正演模拟碳酸盐岩缝洞型储层反射特征

建立缝洞型储层空间几何形态及岩石物理参数与地震响应之间的关系是碳酸盐岩缝洞型储层定量描述及油气预测的关键,而地震响应特征分析是以精确成像为前提。本文基于非均匀介质条件下波动方程正演模拟技术,研究了不同采集参数及成像方法对缝洞型储层产生的"串珠"状反射特征影响。正演模拟结果表明,减小道间距和近道叠加有利于缝洞体在地震剖面上反射能量的提高,叠前偏移成像是研究缝洞型储层必要处理手段。文中定量分析了缝洞型储层纵横向发育尺度、充填物类型及背景围岩因素对反射特征的影响,得到的结论对认识实际缝洞型储层反射特征提供了依据。     

塔河油田孔洞模型的波动方程正演模拟

塔河油田碳酸盐岩缝洞型储层存在岩性致密、基质的孔隙度小、渗透率差、非均质性强的特点，要经济地勘探开发这些储层，应用裂缝和孔洞检测技术是一项重要和有效的手段。采用非均匀介质条件下导出的二维弹性波波动方程的交错网格有限差分格式，较好地应用吸收边界和稳定性条件，对塔河油田的多个不同类型的溶洞型储层模型进行数值模拟正演计算，并参照野外数据采集系统和处理流程，对共炮点记录进行处理，得到叠加和偏移剖面。通过对不同溶洞储层类型的地震响应与物性参数之间的关系分析，总结出了溶洞储集体在叠偏剖面上的反射特征，为实际地震资料的解释提供了依据。     

二维随机介质等效裂缝建模及波动方程正演模拟

针对裂缝预测问题,可以通过建立二维随机介质小尺度等效裂缝模型研究碳酸盐岩地层中裂缝的地震响应特征,从而为碳酸盐岩地层裂缝地震预测提供依据。采用指数型椭圆自相关函数随机介质模型建立等效裂缝模型(x、z方向的自相关长度分别为0.5m,1~15m),对其进行波动方程正演模拟得到包含绕射波的零偏移距地震剖面,利用叠后逆时偏移方法分析等效裂缝模型的地震响应特征。当纵向分辨率足够高时(主频100Hz),纵向3m规模的等效裂缝在零偏移距地震剖面上有响应,呈现“扁圆”状杂乱反射特征;当纵向分辨率较小时(主频30Hz),横向累计40m、纵向10m规模等效裂缝在零偏移距地震剖面上有响应,呈现“短轴”状杂乱地震反射特征。裂缝密度大小与叠加振幅呈正相关关系。这些认识对指导包括小规模缝洞储层在内的裂缝型储层地震预测具有重要的意义。     

碳酸盐岩缝洞型储层“弱反射”特征的地震多属性识别

利用常规的振幅类地震属性难以有效识别塔河油田奥陶系碳酸盐岩缝洞型储层的"弱反射"特征。为此,首先建立了几种不同类型的缝洞储层数值模型,通过正演模拟明确地震"弱反射"特征与碳酸盐岩缝洞储层的相关性;然后针对见油井点缝洞储层段地震资料进行"弱反射"特征识别的敏感地震属性分析,证实了利用频率衰减属性能够识别"红波谷"反射特征的缝洞储层;最后采用频率衰减属性与反射强度属性相结合的思路,构建出反射强度调谐累计频率衰减属性,能够同时实现对"串珠状"和"弱反射"特征的碳酸盐岩缝洞型储层进行有效识别。     

