一种获得碳酸盐岩储层储集空间体积的方法

摘要

本发明提供了一种获得碳酸盐岩储层储集空间体积的方法，其具体步骤包括：对待测工区的地震信号进行校正和保幅处理，进行叠前时间偏移，经过叠前纵波速度的反演，获得三维地震速度体，在所述速度体中根据速度值进行颜色填充的方法显示速度剖面，进行目的层位标定和解释；再寻找目的层段地震纵波速度异常区，确定储层发育的大致位置；根据计算出的孔隙度值拟合出其与纵波速度Vp之间的定量关系；根据该定量关系将速度体计算转换为孔隙度体；并结合解释出的储层顶底界面，计算所得的孔隙度和对应边界，最终计算得到待测工区储层空间的体积。从而可以在油田生产之前即时获得较准确的油气藏储量。

说明书

技术领域

本发明涉及一种获得碳酸盐岩储层储集空间体积的方法，尤其是涉及 获得碳酸盐岩储层的油气储量体积的方法。

背景技术

近年来，碳酸盐岩逐渐成为油气勘探的重要新领域，国内碳酸盐岩油 气田通常埋藏深，储层成因复杂，包括同生期和准同生期岩溶作用、表生 岩溶作用和埋藏岩溶作用。不同地质背景下和不同成因形成的储层类型多 种多样，主要包括洞穴型、孔洞型、裂缝型和裂缝-孔洞型这四类。各类 储层的生产措施和产量差别较大，目前经济效益最佳的储层类型是洞穴型 储层，所谓的洞穴型碳酸盐岩储层并不是无充填的洞穴，而是地下深部岩 层经过挤压垮塌以后被各种杂乱堆积的角砾碎屑和流体充填的洞穴状岩 体。如图1所示，在致密灰岩1中，在箭头2所示位置发生塌陷和断裂，挤压 垮塌的角砾碎屑和流体堆积形成岩溶洞穴3。

勘探初期，应用常规地震属性预测技术确定储层的大致发育位置即可 满足生产需求。但碳酸盐岩储层非均质性强，勘探实践证明，同一区块的 相邻不同油井的储层类型和流体类型都可能有巨大的差异，实际开发工作 更是提出了“一井一藏”的高要求，因此需要针对每口井进行储集空间计算， 以计算单井和区块的储量，满足地质评估需要。

计算油气藏的储量的方法通常分为静态法和动态法两大类，对于均值 性较强的砂岩油气藏，孔隙度等参数容易确定，这两类方法均可获得较准 确的储量。但碳酸盐储层类型和物性参数都较难确定，传统的基于均值介 质模型的静态储量计算方法难以获得准确的储量。动态法计算碳酸盐岩油 藏储量，无论是油藏数值模拟法还是经验统计法，均需要油藏稳产相当一 段时期后，才可根据生产时期取得的动态资料进行历史匹配和预测，这种 时间滞后性不能满足勘探早期单井的储量评估和生产措施决策的工作需 求。

发明内容

针对碳酸盐储层的非均值性，测井资料能够准确地刻画出井眼附近储 层物性的纵向变化。研究表明对于单井小范围的储层而言，各种弹性参数 测井(声波和密度等)之间具备确定的关系。而应用这种定量关系，就可 以将地震资料和测井资料建立联系，从而可以有效地发挥地震资料横向预 测范围大的优势，求得地质体在三维空间的物性参数分布情况。

基于上述地震参数和测井参数存在的定量关系，本发明提出了一种获 得碳酸盐岩储层储集空间的方法，以解决现有技术中存在的缺陷，从而获 得更准确的单井和区块储量，满足地质评估需要。

本发明提供的方法步骤包括：

1)在待测工区布设信号激发装置和接收装置，用所述信号激发装置产 生测量用地震纵波，用接收装置采集地震纵波传输地震信号。

2)对所述地震信号进行校正和保幅处理，并进行叠前时间偏移。

3)进行叠前纵波速度的反演，获得三维地震速度体，在所述速度体中 根据速度值进行颜色填充的方法显示速度剖面，结合所述工区前期钻井资 料进行目的层位标定和解释。

4)对所述速度剖面进行逐条观察和检视，寻找目的层段地震纵波速度 异常区，确定储层发育的大致位置。其中所述的地震纵波速度异常区优选 包括：纵波速度轴叠置成串珠状、纵波速度轴排列成丘状或速度值突减等。

