專利名稱：一種非均質(zhì)泥砂巖儲層儲量確定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及非均質(zhì)油氣田地震勘探與油藏預(yù)測與評價方法，特別是非均質(zhì)泥砂巖儲層儲量確定方法。
背景技術(shù)：
非均質(zhì)泥砂巖油氣藏勘探與開發(fā)一直是我國油氣勘探與開發(fā)研究的難點與重點， 也是勘探地球物理與油藏地球物理研究的難點與熱點。目前針對非均質(zhì)油氣藏研究的重點集中在如何提高地震資料分辨率以及薄層反演精度，實現(xiàn)非均質(zhì)油氣藏的精確刻畫與描述。但通過處理手段過度提高地震分辨率會影響地震資料保真度，而通過模型反演提高薄層識別精度具有較強的多解性，從而增加鉆探風(fēng)險。此外，地震波在地下介質(zhì)中傳播時是一種低頻三維體波，因此其包含的彈性參數(shù)信息是一定三維空間內(nèi)巖石彈性參數(shù)的綜合，而非僅僅一個點的彈性特征。因此實際地震數(shù)據(jù)反映的地層彈性參數(shù)信息與基于高頻射線理論得到的地層彈性參數(shù)信息不完全一致?；诟哳l射線理論得到的地層彈性參數(shù)信息反映了一個點的特征，而實際地震數(shù)據(jù)反映了三維體波范圍內(nèi)的彈性參數(shù)，只有當(dāng)三維體波范圍內(nèi)為均勻介質(zhì)時，高頻射線理論得到的地層彈性參數(shù)信息才與實際地震數(shù)據(jù)反映的彈性參數(shù)一致。而對于實際非均質(zhì)油氣藏地震數(shù)據(jù)反映的地下介質(zhì)彈性特征很難與在某一點上測量結(jié)果一致(如測井?dāng)?shù)據(jù)和巖石物理實驗室測量數(shù)據(jù))。因此，非均質(zhì)泥砂巖油氣藏復(fù)雜的油藏結(jié)構(gòu)一方面給尋找更多的剩余油分布區(qū)提供了廣闊的空間，另一方面單一非均質(zhì)油藏薄層厚度超出地震分辨能力以及地震尺度下油藏參數(shù)與彈性參數(shù)的復(fù)雜關(guān)系很大程度上又阻礙了非均質(zhì)泥砂巖勘探精度的提高。但應(yīng)注意到，非均質(zhì)泥砂巖油氣藏的開發(fā)通常不取決于單一薄層，而是整個薄互層組合，且通常采用合注合采方式進行開發(fā)，因此將非均質(zhì)儲層作為整體，并利用受測量尺度與油藏結(jié)構(gòu)影響較小的屬性表征油藏特征，對于有效降低地震分辨率約束與測量尺度影響，實現(xiàn)非均質(zhì)油氣藏儲層預(yù)測與表征十分有利?？傊?，目前非均質(zhì)泥砂巖儲層地震評價方法研究存在的主要問題是1、非均質(zhì)泥砂巖儲層結(jié)構(gòu)變化復(fù)雜，泥巖薄層、砂巖薄層厚度超出了基于地震資料進行識別的能力范圍，不能實現(xiàn)基于地震資料的單一薄層精細描述，更難以基于地震數(shù)據(jù)實現(xiàn)單一薄層的定量分析與評價。2、油藏參數(shù)與巖石彈性參數(shù)變化關(guān)系受測量尺度影響，基于測井?dāng)?shù)據(jù)、實驗室?guī)r芯測量數(shù)據(jù)建立的油藏參數(shù)與巖石彈性參數(shù)變化關(guān)系不能直接應(yīng)用于地震波阻抗反演數(shù)據(jù)解釋。