碳酸盐岩特殊孔洞型构造地震响应特征分析

 碳酸盐岩洞缝型油气藏是一种典型的复杂非均匀介质，了解这类特殊介质构造的地震波场特征对于识别洞缝型油气藏具有重要意义。本文使用随机介质模型及非均匀介质弹性波方程对塌陷洞、多洞组合以及与孔洞型油气藏有关的“串珠状”现象，进行了系统的正演模拟和理论分析，得到了一些有意义的结论。塌陷洞的地震响应不仅与大小、形态有关，而且与洞中的充填物有关。至于多洞组合中的地震响应，在偏移剖面上呈现出与孔洞大小相应的短同相轴，主要视洞间距离而定：若洞间距离近，则几个短同相轴连在一起；若洞间距离较大，则几个短同相轴可分开。对于形成“串珠状”现象必须具备两个条件：一是孔洞的散射波具有足够的能量；二是具备形成强多次波的条件。     

基于随机缝洞介质理论模拟塔中北坡储层的地震响应

由于碳酸盐岩缝洞型储层自身的特点,岩石物理性质呈跳跃性变化,储集体形态变化也较剧烈,现有的随机介质模型并不适合对缝洞型储层的描述,且随机介质的非均匀尺度往往局限于水平方向和垂直方向,无法对地下任意方向的非均质特征进行描述。为此,在混合型自相关函数的基础上,通过引入方向因子给出了一种新的矢量自相关函数表达式,使产生的随机介质具有一定的方向性,在此基础上采用阈值截取法,通过给定缝洞发育的长、短半轴及局部发育密度构造具有不同统计特征的缝洞介质模型,实现了对不同尺度、发育密度、发育角度及不同充填速度的复杂缝洞的有效描述。结合塔中北坡实际钻井资料及测井解释成果,建立了符合该区实际地层结构的随机缝洞介质模型,利用非均匀介质条件下波动方程数值模拟,研究了不同参数情况下一间房组顶部储层的运动学及动力学特征。正演模拟结果表明,缝洞型储层发育尺度越大、发育密度越高及缝洞内充填速度越小,则对应T₇⁴界面波峰的反射能量越弱、低频特征越明显,从而为一间房组顶部缝洞型储层波场特征识别及储层预测提供了依据。在此基础上优选出对一间房组顶部缝洞型储层参数变化敏感的属性（均方根振幅及瞬时频率）,大大提高了在界面强反射干扰下缝洞型储层预测的准确性。     

塔里木盆地奥陶系碳酸盐岩“非串珠状”缝洞型储层类型及成因

塔里木盆地奥陶系碳酸盐岩中＂非串珠状＂缝洞型储层经钻探已取得较好效果,但目前针对其储层类型及成因的研究较少。根据碳酸盐岩缝洞储集体发育程度及受风化壳和裂缝的影响程度,将在地震剖面上表现为＂非串珠状＂反射的缝洞型储层划分为3种类型,分别是内幕缝洞体规模较小的缝洞型储层、距风化壳较近的缝洞型储层以及裂缝型储层,进行正演模拟,并与实钻资料结合,详细探讨各自的地震反射特征和地质成因。     

利用波形分解技术识别塔中北坡强反射界面之下的储层响应

由于塔中北坡中奥陶统致密碳酸盐岩与上奥陶统碎屑岩存在较大的波阻抗差异,以致在地震剖面上形成"两谷夹一峰"的连续强反射界面T74,它屏蔽了下伏地层尤其是一间房组内幕缝洞型储层的地震响应,难以识别及预测一间房组内幕缝洞型储层。为此,依据塔中北坡实际地层结构,并考虑了一间房组的储层发育特征建立了储层模型,采用非均质介质波动方程并基于交错网格有限差分格式进行数值模拟;在此基础上应用多子波分解的波形分解技术,开展去除强反射界面影响的技术研究。结果表明:在T74之下的一间房组中、下部缝洞型储层表现为"一谷一峰"地震响应特征;单一分量地震数据体不能反映一间房组中、下部缝洞型储层的地震响应特征,第2~第5分量叠加地震数据体有效地去除了T74的影响,使掩盖在T74之下的一间房组中、下部缝洞型储层的"一谷一峰"地震响应被突显,且与井震标定结果吻合较好。     

