一種構(gòu)造成因泥巖裂縫預(yù)測方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種構(gòu)造成因的泥巖裂縫預(yù)測方法，屬于石油勘探開發(fā)【技術(shù)領(lǐng)域】。包括以下步驟：（1）對泥巖裂縫進(jìn)行評價分級；（2）確定泥巖裂縫待預(yù)測范圍；（3）得到待預(yù)測區(qū)目標(biāo)層常規(guī)地質(zhì)構(gòu)造數(shù)據(jù)；（4）編制待預(yù)測區(qū)局部構(gòu)造形變圖；（5）建立局部構(gòu)造形變圖與泥巖裂縫之間的關(guān)系；（6）圈定泥巖裂縫發(fā)育范圍。本發(fā)明將常規(guī)地質(zhì)構(gòu)造分解為區(qū)域構(gòu)造背景、局部構(gòu)造形變和隨機性因素三部分，通過趨勢面代替區(qū)域構(gòu)造背景、濾波方法消除隨機性因素，突出局部構(gòu)造形變產(chǎn)生的微曲率變化，從而預(yù)測由構(gòu)造應(yīng)力變化導(dǎo)致的泥巖裂縫發(fā)育區(qū)，為泥巖裂縫油氣藏的勘探開發(fā)提供了快捷、有效的技術(shù)手段，其預(yù)測吻合率高、研究周期短、低成本。
【專利說明】一種構(gòu)造成因泥巖裂縫預(yù)測方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種構(gòu)造成因的泥巖裂縫預(yù)測方法，屬于石油勘探開發(fā)【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]近年來國內(nèi)外大量泥巖裂縫油氣藏不斷發(fā)現(xiàn)表明，泥巖裂縫油氣藏已逐漸成為一個重要的油氣勘探開發(fā)新領(lǐng)域。泥巖地層中裂縫的大量發(fā)育不僅為油氣的賦存提供了有效的儲集空間，同時也改善了地層的滲透率，泥巖裂縫的發(fā)育程度和分布范圍是該類油氣藏勘探開發(fā)重要指標(biāo)。如何通過已知的資料，進(jìn)行泥巖裂縫預(yù)測，對于泥巖裂縫油氣藏勘探開發(fā)部署具有重要意義。
[0003]目前國內(nèi)外現(xiàn)有裂縫預(yù)測方法主要針對砂巖儲層裂縫和碳酸鹽巖儲層裂縫，主要有兩類:(I)通過地震資料體曲率計算來預(yù)測裂縫，這種方法受地震資料噪音影響較大，主要適用于曲率較大的砂巖和碳酸鹽裂縫預(yù)測，而對于只具有微曲率的低幅背斜和鼻狀構(gòu)造等構(gòu)造形變成因的泥巖裂縫預(yù)測精度低、適用性差；(II)利用地震資料疊前縱波方位各向異性預(yù)測裂縫，這種方法計算繁瑣復(fù)雜、研究時間耗費長(約需要半年時間)，要求三維地震資料具有高覆蓋次數(shù)、高品質(zhì)和方位角分布均勻，成本高，且對于薄層精度較低，其適用性受到很大局限。由于泥巖裂縫儲層與砂巖儲層在成因、儲集空間、地球物理特征等方面具有很大的差異，因此，現(xiàn)有儲層預(yù)測方法難以滿足泥巖裂縫儲層預(yù)測的需要。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有方法受地震資料噪音影響大、研究周期長、成本高等缺陷，提供一種由構(gòu)造成因的泥巖裂縫預(yù)測方法。
[0005]本發(fā)明包括以下步驟:
[0006]1.獲取待預(yù)測工區(qū)的地震成果數(shù)據(jù)、分析化驗數(shù)據(jù)、鉆井資料、測井資料，對泥巖裂縫進(jìn)行評價分級；
[0007]2.利用具有富含有機質(zhì)泥巖和富含脆性礦物特征相帶，確定泥巖裂縫待預(yù)測范圍:
[0008]2.1具有富含有機質(zhì)泥巖特征相帶的確定:利用上述步驟I獲取的分析化驗數(shù)據(jù)和鉆井、測井資料確定富含有機質(zhì)泥巖相帶；
