普光气田礁滩相复杂孔隙类型储集层渗透率地震预测方法*

礁滩相碳酸盐岩储集层孔隙类型多样,孔—渗关系复杂,由于缺少相应的岩石物理模型,储集层渗透率地震预测一直是一个难题。作者以普光气田为例,通过分析复杂孔隙类型对储集层渗透率的控制作用及不同孔隙类型储集层在常规测井和声学测井上的响应特征,引入反映孔隙形态和连通性的 “孔构参数”表征相似孔隙度样品的岩石物理参数变化;进而建立基于孔构参数的孔隙类型判别标准和不同孔隙类型储集层孔—渗关系模型,对储集层测井渗透率进行精细解释和评价;并通过分析不同孔隙类型储集层的弹性参数与孔构参数的关系,建立起基于孔构参数的岩石物理量版;采用叠前统计学反演方法首先开展孔隙度、孔构参数的地震反演,进一步开展基于孔隙度和孔构参数的渗透率地震反演,实现了复杂孔隙类型储集层渗透率的定量预测。     

礁滩相储集层平面非均质性定量表征技术

受沉积、成岩、构造破裂等作用影响,礁滩相储集层平面非均质性较强,但由于储集层孔隙类型多样,孔—渗关系复杂,储集层渗透率定量预测难度大,加上目前多借用碎屑岩表征参数和表征方法,致使储集层平面非均质性难以定量表征。以普光气田为例,通过分析礁滩相碳酸盐岩储集层非均质性影响因素,运用统计学中的主因子分析方法,优选出颗粒岩厚度百分比、隔夹层个数、孔隙度、基质渗透率、裂缝渗透率五项评价参数;而针对具有复杂孔隙结构特征的礁滩相储集层基质渗透率参数的取值,则引入反映孔隙形态和连通性的"孔构参数",开展储集层渗透率的测井精细解释与地震预测;以四级层序为研究单元级次,优选综合指数法,对井点上储集层非均质参数进行计算;再在传统数理统计方法评价储集层平面非均质性基础上,进一步采用地震预测渗透率反演数据体震控、沉积微相相控的多级约束,运用地质建模技术,定量评价了气田平面非均质性。研究成果较好的指导了气田开发动态分析、措施方案制定等,对气田开发具有重要意义。     

普光地区碳酸盐岩储层孔隙类型测井识别及孔渗关系

普光地区长兴组和飞仙关组碳酸盐岩储层孔隙度与渗透率之间没有严格通用的数学关系,导致储层渗透率计算具有很大困难.通过对该地区测井资料、常规薄片、铸体薄片和岩心物性等资料进行分析,表明碳酸盐岩孔隙类型是影响孔渗关系的主要因素.基于常规测井资料构造出对孔隙结构比较敏感的测井特征:声波时差与密度比值和深浅侧向电阻率比值,可用于对该地区碳酸盐岩孔隙类型进行识别,再针对不同的孔隙类型建立相应的孔渗关系模型,用于计算该地区储层渗透率.实例资料处理结果表明,模型计算渗透率与岩心分析渗透率符合较好,且井间规律具有一致性,基于孔隙结构建立的储层孔隙度与渗透率模型能较好地确定储层渗透率.      

页岩储层裂缝型孔隙定量预测的新方法

裂缝作为有效的储集空间和渗流通道,对于页岩储层具有重要的作用。裂缝研究的难点在于难以像井震结合波阻抗反演一样综合测井和地震信息开展裂缝预测。提出了一种综合测井和地震信息预测裂缝的新思路:首先拓展了SPM软孔模型,把孔隙空间分为硬孔隙、基质孔隙和裂缝型孔隙,建立岩石物理模型,并求取裂缝型孔隙度曲线,通过FMI成像测井曲线证实了裂缝型孔隙度结果的可靠性;然后综合裂缝型孔隙度测井曲线和地震数据,通过多属性神经网络反演预测实现了裂缝型孔隙度的定量预测。研究成果表明,通过和原始测井曲线以及和蚂蚁体等地震几何属性的对比,证明裂缝型孔隙度反演结果比较可靠,可以用来定量解释页岩储层的裂缝发育程度。本研究实现了综合测井曲线和地震信息定量预测页岩储层裂缝发育程度的方法,对于页岩储层定量解释具有重要的意义。     

