一种层序地层格架下多期次叠置扇体的精细刻画方法

摘要

本发明公布了一种层序地层格架下多期次叠置扇体的精细刻画方法，（a）建立工区地层层序格架；（b）在地层格架内部确定扇体边界在地震剖面上的特征；（c）确定扇体边界在测井曲线上的响应特征；（d）通过地震资料和测井资料刻画各条对比剖面上的单期次单个扇体边界；（e）建立骨干对比剖面，重复步骤（b）至步骤（d），确定每一期次砂岩边界点，精确刻画多期次叠置的扇体复合体。本发明充分发挥地震资料和测井资料的优势，综合运用各项资料的优点提高刻画扇体边界的精度，提高到刻画单个扇体的级别。

说明书

技术领域

本发明涉及石油勘探技术领域，具体是指一种层序地层格架下多期次叠置扇体的精细刻画方法。

背景技术

地层格架（stratigraphicframework,stratigraphicarchitecture）是广泛应用于地层序列中各类地层或岩石单位的区域性时空有序排列型式：岩石地层格架（lithostratigraphicframework/architecture）反映地层及岩石单位空间排列型式的；年代地层格架（chronostratigraphicframework/architecture）反映地层或岩石单位时空排列型式的。Steno于1667年论述的沉积地层垂向叠覆、侧向连续、原始水平原理，可以说是原始的地层格架概念；层序地层格架则是当代地层格架概念的典型代表。

本发明涉及的专业概念如下：

（1）地层格架：地层序列中各类地层或岩石单位的区域性时空有序排列型式。

（2）扇体：冲积扇是河流出山口处的扇形堆积体。扇体的平面上一般包括有水道、堤和水道间。纵向剖面上可分为上扇（内扇）、中扇、下扇（外扇）。由于浊积扇砂体一般靠近烃源岩，成群发育，以其有利的生储盖组合条件容易成为有利的油气勘探区域。扇体储集层是油气富集和勘探开发研究的主要储集类型，对扇体的刻画描述和优势相带以及储层内部结构的分析对油气勘探开发具有主要意义。

（3）扇体刻画：通过运用地质、地球物理等多种理论和技术，描述和刻画扇体及其组成部分的形态及分布范围，寻找和落实油气储集的有利部位。

由于扇体的非均质性与旋回性一般比较复杂性，目前传统几种的扇体识别技术均存在的不足，所以目前对扇体的刻画大多停留在定性描述的基础上，无法进行定量的准确描述。

（1）利用地震资料振幅属性的方法：根据砂层组通常呈现强振幅较连续的地震响应特征的特点来刻画扇体，运用地震属性来刻画扇体边界是常用的一种办法，但是由于地震资料的垂向分辨率有限，同时没有在层序地层格架下刻画砂体，对多期次相互叠加发育的扇体在垂向上不能分辨出单个扇体，仅能够刻画一个扇体群或是一个物源发育多套扇体集中发育的边界，精度较低。

（2）利用地震资料频谱分解的方法：地震资料的频谱分解不只是地震资料处理中的一个孤立的处理环节，从采集到叠加、偏移等过程都可能歪曲地震信号原始特征中的有用信息。而这些信息对高精度、高可靠性的资料处理和解释是至关重要的。该方法受到地震资料品质和实际地质情况的限制，对实际资料进行频谱分析需要结合各种资料并联合使用其他处理方法，才能够提高处理的质量以及解释的可靠性。

（3）地震模型正演方法：该方法通过地震资料频谱分解技术将相干属性与地层切片结合起来，运用测井相、沉积相资料，建立地震模型正演，对扇体进行综合预测，该方法对资料依赖程度较高，因此在无井或少井地区无法建立起准确的正演模型，预测精度受限于资料情况，应用范围有限。

（4）地震相分析方法：改方法通过地震相分析来推断沉积环境的变化，确定储层的沉积相带和扇体的分布范围，同时对地震相和沉积相对应关系的确定需要用到测井资料和岩心的观察，对于没有井的地区或是未钻遇特殊地震体的区域比较难判断沉积相带。同时，人为因素较多，且地震资料纵向分辨率有限，精度一般低于20米，因此垂向上难以划分单个厚度小于20米的扇体，对于多期次叠置的扇体只能粗略刻画轮廓，精度较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种层序地层格架下多期次叠置扇体的精细刻画方法，实现是建立了高精度的地层层序格架，在格架内部的约束下刻画砂体，克服了以往技术只能刻画扇体群的问题。同时限制了扇体刻画的范围，提高扇体刻画的精度，在高精度层序格架内部，结合扇体边界的地震和测井资料的相应特征，确定扇体发育边界，刻画单个扇体的发育范围。该技术解决目前的扇体刻画存在的精度较低的问题，达到提高刻画精度的目的。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种层序地层格架下多期次叠置扇体的精细刻画方法，包括以下步骤：