[0009]2.2具有富含脆性礦物特征相帶的確定:在由步驟2.1確定的富含有機質(zhì)泥巖的相帶內(nèi)，利用步驟I中的分析化驗數(shù)據(jù)和測井資料圈定富含脆性礦物的相帶；
[0010]2.3利用步驟2.2確定的富含脆性礦物的相帶來劃定待預(yù)測工區(qū)內(nèi)的泥巖裂縫待預(yù)測區(qū)域；
[0011]3.利用地震成果數(shù)據(jù)，在待預(yù)測工區(qū)目標(biāo)層準(zhǔn)確層位標(biāo)定基礎(chǔ)上，進(jìn)行目標(biāo)層地質(zhì)構(gòu)造精細(xì)解釋，得到待預(yù)測區(qū)目標(biāo)層常規(guī)地質(zhì)構(gòu)造數(shù)據(jù)；
[0012]4.編制待預(yù)測區(qū)局部構(gòu)造形變圖:
[0013]4.1利用多項式函數(shù)擬合法或構(gòu)造圖多次平滑法，對上述步驟3的目標(biāo)層常規(guī)地質(zhì)構(gòu)造數(shù)據(jù)進(jìn)行趨勢面分析處理，趨勢面代替區(qū)域構(gòu)造背景，得到反映待預(yù)測區(qū)構(gòu)造背景數(shù)據(jù)；
[0014]4.2利用步驟3中生成的待預(yù)測區(qū)目標(biāo)層常規(guī)地質(zhì)構(gòu)造數(shù)據(jù)減去上述步驟4.1中得到的待預(yù)測區(qū)構(gòu)造背景數(shù)據(jù)，即可得到反映待預(yù)測區(qū)局部構(gòu)造形變數(shù)據(jù)；
[0015]4.3將步驟4.2中得到的待預(yù)測區(qū)反映局部構(gòu)造形變數(shù)據(jù)，通過平滑濾波消除其隨機性因素數(shù)據(jù)，得到平滑后的待預(yù)測區(qū)局部構(gòu)造形變數(shù)據(jù)，利用該數(shù)據(jù)成圖，即可得到反映待預(yù)測區(qū)局部構(gòu)造形變的圖形；
[0016]5.建立步驟4.3中得到的待預(yù)測區(qū)局部構(gòu)造形變圖形與步驟I中的測井資料識別的泥巖裂縫分級之間關(guān)系，將局部構(gòu)造形變圖形轉(zhuǎn)化為目標(biāo)層泥巖裂縫發(fā)育程度預(yù)測圖，并圈定泥巖裂縫發(fā)育范圍。
[0017]本發(fā)明通過待預(yù)測工區(qū)目標(biāo)層常規(guī)地質(zhì)構(gòu)造數(shù)據(jù)進(jìn)行趨勢面分析處理得到的趨勢面數(shù)據(jù)代替區(qū)域構(gòu)造背景數(shù)據(jù)，由常規(guī)地質(zhì)構(gòu)造數(shù)據(jù)與趨勢面數(shù)據(jù)相減得到局部構(gòu)造形變數(shù)據(jù)，將常規(guī)地質(zhì)構(gòu)造數(shù)據(jù)分解為構(gòu)造背景數(shù)據(jù)、局部構(gòu)造形變數(shù)據(jù)、隨機性因素數(shù)據(jù)三部分，通過濾波方法消除隨機性因素數(shù)據(jù)，突出局部構(gòu)造形變產(chǎn)生的微曲率變化，建立構(gòu)造形變與裂縫發(fā)育關(guān)系，從而預(yù)測由構(gòu)造應(yīng)力變化導(dǎo)致的泥巖裂縫發(fā)育區(qū)，為泥巖裂縫油氣藏的勘探開發(fā)提供了快捷、有效的技術(shù)手段，其預(yù)測吻合率高、研究周期短、低成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明技術(shù)方案流程框圖；
[0019]圖2是本發(fā)明實施例中東濮凹陷柳屯次洼沙三上10砂組ps 18-1礦物組成；