5)应用测井曲线中的密度值DEN计算出孔隙度值POR。优选通过下列 公式进行计算，公式为：

POR＝(2.71-DEN)/1.71

其中2.71是灰岩骨架密度值，1.71是岩石骨架值与底层水密度值的差 值。

6)根据步骤5)算出的孔隙度值拟合出其与纵波速度V_p之间的定量关 系；根据该定量关系将速度体计算转换为孔隙度体。所述拟合优选为投点 法拟合，获得孔隙度值POR和纵波速度V_p之间的定量关系满足公式：

POR＝a*V_p+b

其中a、b为拟合直线的对应系数。

7)在叠前反演的速度剖面上解释出储层的顶底界面作为计算边界。优 选为人工解释确定。

8)根据上述计算所得的孔隙度和对应边界计算得到待测工区储层的体 积V。优选采用积分方法进行计算，优选积分公式为：

$V=\underset{i=1}{\overset{N}{\Sigma }}{a}_i{h}_i{p}_i$

其中N为储层顶底内包含的体素个数，a_i是每个体素的面积，h_i是每个体 素的高度，p_i是每个体素的孔隙度。

本发明提供的方法综合地震资料和测井资料确定碳酸盐储层的物性参 数，将地球物理反演应用到油藏储量计算中，进而确立碳酸盐岩储层物性 的空间分布情况，应用体素积分计算总体积的方法则克服了储层非均质性 和不规则边界的影响。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部 分，并不构成对本发明的限定。在附图中：

图1是本发明获得碳酸盐岩储层储集空间体积的方法一实施例的流程图；

图2是本发明获得碳酸盐岩储层储集空间体积的方法一实施例的洞穴型 碳酸盐岩储层模型示意图；

图3是本发明获得碳酸盐岩储层储集空间体积的方法一实施例的叠前反 演速度(Vp)剖面；

图4是本发明获得碳酸盐岩储层储集空间体积的方法一实施例的测井孔 隙度和测井声波时差拟合曲线。

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明白，下面结合实施方式 和附图，对本发明做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施方式及其 说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

根据本发明提供的方法，以洞穴型碳酸盐岩储层为例进行说明。

请参阅图1，图1是本发明获得碳酸盐岩储层储集空间体积的方法一实施 例的流程图；

步骤110：在待测工区布设信号激发装置和接收装置，用所述信号激发 装置产生测量用地震纵波，用接收装置采集地震纵波传输地震信号。

步骤120：对所述地震信号进行校正和保幅处理，并进行叠前时间偏移。

步骤130：进行叠前纵波速度的反演，获得三维地震速度体，在所述速 度体中根据速度值进行颜色填充的方法显示速度剖面，结合所述工区前期 钻井资料进行目的层位标定和解释。

步骤140：对所述速度剖面进行逐条观察和检视，寻找目的层段地震纵 波速度异常区，确定储层发育的大致位置。其中所述的地震纵波速度异常 区优选包括：纵波速度轴叠置成串珠状、纵波速度轴排列成丘状或速度值 突减等。

步骤150：应用测井曲线中的密度值DEN计算出孔隙度值POR。优选通 过下列公式进行计算，公式为：

POR＝(2.71-DEN)/1.71

其中2.71是灰岩骨架密度值，1.71是岩石骨架值与底层水密度值的差 值。

步骤160：根据步骤150计算出的孔隙度值拟合出其与纵波速度Vp之间 的定量关系；根据该定量关系将速度体计算转换为孔隙度体。所述拟合优选 为投点法拟合，获得孔隙度值POR和纵波速度Vp之间的定量关系满足公式：

POR＝a*V_p+b

其中a、b为拟合直线的对应系数。

步骤170：在叠前反演的速度剖面上解释出储层的顶底界面作为计算边 界。优选为人工解释确定。

步骤180：根据上述计算所得的孔隙度和对应边界计算得到待测工区储 层的体积V。优选采用积分方法进行计算，优选积分公式为：

$V=\underset{i=1}{\overset{N}{\Sigma }}{a}_i{h}_i{p}_i$

其中N为储层顶底内包含的体素个数，a_i是每个体素的面积，h_i是每个体 素的高度，p_i是每个体素的孔隙度。

在本实施例中，洞穴型碳酸盐岩储层并不是无充填的洞穴，而是地下深 部岩层经过挤压垮塌以后被各种杂乱堆积的角砾碎屑和流体充填的洞穴状岩 体。如图2所示，图2是本发明获得碳酸盐岩储层储集空间体积的方法一实 施例的洞穴型碳酸盐岩储层模型示意图。在致密灰岩1中，在箭头2所示位 置发生塌陷和断裂，挤压垮塌的角砾碎屑和流体堆积形成岩溶洞穴3。

