致密砂岩储层多尺度裂缝三维地质建模方法

致密砂岩储层裂缝系统由多尺度裂缝组成,不同尺度裂缝对油气开发的作用不同,多尺度裂缝建模对致密油气藏的开发至关重要。目前多尺度裂缝建模在不同尺度裂缝相关性耦合、终止条件求取和趋势约束算法效率等方面均存在难题。以鄂尔多斯盆地H油田为例,在常规裂缝网络建模的基础上,尝试探讨了致密砂岩储层多尺度裂缝的三维地质建模方法,以提高多尺度裂缝建模的效率和精度。所提多尺度裂缝建模方法主要包括确定性方法获得大尺度裂缝、分布函数匹配法实现多尺度耦合以确定中小尺度建模所需参数、改进密度约束的离散裂缝网络建模方法生成中小尺度裂缝网络、不同尺度裂缝网络叠加4个方面。为验证方法效果,将建立的研究区实际裂缝模型与单井裂缝解释结果、生产资料等进行了对比,结果表明该方法所建立的多尺度裂缝模型与实际地质认识相吻合。     

深层碳酸盐岩强非均质储层双重介质三维地质建模——以普光气田飞仙关组—长兴组储层为例

普光气田碳酸盐岩储层具有地层埋深大、礁滩相发育、基质物性差、天然裂缝广泛发育、储层非均质强等特征，开展此类强非均质储层双重介质的三维地质建模具有很大的挑战。为此，将储层建模对象划分为基质与裂缝2 大介质，基于单井解释数据与地震波阻抗数据体，通过井-震结合、逐级相控、多趋势融合概率体约束建立基质模型；按照分尺度、分期次建模思路，通过融合成因-地质-地震，综合构造应力场、距断层远近和裂缝地震敏感属性，采用熵权法联合专家经验评价的方式，多元融合构建裂缝空间展布约束体；在该约束体约束下，以离散裂缝网络建模方法构建裂缝模型。对融合后的基质-裂缝双重介质模型开展气藏数值模拟，各井历史拟合率最高可达90%，拟合误差控制在20%以内，模型拟合精度较高。     

基于蚂蚁追踪技术的裂缝型储层建模方法

储层中的裂缝具有明显的层次性,而且小尺度裂缝的发育分布受到大尺度裂缝的控制。针对这种情况,提出以蚂蚁追踪技术为基础,遵循层次建模的原则,通过分级控制分层次进行裂缝型储层建模。利用蚂蚁追踪技术生成蚂蚁属性体,运用断裂自动提取技术从属性体中提取断片,再采用确定性建模方法建立大尺度裂缝离散模型;利用蚂蚁体属性模型约束单井裂缝密度,使用退火模拟算法,通过插值得到裂缝密度分布模型。再在裂缝产状统计数据与裂缝密度分布模型的约束下,采用示点性过程的随机建模方法,建立小尺度裂缝离散模型;通过经验公式计算得出裂缝开度和传导率,再运用Oda数据统计算法,将裂缝网络模型粗化成裂缝属性模型。为该类油藏的开发提供理论基础。     

四川盆地南缘昭通示范区罗布向斜志留系龙马溪组页岩储层裂缝建模

基于岩心分析、成像测井分析和三维地震资料,对四川盆地南缘昭通示范区罗布向斜龙一1亚段和五峰组的多尺度离散裂缝网络建模方法进行了研究。研究结果表明：(1)将蚂蚁体属性中的强响应部分确定性提取成面,可得到大尺度离散裂缝网络模型;用蚂蚁体沿层切片显示的带走向趋势的裂缝参与小尺度离散裂缝网络建模,降低了小尺度裂缝走向模拟的不确定性。(2)罗布向斜龙一1亚段和五峰组裂缝以高角度剪切缝为主,多被方解石充填,裂缝走向为北东—南西向,成像测井解释的裂缝走向与附近地震解释的断层走向一致。(3)大尺度离散裂缝网络模型与钻井的断层位置相符,小尺度裂缝发育部位与钻井液漏失部位吻合,多尺度离散裂缝网络模型可较好地表征罗布向斜龙一1亚段和五峰组的裂缝发育特征。(4)罗布向斜Y12H井应用多尺度离散裂缝网络模型优化压裂方案,压裂缝网复杂度高,试气产量较邻井提高了近41%,优化小尺度裂缝走向后的多尺度离散裂缝网络模型实际应用效果较好。     