[0020]圖3是本發(fā)明實施例中東濮凹陷柳屯次洼沙三上10砂組頂界常規(guī)構(gòu)造圖；
[0021]圖4是本發(fā)明實施例中東濮凹陷柳屯次洼沙三上10砂組構(gòu)造局部形變圖；
[0022]圖5是本發(fā)明實施例中東濮凹陷柳屯次洼沙三上10砂組最終預(yù)測的有利泥巖裂縫發(fā)育區(qū)。

【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合待預(yù)測工區(qū)東濮凹陷柳屯次洼沙三上10砂組泥巖裂縫預(yù)測實例和附圖，對本發(fā)明實施方式做進(jìn)一步詳細(xì)說明，由圖1可知，本發(fā)明具體步驟如下:
[0024]1.收集附圖2所示的待預(yù)測工區(qū)的分析化驗資料及附圖3中psl8、psl8_l、psl8-2、psl8-8、w218、w408、wl20、w39、w21等9 口井的鉆井、測井資料，建立該區(qū)地震解釋數(shù)據(jù)庫。
[0025]2.泥巖裂縫分級:利用東濮凹陷柳屯次洼沙三上10砂組上述9 口鉆井資料、測井資料識別泥巖裂縫，對泥巖裂縫進(jìn)行評價分級，共分為2級。其中，每米井段大于3條裂縫條數(shù)的定為一級裂縫，包psS18及psl8-l井，每米井段大于0.5條小于3條裂縫條數(shù)的定為二級裂縫，包括PS18-2井，其余井低于每米井段0.5條裂縫數(shù)，視為裂縫不發(fā)育區(qū)。
[0026]3.確定泥巖裂縫待預(yù)測范圍
[0027]3.1富含有機質(zhì)泥巖相帶的確定。
[0028]根據(jù)待預(yù)測工區(qū)古地貌特征，以及巖性觀察和測井相分析，進(jìn)行井-震聯(lián)合的沉積相研究。柳屯次陷沙三上是一套湖相沉積，遠(yuǎn)離物源，處于水動力條件比較弱的、水體比較安靜的前三角洲、半深湖-深湖環(huán)境，以懸浮沉積為主，夾白云巖、灰?guī)r、石膏等，縱橫向與鹽巖、泥巖沉積交互過渡。泥巖烴源層總體為極好烴源巖到較好烴源巖。以有機碳含量1.5%為下限，劃定富含有機質(zhì)的泥巖相帶范圍。
[0029]3.2富含脆性礦物相帶的確定。在3.1中劃定的富含有機質(zhì)的泥巖相帶范圍內(nèi)，利用電阻率測井資料圈定富含脆性礦物的相帶，確定泥巖裂縫待預(yù)測范圍。
[0030]對psl8-l井沙三上亞段泥巖樣品的“X”衍射全巖物相分析，定量計算巖石中的各種結(jié)晶質(zhì)無機物。泥巖全巖礦物組成中，娃質(zhì)礦物含量最高為26%,最低為2%,平均為17.3%,碳酸鹽含量除少量薄層灰?guī)r外，最高為46%，最低6.1 %，平均33.42%，在碳酸鹽礦物中，以方解石含量為主，白云石次之。如圖2所不,泥巖全巖礦物普遍含有相對較高的脆性礦物，硅質(zhì)礦物和碳酸鹽礦物等脆性礦物含量平均50.72%，比較高，屬于富含脆性礦物的地層。
[0031]對于沒有泥巖樣品的井，利用測井資料確定脆性礦物含量。根據(jù)脆性礦物的電阻率比泥巖的電阻率較高的特點，利用電阻率測井資料圈定富含脆性礦物的相帶。至此，確定了泥巖裂縫待預(yù)測范圍。
[0032]4.地質(zhì)構(gòu)造精細(xì)解釋。
[0033]在3.2確定的泥巖裂縫待預(yù)測范圍內(nèi)，利用建立的地震解釋數(shù)據(jù)庫，根據(jù)合成記錄地震層位標(biāo)定結(jié)果，對目標(biāo)層沙三上10砂組頂部進(jìn)行層位追蹤和構(gòu)造精細(xì)解釋，獲得泥巖裂縫目標(biāo)層頂界地質(zhì)構(gòu)造數(shù)據(jù)，進(jìn)行成圖即得到常規(guī)地質(zhì)構(gòu)造圖，如圖3所示，圖中顏色由紅至藍(lán)代表構(gòu)造由高部位至低部位。
