储层构造裂缝定量预测研究及评价方法
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浅析油气藏储层裂缝预测评价方法【摘要】在裂缝型油气藏的开发过程中,对储层裂缝的的预测评价是一个重要步骤。
本文主要是分析探讨了预测评价的集中方法,包括测井技术方法评价、地震预测方法评价、构造应力场预测方法评价以及预测方法的发展。
【关键词】储层裂缝地震预测构造应力场伴随油气勘探的不断提高和发展,裂缝型油气藏已成为一个非常重要的勘探领域。
对于储层裂缝的识别、描述和预测是裂缝性储层勘探发开过程中的关键。
储层中的裂缝在开发中有着极为重要的地位,不仅是油气藏储存的空间,还为油气运输提供通道,但由于岩层岩性的复杂性,且多伴随着严重的非均质以及低渗透和空间复杂等特点,为裂缝性油藏的勘探开发增加了一定的难度。
目前常见的裂缝油气藏有多种类型,主要有泥岩裂缝性、致密砂岩裂缝型、变质岩裂缝型、碳酸盐岩裂缝型以及火山岩裂缝型。
在对储层评价前首先需要能准确预测裂缝发育带,这也是对裂缝预测评价研究有着很重要的现实作用。
<b> 1 测井技术方法评价</b>在当前油气藏开发过程中对裂缝评价采用最为广泛的方法是利用测井技术资料对裂缝进行评价,识别油气藏的裂缝型。
由于油气藏中存在裂缝,就会对测井曲线造成影响,通过分析测井曲线的异常响应以及相关数据的变化就能对裂缝的相关特性进行评估识别。
在对裂缝进行评测之前首先对岩心资料进行分析,并标定出不同地层结构所表现的不同测井响应,分析测井曲线中不同响应的特征以及计算出形成各种测井响应的模糊概率,利用响应特征和模糊概率来综合预测裂缝发育段情况。
裂缝的各类特征和所处的情况都对裂缝发育段的电阻率曲线有着特征性影响,如裂缝自身的长度、宽度、密度、产状以及泥浆对其侵入深度、充填性状和地层流体类型等。
如果裂缝为低角度,则获得的导致曲线深浅侧向的数值降低而,曲线呈尖锐状,出现“负差异”现象;而对于高角度裂缝和垂直裂缝,其获得的曲线会呈现“正差异”现象,深浅侧向的数值出现增大。
当沿岩石骨架传播的滑行波在裂缝的干扰下会使其受到影响,纵波首波发生变化亲且时差加大;而随着裂缝的不断发育,其影响作用更大,首波会产生严重衰减出现周波跳跃。
储层裂缝预测方法【摘要】随着全球范围内油气勘探的发展,裂缝型储层中的油气在油气储量中将会占有越来越大的比例。
评价裂缝型储层的关键在于准确预测出储层中裂缝发育带,储层裂缝预测在裂缝型油气藏的研究起着至关重要的作用,同时也是裂缝型油气藏勘探开发的关键。
【关键词】有限元相干体测井曲率法分形理论世界油气勘探中裂缝预测一直是一个难题。
现今裂缝型油气藏已经成为全球油气勘探中的一个重要方面,占据着举足轻重的地位。
裂缝型油气藏中,裂缝在油气藏的形成过程中起到储集空间和运移通道的双重作用,因此对裂缝的预测和描述是此类型油气藏勘探开发的关键。
储层裂缝研究涉及到的内容有:储层主要裂缝带的预测、主要裂缝带的特点、裂缝形成的主要原因;主要裂缝带内裂缝的发育情况。
长期以来,石油科技工作者在实践中总结出了多种预测裂缝的方法,但这些方法基本上都是经验的总结,不能真正解决普遍的裂缝预测问题。
裂缝预测研究中主要存在以下两个问题:每种方法有各自的局限性不能推广使用;实际中预测的成功率并不高。
1 基于地震的裂缝预测方法1.1 相干数据体处理预测裂缝相干技术(ESP)是通过相似度来判断和预测裂缝,在ESP操作中可以输出不同的地震属性,如相似性、倾角和方位角。
在相干数据体技术中,不同的地质特征会导致相似度的不同,通常地层连续性较好时对应的相似值较高,反之相似值低而出现异常值,通过异常值则能预测储层裂缝发育区带。