碳酸盐岩缝洞型油藏三维地质建模方法——以塔河油田四区奥陶系油藏为例

碳酸盐岩缝洞型油藏储集空间类型主要为大型溶洞、溶蚀孔洞及裂缝,尺度大小悬殊,形态不规则,分布不连续。定量刻画孔、洞、缝在三维空间的展布一直是该类油藏开发的技术难题,目前尚缺乏有效的地质建模方法。以塔河碳酸盐岩缝洞型油藏为原型,提出了多元约束碳酸盐岩缝洞型油藏三维地质建模方法,即在古岩溶发育模式控制下,采用两步法建模。第一步,建立4个单一类型储集体模型:首先利用地震识别的大型溶洞和大尺度裂缝,通过确定性建模方法,建立离散大型溶洞模型和离散大尺度裂缝模型;然后在岩溶相控约束下,基于溶洞发育概率体和井间裂缝发育概率体,采用随机建模多属性协同模拟方法,建立溶蚀孔洞模型和小尺度离散裂缝模型。第二步,采用同位条件赋值算法,将4个单一类型模型融合成多尺度离散缝洞储集体三维地质模型。该模型定量刻画了缝洞储集体在三维空间的展布特征,为油田开发奠定了坚实的地质基础。     

基于嵌入式多尺度裂缝模型的地质建模方法及应用

裂缝性油藏存在储集层发育孔、缝、洞多重介质，储层精细刻画难度大的问题。为准确描述裂缝性油藏储层发育的空间展布特征，利用测井、钻井资料和岩石物理测试数据建立关键井的嵌入式多尺度裂缝储层的地质和岩石物理模型，开展多重介质的连通传导率研究和嵌入式裂缝地质建模技术研究，并利用该模型对流花油田裂缝性储层进行数值模拟研究。研究结果表明：基于多尺度嵌入式裂缝模型的地质建模可以对构造、断层等大尺度裂缝和等效原理下的小尺度裂缝进行精细描述和数值模拟研究，单井动态指标拟合率达到90%以上；流花油田数值模拟研究表明，该油藏维持各井现有采液速度持续开发，大部分井不会发生严重水淹，风险较高的井主要位于工区的东北侧边缘断层附近。该研究可为同类油藏地质建模、数值模拟研究、开发方案的制订提供参考。     

多尺度岩溶相控碳酸盐岩缝洞型油藏储集体建模方法

以塔河油田为代表的碳酸盐岩缝洞型油藏是中国近年来投入开发的大型油藏,其储集空间类型主要为大型溶洞、溶蚀孔洞及裂缝,且尺度大小悬殊,形态不规则,分布不连续。定量表征孔、洞、缝在三维空间的分布一直是该类油藏开发的技术难题,目前尚缺乏有效的储层建模方法。以塔河油田4区碳酸盐岩缝洞型油藏为原型,研究并提出了多尺度岩溶相控缝洞储集体建模方法,即在古岩溶发育模式控制下,根据缝洞尺度的差异,采用两步法建模：第1步建立4个单一类型储集体离散分布模型,即利用地震识别大型溶洞和大尺度裂缝,通过确定性建模方法,建立离散大型溶洞模型和离散大尺度裂缝模型;在岩溶相控约束下,基于溶洞发育概率体和井间裂缝发育概率体,采用随机模拟多属性协同模拟方法,建立溶蚀孔洞模型和小尺度离散裂缝模型。第2步采用同位条件赋值算法,将4个单一类型储集体模型融合成多尺度离散缝洞储集体三维分布模型。该模型的建立定量表征了缝洞储集体在三维空间的展布特征,可以为油田开发奠定坚实的地质基础。     

