缝洞型储层测井综合评价与流体识别方法研究——以托甫台井区碳酸盐岩储层为例

摘要

塔河油田托甫台井区奥陶系碳酸盐岩地层属于局限台地～开阔台地相沉积，本次研究目的层一间房组地层属于滩间海～生屑、砾屑滩沉积，局部沉积海绵障积礁。奥陶系中上统地层在海西运动早期和晚期经过两次抬升，使地层出露地表，经过严重的风化和剥蚀，因此造成了奥陶系碳酸盐岩储层包括溶蚀孔洞、裂缝和洞穴等多种储集空间，储集空间复杂，导致了储层有很强的非均质性和各向异性。这使得储层的储集性和渗透性变化异常复杂，增加了测井综合评价和流体识别的难度。
　　本文充分利用塔河油田托甫台井区的地质、录井、岩心等资料，依据大量的测井曲线分析，针对奥陶系一间房组非均质性碳酸盐岩储层，研究缝洞型碳酸盐岩储层参数计算方法和储层的岩性、含流体类型的判别方法，并依据这些方法对研究区内的目的层进行测井综合评价，总结缝洞型储层测井综合评价的规律，并建立适用于研究区的测井综合评价系统，解决缝洞型碳酸盐岩储层测井解释和流体识别的难点，提高利用测井技术预测储层和识别储层内流体性质的符合率，降低勘探开发的风险。
　　本次研究主要是针对塔河油田托甫台井区缝洞型碳酸盐岩储层评价亟待解决的问题，从以下几个方面展开研究:
　　1、以岩心薄片分析和录井岩性描述为依据，研究缝洞型碳酸盐岩储层中不同岩性的测井响应特征。
　　2、研究适用于缝洞型碳酸盐岩储层参数计算模型，依据模型准确的计算储层参数。
　　3、采用多种方法挖掘储层岩性在测井响应上的差异，根据不同岩性的测井响应特征，建立岩性识别的方法。
　　4、对奥陶系一间房组储层进行综合评判，建立利用测井资料评价缝洞型碳酸盐岩储层的评价标准。
　　5、基于生产资料和测试资料，采用多种方法判别储层内流体类型，建立适用于缝洞型碳酸盐岩储层流体识别的方法体系。
　　通过本次研究，主要取得了以下几个方面的认识:
　　1、托甫台井区奥陶系一间房组的碳酸盐岩储层普遍含有生屑灰岩和砂屑灰岩，结构有泥晶、微晶、亮晶等多种，由于结构和成份等多种原因，这类灰岩在测井曲线上呈现溶蚀孔洞的特征。但岩心资料上并未见均匀溶蚀的孔洞。说明这类现象是由于含生屑、砂屑灰岩的岩石成份和结构等原因引起的假象，在测井评价中很容易被误认为储层。因此，结合岩心薄片分析资料，运用地质统计学原理，研究各岩性的测井响应特征，综合多种测井信息构建主成分变量，建立自动岩性判别模型，总结储层的岩性响应特征，为储层的识别提供依据。
　　2、缝洞型碳酸盐岩储层含有溶蚀孔洞、裂缝和洞穴等多种储集空间，一般的常规测井解释模型在该类储层中难以适用。为此，我们在详细研究各种储集空间在测井曲线上的响应特征的基础上，建立计算孔洞孔隙度和裂缝孔隙度的双重孔隙介质模型，并根据该模型计算储层参数。
　　3、运用有限元方法正演不同裂缝参数下的双侧向测井响应特征，分析裂缝对双侧向测井的影响。四川石油管理局的水槽实验验证了模拟结果的正确性。并根据高分辨率的微电阻率扫描成像测井，研究成像测井计算的裂缝参数与双侧向的关系。研究表明，双侧向测井与裂缝宽度、裂缝孔隙度和裂缝水动力宽度相关性较好。深侧向电阻率随着裂缝参数的增加呈指数衰减。
　　4、根据岩性分析、裂缝分析和实际的生产资料，将储层分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类，并由此建立储层综合评价的标准模板，并对储层的类型和充填程度进行评价。研究表明:随着充填程度的增加，自然伽玛和深侧向电阻率均增大。利用自然伽玛和深侧向电阻率交会图版可以有效的评价储层的充填程度。
　　5、根据生产测试资料，研究储层的流体性质，综合运用常规交会图法、正态概率分布法、岩石物理参数交会法等方法判断储层中流体的性质，研究表明，正态概率分布法对孔洞型、裂缝-孔洞型和裂缝型储层的流体识别具有良好的效果，但在洞穴型储层当中使用效果较差。纵横波速度比和声波时差交会模板，对于识别流体性质效果较好。同时运用粒子群优化的BP(PSO-BP)神经网络法综合预测储层的流体性质，PSO-BP算法改进了传统的BP算法速度慢、记忆性差、容易陷入局部最优的缺点，是优秀的自动流体识别的方法。
　　通过本次研究，建立一套适合塔河油田托甫台井区奥陶系缝洞型碳酸盐岩储层的测井综合评判标准，并在实际应用中取得了良好的效果，具有较强的实用价值。