（a）建立工区地层层序格架；

（b）在地层格架内部确定扇体边界在地震剖面上的特征；

（c）确定扇体边界在测井曲线上的响应特征；

（d）通过地震资料和测井资料刻画各条对比剖面上的单期次单个扇体边界；

（e）建立骨干对比剖面，重复步骤（b）至步骤（d），确定每一期次砂岩边界点，精确刻画多期次叠置的扇体复合体。

以上步骤主要是建立了高精度的层序地层格架，限制了刻画扇体的范围，提高了扇体刻画精度，同时结合扇体边界在地震和测井资料上的响应特征，利用地震横行分辨率高的优势、测井资料垂向分辨率高的优势，综合刻画单个扇体，提高扇体在剖面上和平面上描述的精度。

所述的步骤（a）建立工区地层层序格架包括以下步骤：

（a1）在地震地层格架内部，根据自然电位SP测井曲线特征，对SP曲线值进行求导；

（a2）以求得的一阶导数为0而二阶导数不等于0的点、或一阶导数正负值的转换点指示曲线的极大值或极小值,其中一阶导数由正变负表示极大值即波峰,一阶导数由负变正表示极小值即波谷；二阶导数为0而三阶导数不等于0的点、或二阶导数正负的转换点作为曲线的拐点，构建出地层层序格架；其中二阶导数由负变正表示某层下界面位置,二阶导数由正变负表示同一层上界面位置。

该步骤主要是先建立地震地层层序格架，该格架受地震资料限制分辨率较低，一般分辨地层厚度在20m以上。然后在在地震地层格架下，井震结合，建立地震时间域和测井资料深度域之间的关系，运用测井资料在垂向上分辨率高的优势，运用自然电位曲线SP求导反应地层旋回的特征来建立高精度的层序地层格架。相对于现有技术充分运用了地震和测井资料的结合，并且用自然电位SP曲线自动求导的方法来划分沉积旋回，有效的提高了地层格架建立的精度。

所述的步骤（b）在地层格架内部确定扇体边界在地震剖面上的特征包括以下步骤：

（b1）地层厚度突变，同相轴出现断续；

（b2）同相轴出现叠置，振幅突然增强；

（b3）通过井间对比和同相轴变化特征，确定扇体厚度突变的部位。

目前确定扇体边界多运用地震属性来确定，但地震属性存在多解性，且只能在平面确定一个扇体群的范围，该步骤从剖面上在确定扇体边缘的相应特征，然后由剖面推及平面来确定扇体边界。

所述的步骤（c）确定扇体边界在测井曲线上的响应特征包括以下步骤：

（c1）通过测井曲线刻画单井砂岩厚度，并在层序地层格架下进行井间对比；

（c2）确定砂岩厚度的突然增加或减少的变化点。

该技术是在高精度层序地层格架下，从井间对比确定砂体的变化趋势。在井网完善部位，在邻井间一个井距范围内（300m）出现砂体的尖灭或是厚度变化在50%以上则可判断为扇体边界，在井距相对较大部位（大于500m），选用地震资料确定的扇体边界。

所述的步骤（d）通过地震资料和测井资料刻画各条对比剖面上的单期次单个扇体边界包括以下步骤；

（d1）单井井点约束；

（d2）地震资料插值运算；

（d3）在地层层序格局统一约束下，准确刻画各条对比剖面上的单期次单个扇体边界。

在层序地层格架下，运用单个井点刻画边界结合地震插值运算，综合刻画扇体边界，该步骤克服了传统的单用地震或是测井资料刻画扇体的局限性，提高了扇体刻画的精度。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1本发明是一种层序地层格架下多期次叠置扇体的精细刻画方法；

（1）本发明建立了高精度层序地层格架，提高了层序地层格架的精度

本发明先建立地震地层层序格架，该格架受地震资料限制分辨率较低，一般分辨地层厚度在20m以上。然后在在地震地层格架下，井震结合，建立地震时间域和测井资料深度域之间的关系，运用测井资料在垂向上分辨率高的优势，运用自然电位曲线SP求导反应地层旋回的特征来建立高精度的层序地层格架。相对于现有技术充分运用了地震和测井资料的结合，并且用自然电位SP曲线自动求导的方法来划分沉积旋回，有效的提高了地层格架建立的精度。