利用地震资料约束小尺度离散裂缝的空间分布

离散裂缝网络模型能够表征储层任意尺度上的非均质性,已经成为裂缝性油藏描述的一项先进技术。在离散裂缝网络模型建模过程中,应视裂缝尺度不同采用不同的方法:易识别的大尺度裂缝一般采用确定性建模方法;难以识别的小尺度裂缝一般采用基于示性点过程的随机建模方法。针对小尺度裂缝随机建模过程中裂缝片空间位置的确定展开研究,提出了一种能够利用地震资料约束井间裂缝分布的方法。该方法在裂缝密度模型建模的基础上,先将其转化为概率模型,再以概率模型作"中介",并同一定的终止条件相结合,最后确定裂缝片位置,解决了井点处裂缝密度同控制裂缝生成的密度不一致的问题。通过实例验证了该方法的可行性。     

库车坳陷克深2气藏裂缝-孔隙型砂岩储层地质建模方法

目前,针对低渗透或致密裂缝-孔隙型砂岩储层的地质建模多局限于定性或半定量研究,通常的做法是将裂缝当做基质渗透率的增加因素来考虑,因而无法体现裂缝发育的方向性、不均一性,也无法描述连续合理的变化趋势。为此,针对塔里木盆地库车坳陷克深2气藏储集层为低孔隙度、低渗透率裂缝-孔隙型砂岩的实际情况,提出了一套将地质、地震、测井等手段综合一体化的裂缝-孔隙型砂岩储层地质建模方法。该方法首先利用地震、测井、岩心以及野外露头数据,以区内夹层分布为切入点建立岩性模型,并进行相控参数建模;再通过构造曲率法对该区裂缝的发育区带进行预测,并用其约束裂缝参数建模,从而建立了克深2气藏裂缝性砂岩储层的三维地质模型。实际运用效果证明,该方法所建模型符合地质认识规律,可量化储层参数,适用于裂缝-孔隙型油气藏评价阶段稀井网条件下的地质建模研究。     

花岗岩潜山裂缝型储层多尺度建模与应用

当前对花岗岩裂缝型储层的表征尚未形成系统、完善的方法，受风化、岩性、构造等多种因素影响，花岗岩储层内部孔、缝、洞发育，具有极强的非均质性，更增加了对其表征的难度。为此，以乍得花岗岩潜山B油田为例，提出一种多尺度裂缝建模方法，该方法将确定性建模与随机建模方法相结合，运用叠前全方位AVAZ反演裂缝预测结果和叠后蚂蚁追踪裂缝预测成果，在裂缝地震相的控制下，分别建立小尺度裂缝和大尺度裂缝模型，前者可得到各向异性参数及裂缝密度、方向等参数，通过这些参数对裂缝型储层进行识别及评价，后者在地震数据上进行裂缝片的识别与追踪，识别出的每根裂缝具有可度量的长度和方向；然后利用等效裂缝模型实现对裂缝渗透率的定量表征；紧密结合地震叠后、叠前全方位地震数据裂缝预测成果与开发地质，并充分融合测井、地质、钻井、生产等资料，形成综合反映不同尺度裂缝信息的系统裂缝模型。该裂缝模型为开发井优化部署提供了技术依据，多尺度裂缝模型等效渗透率计算结果更符合流体渗流特征，为开发油藏数值模拟奠定了基础。     

