砂泥岩地层断层岩压实成岩埋藏深度预测方法及其应用

为了更加准确地评价砂泥岩地层中断层的封闭性,文中在研究断层岩压实成岩埋藏深度影响因素的基础上,将与断层岩具有相同泥质体积分数的围岩孔隙度随压实成岩埋深变化关系曲线,从围岩停止沉积时间平移至断层岩开始压实成岩处的沉积时间,将平移后的曲线看作断层岩孔隙度随压实成岩埋深变化关系,断层岩现今压实埋深对应的孔隙度看作断层岩现今的孔隙度。据此,由围岩孔隙度与压实成岩埋深和泥质体积分数的关系,建立了一套砂泥岩地层中断层岩压实成岩埋深的预测方法,并以南堡凹陷南堡5号构造F3断裂为例,验证了该方法的可行性。研究结果表明：F3断裂在东营组三段、二段和一段内断层岩压实成岩埋深分别为2 486.13,1 031.55,847.90 m,压实成岩埋深相对较大,具有一定的封闭能力,有利于油气在东三段、东二段和东一段内聚集和保存,与目前F3断裂附近东三段至东一段储层已发现的油气分布相符,表明该方法用于预测砂泥岩地层中断层岩压实成岩埋深是可行的。     

碎屑岩层的分层去压实校正方法

由于同一探井或同一地区中的不同层段的碎屑岩层在岩性和埋藏的动力学过程等方面存在差异,根据观测数据建立的统一的孔隙度-深度函数并不能真实地反映出各岩层的压实历史。同种类的沉积岩石的初始孔隙度值可能相差不大,它们主要受碎屑颗粒大小和沉积相影响,但是其压实过程可能会存在较大的差异。为了提高碎屑岩层去压实校正的精度,该文提出一种分层去压实校正方法。首先,可以按岩性和地层时代等划分"地层压实单元",然后,分别建立各"地层压实单元"的孔隙度-深度函数。不同的"地层压实单元"可以分别采用能反映它们的压实过程的压实模型,并通过实验方法确定各"地层压实单元"的初始孔隙度。在此基础上再根据"地层骨架厚度不变"原理进行去压实校正。      

利用等效孔隙度法恢复沉积盆地残余地层古厚度——以济阳坳陷惠民凹陷为例

为了进一步提高沉积盆地残余地层古厚度的计算精度,对传统方法进行了改进,以地层压实过程中孔隙度与深度遵循指数关系为前提,提出了适用于中、新生代残余地层古厚度恢复的等效孔隙度法。首先,根据沉积压实原理,以钻井岩心和测井数据为基础,划分各井地层压实单元,并通过测试确定适用于研究区不同岩性地层的压实参数;然后,将地层压实单元等效看作不同岩性地层匀速沉降的均质体,按岩性比例确定各地层压实单元的初始孔隙度、压实系数和偏移常量,并建立其孔隙度一深度关系模型;最后,依据地层骨架厚度不变原理、沉积环境古水深的变化以及压实单元所处地层的相对位置,回剥反演计算残余地层古厚度。将等效孔隙度法应用惠民凹陷沙三段残余地层古厚度恢复,一定程度上校正了岩性差异、构造活动、异常压实作用和古水深的影响,恢复结果明显小于传统方法的结果,与实际地质情况吻合性较好,具有较高的准确性和可信度。     

利用稳定泥岩段层速度建立高精度剩余层速度场

高精度剩余层速度的求取需要解决两方面的问题：一是建立高精度的层速度场,二是建立高精度的正常压实速度场。为此,提出了一种精确求取剩余层速度场的新方法。基于模型层析法求取层速度,结合井震速度标定和空间网格化加密,精确求取层速度场;然后基于已钻井稳定纯泥岩段的层速度,拟合求取正常压实速度场,并对层速度场进行压实校正,得到能预测岩性的高精度剩余层速度场。研究结果表明,在基于模型层析法得到高精度层速度场的基础上,利用稳定纯泥岩段层速度拟合的正常压实速度值更符合研究区不同年代实际地层,能够从层速度场中筛选出更多的岩性信息,提高砂体预测的精度。该方法在二连盆地SH凹陷得到有效应用,成功预测了目标区砂体的分布,为该区井位部署及相似地质条件地区的砂体预测提供了新的思路。     

