常规测井曲线判别逆断层的方法及装置

摘要

本发明提供一种常规测井曲线判别逆断层的方法，其包含：步骤一：对目标区域内的已知逆断层进行研究，将已知逆断层标定在常规九条测井曲线上；步骤二：基于逆断层的形成原理以及模式图，结合已知逆断层识别及逆断层的成因特点总结逆断层的物质特征；步骤三：基于步骤一以及步骤二的分析结果，确定逆断层上、下盘物质结构与测井曲线响应机理之间的对应关系；步骤四：通过对应关系指导目标区域内的逆断层识别。本发明适用于致密‑超致密储层的逆断层多发区，利用常规九条测井曲线直接识别逆断层，是发现油气和判断此类储层中经济甜点的重要手段，可为提升油气勘探开发效果和降低投资风险提供准确依据；成本低，易于实施，覆盖范围广，可操作性强。

说明书

技术领域

本发明涉及油气田勘探开发技术领域，具体地说，涉及一种常规测井曲线判别逆断层的方法及装置。

背景技术

逆断层是地震构造中断层的一种，为上盘上升，下盘相对下降的断层，主要由水平挤压而形成。至于断层，则是地下岩层受力达到一定强度而发生破裂并沿着破裂面有明显相对移动。在油气勘探开发中，它既可能是油气运移通道，也可能是致密-超致密储层中的局部高渗通道，对于避免勘探开发风险、发现经济产能具有重要意义。

利用测井技术直接发现并识别逆断层，不仅有助于地质研究，而且可能是致密-超致密储层中直接发现经济甜点和避免投资风险的重要手段。传统测井方法识别逆断层依靠成像测井或地层倾角测井，通过识别成像测井中的地层错断以及地层倾角的异常变化判断逆断层，这种方法只能在油田少数重点井中识别和发现逆断层，限于致密储层的勘探开发成本，绝大多数生产井只能测量常规九条测井曲线，对于逆断层多发的含油气区，容易漏掉逆断层，影响地质研究和及时发现经济产能。

因此，本发明提供了一种常规测井曲线判别逆断层的方法及装置。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种常规测井曲线判别逆断层的方法，所述方法包含以下步骤：

步骤一：对目标区域内的已知逆断层进行研究，将所述已知逆断层标定在常规九条测井曲线上；

步骤二：基于逆断层的形成原理以及模式图，结合所述已知逆断层识别及逆断层的成因特点总结逆断层的物质特征；

步骤三：基于所述步骤一以及所述步骤二的分析结果，确定逆断层上、下盘物质结构与测井曲线响应机理之间的对应关系；

步骤四：通过所述对应关系指导目标区域内的逆断层识别。

根据本发明的一个实施例，所述步骤一中具体包含以下步骤：

在进行目标区域内的逆断层识别时，通过逆断层证据链确定目标区域内的所述已知逆断层。

根据本发明的一个实施例，所述逆断层证据链包含但不限于：地震解释确定的逆断层深度位置、录井识别出的地层重复位置以及成像测井识别出的地层错断深度位置。

根据本发明的一个实施例，所述步骤二中具体包含以下步骤：

根据逆断层形成原理以及模式图，结合目标区域逆断层野外露头或目标区域储层研究落实的逆断层物质特征，从原理及目标区域逆断层结构角度，获取逆断层上盘与下盘结构特征以及断面充填物特征。

根据本发明的一个实施例，所述步骤二中具体包含以下步骤：

根据逆断层模式图结合目标区域储层物质分析可知，逆断层上盘在逆冲过程中与下盘摩擦，致使声波时差出现异常响应，异常响应的厚度与上盘的破碎厚度相关；

逆断层下盘受力上盘的挤压以及推覆，岩石压实程度有所增大，下盘邻近断面处，由于压实强度增加，引起断面下方出现局部压实引起的低声波现象，该现象与上盘的声波异常完全相反；