以下参照附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。

以塔里木盆地某地震三维工区为例，验证本发明所述的方法。

首先，在地震三维工区通过布设信号激发装置和接收装置，用所述信号 激发装置产生测量用地震纵波，用接收装置采集地震纵波传输地震信号。

然后，对记录下的地震信号进行各种常规校正和保幅处理，并进行叠前 时间偏移。

接着，在经过叠前时间偏移的地震数据导入到地震解释反演软件平台中， 优选应用Jason等软件。根据图3中所示的A井的声波时差制作合成记录， 将测井层位和地震层位对应起来，并在地震解释模块中完成剖面上层位解释。 本实施例中解释了三个地震层位：TS_1k1-3、TO_3t和TO_{1-2y_2}，分别对应志留系 柯坪塔格组底部界线、奥陶系一间房组底部界线和奥陶系鹰山组第二段底部 界线，各地层命名采用塔里木盆地通用名，其中一间房组底部界线是不整合 面，洞穴型储层易发育在此界面附近。再应用反演模块进行叠前纵波速度的 反演，获得三维地震速度体，在所述速度体中根据速度值进行颜色填充的方 法显示速度剖面，速度剖面采用颜色填充。其中附图标记4指示的是洞穴边 界。

再然后，在Jason软件的地震解释模块中，对工区内地震速度剖面进行逐 条观察和检视，寻找目的层段的地震速度异常区，例如TO_3t至其下300ms。 如图3所示，在测线L500地震剖面上，TO_3t至3940ms时间深度段内，可以 看到一明显的“丘状”低速异常区，该速度异常区指示着碳酸盐岩储层的位 置。从而确定储层发育的大致位置。

上述步骤中所述的地震纵波速度异常区常见特征包括：纵波速度轴叠置 成串珠状、纵波速度轴排列成丘状和速度值突减等。

接着，根据公式POR＝(2.71-DEN)/1.71，将测井曲线中的密度值(DEN) 转换成孔隙度值(POR)。其中：2.71是灰岩骨架密度值，1.71是岩石骨架值 与底层水密度值的差值。采用投点法拟合出孔隙度值和纵波速度V_p(声波时 差)之间的定量关系，如图4所示，横坐标为纵波速度V_p，纵坐标为孔隙度。

其中，POR＝a*V_p+b，拟合求得a＝1.01，b＝0.001；

上述公式的计算可以使用任何计算软件，例如微软公司的EXCEL软件。

然后，根据上述步骤中拟合出的POR和V_p之间的关系，将反演所得的速 度体转换为孔隙度体。

然后，在反演的速度剖面上根据充填的颜色识别出低速异常区，即储层 发育区，人工解释出储层的顶底界面，作为计算边界。

在上述步骤工作基础上，使用积分方法计算出储层的体积，计算公式为：

$V=\underset{i=1}{\overset{N}{\Sigma }}{a}_i{h}_i{p}_i$

其中：N为储层顶底内包含的体素个数，a_i是每个体素的面积，h_i是每个 体素的高度，p_i是每个体素的孔隙度。

上述实施例所计算出的A井钻遇的洞穴型油藏面积约为0.037km²，进而 计算出油藏体积约为4.06×10⁴m³。

作为比较例，上述实施例中测量的工区根据背景技术中所述的传统动态 法计算所得的单井油藏储量为4.17×10⁴m³。由此可以明确看出本发明所述方 法所得的结果与传统的动态法结果接近，说明这种计算方法准确程度较高， 同时更具备时效性，无需像动态法一样需要稳产一段时间才能获得相应储层 的储量。

上诉涉及地震反演及解释、测井数据的处理流程，都是本技术领域的通 常分析手段，使用本领域中常用且通用的软件完成。

本发明所涉及的技术可用于能从地震剖面上直接识别出来的各种类型， 除了上述实施例中的洞穴型，还可以用于孔洞型、裂缝型和裂缝-孔洞型等 其他地质类型的碳酸盐岩储层的储集空间的计算。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了 进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已， 并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任 何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。