潼南构造异常高压层的测井识别研究

介绍了基于正常压实趋势线和地层速度-有效应力关系计算地层压力,并判断解释异常高压层的方法,根据异常高压层的测井响应特征,合理选取测井参数。建立了潼南构造异常高压层的解释标准,由此识别工区单井剖面上的异常高压层。用Eaton法预测的地层孔隙度压力比其他方法准确。研究对单井剖面中的异常高压层的划分有重要的指导意义。     

对三孔隙度交会图法进行测井曲线标准化的改进

由于三孔隙度交会图法不能解决欠压实、疏松岩性地层的测井曲线标准化问题,所以对其进行了改进。根据 东营凹陷一些关键井的测井资料,讨论了在测井井眼条件良好时选取纯砂岩、纯水层用交会图法进行测井曲线标 准化的方法,即引入声波地层因素公式后,欠压实的高孔隙地层的声波时差与补偿中子、声波时差与密度的关系均 为非线性关系,应用新的关系对三孔隙度资料进行测井曲线标准化。改进后的方法已得到东营凹陷13口探井资 料的验证是可行的。     

断层岩封闭性演化阶段确定方法及其应用

为了准确确定断裂的封闭性,在对断层岩形成过程及封闭性演化特征进行研究的基础上,根据断层岩开始压实成岩时间和封闭能力形成时间把断层岩封闭性演化划分为3个阶段:(1)压实不封闭阶段,时间从断裂停止活动至断层岩开始压实成岩;(2)成岩弱封闭阶段,时间从断层岩开始压实成岩至封闭能力形成;(3)成岩强封闭阶段,时间从断层岩封闭能力形成至现今。由此建立了一套断层岩封闭性演化阶段的确定方法,并将其应用于渤海湾盆地南堡凹陷南堡5号构造,以确定该构造内的f_1、f_2、f_3这3条断裂在古近系东营组三段(以下简称东三段)断层岩中的封闭性演化阶段。结果表明:(1)f_1断裂在东三段断层岩封闭性演化目前处于第1封闭性演化阶段,即压实不封闭阶段,不利于油气的聚集与保存;(2)f_2、f_3断裂在东三段断层岩封闭性演化目前均处于第3封闭性演化阶段,即成岩强封闭阶段,有利于油气的聚集与保存。结论认为:该方法确定的结果与目前该构造f_1、f_2、f_3断裂两侧东三段已发现的油气分布规律相吻合,表明采用该方法来确定断层岩封闭性演化阶段是可行的。     

适于检测砂泥岩地层孔隙压力的综合解释方法

传统声波时差检测方法是基于正常压实趋势线的，仅适用于欠压实泥岩地层。提出利用声波速度等测井资料检测地层孔隙压力的“综合解释方法”，即同时考虑砂泥岩地层的泥质含量、孔隙度、垂直有效应力对声波速度的影响，先由相关测井资料求取质含量和孔隙度，再由声波速度计算垂直有效应力，最后通过有效应力教育处地层孔隙压力。初步应用效果表明，该方法能够利用声波速度检测砂泥岩及非欠压实成因的异常高压，而且检测精度很高。     

利用地震层速度和声波时差预测盖层封闭能力

盖层封闭的最常见形式是毛管封闭和压力封闭。这两种形式的封闭能力与岩层的孔隙度、渗透率、砂泥岩含量比以及流体压力有密切关系。有鉴于此,可利用地震层速度和声波时差资料进行盖层封闭能力的预测。首先,运用拟合的经验公式计算岩层的孔隙度、剩余流体压力等物性参数;最后求取地层压力;然后进行盖层封闭能力的纵横向预测和评价。经与实测结果比较,盖层孔隙度的预测值绝对误差为-1.32%～1.39%,相对误差为3.07%～15.4%;突破压力的预测值绝对误差为-0.23～0.63MPa,相对误差为1.81%～12.27%,均属允许范围。盖层封闭能力的纵横向预测结果都表明,由欠压实带形成的地层压力异常系统对油气的分布及运、聚、保起到了明显的控制作用。     