3、傳統(tǒng)的地震屬性受儲層泥巖薄層和砂巖薄層組合方式變化影響很大，而非均質(zhì)泥砂巖儲層組合方式變化大，因此利用傳統(tǒng)屬性難以對非均質(zhì)泥砂巖儲層整體進行橫向?qū)Ρ扰c評價，無法確定儲層儲量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種非均質(zhì)泥砂巖儲層儲量確定方法，是在巖石物理模型診斷基礎(chǔ)上，利用邊界理論計算地震尺度下彈性參數(shù)變化，建立地震尺度下非均勻油藏含水飽和度與儲層凈毛比定量解釋模板，并通過油藏累積阻抗屬性計算與數(shù)據(jù)交匯，定量解釋油藏凈毛比與含油氣飽和度，從而實現(xiàn)非均勻泥砂巖油藏儲量確定。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種非均質(zhì)泥砂巖儲層儲量確定方法，該方法包括根據(jù)實際油藏地層條件，獲得油藏原始地層條件參數(shù)，得到油藏完全飽和水時對應(yīng)的縱波速度曲線、橫波速度曲線、密度曲線、孔隙度曲線和泥質(zhì)含量曲線；基于所述完全飽和水時實際測井曲線，結(jié)合測井?dāng)?shù)據(jù)解釋成果針對實際油藏目標儲層部分統(tǒng)計分析砂巖儲層和泥巖夾層的泥質(zhì)含量、孔隙度分布特征，并計算獲取泥質(zhì)含量、孔隙度正態(tài)分布函數(shù)參數(shù)；基于所述完全飽和水時實際測井曲線和統(tǒng)計的砂巖儲層和泥巖夾層的泥質(zhì)含量和孔隙度分布函數(shù)，利用縱波速度、孔隙度和泥質(zhì)含量以及橫波速度、孔隙度和泥質(zhì)含量進行三參數(shù)交匯分析，并根據(jù)數(shù)據(jù)交匯特征，通過巖石物理診斷確定合適的巖石物理模型；基于確定的巖石物理模型以及相關(guān)參數(shù)和實際油藏砂巖儲層與泥巖夾層泥質(zhì)含量、孔隙度正態(tài)分布函數(shù)參數(shù)以及原始儲層條件下儲層流體彈性參數(shù)與密度參數(shù)，利用邊界理論計算地震尺度下不同凈毛比與含水飽和度條件下彈性參數(shù)，并形成用于實際油藏凈毛比與含水飽和度定量解釋的縱波阻抗值與縱、橫波速度比值交匯圖版，所述凈毛比為砂巖儲層占目標儲層總厚度比例；基于實際油田地震數(shù)據(jù)反演得到的縱波阻抗和橫波阻抗數(shù)據(jù)，將非均質(zhì)儲層作為整體，計算獲得儲層頂、底之間縱波與橫波累積阻抗屬性，并將縱波累積阻抗屬性與橫波累積阻抗屬性分別除以油藏儲層總厚度，得到縱波累積阻抗平均屬性與橫波累積阻抗平均屬性，并計算獲取縱波速度與橫波速度比值；將實際油田縱波累積阻抗平均屬性以及縱波速度與橫波速度比值進行交匯分析并與建立的縱波阻抗值與縱、橫波速度比值交匯圖版疊合，根據(jù)實際油田縱波累積阻抗平均以及縱波速度與橫波速度比值交匯點在圖版中的位置，確定該點對應(yīng)的儲層凈毛比與含水飽和度；將根據(jù)圖版確定的儲層凈毛比與實際油田儲層厚度進行乘積，得到實際油藏儲層有效砂巖厚度；將儲層有效砂巖厚度與油藏含油氣飽和度乘積得到油藏儲量。本發(fā)明實施例提供的非均質(zhì)泥砂巖儲層儲量確定方法，利用地震尺度下彈性參數(shù)計算與圖版建立方法，實現(xiàn)了非均質(zhì)泥砂巖油藏凈毛比和飽和度變化的定量評價，有效提高了非均質(zhì)泥砂巖油藏評價精度，降低了鉆探風(fēng)險，并采用地震累積阻抗屬性，具有更好的穩(wěn)定性，提高非均質(zhì)油氣藏評價的精度，并且可以拓展到三維空間進行應(yīng)用。