（2）由于地震资料的垂向分辨率有限，同时没有在层序地层格架下刻画砂体，对多期次相互叠加发育的扇体在垂向上不能分辨出单个扇体，仅能够刻画一个扇体群或是一个物源发育多套扇体集中发育的边界，精度较低。地震资料纵向分辨率有限，精度一般低于20米，因此垂向上难以划分单个厚度小于20米的扇体，对于多期次叠置的扇体只能粗略刻画轮廓，精度较低。本发明充分发挥地震资料和测井资料的优势，综合运用各项资料的优点提高刻画扇体边界的精度，提高到刻画单个扇体的级别。

附图说明

图1为本发明实施例中油井SP地层旋回划分图；

图2为本发明实施例中连井地层层系格架建立图；

图3为本发明实施例中各扇体边界在地震剖面图；

图4为本发明实施例各扇体边界在地震剖面上响应特征确定扇体边界图；

图5为本发明实施例推测扇体边界在平面上的界限图；

图6为本发明实施例井间对比确定扇体边界和叠合部位图；

图7为本发明实施例完成单个扇体刻画示意图；

图8为本发明实施例完成第一期扇体刻画图；

图9为本发明实施例完成第二期扇体刻画图；

图10为本发明实施例完成第三期扇体刻画图；

图11为本发明实施例完成第四期扇体刻画图；。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例

以哈萨克斯坦某油田的一组油层扇体刻画为例，按照本发明一种层序地层格架下多期次叠置扇体的精细刻画方法依次实施以下步骤：

（a1）在地震地层格架内部，根据自然电位SP测井曲线特征，对SP曲线值进行求导；

（a2）以求得的一阶导数为0而二阶导数不等于0的点、或一阶导数正负值的转换点指示曲线的极大值或极小值,其中一阶导数由正变负表示极大值即波峰,一阶导数由负变正表示极小值即波谷；二阶导数为0而三阶导数不等于0的点、或二阶导数正负的转换点作为曲线的拐点，构建出地层层序格架；其中二阶导数由负变正表示某层下界面位置,二阶导数由正变负表示同一层上界面位置；运用自然电位测井曲线SP、地震资料等，确定单个扇体的边界和空间分布：基准面中期旋回的确定是根据自然电位（SP）测井曲线特征并结合已有的岩心柱来划分的；测井曲线是地层记录的一种响应形式，与准层序边界相应的基准面旋回的转换点，在地层记录上是以洪泛泥岩以及相序形式的转换为特征的；因此在测井曲线上，一方面可根据洪泛泥岩的低电阻率、高自然伽马特征识别准层序边界，另一方面也可将测井曲线样式的转换作为参考依据；测井曲线的转换形式，就自然伽马而言，有明显的进积、加积和退积；就自然电位而言，有明显的砂泥岩转换点。如图1所示，根据这些特点和岩心柱上砂泥岩记录在基准面中期旋回的基础上进一步划分出了基准面短期旋回，对比多口井的旋回特征，建立连井的层序格架，如图2所示；

（b）在地层格架内部确定扇体边界在地震剖面上的特征；（b1）地层厚度突变，同相轴出现断续；（b2）同相轴出现叠置，振幅突然增强；（b3）通过井间对比和同相轴变化特征，确定扇体厚度突变的部位。根据各扇体边界在地震剖面上的响应特征刻画扇体边界：地层厚度突变，同相轴出现断续；同相轴出现叠置，振幅突然增强。通过井间对比和同相轴变化特征，找出扇体厚度突变的部位；相位突变如图4所示；由点及面推测扇体边界在平面上的界限如图5所示。

（c）确定扇体边界在测井曲线上的响应特征；（c1）通过测井曲线刻画单井砂岩厚度，并在层序地层格架下进行井间对比；（c2）确定砂岩厚度的突然增加或减少的变化点。如图6所示，从井间对比确定砂体的变化趋势。在井网完善部位，在邻井间一个井距范围内（300m）出现砂体的尖灭或是厚度变化在50%以上则可判断为扇体边界，在井距相对较大部位（大于500m），选用地震资料确定的扇体边界。

（d）通过地震资料和测井资料刻画各条对比剖面上的单期次单个扇体边界；如图7所示，通过地震资料和测井资料完成单个扇体刻画；（d1）单井井点约束；（d2）地震资料插值运算；（d3）在地层层序格局统一约束下，准确刻画各条对比剖面上的单期次单个扇体边界。

（e）建立骨干对比剖面，重复步骤（b）至步骤（d），确定每一期次砂岩边界点，精确刻画多期次叠置的扇体复合体，如图8至图11所示。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质上对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。