渤中19-6油田变质岩潜山内幕裂缝地震响应特征及预测技术

渤中19-6太古界变质岩潜山从顶面向下,依次分为风化裂缝带、相对致密带、内幕裂缝带和致密带,其中风化裂缝带和内幕裂缝带为储层发育段,裂缝储层呈低速、低密特征。太古界变质岩潜山内幕有三种地震反射结构：①低频、中强振幅连续的高陡断面波;②低频、断续的高陡交叉网状;③空白反射背景下的局部杂乱中强异常振幅。潜山内幕裂缝储层复杂的地质、地震特征,导致储层预测结果存在多解性和不确定性。为此,以测井数据、地震响应特征为依据,将潜山内幕裂缝分为大、中、小三个尺度。通过正演模拟认为,高陡反射是潜山内幕大尺度裂缝发育的直接指示特征,绕射波能量的强弱是指示中、小尺度裂缝发育的重要特征。将由曲波变换增强的反映大尺度裂缝信息的高角度内幕反射数据与基于主成分分析提取的反映中、小尺度裂缝信息的绕射波数据归一化融合,综合多波场信息有效预测了潜山内幕多尺度裂缝型储层。     

致密砂岩储层多尺度裂缝地震预测技术——以川西XC地区为例

针对川西XC地区的致密砂岩裂缝预测,研究并形成了一套基于地震叠前与叠后多属性融合的裂缝地震预测方法。将裂缝分成地震可识别的大尺度裂缝与地震难以识别的小尺度裂缝,首先利用信噪比高的叠后地震数据提取与大尺度裂缝相关的几何类地震属性,然后进行多属性融合刻画目的层段大尺度裂缝的分布规律;再结合叠前方位道集数据进行频率依赖各向异性特征预测的目的参数反演,实现对小尺度裂缝的预测;最后,综合大小尺度裂缝预测结果开展目的层裂缝发育规律研究,预测储层裂缝发育有利区。实际数据应用结果表明,利用多尺度裂缝综合预测技术可以很好地实现对裂缝性储层的准确描述,预测结果与实际生产井的油气产出情况吻合率高。     

裂缝表征及建模在迪那2气田的应用

迪那2气田为超高压低孔裂缝性砂岩凝析气藏。气田范围内,裂缝较为发育且非均质性较强,同时,储层裂缝发育程度与单井产能密切相关,因而,对该气田裂缝参数的定量表征及建模将显得尤为重要。本次研究,综合迪那2地区丰富的岩心、测井、录井及测试资料,对各项主要裂缝参数进行定量表征,并在此基础上分析了控制迪那2气田裂缝发育的构造及地质因素;采用多属性体权重约束方法,建立了迪那2气田裂缝强度预测三维模型,实现了断层共生缝、构造成因缝、地质成因缝间的有效耦合,为裂缝属性参数的建立提供了可靠的约束趋势体;同时,利用动态参数优化等效参数模型,大大提高了裂缝属性参数模拟的精度,形成了一套针对裂缝性油气藏由裂缝表征到建模的有效技术方法。     

致密低渗透储层多尺度裂缝及其形成地质条件

根据限制致密低渗透砂岩储层天然裂缝扩展的岩石力学层及其界面特征,提出了多尺度裂缝的划分标准,探讨了多尺度裂缝形成的地质条件。根据油藏内天然裂缝规模及其控制界面,将天然裂缝分为大尺度裂缝、中尺度裂缝、小尺度裂缝和微尺度裂缝4级。大尺度裂缝在砂层组内发育,切割夹层,受隔层控制,延伸长度通常为百米级;中尺度裂缝在复合砂体内发育,切割层面,受夹层控制,延伸长度通常为数十米级;小尺度裂缝在单砂体内发育,受层面控制,延伸长度一般为米级至十米级;微尺度裂缝需要借助微观分析手段进行观察和识别,延伸长度一般为厘米级以下。不同尺度裂缝具有幂律分布的特点。裂缝尺度越大,数量越少;裂缝尺度越小,数量越多。多尺度裂缝的形成主要受岩石力学性质差异、岩石力学边界厚度和构造应力的控制。构造应力越大,越容易形成穿层的大尺度裂缝,较大的岩石力学性质差异和较厚的岩石力学边界才能够限制裂缝扩展;构造应力越小,越容易形成小尺度裂缝,较小的岩石力学性质差异和较薄的岩石力学边界就能够限制裂缝扩展。不同尺度裂缝对致密低渗透油藏的作用不同。微尺度裂缝主要起储集空间作用,改善了致密低渗透储层的储渗性能,是致密低渗透油藏稳产的重要因素;小尺度裂缝起储集空间和渗流通道作用,它们是控制致密低渗透储层早期产量高低的关键因素;大、中尺度裂缝主要起渗流作用,它们影响油藏开发中后期的剩余油分布规律。     