碳酸盐岩礁滩油气储层地震预测方法探讨

储层结构和孔隙流体预测是目前碳酸盐岩礁滩油气储层地震预测的重点和难点。这里从流体敏感性参数的选择和基于储层结构模拟的孔隙度预测二方面。研究了碳酸盐岩礁滩油气储层的流体识别问题。其中,基于测井资料统计分析和／或岩石物理岩样测试的参数交会图的制作,是优选烃类敏感参数的基础。在单一敏感参数的基础上,构组复合型的流体识别因子,能获得更好的流体识别效果。储层孔隙度预测是这样实现的：首先,对Gassman流体替换方程通过引入近似关系βp-βs≈βp进行简化;然后引入Eshelby—Walsh储层结构参数以获得直接计算孔隙度的表达式;最后,根据弹性反演得到的纵波、横渡阻抗（或纵波、横波速度）等参数,计算得到孔隙度及孔隙流体预测剖面。经实际地震资料的流体预测结果显示,新方法比常规方法预测的精度高。     

基于岩石物理模型的页岩孔隙结构反演及横波速度预测

准确预测储层的等效孔隙纵横比对页岩储层岩石物理建模及横波速度预测具有重要意义。为分析页岩储层孔隙纵横比及预测横波速度,提出了基于岩石物理模型的页岩孔隙纵横比反演及横波速度预测方法。本文首先通过岩石物理模型建立岩石的纵、横波速度与孔隙纵横比、孔隙度和矿物组分等参数之间的定量关系,寻找最佳孔隙纵横比;然后通过使理论预测与实际测量的纵波速度之间误差达到最小的方式反演孔隙纵横比,并以此为约束预测横波速度。实际测井数据反演结果表明,龙马溪组页岩地层的孔隙纵横比稳定,而围岩的孔隙纵横比变化范围较大;说明与围岩相比,页岩的孔隙结构更为稳定。同时,预测得到的页岩横波速度与实测横波速度的误差较小,另外对于缺少矿物组分资料的页岩层段,用平均矿物组分预测得到的横波速度误差仍较小;说明与矿物组分相比,龙马溪组页岩的纵、横波速度对孔隙纵横比参数更敏感。综上所述,利用该方法可预测到较为准确的等效孔隙纵横比和横波速度。     

碳酸盐岩储层渗透率研究现状与前瞻

在塔里木盆地碳酸盐岩储层实际评价工作基础上,结合近期大量发表文献,系统地总结当前碳酸盐岩储层渗透率研究新进展。基于孔隙结构是影响储层岩石渗透率的重要因素,首先论述应用2D/3D数字化成像技术定量地表征岩石孔隙结构;重点讨论将这些孔隙结构参数与储集岩类型的概念相结合,形成一种新的储集岩类型划分方法;接着综述了应用NMR和FMI测井及三维地震评价碳酸盐岩储层渗透率的研究新进展,进一步指出,综合2D/3D数字化成像技术、新储集岩类型划分方法、NMR和FMI测井及三维地震,将是一套新的碳酸盐岩储层渗透率评价思路。     

基于原位渗透率试验反演岩石孔隙度的新方法

为了获取岩石的原位孔隙度,在原位稳态渗透率试验的基础上,建立了以孔隙度和渗透率为主要参数的瞬态气体渗流模型,构造了基于遗传算法的孔隙度反演模型,分别采用原位渗透率试验中获取的岩石渗透率和瞬态压降数据作为已知量和观测数据,形成了基于原位渗透率试验反演岩石孔隙度的新方法。针对某场地的原位渗透率试验数据,分析了孔隙度对压降曲线的影响及孔隙度反演的可行性,编制了并行孔隙度反演程序,在大型计算机上对两个钻孔的孔隙度进行了反演并证明了反演结果的惟一性,最后通过数值模拟和实验室测量验证了反演结果的正确性。作为一种原位试验方法,对岩石及其孔隙结构破坏较小,其孔隙度反演结果比实验室测量法具有更好的区域代表性,反演结果可应用于气体泄漏行为模拟中。     