此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，并不構(gòu)成對本發(fā)明的限定。在附圖中圖1是本發(fā)明一種非均質(zhì)泥砂巖儲層儲量確定方法的流程圖；圖2是流體替換前、后實際測井曲線，自左至右以此是伽馬測井曲線、密度測井曲線、聲波測井曲線、孔隙度曲線、縱波阻抗測井曲線，實曲線為流體替換前含氣儲層對應(yīng)測井曲線，點曲線為流體替換后飽和水儲層對應(yīng)測井曲線；圖3是流體替換前，縱波速度隨孔隙度變化，自左至右自上到下四幅圖中的顏色分別代表泥質(zhì)含量值、油藏埋藏深度、密度和含水飽和度；圖4是流體替換后，縱波速度隨孔隙度變化，自左至右自上到下四幅圖中的顏色分別代表泥質(zhì)含量值、油藏埋藏深度、密度和含水飽和度；圖5是基于測井資料統(tǒng)計得到砂巖儲層孔隙度概率分別特征(左)，砂巖儲層泥質(zhì)含量概率分別特征(右)；圖6是基于測井資料統(tǒng)計得到泥巖層孔隙度概率分別特征(左)，泥巖層泥質(zhì)含量概率分別特征(右)；圖7是基于縱波速度隨孔隙度變化進行巖石物理診斷，圖中點數(shù)據(jù)為油藏儲層部分實際測井?dāng)?shù)據(jù)，而曲線是基于一致性膠結(jié)砂巖模型計算的結(jié)果；圖8是縱波阻抗與縱、橫波速度比值交匯圖，上圖中曲線為凈毛比等值線，而下圖中曲線為含水飽和度等值線；圖9是儲層含氣時，基于縱波阻抗與縱、橫波速度比值建立的凈毛比與含水飽和度定量計算圖版；圖10是儲層含油時，基于縱波阻抗與縱、橫波速度比值建立的凈毛比與含水飽和度定量計算圖版；圖11是基于實際地震資料疊前反演得到的縱波阻抗剖面圖(上圖)與橫波阻抗剖面圖(下圖)，阻抗單位km/s*g/CC ；圖12是基于實際油藏縱波阻抗與橫波阻抗計算得到的油藏累積縱波阻抗平均屬性和縱、橫波阻抗比值隨CDP變化，縱波阻抗平均屬性單位km/s*g/CC ；圖13是基于建立的縱波阻抗與縱橫波速度比值交匯圖版和實際油藏累積縱波阻抗平均屬性和縱橫波阻抗比值，確定實際油藏儲層凈毛比與含水飽和度；圖14是基于圖版解釋結(jié)果得到實際油藏儲層凈毛比隨CDP變化(上圖)和實際油藏儲層有效厚度隨CDP變化(下圖)，實際油藏儲層有效厚度單位m。
具體實施例方式為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，下面結(jié)合實施例和附圖，對本發(fā)明實施例做進一步詳細說明。在此，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，但并不作為對本發(fā)明的限定。如圖1所示，為本發(fā)明實施例一種非均質(zhì)泥砂巖儲層儲量確定方法的流程圖，具體包括步驟110 根據(jù)實際油藏地層條件，獲得油藏原始地層條件參數(shù)，得到油藏完全飽和水時對應(yīng)的縱波速度曲線、橫波速度曲線、密度曲線、孔隙度曲線和泥質(zhì)含量曲線；步驟120 基于所述完全飽和水時實際測井曲線，結(jié)合測井?dāng)?shù)據(jù)解釋成果針對實際油藏目標儲層部分統(tǒng)計分析砂巖儲層和泥巖夾層的泥質(zhì)含量、孔隙度分布特征，并計算獲取泥質(zhì)含量、孔隙度正態(tài)分布函數(shù)參數(shù)；步驟130 基于所述完全飽和水時實際測井曲線和統(tǒng)計的砂巖儲層和泥巖夾層的泥質(zhì)含量和孔隙度分布函數(shù)，利用縱波速度、孔隙度和泥質(zhì)含量以及橫波速度、孔隙度和泥質(zhì)含量進行三參數(shù)交匯分析，并根據(jù)數(shù)據(jù)交匯特征，通過巖石物理診斷確定合適的巖石物理模型；