在断面处，由于逆断层的形成，会填充与目标区域岩石类型不同的物质，导致自然伽马的局部突变。

根据本发明的一个实施例，所述步骤三中具体包含以下步骤：

在已标定所述已知逆断层的常规九条测井曲线上寻找逆断层上、下盘物质结构与测井曲线响应机理之间的物质专属关系。

根据本发明的一个实施例，所述步骤三中具体包含以下步骤：

建立所述已知逆断层的上、下盘物质结构特征与声波时差及自然伽马的测井响应结构特征的对应关系。

根据本发明的一个实施例，所述步骤四中具体包含以下步骤：

在常规九条测井曲线上寻找自然伽马突变的深度位置；

若在所述深度位置之上可见声波时差宽幅增高，并且在所述深度位置之下，可见声波时差降低且低于邻近储层，则判定为逆断层。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种存储介质，其包含用于执行如上任一项所述的方法步骤的一系列指令。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种常规测井曲线判别逆断层的装置，通过如上任一项所述的方法进行逆断层判别，所述装置包含：

研究模块，其用于对目标区域内的已知逆断层进行研究，将所述已知逆断层标定在常规九条测井曲线上；

总结模块，其用于基于逆断层的形成原理以及模式图，结合所述已知逆断层识别及逆断层的成因特点总结逆断层的物质特征；

关系模块，其用于基于所述研究模块以及所述总结模块的分析结果，确定逆断层上、下盘物质结构与测井曲线响应机理之间的对应关系；

指导模块，其用于通过所述对应关系指导目标区域内的逆断层识别。

本发明提供的常规测井曲线判别逆断层的方法及装置能够适用于致密-超致密储层的逆断层多发区，利用常规九条测井曲线直接识别逆断层，是发现油气和判断此类储层中经济甜点的重要手段，可为提升油气勘探开发效果和降低投资风险提供准确依据；本发明原理通俗易懂，成本低，易于实施，覆盖范围广，可操作性强。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例共同用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1显示了根据本发明的一个实施例的常规测井曲线判别逆断层的方法流程图；

图2显示了根据本发明的一个实施例的川西南某井的过井地震剖面图；

图3显示了根据本发明的一个实施例的川西南某井的逆断层成像识别图；

图4显示了根据本发明的一个实施例的逆断层成因分析模式图；

图5显示了根据本发明的一个实施例的逆断层的常规测井曲线识别与标定图；

图6显示了根据本发明的一个实施例的某井逆断层的常规测井曲线识别图；以及

图7显示了根据本发明的一个实施例的常规测井曲线判别逆断层的装置结构框图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合附图对本发明实施例作进一步地详细。

逆断层是流体运聚及局部渗流的关键因素。查阅我国文献目前还缺乏利用常规九条测井曲线系统、准确识别逆断层的技术方法。虽然根据少数地震解释结合录井资料，也有可能在常规九条测井曲线中标定出逆断层，但反过来，利用常规九条测井曲线识别逆断层标定地震和录井却很难实现，其原因就是缺乏测井识别依据。

本发明的目的是针对致密-超致密储层的逆断层多发区，利用常规九条测井曲线直接识别逆断层，实现发现油气和判断此类储层中经济甜点的重要手段，提升油气勘探开发效果和降低投资风险。

图1显示了根据本发明的一个实施例的常规测井曲线判别逆断层的方法流程图。

如图1所示，在步骤S101中，对目标区域内的已知逆断层进行研究，将已知逆断层标定在常规九条测井曲线上。

在一个实施例中，在步骤S101中，在进行目标区域内的逆断层识别时，通过逆断层证据链确定目标区域内的已知逆断层。具体来说，逆断层证据链包含但不限于：地震解释确定的逆断层深度位置、录井识别出的地层重复位置以及成像测井识别出的地层错断深度位置。

具体来说，在步骤S101中进行目标区域已知逆断层的确定与标定。通过地震解释确定的逆断层深度位置、录井识别出的地层重复位置及成像测井识别出的地层错断深度等研究成果形成确定的逆断层证据链，将上述结果标定在常规九条测井曲线上。