储层岩石基于物性参数的孔喉体积分布反演模型

体育场支孔喉分布是储层评价的重要研究内容。储层孔隙度和渗透率参数是储层微观孔隙结构特征的宏观综合表现。本文通过对来自我国吐哈、辽河、胜利、鄂尔多斯、四川和加拿大等地区油气田的６５０个砂岩和碳酸岩样品压汞测度资料及物性数据的分析研究,成功发现了对于孔隙性岩石（无论是砂岩还是碳酸盐岩）,岩石孔隙度和渗透度（特别是渗透率）与岩样不同孔喉大小的体积分布有密切的相关性,并首 建立了储层孔喉体积分布反演预测模     

准噶尔盆地玛湖凹陷西斜坡三叠系百口泉组扇三角洲优质储集层预测

针对准噶尔盆地玛湖凹陷西斜坡风南地区三叠系百口泉组扇三角洲砂岩物性空间变化大、优质储集层(孔隙度大于7.4%,渗透率大于0.05×10^-3μm²)预测难的问题,在沉积岩石学、地震沉积学以及地震反演和解释理论指导下,综合利用测井、岩心和三维地震等资料开展了高精度层序地层划分、沉积微相描述和优质储集层地震反演研究。建立了风南井区四级层序地层格架,明确了扇三角洲多期水进水退的充填过程,指出SSQ3和SSQ5是优质储集层的发育层系;识别出扇三角洲平原分流河道、河道间和扇三角洲前缘水下分流水道、河口坝、席状砂等沉积微相,指出扇三角洲平原是优质储集层发育相带;通过应用高分辨层序地层纵向边界和沉积相横向边界约束,进行分层相控叠后地震波阻抗反演,提升储集层预测精度,在SSQ3和SSQ5预测5个优质储集层发育区,提出3口井的井位建议,钻探均获工业油流。     

地震多属性拟测井多参数反演预测煤层顶底板岩石赋水性研究

通过实例介绍利用地震多属性与测井成果联合反演,获得表征煤层顶底板岩石赋水性强弱的拟测井参数体,进而对其进行赋水性分析：首先利用伽马-伽马测井及视电阻率曲线重构岩石视孔隙度曲线,以获得研究区岩石视孔隙度成果;利用测井成果合成地震记录进行精细的地震地质层位标定及采区地震数据的保幅、保真处理;在测井成果约束下进行地震多属性拟测井多参数反演,利用反演成果的高低异常区评价煤层顶底板赋水强弱分区——低波阻抗、低电阻率、高孔隙度分布的区域对应赋水性强的区域,反之为赋水性弱的区域。     

致密砂岩气层的测井评价--以鄂尔多斯盆地大牛地山西组一段气田为例

大牛地气田山西组一段储层的孔隙度和渗透率均低、孔隙结构复杂、非均质性强，具有低压、低产的特征。利用测井资料，采用人工神经网络技术对致密砂岩的岩性进行了识别，共识别出中—粗粒岩屑砂岩、岩屑石英砂岩两种岩性，结合三种孔隙度测井方法进行了孔隙度和渗透率的预测，利用岩电实验资料，建立了储层微观孔隙结构与胶结指数、饱和度指数、岩石弹性力学参数之间的统计关系，获得了有效的饱和度评价参数，提高了饱和度的解释精度。并以压汞、相渗等岩芯分析资料进行了束缚水饱和度的解释，并采用多种交绘图技术，有效地识别了致密砂岩气层。该方法的特点是充分放大测井信息对天然气的响应特征，增强了气层和干层的判别差异。实践表明，上述方法对于鄂尔多斯盆地大牛地气田致密砂岩气层测井评价的符合率达到95％以上。     