[0034]5.編制局部構(gòu)造形變圖。
[0035]5.1利用多項式函數(shù)擬合法進(jìn)行趨勢面分析處理，對沙三上10砂組頂界構(gòu)造數(shù)據(jù)進(jìn)行趨勢面分析處理，其中多項式的項次為5次，得到反映柳屯次洼沙三上10砂組區(qū)域構(gòu)造背景的趨勢面數(shù)據(jù)，成圖即得到趨勢面圖。
[0036]5.2利用柳屯次洼沙三上10砂組頂部常規(guī)地質(zhì)構(gòu)造數(shù)據(jù)減去反映柳屯次洼構(gòu)造背景的構(gòu)造趨勢面數(shù)據(jù)，得到反映待預(yù)測區(qū)局部構(gòu)造形變數(shù)據(jù)。
[0037]5.3利用步驟5.2中得到的沙三上10砂組反映局部構(gòu)造形變的數(shù)據(jù)，進(jìn)行平滑濾波消除隨機性因素數(shù)據(jù)，得到平滑后的局部構(gòu)造形變數(shù)據(jù)，利用該數(shù)據(jù)成圖，即可得到圖4，該圖形反映了柳屯次洼沙三上10砂組局部構(gòu)造形變幅度。在成圖過程中，用彩色充填等值線，根據(jù)數(shù)據(jù)大小，顏色序列依次為紅-黃-綠-淺藍(lán)-深藍(lán)。
[0038]6.建立構(gòu)造形變與裂縫發(fā)育關(guān)系。
[0039]在局部構(gòu)造形變圖4中，正值為正曲率范圍，表示構(gòu)造向上局部隆起形變，值越大表示隆起形變幅度越大；負(fù)值為負(fù)曲率范圍，表示構(gòu)造向下局部形變。圖中紅、黃兩種暖色為正曲率異常發(fā)育區(qū)，也就是構(gòu)造向上局部隆起形變幅度較大區(qū)域，其中psl8井、psl8-l井根據(jù)測井資料分析為泥巖裂縫一級發(fā)育的井段，正好位于暖色區(qū)域，表示所處的位置其具有最大的構(gòu)造形變值，PS18-2井定位二級裂縫發(fā)育井段，其所處位置構(gòu)造形變值次之；而其余的6 口井psl8-8、w218、w408、wl20、w39、w21,根據(jù)測井資料分析泥巖裂縫不發(fā)育，落在了綠色及深藍(lán)較深色區(qū)域，表示構(gòu)造形變幅度較小的區(qū)域。由此可知，構(gòu)造形變幅度大小與泥巖裂縫發(fā)育程度呈較好的正相關(guān)關(guān)系。
[0040]7.獲得泥巖裂縫預(yù)測結(jié)果。
[0041]利用步驟6中建立的構(gòu)造形變與裂縫發(fā)育的關(guān)系，將局部構(gòu)造形變圖轉(zhuǎn)化為裂縫發(fā)育程度預(yù)測圖，圈定裂縫發(fā)育范圍，如圖5所示。圖中數(shù)值“I”代表一級裂縫發(fā)育區(qū)，用紅顏色充填；數(shù)值“2”代表二級裂縫發(fā)育區(qū)，用黃顏色充填。將一級二級泥巖裂縫區(qū)作為油氣藏有利區(qū)，從而實現(xiàn)待預(yù)測工區(qū)東濮凹陷柳屯次洼沙三上10砂組泥巖裂縫預(yù)測。
[0042]由此，通過突出柳屯次洼沙三上10砂組局部構(gòu)造形變產(chǎn)生的微曲率變化，建立構(gòu)造形變與裂縫發(fā)育之間的關(guān)系，實現(xiàn)了對構(gòu)造成因的泥巖裂縫的預(yù)測，為東濮凹陷柳屯次洼沙三上10砂組泥巖裂縫油氣藏的有效勘探開發(fā)部署提供了科學(xué)依據(jù)。如圖5所示，據(jù)此研究成果部署的pslS-cl井，在泥巖裂縫預(yù)測圖中位于一級裂縫發(fā)育帶內(nèi)，獲得了較好的實鉆效果，鉆泥巖遇裂縫油層15m，此外，在東濮凹陷濮城東沙一下等目標(biāo)區(qū)應(yīng)用均取得了較好效果，從而證實了本發(fā)明的適用性和可靠性。
【權(quán)利要求】