步驟140 基于確定的巖石物理模型以及相關(guān)參數(shù)和實際油藏砂巖儲層與泥巖夾層泥質(zhì)含量、孔隙度正態(tài)分布函數(shù)參數(shù)以及原始儲層條件下儲層流體彈性參數(shù)與密度參數(shù)，利用邊界理論計算地震尺度下不同凈毛比與含水飽和度條件下彈性參數(shù)，并形成用于實際油藏凈毛比與含水飽和度定量解釋的縱波阻抗值與縱、橫波速度比值交匯圖版，所述凈毛比為砂巖儲層占目標儲層總厚度比例；步驟150 基于實際油田地震數(shù)據(jù)反演得到的縱波阻抗和橫波阻抗數(shù)據(jù)，將非均質(zhì)儲層作為整體，計算獲得儲層頂、底之間縱波與橫波累積阻抗屬性，并將縱波累積阻抗屬性與橫波累積阻抗屬性分別除以油藏儲層總厚度，得到縱波累積阻抗平均屬性與橫波累積阻抗平均屬性，并計算獲取縱波速度與橫波速度比值；步驟160 將實際油田縱波累積阻抗平均屬性以及縱波速度與橫波速度比值進行交匯分析并與建立的縱波阻抗值與縱、橫波速度比值交匯圖版疊合，根據(jù)實際油田縱波累積阻抗平均以及縱波速度與橫波速度比值交匯點在圖版中的位置，確定該點對應(yīng)的儲層凈毛比與含水飽和度；步驟170 將根據(jù)圖版確定的儲層凈毛比與實際油田儲層厚度進行乘積，得到實際油藏儲層有效砂巖厚度；將儲層有效砂巖厚度與油藏含油氣飽和度乘積得到油藏儲量。本發(fā)明具體采取以下工作步驟來實現(xiàn)上述技術(shù)方案基于實際油藏參數(shù)與流體特征對測井?dāng)?shù)據(jù)進行流程替換與數(shù)據(jù)交匯分析一基于測井?dāng)?shù)據(jù)進行儲層油藏參數(shù)分布特征統(tǒng)計分析與統(tǒng)計參數(shù)確定一利用巖石物理模型診斷與巖石物理參數(shù)優(yōu)化方法確定適合實際油藏特征巖石物理模型與相關(guān)參數(shù)一利用Hashin-Shtrikman邊界平均方法計算獲得地震尺度下不同凈毛比儲層油藏彈性參數(shù)隨含水飽和度變化關(guān)系與數(shù)據(jù)，并基于計算數(shù)據(jù)建立縱波阻抗與縱橫波速度比值交匯圖，形成利用縱波阻抗與縱橫波速度比值交匯點確定非均質(zhì)儲層凈毛比和含水飽和度的圖版一將非均質(zhì)儲層作為整體，利用實際地震資料縱波阻抗、橫波阻抗反演結(jié)果得到縱波累積阻抗屬性與橫波累積阻抗屬性以及縱、橫波累積阻抗平均屬性一對累積縱波阻抗平均屬性與累積縱、橫波阻抗平均屬性比值進行交匯，并利用建立的圖版確定儲層凈毛比與含水飽和度一將儲層凈毛比與油藏厚度乘積得到有效砂巖厚度，并采用有效砂巖厚度與含油氣飽和度交匯與乘積的方法完成對非均質(zhì)泥砂巖儲層的定量評價。技術(shù)方案與工作步驟詳細敘述如下(1)根據(jù)實際油藏地層條件，獲得油藏原始地層條件參數(shù)，包括溫度、地層壓力和流體壓力，并通過實驗室直接測量或Batzle-Wang流體彈性參數(shù)方程計算獲得該條件下地下流體包括氣、油和地層水體積模量與密度參數(shù)；并利用油藏流體彈性參數(shù)和實際油藏測井曲線，包括縱波速度曲線、橫波速度曲線、密度曲線、孔隙度曲線和泥質(zhì)含量曲線，基于 (iassmarm方程進行流體替換處理，得到油藏完全飽和水時對應(yīng)的縱波速度曲線、橫波速度曲線、密度曲線、孔隙度曲線和泥質(zhì)含量曲線；通過數(shù)據(jù)交匯分析，對比油藏流體替換前后縱、橫波速度變化隨孔隙度變化關(guān)系，以及泥質(zhì)含量變化、埋藏深度變化、飽和度變化和密度變化等對該關(guān)系的影響，確保流體替換處理的有效性。