多尺度裂缝地震综合预测方法——以川中地区下寒武统龙王庙组气藏为例

四川盆地磨溪区块下寒武统龙王庙组有效储层的分布主要受裂缝及孔洞发育程度控制,由于裂缝具有多尺度性和非均质性,传统单一的裂缝预测方法难以对其进行精细刻画。为此,针对该区龙王庙组储层裂缝发育特征,利用叠后地震属性预测大尺度裂缝规模,利用应力场分析及叠前方位各向异性联合精细预测中小尺度裂缝密度和方向,综合研究了该地区裂缝展布规律,最终优选出4个裂缝发育条带,并对预测方法进行了对比评价。结果表明:(1)龙王庙组储层的大尺度裂缝主要沿着断裂级构造转折端的高应变区展布,中小尺度裂缝主要集中在工区的东北和西南方向;(2)裂缝类型以构造缝为主,走向为北西—南东向,与主应力方向基本一致。研究区成像测井和钻井取心资料验证了地震预测结果是准确可靠的,证实了以叠前方位各向异性裂缝预测为主、叠后地震属性及应力场分析为辅的裂缝预测方法为分析磨溪区块龙王庙组储层渗流情况、寻找高效储渗区提供了有效的技术支撑。     

永川地区深层页岩气储层不同尺度裂缝精细建模

目前已有关于裂缝的研究主要是地震单属性预测，裂缝预测的精度较低。为了进一步提高压裂改造水平与页岩气井产能，需对页岩储层不同尺度的裂缝进行预测，尤其是对小尺度裂缝进行精细预测。利用相干、曲率、蚂蚁体3种地震属性对永川地区龙马溪组一段的天然裂缝进行定量预测，并针对不同尺度裂缝进行多属性裂缝综合建模。结果表明：永川地区裂缝分为3个等级，断距大于100 m的大尺度裂缝、断距50～100 m的中尺度裂缝和断距小于50 m的小尺度裂缝，相干、曲率、蚂蚁体属性预测结果大体一致，整体上断层走向以NE—SW为主，大尺度裂缝主要发育在新店子背斜附近，蚂蚁体可以更清晰地刻画出小尺度裂缝。裂缝综合建模显示，永川地区深层页岩气储层总体裂缝发育程度由好到差依次为新店子背斜主体、南部向斜、北区向斜，南部向斜微裂缝最发育，有利于压裂改造，因此将永川南部作为首要滚动产建目标区，气井试采效果好，测试产量整体高于永川中、北区。研究成果对于实现永川地区页岩气增储上产具有一定的指导意义。     

元坝气田长兴组超深层缓坡型礁滩相储层精细刻画

四川盆地元坝气田长兴组气藏埋深达7 000 m左右,生物礁滩规模小、分布分散,储层薄、物性和连通性差,加之气藏具有复杂的气-水关系和高含硫化氢、二氧化碳,其开发属世界级难题。为实现该气藏规模、有效开发,作者创新和集成一系列技术,对生物礁滩储层及其内部结构进行了精细刻画。首先,在该区层序划分、沉积微相研究和现代礁滩相研究、成岩作用研究成果基础上,总结了有利储层发育的主控因素,建立了礁滩储层发育模式。第二,以此发育模型为指导,开展测井储层识别与物性评价,进而井-震结合建立正演地质模型,利用地震敏感属性提取及反演方法,预测了储层平面展布。第三,采用地质约束、地震技术相结合的方法,通过剖面识别、平面约束、三维边界雕刻、礁滩体连通性检测和三维精细雕刻,精细刻画了生物礁滩储层空间展布。最后,分析了生物礁体之间的连通性以及优势储层空间分布情况,总结建立了该区长兴组生物礁储层3种主要结构模型,为元坝长兴组气藏开方案编制与开发井部署提供了技术支持。     