1.2 横(S)波分裂技术横波在裂缝中传播时会分解为互相垂直的两个分量快速横波和慢速横波。
快速横波传播速度快、平行于裂缝面偏振,而慢速横波形成垂直于裂缝面的偏振,传播速度慢。
横波分裂技术就是根据二者的偏振方向和传播速度的差异性来进行裂缝带发育情况的预测,一般以快速横波的偏振方向判别裂隙方向;以慢速横波相对于快速横波的延迟时间判断裂隙发育程度。
该种技术的优点在于能够用于被各种因素影响复杂化的非零井源VSP数据以及对局部裂缝发育带的判断;其缺点在于研究对象必须在一定范围内是均匀的。
裂缝型储层预测新方法和新技术目录前言、裂缝性储层研究及预测现状1、裂缝性储层的概念2、国外研究现状3、国内研究现状一、裂缝研究在油气田勘探开发中的意义二、有关裂缝的基础理论1、裂缝类型2、裂缝分类3、裂缝成因及与构造的关系4、裂缝的成因模式三、裂缝研究与预测方法简介四、物理模拟法预测裂缝五、构造曲率法预测碳酸盐岩储层1、碳酸盐岩储层裂缝的预测2、裂缝三维定量参数场形成及模型的建立六构造曲率法进行裂缝发育带预测实例1 寒武系洗象池组气藏裂缝特征2、裂缝分布特征3、洗象池组储层综合预测七、构造应力模拟法预测裂缝的原理1、裂缝成因机制2、古构造应力模拟3、相似性原理在构造应力场及裂缝预测数值模拟中的重要性4、裂缝判据的确定5、破坏接近程度及其在裂缝预测中的应用6、裂缝指标的标定7、尚不能解决的问题8、方法的关键技术9、构造应力模拟法预测裂缝所需的资料八、构造应力模拟法预测裂缝的应用实例简介1、火山岩裂缝的预测研究2、碳酸盐岩裂缝的预测研究3、四川威远构造寒武系洗象池组裂缝预测主要参考文献前言裂缝性储层研究及预测现状随着石油天然气资源的开发利用,常规孔隙性油气藏储量日益减少,开发难度逐渐增大,石油与天然气勘探方向逐渐由浅部转向深部、由常规油气藏转向特殊油气藏。
作为油气储集的重要场所—储层的研究也将从常规的孔隙性储层的研究逐渐发展到其他各种类型的储层研究(图1)。
特别是裂缝性储层近年来引起了广大石油地质工作者的广泛兴趣,出现了较多的研究成果。
图1 油气储集层的主要类型1裂缝性储层的概念裂缝性储层是指以裂缝为主要储集空间、渗流通道的储集层,有的也对储集层中分散、孤立的孔隙起连通作用,增加有效孔隙度,一般具有高渗透特征。
裂缝性储层一般有3种类型:一类是致密岩类,如四川盆地下二叠统(阳新统),其岩石基质孔隙度小于1%,渗透率小于0.1毫达西,因其构造裂缝发育形成而形成了有效的储、渗空间;第二类是古风化壳溶蚀孔、洞储集层,渗透率极低,一般小于0.01个毫达西,但与后期构造裂缝搭配,形成了裂缝—孔洞(穴)型储层,如四川盆地的震旦系和奥陶系储集层;第三类是低孔隙储集层,如四川东部的石炭系碳酸盐岩(孔隙度3%~4%)、上三叠统须家河组砂岩(孔隙度5%~6%),他们的基质孔隙渗透率很低,一般在0.01毫达西左右,只有当构造裂缝发育的地区,才能形成裂缝—孔隙型储集层,形成工业性的天然气藏。
储层裂缝的综合表征技术储层裂缝是指沉积岩层中的裂缝或缝隙,它们对油气储层的渗透性和储集性能有着重要影响。
因此,准确地综合表征储层裂缝的特征是油气勘探开发中的关键问题之一。
本文将介绍几种常用的储层裂缝综合表征技术。
一维裂缝参数表征技术是一种简单而有效的方法。
它通过测量岩心样品中裂缝的长度、宽度和密度等参数,来表征裂缝的分布和特征。
这种方法适用于储层裂缝较少且分布较均匀的情况。
通过对一系列岩心样品的测试和分析,可以获得储层裂缝的统计特征,进而对裂缝的形成机制和储层的渗透性进行定量评价。
声波测井是一种常用的储层裂缝表征技术。
它利用声波在岩石中的传播特性,通过测量声波数据来推断储层中裂缝的存在和性质。