目录

声明

摘要

第1章 引言

1．1 选题依据及研究意义

1．2 国内外缝洞型碳酸盐岩储层研究现状

1．3 主要技术思路及研究内容

1．3．1 主要研究内容

1．3．2 研究思路和技术路线

1．4 主要技术难点及创新点

第2章 区域地质概况

2．1 区域地质背景

2．2 地层特征

2．3 储层岩性及储集空间类型

2．3．1 岩石类型

2．3．2 基本储集空间类型

2．4 油气藏流体特征

第3章 缝洞型碳酸盐岩储层参数计算方法研究

3．1 测井曲线环境校正及标准化

3．1．1 测井信息的特点

3．1．2 测井信号的精度和不确定性

3．1．3 测井曲线环境校正方法

3．1．4 测井曲线标准化

3．2 测井处理解释模型的选择

3．2．1 复杂储层双重孔隙结构模型

3．2．2 双孔介质的电阻率测井解释模型

3．3 岩石矿物骨架的确定及孔隙度参数的求取

3．3．1 泥质含量(VSH)的确定

3．3．2 孔隙度的计算

3．3．3 饱和度计算

3．4 应用实例

3．4．1 岩电参数选取

3．4．2 储层处理解释

小结

第4章 缝洞型碳酸盐岩储层岩性识别方法研究

4．1 岩性与物性、含油性的关系

4．1．1 岩性与物性的关系

4．1．2 岩性与含油性的关系

4．2 岩性测井响应特征分析

4．2．1 生屑灰岩电性特征

4．2．2 砂屑灰岩电性特征

4．2．3 泥晶灰岩、泥微晶灰岩、微晶灰岩电性特征

4．2．4 含泥质灰岩的测井响应特征

4．3 岩性识别方法研究

4．3．1 通过直方图统计法识别储层岩性

4．3．2 应用交会图分析法识别岩性

4．3．3 基于主成分分析的岩性识别方法研究

小结

第5章 双侧向测井曲线与裂缝参数的关系

5．1 水槽模型实验结果

5．2 裂缝地层的双侧向视电阻率数值模拟

5．3 微电阻率扫描成像测井与双侧向测井响应的关系

小结

第6章 缝洞型碳酸盐岩储层识别方法研究

6．1 储层测井响应特征及储层分类

6．1．1 储层识别

6．1．2 储层类型及其测井响应特征

6．2 评价参数的提取

6．3 储层分类别评价标准

6．4 储层有效性评价

6．4．1 孔、洞、缝有效性定性评价

6．4．2 各类储层识别及其有效性评价

6．5 储层分布规律分析

6．5．1 一间房组储层纵向分布规律

6．5．2 一间房组储层横向分布规律

小结

第7章 缝洞型碳酸盐岩储层流体识别技术研究

7．1 基于交会图分析法的流体识别

7．1．1 电阻率—孔隙度交会

7．1．2 自然伽马与深侧向交会

7．1．3 深侧向电阻率与深浅双侧向电阻率比值交会

7．2 正态概率分布法

7．2．1 正态分布函数

7．2．2 累计正态分布频率函数

7．2．3 p1／2法识别流体性质的应用

7．3 纵横波速度比与声波时差交会法

7．3．1 岩石物理参数对流体的敏感性分析

7．3．2 纵横波速度比与声波时差交会法识别流体

7．4 基于PSO-BP神经网络算法测储层流体识别

7．4．1 BP神经网络

7．4．2 粒子群优化算法

7．4．3 PSO-BP神经网络算法

7．4．4 应用实例

小结

结论

致谢

参考文献

攻读学位期间取得学术成果