储层裂缝发育带的地震综合预测

裂缝发育带的准确预测对致密储层的勘探开发具有重要意义。裂缝发育带的多尺度性和岩性变化造成的多解性，增加了储层裂缝发育带的预测难度。文章综合地质、测井、地震等资料进行沉积相分析，预测了储层的空间展布；然后在储层分布区，利用反射强度、边缘检测、相干技术等叠后裂缝检测方法对宏观尺度裂缝发育带进行预测；基于GSM地区的宽方位三维P波地震数据，采用了适用于裂缝检测的分方位处理方法，获得了６个方位的高品质数据，然后利用P波频率属性的方位差异等叠前裂缝检测方法对相对小尺度定向裂缝发育带进行预测。叠前、叠后裂缝检测方法相结合，可以对储层的宏观和微观裂缝发育带作出较好预测，从而降低岩性变化造成的多解性。     

海相少井潜山缝洞型碳酸盐岩三维地质建模方法研究

南海西部北部湾盆地涠西南凹陷N油田为海相碳酸盐岩潜山储层，潜山型储层发育广泛、储量规模大，受构造活动、风化淋滤和溶蚀作用等影响，碳酸盐岩潜山溶洞、裂缝、孔隙等储集空间发育。孔洞缝同时发育造成物性尺度差距大，空间连通性与储层非均质性的表征困难。目前潜山油田地质建模比较流行的方法有随机建模及离散裂缝建模等。此次以南海西部北部湾盆地涠西南凹陷N油田为例，提出了离散裂缝建模融合地质统计学随机建模的新方法，建立潜山储层多孔介质模型，主要是采取离散裂缝模型随机建立裂缝模型，利用地质统计学概率约束建立孔洞模型。N油田的研究结果，能够有效表征流体颜裂缝突进的特征。该方法有望为海上碳酸盐岩地质建模提供新的切入点或思路。     

四川盆地及其周缘五峰组-龙马溪组页岩裂缝发育特征及其控储意义

利用岩心、测井、扫描电镜和相关样品物性分析等手段,探讨了四川盆地周缘五峰组-龙马溪组页岩裂缝类型、发育特征、分布规律及其对页岩气富集与保存的影响。结果表明：①页岩裂缝发育受沉积、成岩、构造与压力演化等因素共同影响。低角度滑脱缝与层理缝充填程度低,对储层孔隙度和渗透率均有贡献;高角度裂缝和水平层间缝通常被充填,裂缝有效性较低。低角度裂缝对高角度裂缝穿层性的调节对页岩气的富集与保存具有重要意义。②页岩微裂缝以非构造成因为主,上部低有机质高粘土层段层理缝与大尺度层间微裂缝发育程度低,小尺度粘土粒间孔缝发育,宜采用"密切割"和"高砂比"等储层改造工艺技术以提高缝网控制储量。底部硅质页岩层理缝、层间微裂缝和刚性矿物粒缘缝发育程度高,裂缝力学性质薄弱,它们与密集发育的低角度及小尺度高角度裂缝共生形成了有利的天然缝网系统。③中-浅埋深下层理缝和层间微裂缝渗透率显著高于基质,利于储层改造与页岩气的渗流。深层条件下裂缝与基质渗透率均较低且大致相当,储层渗流能力与压裂改造效果是影响深层页岩气高效开发的重要因素。