声波测井可以提供储层裂缝的方位、长度、宽度和密度等信息,从而为储层评价和开发提供重要依据。
同时,声波测井还可以结合其他地球物理数据,如电阻率测井和密度测井等,来进行综合解释和分析,提高裂缝表征的准确性和可靠性。
地震反演技术也被广泛应用于储层裂缝的综合表征。
地震反演是一种将地震数据与地下介质模型进行匹配的方法,通过反演得到地下介质的物理参数,如波速和密度等。
在储层裂缝表征中,地震反演可以提供裂缝的几何形状、分布范围和孔隙度等参数。
这种方法适用于储层裂缝较多、分布较复杂的情况。
然而,地震反演技术需要大量的地震数据和高性能计算设备支持,所以在实际应用中具有一定的限制。
数值模拟方法是一种基于物理模型的储层裂缝表征技术。
它通过建立储层裂缝的数值模型,利用数值计算方法求解模型中的物理过程和现象,从而得到裂缝的形态和分布规律。
数值模拟方法可以模拟储层裂缝的形成、演化和影响等过程,为储层开发和优化提供科学依据。
然而,数值模拟方法需要考虑多种物理过程和复杂的计算模型,所以在实际应用中需要具备一定的专业知识和技术水平。
储层裂缝的综合表征技术包括一维裂缝参数表征、声波测井、地震反演和数值模拟等方法。
每种方法都有其适用的场景和优势,可以根据实际需求选择合适的技术手段来进行储层裂缝的综合表征。
2009年11月第16卷第6期断块油气田1研究内容1.1裂缝系统的成因研究裂缝系统的成因可对裂缝几何形态和分布的可预测性有所了解。
对于裂缝,通常以力学成因和地质成因来分类[1]。
1)力学成因分类。
在实验室的挤压、扩张和拉张试验中,可以观察到与3个主应力以一致和可预测的角度相交所形成的3种裂缝类型:剪裂缝、张裂缝和张剪缝,所有裂缝必然与这些基本类型中的一类相符合。
2)地质成因分类。
裂缝的形成受到各种地质作用的控制,如局部构造、区域应力、成岩收缩、卸载、风化等。
主要裂缝类型有构造裂缝、区域裂缝、收缩裂缝、卸载裂缝、风化裂缝、层理缝等。
另外,还有次火山岩中的隐爆裂缝、岩溶体系中的岩溶裂缝等。
1.2影响油藏动态的裂缝性质阐述岩石-裂缝系统的岩石物理性质,将为预测因基质和裂缝系统特征的横向变化或因环境条件(深度、孔隙压力的衰减、流动方向等)的改变而引起的不同深度,构造位置上储集层响应的变化提供依据。
这包括确定裂缝系统的物理形态和分布及估计与裂缝系统特征有关的储集性质(孔隙度和渗透率等)[2]。
1)裂缝形态。
天然破裂面的形态有4种基本类型:开启裂缝、变形裂缝(包括被断层泥充填的裂缝和具擦痕面的裂缝)、被矿物充填的裂缝、孔洞裂缝。
2)裂缝宽度和渗透率。
天然裂缝系统对储集层性质及产能定量评价有重要的影响。
地下裂缝宽度和渗透率的确定是了解裂缝对油层动态的影响所必须的地质参数。
3)裂缝间距。
同裂缝宽度一样,裂缝间距是预测储集层裂缝孔隙度和裂缝渗透率的又一个重要参数[3]。
1.3裂缝与基质孔隙度的联系裂缝在油气生产及储存上起重要作用的任何储集层必须看成是双孔隙度系统,一个系统在基质中,另一个在裂缝中。
如果由于2种孔隙度之间存在不利的相互影响而使储集层分析不能识别出衰竭开采的最大产储层裂缝的研究内容及方法范晓丽苏培东闫丰明(西南石油大学资源与环境学院,四川成都610500)摘要储层中裂缝既是储油空间,又是油气运移的主要通道,因此储层裂缝的研究显得尤为重要。
煤层气储集层裂缝特征分析与预测方法研究煤层气是一种天然气资源,广泛存在于煤矿矿层中。
煤层气的开采不仅可以提供清洁能源,还可以有效利用煤矿资源,增加矿产资源的综合开发利用效益。
然而,煤层气的开采过程中会伴随着裂缝的生成和扩展,这些裂缝会影响煤层气的储集和产出,因此对煤层气储集层裂缝特征进行分析和预测方法的研究显得尤为重要。