针对致密砂岩气储层复杂孔隙结构的岩石物理模型及其应用

针对致密砂岩气储层复杂的微观孔隙结构进行岩石物理建模,在模型中比较了单一孔隙纵横比、双孔隙模型两种表征孔隙结构的表征方式。岩石物理正演分析表明,两种孔隙结构模型均可解释致密砂岩复杂的速度-孔隙度关系。岩石物理反演结果表明,双孔隙模型对测井横波速度的预测精度更高,说明该模型更适用于表征研究区致密砂岩的孔隙结构,反演的软孔比例参数能够反映地层中孔隙结构的非均匀分布。应用双孔隙模型计算致密砂岩地层岩石骨架的弹性模量,与Krief及Pride等传统经验公式相比,该方法考虑了岩石骨架模量与矿物基质、孔隙度和孔隙结构等微观物性因素的关系,理论上更具有严谨性。对致密砂岩骨架模量计算结果的分析表明,少量微裂隙的存在即能够显著影响致密砂岩骨架的弹性性质,同时孔隙空间中的球形孔隙是致密气的主要赋存空间。并且,通过致密砂岩骨架弹性模量,进一步计算了可用于地层评价的Biot系数等岩石物理参数。致密砂岩骨架模量的预测结果可为Gassmann流体替换理论、BISQ孔隙弹性介质理论等岩石物理方法提供关键参数。     

华庆地区长81储层物性下限研究

华庆地区长81储层孔隙结构复杂,非均质性较强,属于典型的低孔—低渗透储层.针对砂岩储层物性孔隙结构特征,结合岩心分析的孔隙度、渗透率与含油岩心饱和度相渗透率的关系等方面进行深入研究,采用经验统计法以及孔隙度、含水饱和度和相渗曲线组合的方法研究得出该储层的物性下限值,孔隙度下限值为6.0％,渗透率下限值为0.08×10-3μm2.     

基于流动单元的砂砾岩储层渗透率测井精细评价

随着南海西部海域的勘探与开发,越来越多的砂砾岩油气藏被发现。但由于研究区域砂砾岩储层孔隙结构复杂,因此,孔隙度基本相同的储层之间渗透率差别很大,并且低渗砂砾岩储层的油水层测井响应特征不明显。针对于此,本文深入分析砂砾岩储层的孔隙结构特征及其对储集层电性的影响,总结不同沉积环境条件下渗透率的分布特征及影响因素。从宏观上看:受近物源的控制,快速堆积的碎屑杂基充填孔隙,储层渗透率表现为低渗特征;由于溶蚀作用改善了孔隙,远物源孔隙连通性较好,渗透率表现为中高渗特征;而压实作用较为强烈的储层则表现为特低渗特征。从微观上看,岩石平均孔喉半径是渗透率的重要内在控制因素。依据不同的沉积环境及孔隙结构特征,采用流动单元分析法,将砂砾岩储层细分为三大类,从而建立了三大类砂砾岩储层渗透率测井解释模型;并采用最能表征储层储集性能的补偿密度、补偿中子、泥质体积分数、地层流动带指数进行模糊聚类分析,得到Fisher线性判别模型。结果显示,流动单元法所建渗透率模型最终预测渗透率相对误差基本保持在50%以内,比传统孔渗模型方法精度更高,在研究区域更具有适用性和准确性。     

基于机器学习和测井数据的碳酸盐岩孔隙度与渗透率预测

准确预测碳酸盐岩储层孔隙度和渗透率对于碳酸盐岩油气藏储层评价具有重要意义。碳酸盐岩储层裂缝与溶孔广泛发育,基于经验公式从测井曲线预测储层孔隙度和渗透率具有较大误差。以中东某碳酸盐岩油藏为研究对象,选取914块取心井岩心,测定孔隙度与渗透率,利用随机森林（RF）、K-近邻（KNN）、支持向量机（SVM）和长短期记忆网络（LSTM）4种不同机器学习方法,通过测井数据进行孔隙度与渗透率预测,优化机器学习参数,筛选出适用于碳酸盐岩油藏的测井孔隙度与渗透率预测方法。研究结果表明：4种机器学习方法预测储层孔隙度结果差异不大,通过调整输入参数种类,可进一步提高孔隙度与渗透率预测效果,当以补偿中子（NPHI）、岩性密度（RHOB）和声波时差（DT）3种测井参数数据作为输入时,基于LSTM的储层孔隙度预测精度最高,孔隙度预测结果均方根误差（RMSE）为4.536 2;由于碳酸盐岩储层的强非均质性,基于机器学习的测井储层渗透率预测效果较差,相对而言,仅以NPHI作为机器学习输入参数时,基于RF的储层渗透率预测精度最高,渗透率预测结果的RMSE为45.882 3。     