1.一種構(gòu)造成因泥巖裂縫預(yù)測方法，其特征包括以下步驟: (1)獲取待預(yù)測工區(qū)的地震成果數(shù)據(jù)、分析化驗數(shù)據(jù)、鉆井資料、測井資料，對泥巖裂縫進(jìn)行評價分級； (2)利用具有富含有機質(zhì)泥巖和富含脆性礦物特征相帶，確定泥巖裂縫待預(yù)測范圍； (3)利用地震成果數(shù)據(jù)，在待預(yù)測工區(qū)目標(biāo)層準(zhǔn)確層位標(biāo)定基礎(chǔ)上，進(jìn)行目標(biāo)層地質(zhì)構(gòu)造精細(xì)解釋，得到待預(yù)測區(qū)目標(biāo)層常規(guī)地質(zhì)構(gòu)造數(shù)據(jù)； (4)編制待預(yù)測區(qū)局部構(gòu)造形變圖； (5)建立待預(yù)測區(qū)局部構(gòu)造形變圖形與測井資料識別的泥巖裂縫之間關(guān)系，將局部構(gòu)造形變圖形轉(zhuǎn)化為目標(biāo)層泥巖裂縫發(fā)育程度預(yù)測圖，并圈定泥巖裂縫發(fā)育范圍。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的構(gòu)造成因泥巖裂縫預(yù)測方法，其特征是:通過待預(yù)測工區(qū)目標(biāo)層常規(guī)地質(zhì)構(gòu)造數(shù)據(jù)進(jìn)行趨勢面分析處理得到的趨勢面數(shù)據(jù)代替區(qū)域構(gòu)造背景數(shù)據(jù)，由常規(guī)地質(zhì)構(gòu)造數(shù)據(jù)與趨勢面數(shù)據(jù)相減得到局部構(gòu)造形變數(shù)據(jù)，將常規(guī)地質(zhì)構(gòu)造數(shù)據(jù)分解為構(gòu)造背景數(shù)據(jù)、局部構(gòu)造形變數(shù)據(jù)、隨機性因素數(shù)據(jù)三部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的構(gòu)造成因泥巖裂縫預(yù)測方法，其特征是:編制待預(yù)測區(qū)局部構(gòu)造形變圖，其步驟如下: (1)利用多項式函數(shù)擬合法或構(gòu)造圖多次平滑法，對目標(biāo)層常規(guī)地質(zhì)構(gòu)造數(shù)據(jù)進(jìn)行趨勢面分析處理，得到反映待預(yù)測區(qū)構(gòu)造背景數(shù)據(jù)； (2)利用待預(yù)測區(qū)目標(biāo)層常規(guī)地質(zhì)構(gòu)造數(shù)據(jù)減去待預(yù)測區(qū)構(gòu)造背景數(shù)據(jù)，即可得到反映待預(yù)測區(qū)局部構(gòu)造形變數(shù)據(jù)； (3)將待預(yù)測區(qū)局部構(gòu)造形變數(shù)據(jù)，通過平滑濾波消除其隨機性因素，得到平滑后的待預(yù)測區(qū)局部構(gòu)造形變數(shù)據(jù)，利用該數(shù)據(jù)成圖，即可得到反映待預(yù)測區(qū)局部構(gòu)造形變圖形。
【文檔編號】E21B49/00GK104358564SQ201410601805
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年10月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月31日
【發(fā)明者】梁國勝, 蘇惠, 張寶君, 付明世, 劉亞洲, 謝敏, 孫力, 單獻(xiàn)國, 劉淑 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司中原油田分公司勘探開發(fā)科學(xué)研究院