煤层气的储集层裂缝特征分析可以通过地质勘探、试验研究、数值模拟等方法来实现。
首先,地质勘探是了解煤层气藏内部结构和裂缝特征的重要途径。
通过地质勘探可以获取煤层气储集层的地质构造、煤层厚度、孔隙结构等信息,从而初步推断出裂缝的分布情况。
在地质勘探的基础上,还可以进行试验研究,通过采集煤样、岩样等样品,对其物理力学性质进行实验测试,揭示裂缝的发生机制和特征。
最后,数值模拟可以通过建立数学模型,模拟煤层气开采过程中裂缝的变化情况,进而预测裂缝的发展趋势和规律。
煤层气储集层裂缝的发生主要与煤层气开采过程中的压力变化、渗流变化、岩石破坏等因素密切相关。
在煤层气开采过程中,随着煤层气的抽采,煤层内部压力会逐渐降低,导致裂缝的生成和扩展。
同时,煤层气的渗流也会受到裂缝的影响,从而影响煤层气的产出效率。
此外,岩石的破坏也是裂缝生成的重要原因之一,当煤层气开采造成岩层应力集中时,容易导致岩石破裂和裂缝扩展。
为了更准确地分析煤层气储集层裂缝的特征和预测方法,需要结合地质勘探、实验研究和数值模拟的综合手段进行研究。
首先,地质勘探是研究煤层气储集层裂缝的基础,可以通过地质地质构造解、开展地下勘查等方法,获取煤层气储集层的基本情况,为后续研究提供数据支持。
其次,实验研究是深入了解裂缝生成机制和特征的重要手段,可以通过采集样本、进行试验测试等方式,研究煤层气储集层裂缝的物理力学性质。
最后,数值模拟可以通过建立数学模型,模拟煤层气开采过程中裂缝的演化过程,预测裂缝的分布规律和发展趋势。
对于煤层气储集层裂缝的预测方法,目前主要包括经验法、解析法和数值模拟法。
裂缝预测方法评价目前裂缝型油气藏在我国分布广泛,在油气生产占有重要地位。
但裂缝型油气藏具有孔隙度低,非均质性强且裂缝分布复杂的特点,如何准确有效地对地下油气储层中的裂缝进行预测和描述是裂缝型油气藏勘探开发中的难点。
近年来,针对裂缝型油气藏的识别和描述形成了多种方法技术,包括利用本征相干、曲率、蚂蚁体、最大似然等叠后属性技术以及方位各向异性反演等叠前技术等。
但是,由于裂缝的成因类型复杂,针对裂缝的各种预测方法和描述参数也各有侧重,因此无论是叠后的属性计算还是叠前的各向异性反演,单一的裂缝预测方法常常只能针对某一类断裂-裂缝或者裂缝发育带进行预测,并且预测结果常常是不同级别、不同尺度的裂缝型储层的综合响应。
由于不同级别的裂缝对油气的贡献各不相同,因此,如何刻画不同尺度裂缝的发育情况,以此来寻找最为有效的裂缝发育带,并综合利用各种地球物理方法以增强不同尺度裂缝预测的可靠性成为裂缝预测的重要发展方向。
基于相干、曲率、蚂蚁追踪等多种属性的联合应用和最大似然法运算裂缝概率,以东北某工区为目标,研究区裂缝发育情况,分析各种不同方法对裂缝预测的效果。
各种裂缝预测方法效果如下表中所示:第三代相干算法是在叠后纯波构造导向滤波基础上的倾角体和方位体数据进行计算的,基于相邻两地震道之间的地震波形对比,分析两道地震数值之间的振幅、频率、相位等信息的不连续性,第三代相干算法用扫描后的相干时窗内的地震数据构建协方差矩阵,通过计算协方差矩阵的特征值来估算相干值,相干值等于最大特征值与所有特征值之和的比值。
从剖面以及沿层切片可以看出,相干算法计算结果能够反映断层展布,粗略预测断层形成过程中产生构造缝发育带,对裂缝检测效果不理想。
蚂蚁体算法是基于叠后纯波基础上的相干体或者方差体数据,模仿蚂蚁搜寻食物的仿生算法,蚁群在爬行过程中分泌一种信息素,能够被其他蚂蚁感知,达到信息传递的目的,体现为一种信息的正反馈現象,应用此原理,在地震数据体中撒播大量的人工蚂蚁进行追踪,当有人工蚂蚁发现满足判断为断层的条件时,将释放某种信息,召集该区域其他的蚂蚁集中对该断层进行追踪,直到完成该断层的追踪和识别。