆起风化剥蚀作用较强,发育大型溶洞储层;东部斜坡带古河流发育,溶蚀缝洞储层多沿古河道分布;西部受深大断裂控制,溶蚀孔洞沿断裂垂向发育。     

塔里木盆地塔河油田奥陶系数字岩心图像中生物扰动的定量表征*

生物扰动对塔里木盆地塔河油田奥陶系碳酸盐岩“基质储集体”储集性能的改造效应具有重要影响。以塔河油田奥陶系岩心为研究对象,利用Adobe^® Photoshop^® CS6软件提供的生物扰动数字图像分析软件包,对岩心数字图像中生物扰动区域进行了识别和定量表征。结果表明: (1)在生物扰动数字图像分析软件包提供的方法中,“相似像素选择法”和“魔棒法”是对生物扰动识别与定量表征最为有效的方法,但二者适用范围不同;(2)“相似像素选择法”适用于生物扰动程度较大,单个形体相对较小且离散度相对较高的情况:当生物扰动充填物和围岩基质边界对比度较大时,应用“选取相似”操作效果最好;而当生物扰动充填物和围岩基质边界对比度较小时,应用“色彩范围”操作识别效果最好;这2种操作都仅能执行1次;(3)“魔棒法”对于识别生物扰动区域形体大而分布连续,且充填物颜色不同的情况具有独到优势;该方法可以通过多次重复操作以及调整“容差”来提高生物扰动区域与围岩基质的识别度。该研究对从生物成因角度解释碳酸盐岩“基质储集体”的非均质性与分布规律、实现增强储集性能生物扰动属性表征、丰富海相碳酸盐岩储集层地质学理论、指导该类油气藏远景勘探和储量计算以及选择合理的开发方案等具有重要意义。     

塔河油田奥陶系油藏的储层特征和成因机理探讨

本文通过岩心、录井、测井、测试资料的综合研究，在塔河油田奥陶系碳酸盐岩剖面上识别出5类性质有别的储层（洞穴型、风化裂隙型、构造裂隙型、滩相颗粒灰岩溶蚀孔隙型、地表残积带裂隙-孔隙型），阐述了各类储层的储集性能及发育分布特征，并对碳酸盐岩古岩溶作用机制及岩溶洞穴型的发育控制因素进行了探讨。指出在不整合面下0～250m的深度内，区域性发育3套洞穴型储层，洞穴型储层的发育是油气高产、稳产的关键，风化裂隙型储层主要集中在海西早期不整合侵蚀面附近及洞穴层上下；构造裂隙型储层发育分布具有普遍性，海西早期构造裂隙发育状况与洞穴层发育状况之间有着良好的匹配关系，滩相颗粒灰岩溶蚀孔隙性储层具有相控和层控的特征，主要发育在塔河油田南平台-间房组上部（礁）滩相储集体中，岩溶洞穴层发育主要受岩溶地貌及裂缝发育程度控制，岩溶缓坡（特别是其上的丘丛）与阿克库勒凸起轴部的叠合部位是岩溶最发育的地区。     

塔河油田西南部地区中—下奥陶统碳酸盐岩储层缝洞发育特征与分布

岩溶-裂缝是塔河油田西南部地区上奥陶统覆盖区中—下奥陶统碳酸盐岩储层主要储集空间类型。依据岩心观察、显微镜薄片鉴定、扫描电镜、钻井、深浅侧向和FMI成像测井等资料,综合识别了中—下奥陶统储层裂缝和孔洞发育段,认为该区储层缝洞发育特征与塔河油田主体区有较大的不同,其主要的储集空间类型为半充填—未充填的构造缝和溶蚀扩大缝,且以高角度斜裂缝和垂直裂缝为主,低角度裂缝较少;微裂缝和中缝发育,大裂缝和孔洞总体不发育,利用储层多因素综合评价方法指出了研究区内裂缝和孔洞发育的有利地区。     

塔河油田奥陶系岩溶型碳酸盐岩油藏储集空间发育特征及地质模式探讨

碳酸盐岩表生岩溶作用控制着塔河油田奥陶系油藏缝洞系统的发育及分布。塔河油田奥陶系油藏经历了加里东期和海西早期两次岩溶作用,造成了储层极强的非均质性。通过塔河油田岩溶作用演化及发育期次的研究,将塔河油田奥陶系垂向岩溶带划分为地表岩溶带、纵向渗滤岩溶带和水平潜流岩溶带,平面上发育岩溶高地、岩溶斜坡和岩溶洼地3个地貌单元。通过对野外露头、岩心、钻井、测井、地震及生产动态资料的综合研究,认为溶洞、溶蚀裂缝及蜂窝状孔洞等连续孔隙是该区有效储集空间,基质作为不渗透（低渗）层对缝洞系统有一定的隔挡作用。结合表生岩溶洞穴的原理及对孔隙状态的控制作用,将塔河油田溶洞储集体根据不同成因分为落水洞、潜流洞和小溶洞,按溶洞充填物类型分为垮塌充填洞、机械充填洞和化学充填洞,同时建立了不同类型孔洞系统的识别特征及地质模式。结合塔河油田洞穴储层发育特征及生产实际,最终建立了塔河油田岩溶储集空间展布模式。     