沉积盆地主要超压成因机制识别模式及贡献

沉积盆地中超压形成往往受到多种因素的控制,使得对每种超压机制的识别及其评价较为困难。将超压的形成机制总结为4类:不均衡压实、流体膨胀、超压传递和侧向构造应力。建立了4类主要超压形成机制的综合识别模式:不均衡压实和侧向构造应力增压地层中孔隙度表现为明显的高异常,而流体膨胀、超压传递增压地层中孔隙度无明显异常;4种类型增压机制在声波速度与垂向有效应力、密度与声波速度的变化关系曲线上表现出明显差异,不均衡压实增压地层中声波速度与垂向有效应力的变化应遵循正常压实作用的指数变化关系,而流体膨胀、超压传递、侧向构造应力增压地层明显偏离正常压实趋势线;不均衡压实、侧向构造应力增压地层中声波速度与密度的变化遵循正常压实趋势线,而流体膨胀、超压传递增压地层则偏离正常压实趋势线。依据垂向有效应力的减小量等于流体膨胀、超压传递、侧向构造应力中一种或多种共同作用产生的流体增压量的假定,结合实际地质条件分析,确定并评价相应增压机制地层中产生的流体增压量及其对地层超压的贡献率。尽管该假设下的评价结果会低估该机制的增压作用,但仍可为沉积盆地中复杂地区的超压识别和评价提供较好的方法。     

利用地震层速度计算排替压力的方法探讨

目前,评价盖层封闭能力的主要参数有岩石的排替压力、孔隙率、渗透率、密度、孔隙中值半径、比表面等.在这些参数中,排替压力是最直接、最根本、层客观的参数.实际资料表明:①岩石的排替压力随孔隙率、渗透率、孔隙中值半径的减小而增大,随密度、比表面的增大而增大;②声波速度可用孔隙率来描述(Δt=Aψ+B),而扎隙率与密度紧密相关;③经过适当校正的地震层速度可以替代声波速度.由此可以推导出地震层速度与排替压力的关系式.利用该关系式,便可在一个区域内计算排替压力.     

修正地层压力预测模式提高预测精度

地震钻前压力预测是利用地震的速度资料计算地层压力。根据压实原理,超压层或过压力层通常与高孔隙率伴生,因此也就与地震低速度异常相对应。利用地震方法预测超压层的存在并估算其压力,为钻井工程提供参考数据,这对无钻井资料可提供的新探区极为重要。文中对层速度和平均速度的经验公式进行修正,并结合牙哈地区的地震资料进行了验证。     

准噶尔盆地西北缘南白碱滩断裂成岩封闭作用研究

从封闭机理上看,影响断层封闭性的主要因素包括：涂抹作用、碎裂作用及成岩作用。其中成岩作 用是静止期断层逐渐封闭的主导因素,其类型主要包括：压实和充填作用、胶结作用,二者对断层的封闭 性均具有建设性作用。根据地震、测井、录井及试油等资料,运用定量计算的方法,并结合岩心和岩石薄片 观察,对准噶尔盆地西北缘南白碱滩断裂内成岩作用进行了研究。结果表明：由于南白碱滩断裂内压实和 充填作用强烈,加之受胶结作用的影响,使断裂带与相邻围岩相比具有较低的孔隙度和渗透率,致使该断 裂的封闭性较好,对油气具有良好的封堵作用。最后通过断裂带结构划分,初步认为南白碱滩断裂内成岩 胶结作用的影响范围为50～80 m。     

复杂断块油田断层封闭性判别——以大港油田X断块为例

在复杂断块油田,断层封闭性的研究对于确定油气藏的分布和注采井网综合调整都有着极为重要的意义。以大港油田X断块为例,提出了应用断层附近地层压力的连续性和模拟油井含水率曲线方法研究复杂断块油田断层封闭性。首先利用地震资料,基于模型反演提取地层速度来计算地层压力,如果断层两侧地层压力是连续的,则认为该断层是不封闭的,断层两侧压力不连续,则判断断层是封闭性的。其次是应用数值模拟对断层的封闭性进行识别,给定控制条件（断层封闭性）模拟油井的含水率变化曲线,进行模拟曲线与实际曲线拟合,根据2条曲线的拟合程度判别断层的封堵性。     