油藏流體彈性參數(shù)可以根據(jù)油藏原始地層條件在實驗室測定，也可以利用根據(jù) Batzle-Wang流體彈性參數(shù)方程進行計算。進行流體替換時，首先根據(jù)如下式(1)所示 Gassmann方程，利用實際測井曲線獲得干巖石體積模量與剪切模塊
權(quán)利要求
1.一種非均質(zhì)泥砂巖儲層儲量確定方法，其特征在于，該方法包括根據(jù)實際油藏地層條件，獲得油藏原始地層條件參數(shù)，得到油藏完全飽和水時對應(yīng)的縱波速度曲線、橫波速度曲線、密度曲線、孔隙度曲線和泥質(zhì)含量曲線；基于所述完全飽和水時實際測井曲線，結(jié)合測井?dāng)?shù)據(jù)解釋成果針對實際油藏目標儲層部分統(tǒng)計分析砂巖儲層和泥巖夾層的泥質(zhì)含量、孔隙度分布特征，并計算獲取泥質(zhì)含量、孔隙度正態(tài)分布函數(shù)參數(shù)；基于所述完全飽和水時實際測井曲線和統(tǒng)計的砂巖儲層和泥巖夾層的泥質(zhì)含量和孔隙度分布函數(shù)，利用縱波速度、孔隙度和泥質(zhì)含量以及橫波速度、孔隙度和泥質(zhì)含量進行三參數(shù)交匯分析，并根據(jù)數(shù)據(jù)交匯特征，通過巖石物理診斷確定合適的巖石物理模型；基于確定的巖石物理模型以及相關(guān)參數(shù)和實際油藏砂巖儲層與泥巖夾層泥質(zhì)含量、孔隙度正態(tài)分布函數(shù)參數(shù)以及原始儲層條件下儲層流體彈性參數(shù)與密度參數(shù)，利用邊界理論計算地震尺度下不同凈毛比與含水飽和度條件下彈性參數(shù)，并形成用于實際油藏凈毛比與含水飽和度定量解釋的縱波阻抗值與縱、橫波速度比值交匯圖版，所述凈毛比為砂巖儲層占目標儲層總厚度比例；基于實際油田地震數(shù)據(jù)反演得到的縱波阻抗和橫波阻抗數(shù)據(jù)，將非均質(zhì)儲層作為整體，計算獲得儲層頂、底之間縱波與橫波累積阻抗屬性，并將縱波累積阻抗屬性與橫波累積阻抗屬性分別除以油藏儲層總厚度，得到縱波累積阻抗平均屬性與橫波累積阻抗平均屬性，并計算獲取縱波速度與橫波速度比值；將實際油田縱波累積阻抗平均屬性以及縱波速度與橫波速度比值進行交匯分析并與建立的縱波阻抗值與縱、橫波速度比值交匯圖版疊合，根據(jù)實際油田縱波累積阻抗平均以及縱波速度與橫波速度比值交匯點在圖版中的位置，確定該點對應(yīng)的儲層凈毛比與含水飽和度；將根據(jù)圖版確定的儲層凈毛比與實際油田儲層厚度進行乘積，得到實際油藏儲層有效砂巖厚度；將儲層有效砂巖厚度與油藏含油氣飽和度乘積得到油藏儲量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非均質(zhì)泥砂巖儲層儲量確定方法，其特征在于，油藏原始地層條件參數(shù)包括溫度、地層壓力和流體壓力，并通過實驗室直接測量或Batzle-Wang方程計算獲得該條件下地下流體包括氣、油和地層水體積模量與密度參數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非均質(zhì)泥砂巖儲層儲量確定方法，其特征在于，所述油藏完全飽和水時對應(yīng)的縱波速度曲線、橫波速度曲線、密度曲線、孔隙度曲線和泥質(zhì)含量曲線是利用實際資料測井曲線，基于fessmarm方程進行流體替換研究得到的。