利用毛管压力曲线分形分维方法研究流动单元

利用取心井铸体薄片获得的图像资料和毛管压力曲线,通过图像分形几何学方法以分维数的形式定量地表征出了复杂的微观孔隙喉道结构特征,发现能够很好地划分和评价孔隙岩石中油、气、水的渗流差异,可以用于储层微观流动单元表征。文中阐述了岩石微观孔隙喉道结构分形的理论基础、计算方法和应用于表征流动单元的依据。建立了中国西部砾岩低渗透油藏微观孔隙喉道分维数与孔隙度、渗透率之间计算图版,据此在油藏中利用常规测井资料获得的孔隙度、渗透率参数计算微观孔隙喉道分维数,开展全油藏流动单元划分与评价,取得了良好的效果。研究结果表明,利用毛管压力曲线分形分维方法研究储层微观流动单元是一种很有效的途径。     

准噶尔盆地西北缘侏罗系储层

准噶尔盆地西北缘侏罗系陆相碎屑岩储层的岩性差异较大，岩性对物性的控制作用明显。储层的孔隙类型多样，不同类型的孔隙在发育规模、丰度及有效性方面都存在显差异，次生溶蚀孔隙、原生粒间孔隙和残余粒间孔隙是最重要的有效孔隙类型。储层渗透率与孔隙度之间存在较好的半对数相关关系。通过设置一定的孔隙度和渗透率参数界线，对储层储集性能进行评价，将侏罗系储层的孔渗性能划分为5个级别，可与当前流行的砂岩储层孔渗性能分级相对应。通过对大量压汞参数样本的聚类分析，将储层的孔隙结构划分为4个类型。通过各类参数统计及曲线形态对比，对孔隙结构类型进行了定量结合定性的优劣评价。最后，结合孔渗性能级别、储集空间类型、孔隙结构类型、岩性等特征，对准噶尔盆地西北缘侏罗系储层进行了综合分类评价。     

苏里格地区东南部下石盒子组盒8段储层物性特征及其测井解释模型建立

鄂尔多斯盆地苏里格地区盒8段储集层地质特征复杂,测井响应特征多变.开展储层孔隙结构的研究是正确认识储层地质特征的关键,也是测井储层评价中正确建立测井解释模型的前提.基于大量的岩心分析以及试气试产数据,得出该地区主要产气层位盒8段的储层孔隙度和渗透率区间变化范围都很大,说明储层孔隙结构复杂,并可能受裂缝的影响.研究区不同区域沉积体系以及物源的方向呈多样性和差异性,在本区没有建立统一的测井解释模型,采取分区分块的思路分别建立各自的测井解释模型.经验证,用这种方法建立的模型在研究区应用效果良好.     

基于多孔介质弹性理论的碳酸盐岩地层超压预测

碳酸盐岩地层超压预测目前仍然是国内外研究的难点问题。碎屑岩超压预测方法均是建立在明显的超压测井、地震宏观响应规律基础上的经验关系,这些经验性方法不适用于因岩性致密使得超压地球物理响应微弱的碳酸盐岩地层。通过碳酸盐岩样品超压岩石物理模拟实验,分析了在应力-孔隙压力共同作用下岩石中声波速度、弹性参数的变化规律;基于多孔介质弹性理论和广义胡克定律推导并建立了表征孔隙压力与岩石弹性参数定量关系的理论模型,即多孔介质弹性理论的超压预测量化模型。以川东北地区典型碳酸盐岩超压钻井为例,开展了碳酸盐岩地层超压预测应用研究:针对碳酸盐岩地层选择油气水测井综合解释模型获取岩石物性参数;利用Voigt-Reuss-Hill平均模量模型计算岩石基质体积模量,利用Wood模型和Patchy模型计算孔隙流体体积模量,利用BISQ模型计算岩石骨架体积模量,然后通过多孔介质弹性理论量化模型预测超压。预测结果显示预测压力与钻杆实测压力(DST)吻合较好,与泥浆密度换算压力和随钻监测压力变化趋势相近,表明这种基于多孔介质弹性理论的超压预测量化模型是一种解决碳酸盐岩地层超压预测的新途径。