塔河油田奥陶系碳酸盐岩岩溶储集体类型及划分方法研究

塔河油田奥陶系油藏储集体类型的多样性和复杂性,给常规测井定量解释带来了很大困难。此类油藏储集体类型的划分和识别对油田开发极为重要。根据6口关键井的电成像测井(FMI)和岩心样品特征,将塔河碳酸盐岩储集体划分为未充填洞穴型、垮塌充填洞穴型、机械充填洞穴型和裂缝型4类。依据其中5口井的常规测井响应和4类储集体划分结果,选用GR、RD、RS、K3(深浅侧向电阻率倒数差的绝对值)、AC、DEN和CNL共7种测井信息作为神经网络的输入学习样本,经学习训练建立了储层划分的神经网络模型。通过检验井对比,说明基于神经网络模型,通过常规测井的多参数约束,可以判断岩溶型储集体类型。经本次研究,初步形成了储集体半定量评价标准。     

塔河油田12区块奥陶系裂缝分布规律研究

通过对露头、铸体薄片、岩性分析和成像测井资料观察和分析发现,塔河油田12区块奥陶系储层内缝洞发育,并且裂缝在一间房和鹰山组的储层中起了至关重要的作用,它既是地层流体的存储空间,又是连通孔洞缝的主要通道。裂缝的发育也增加了储层的非均质性。所以,精细研究裂缝的发育和分布规律,并定量地计算裂缝的相关参数对于识别奥陶系储层和对...     

塔河油田奥陶系岩溶油藏溶洞储集体成因及演化

古岩溶作用形成的溶洞、溶孔、裂缝构成了塔河油田奥陶系缝洞型油藏的重要储集体,控制油气分布。塔河油田奥陶系古岩溶发育主要经历了加里东期和海西早期岩溶作用的改造,通过对塔河油田岩溶作用演化及发育期次的研究,认为O3s尖灭线以北为海西早期岩溶及加里东期岩溶共同作用的结果,以南区域主要为加里东期岩溶发育区。利用岩心、钻井、录井、测井、地震等资料相结合的方法,将塔河油田溶洞储集体从成因上划分为侵蚀型溶洞、异地沉积物充填型、原地沉积物充填型、塌陷型溶洞4种类型。结合塔河油田岩溶储层发育特征,建立了塔河油田奥陶系岩溶洞穴型储层的纵向分布模式和平面分布模式。     

塔河油田奥陶系岩溶塌陷体结构识别及成因分析

塔河油田奥陶系碳酸盐岩古溶洞塌陷是一种特殊的岩溶型储集体,塌陷作用导致早期洞穴的坍塌、围岩多类型的角砾岩化以及孔隙结构在一定范围上的改造等.通过钻井、岩心、常规测井、FMI成像测井等技术手段来识别和再现了塌陷体裂纹角砾岩、镶嵌角砾岩、混杂角砾岩和溶洞及其沉积充填物等独特的响应特征.展示了岩溶塌陷体及其上覆地层地震同相轴...     

塔河油田奥陶系油藏开发动态与地层水化学特征响应

塔河油田是塔里木盆地第一个超亿吨级的大型油田,其主力油藏为奥陶系缝洞型碳酸盐岩油藏.近年来,油田地层水的问题日益突出,严重影响了油田的开发和生产.阿克库勒凸起北部地质历史时期曾经发育间断性的大气水下渗-向心流,凸起南部斜坡区受到泥岩压实排水和粘土矿物脱水形成的离心流的影响,地层水受到一定程度的淡化.塔河油田主体部位处于越流泄水区,地层水具有明显的高矿化度和高K Na 、Cl-浓度,有利于油气聚集成藏.塔河油田奥陶系地层水动力场形成演化与油气运移、聚集密切相关.海西晚期、喜马拉雅期离心流强度大,是油气藏主要成藏期.早、晚海西运动、印支运动期间抬升剥蚀,遭受强烈的大气水下渗淋滤、生物降解,是油气藏主要破坏期.根据地层水赋存状态,区分出洞穴底部油气驱替残留水、洞穴周缘小缝洞系统驱替残留水、储层下部层间水3种不同类型.研究油井产出水矿化度、Cl-、K Na 浓度动态变化规律,总结出平稳型、起伏型、上升型和下降型4种动态类型.通过综合分析油井开发动态及油水产出特征,正确把握其变化过程,可以判断油井产水来源,从而为油田的稳油控水提供指导性建议.