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的非均質(zhì)泥砂巖儲層儲量確定方法，其特征在于，所述確定合適的巖石物理模型的步驟還包括通過參數(shù)掃描、模擬數(shù)據(jù)與實際數(shù)據(jù)相關(guān)分析，確定巖石物理模型的參數(shù)，包括臨界孔隙度、接觸點數(shù)和剪切模量調(diào)整值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非均質(zhì)泥砂巖儲層儲量確定方法，其特征在于，形成所述交匯圖版具體包括 通過隨機模擬得到不同的泥質(zhì)含量與孔隙度組合，并計算砂巖儲層占目標儲層總厚度比例，和不同含水飽和度條件下儲層各點的體積模量與剪切模量以及體積平均密度，并采用廣義Hashin-Shtrikman上、下邊界彈性參數(shù)平均的方法獲取地震尺度下不同凈毛比和含水飽和度儲層對應(yīng)的體積模量、剪切模塊以及體積平均密度；基于該計算數(shù)據(jù)計算獲得對應(yīng)的縱波阻抗值以及縱、橫波速度比值，并進行兩者交匯分析與等凈毛比點和等含水飽和度點連線形成所述交匯圖版。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非均質(zhì)泥砂巖儲層儲量確定方法，其特征在于所述油藏含油氣飽和度為1.0減去所述根據(jù)圖版確定的含水飽和度。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的非均質(zhì)泥砂巖儲層儲量確定方法，其特征在于將儲層有效砂巖厚度與油藏含油氣飽和度進行乘積得到油藏儲量分布，從而確定油田儲層有利的勘探區(qū)域。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種非均質(zhì)泥砂巖儲層儲量確定方法，包括獲得油藏原始地層條件參數(shù)，進行測井?dāng)?shù)據(jù)流體替換得到儲層飽和水時對應(yīng)彈性參數(shù)曲線；基于飽和水測井曲線和統(tǒng)計得到的砂巖儲層和泥巖夾層的泥質(zhì)含量和孔隙度分布函數(shù)，利用巖石物理診斷確定巖石物理模型，并利用邊界理論計算地震尺度下非均質(zhì)油藏彈性參數(shù)變化與含水飽和度和儲層凈毛比關(guān)系，建立模板；利用地震阻抗數(shù)據(jù)計算累積阻抗屬性，并通過建立的模板定量解釋儲層有效砂巖厚度與含油氣飽和度，并乘積得到油藏儲量。本發(fā)明通過地震尺度下彈性參數(shù)計算和圖版建立，并利用地震累積阻抗屬性，實現(xiàn)了非均質(zhì)泥砂巖油藏凈毛比和飽和度的定量評價，達到確定儲量的目的。
文檔編號G01V1/40GK102426390SQ201110322888
公開日2012年4月25日 申請日期2011年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月21日
發(fā)明者李景葉, 王守東, 陳小宏 申請人:中國石油大學(xué)(北京)