如图1所示，在步骤S102中，基于逆断层的形成原理以及模式图，结合已知逆断层识别及逆断层的成因特点总结逆断层的物质特征。

在一个实施例中，在步骤S102中，根据逆断层形成原理以及模式图，结合目标区域逆断层野外露头或目标区域储层研究落实的逆断层物质特征，从原理及目标区域逆断层结构角度，获取逆断层上盘与下盘结构特征以及断面充填物特征。

进一步地，根据逆断层模式图结合目标区域储层物质分析可知，逆断层上盘在逆冲过程中与下盘摩擦，致使声波时差出现异常响应，异常响应的厚度与上盘的破碎厚度相关。

进一步地，逆断层下盘受力上盘的挤压以及推覆，岩石压实程度有所增大，下盘邻近断面处，由于压实强度增加，引起断面下方出现局部压实引起的低声波现象，该现象与上盘的声波异常完全相反。

进一步地，在断面处，由于逆断层的形成，会填充与目标区域岩石类型不同的物质，导致自然伽马的局部突变。

如图1所示，在步骤S103中，基于步骤101以及步骤102的分析结果，确定逆断层上、下盘物质结构与测井曲线响应机理之间的对应关系。

在一个实施例中，在步骤S103中，在已标定已知逆断层的常规九条测井曲线上寻找逆断层上、下盘物质结构与测井曲线响应机理之间的物质专属关系。进一步地，建立已知逆断层的上、下盘物质结构特征与声波时差及自然伽马的测井响应结构特征的对应关系。

具体来说，在步骤S103中，研究逆断层成因机理与测井曲线响应的专属关系识别与确定。根据步骤S101以及步骤S102的分析结果，进一步在常规九条测井曲线的逆断层深度处研究，寻找逆断层上、下盘物质结构与测井曲线响应机理之间的物质专属关系，通过上述的深入分析，研究并推导已识别出的特殊测井响应特征结构是否与逆断层的成因具有关联性。

如图1所示，在步骤S104中，通过对应关系指导目标区域内的逆断层识别。

在一个实施例中，在步骤S104中，在常规九条测井曲线上寻找自然伽马突变的深度位置；若在深度位置之上可见声波时差宽幅增高，并且在深度位置之下，可见声波时差降低且低于邻近储层，则判定为逆断层。

在一个实施例中，根据常规九条测井曲线特殊测井响应与逆断层成因机理及成因结构之间的关联性成果，就可以利用常规九条测井曲线针对研究区域开展广泛的逆断层识别。

具体来说，在步骤S104中基于常规九条测井曲线直接识别逆断层。明确常规九条测井曲线特殊测井响应与本区域逆断层成因机理及成因结构之间的这种关联性，并将之形成利用常规九条测井曲线识别逆断层的技术方法，利用该方法指导研究区域的逆断层识别与系统研究。

本发明还提供一种存储介质，其包含用于执行如上任一项所述的方法步骤的一系列指令。

综上，利用已知逆断层标定常规九条测井曲线的具体位置，以逆断层上、下盘形成的机理差异原理以及断面充填物质的测井响应特征为依据，寻找上述原理在常规九条测井曲线的对应响应特征(弄清测井特征与逆断层地质成因机理的专属关系)无疑是从一个全新角度，直接利用常规九条测井曲线识别和发现逆断层的新途径，对于拓宽测井曲线识别逆断层具有现实意义。

图2为川西南某井的过井地震剖面图。在地震剖面图中，在5100米之下可见清晰的过井断层，为该井须家河组发育断裂的地震识别依据。

图3中根据该井成像解释成果，在5124-5125米之间发现地层明显错断。错断面之下可见层状叠置的连续沉积地层；错断面之上可见与断裂破碎相关的各种砾石，成像测井解释提供了清晰的断裂特征，清晰佐证了图2中地震剖面对断层的判断。