一种预测岩性油气藏成藏条件的地震方法

在缺少钻井、测井资料的条件下,如何对岩性油气藏主要成藏因素进行有效预测和定量计算一直是石油勘探界致力研究的课题。应用地质统计学等方法对地震相关参数与岩性油气藏成藏关系进行研究,总结地震层速度和砂体反射振幅等地震参数与烃源岩剩余压力、等效排烃压力之间内在的联系,进而用地震速度谱资料计算砂岩体内的孔隙压力和烃源岩剩余围岩压力、用地震反射振幅和频率估算砂体厚度并预测砂体孔隙度、根据经验关系计算等效排烃压力,可实现用地震参数对砂岩透镜体成藏条件的定量评价。     

利用声波时差资料研究断层垂向封闭性的方法

断层垂向封闭性受多种地质因素的制约，如断层性质、断层面产状、断层面上所受上履地层的静压力以及断裂带充填物的性质、胶结程度、成岩程度、孔渗性等。利用声波时差资料研究断层的封闭性主要是根据断裂带充填物的性质和受压实情况：如果断裂带地层岩性致密、孔渗性差，而且又处于正常压实，则声波时差偏低，此种情况，断层对油气是开启的；如果断裂带充填物是以欠压实泥岩为主，则声波时差高，此种情况，断层对油气是封闭的；但必     

QUANTITATIVE ASSESSMENT OF REGIONAL SILICICLASTIC TOP-SEAL POTENTIAL: A NEW APPLICATION OF PROVEN TECHNOLOGY IN THE PELOTAS BASIN, OFFSHORE BRAZIL

Using the offshore Pelotas Basin, Brazil, as an example, we present a methodology by which petrophysically‐derivedVclay and capillary displacement pressure data, in conjunction with interval isochore maps, can be used quantitatively to evaluate regional, siliciclastic present‐day and palaeo‐top‐seal effectiveness and relative risk. This method has broad application to frontier and maturing exploration areas where data limitations preclude more sophisticated seismically‐derived velocity‐based evaluations. As much of the Pelotas Basin is deemed to be gas prone, top‐seal effectiveness for normal density (0.1 to 0.2 g/cc) dry gas was assessed quantitatively by establishing relationships between density‐log ‐derived hydrocarbon column height and overburden thickness using a most likely Vclay content. With constant Vclay, column height increases with increasing overburden due to a compaction‐driven decrease in mudrock porosity, accompanied by a decrease in permeability and pore‐throat diameter. Using these relationships, interval isochore maps (overburden thickness maps) can be transformed into hydrocarbon column‐height maps to define spatial variation in top‐seal effectiveness, expressed in metres of contained gas column. Laboratory and previously‐published model data show that clay content and porosity (ultimately pore throat diameter) are the dominant controls on siliciclastic mudrock permeability, hence top‐seal potential. Mudrock porosity is driven dominantly by burial‐induced compaction; clay content is dependent on both depositional and diagenetic processes. Overburden can be determined with a reasonable degree of certainty from seismic and well data, whereas regional variations in clay content can, at best, only be estimated from depositional models. Therefore, for a given overburden, it is uncertainty in clay content that comprises the greatest risk in regional siliciclastic top‐seal analysis. For this reason, we relate siliciclastic top‐seal risk to clay content, when overburden/ mudrock‐porosity relationships, fluid densities and requisite column heights are known.     

声波时差长趋势脱压实校正

延长气田F区储层沉积环境为三角洲前缘,压实作用导致储层具有低孔、低渗、非常致密的特征,其声波时差、密度与围岩差异较小,地球物理特征不明显,严重影响地震储层预测的可靠性和精度。为了减小或者部分消除压实作用对声波时差的影响,增大储层与围岩的声波时差（速度）差异,提出了声波时差长趋势脱压实校正方法。采用时频分析方法对原始声波时差曲线分频处理,以标准井的低频组分为标准,对F区所有井进行声波低频长趋势校正;然后与原有高频组分分频融合形成新的声波时差数据,完成声波时差长趋势脱压实校正,使储层与围岩的声波时差值重叠区域减小,提高了对储层的辨识精度。基于声波时差长趋势脱压实校正实施神经网络地震速度反演,获得了较高分辨率的声波速度反演剖面,精细预测了储层厚度。