根据图4所示的逆断层模式图，结合研究区域储层物质分析可知，逆断层上盘在逆冲过程中与下盘摩擦，容易形成局部破碎，这种局部破碎很容易引起声波时差出现异常响应，并且这种异常响应的厚度(或异常变化带)将与断层上盘破碎的厚度有关；断层下盘受力上盘的挤压、推覆，岩石压实程度会有所增大，下盘邻近断面处，由于压实强度增加，与之相对的将是断面下方出现局部压实引起的低声波现象，该现象与上盘的声波异常完全相反；在断面处，川西须家河组以致密碎屑岩为主，因此常充填有砂、泥物质，如果断面两边均为砂岩储层，其中泥质的存在会引起自然伽马的局部增高。

根据逆断层成因模式，结合研究区储层物质特征，构建出研究区逆断层地质成因机理与测井曲线的响应专属关系。根据这种专属关系，可以实现仅仅依靠九条常规测井曲线直接识别逆断层。

图5为钻遇川西南某井须二段地层，图5中5124-5125米之间有一介于两个砂层之间的薄层界面，该界面自然伽马值略高于砂岩，远低于泥岩，显然与多种物质的混杂堆积可构成成因解释关系；该薄层界面之上录井见多处须三段黑色页岩地层重复，进一步佐证该处钻遇逆断层。

断面之上的砂岩中可见声波时差显著增高，并具有一定厚度，这又与地层破碎的声波时差(地层破碎引起声波时差衰减，导致时差增高)可构成成因解释；该薄层界面之下的声波时差明显低于邻近砂岩储层，这与断层下盘受力上盘的挤压、推覆，岩石压实强度增大可构成成因解释。可见，该处声波时差的异常变化结构均与逆断层的成因吻合，可构成成因解释。因此可确认，该处声波时差及自然伽马的测井响应结构特征专属于逆断层，并与逆断层成因机理吻合。

图6中逆断层的各种成因特征在常规九条测井曲线中也具有结构对应特征。一是4764米处自然伽马小幅增高，这可能与断面处充填泥质有一定关系；在该深度之上，可见声波时差值宽幅增高，这可能与地层破碎的声波时差特征有成因关系；在该深度之下，可见声波时差降低，且低于邻近砂岩储层。

以上这些测井曲线的特殊变化结构均与逆断层的结构特征构成成因关联，显然该井钻遇逆断层。该段地层早期气测录井显示差，测井未解释气层，虽然早期测试产量不高，但累产气目前已数千万方。可见，如果此类含气逆断层被漏识别了，也容易造成测井解释失误，影响气层的及时发现。

实际应用中，本发明在四川盆地川西地区须家河组应用效果较好，实现了常规九条测井曲线直接识别逆断层。

图7显示了根据本发明的一个实施例的常规测井曲线判别逆断层的装置结构框图。如图7所示，常规测井曲线判别逆断层的装置700通过如上任一项所述的方法进行逆断层判别，常规测井曲线判别逆断层的装置700装置包含：研究模块701、总结模块702、关系模块703以及指导模块704。

研究模块701用于对目标区域内的已知逆断层进行研究，将已知逆断层标定在常规九条测井曲线上。

总结模块702用于基于逆断层的形成原理以及模式图，结合已知逆断层识别及逆断层的成因特点总结逆断层的物质特征。

关系模块703用于基于研究模块以及总结模块的分析结果，确定逆断层上、下盘物质结构与测井曲线响应机理之间的对应关系。

指导模块704用于通过对应关系指导目标区域内的逆断层识别。

综上，本发明提供的常规测井曲线判别逆断层的方法及装置能够适用于致密-超致密储层的逆断层多发区，利用常规九条测井曲线直接识别逆断层，是发现油气和判断此类储层中经济甜点的重要手段，可为提升油气勘探开发效果和降低投资风险提供准确依据；本发明原理通俗易懂，成本低，易于实施，覆盖范围广，可操作性强。

应该理解的是，本发明所公开的实施例不限于这里所公开的特定结构、处理步骤或材料，而应当延伸到相关领域的普通技术人员所理解的这些特征的等同替代。还应当理解的是，在此使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，而并不意味着限制。

说明书中提到的“一个实施例”或“实施例”意指结合实施例描述的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，说明书通篇各个地方出现的短语“一个实施例”或“实施例”并不一定均指同一个实施例。

虽然本发明所公开的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所公开的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。