随机介质地震波正演模拟在碳酸盐岩储层预测中的应用

为了研究碳酸盐岩储层的地球物理响应特征,在对塔河油田奥陶系风化面下碳酸盐岩储层初步认识的基础上,利用随机介质建模技术,设计并建立了一系列碳酸盐岩储层规则孔洞和随机孔洞模型,并应用变网格有限差分法对地震波在孔洞模型中的传播进行了正演计算,对模拟得到的地震属性进行了分析,研究了孔洞对地震反射特征的影响,获得了规则孔洞尺度以及随机排列孔洞密度对地震属性的影响规律。对于单个的溶洞而言,当溶洞横向尺度小于菲涅尔带半径,纵向尺度小于调谐厚度时,溶洞反射振幅与溶洞尺度成正比例关系;对于随机分布孔洞的碳酸盐岩储层而言,地震波能量与孔洞密度成正比例关系。     

塔河油田奥陶系碳酸盐岩缝洞型储层预测技术

塔河油田奥陶系碳酸盐岩油藏埋深在5300 m以上,基质不具储集性,储集类型以裂缝、溶洞为主,油气受控于古岩溶缝洞,储层纵、横向非均质性强,地震信噪比、分辨率低,预测难度大。寻找和预测奥陶系缝洞发育带是塔河油田增储上产的关键。在储层成因机理研究的基础上,建立了碳酸盐岩缝洞型储层的成因预测模式,为储层预测奠定了地质基础。针对塔河油田奥陶系储层的特点,建立了以叠前时间偏移和目标精细处理技术为核心的碳酸盐岩缝洞型储层精细成像技术,为储层预测提供了扎实的基础资料。通过储层标定和正演模拟分析,建立了碳酸盐岩缝洞型储层的地球物理识别模式,包括测井识别模式和地震识别模式,为储层识别和预测提供了依据。应用振幅变化率、相干体分析、波阻抗反演等技术,有效地预测了碳酸盐岩缝洞发育带。     

塔河油田12区奥陶系碳酸盐岩缝洞储层波阻抗响应特征研究

塔河油田奥陶系碳酸盐岩缝洞型储层纵横向非均质性强,储层预测难度较大。为此,利用地质、地震特征反演技术(InverMod)对塔河油田12区进行了波阻抗反演。根据波阻抗反演剖面上低值区的形态、规模及数值大小划分出了团块状、连片状、条带状、薄层状等4种响应特征,并将波阻抗大于1.55×10~7(kg/m~3·m/s)的称为弱显示。在此基础上,结合钻井剖面发育的裂缝-溶洞型、裂缝-孔洞型和裂缝型等3类储层确定出了各类储层波阻抗门槛值及其波阻抗响应特征,对提高有效预测塔河12区奥陶系碳酸盐岩储层的水平,规避勘探风险,具有一定的指导作用。     

塔河油田奥陶系碳酸盐岩储层测井识别与评价

塔河油田奥陶系油藏属于多期构造和岩溶作用形成的岩溶缝洞型碳酸盐岩油藏,主要的储集空间是溶蚀的孔、洞、缝,具低孔、各向异性强、非均质性强三大特点,储层的测井识别与评价与砂岩油藏有很大的差别.以岩心标定为基础,总结了成像测井可识别的主要储层类型.在此基础上,研究了各种类型储层的常规测井响应特征及储层的测井识别方法,分析了影响储层判别的各种假储层现象及识别方法.在岩心、成像测井资料标定的基础上,建立了裂缝综合概率模型、双孔介质模型,实现了缝洞型碳酸盐岩储层的常规测井资料定量评价,在塔河油田奥陶系储层测井评价中取得了较好的效果.     

塔河油田南部缝孔型碳酸盐岩储层叠前地震预测

塔河油田南部中、下奥陶统碳酸盐岩储层以裂缝型储层为主,经溶蚀形成缝孔型有效储集体。裂缝的展布受断裂控制,油层厚度小,水体活跃。储层具有大小规模不同、空间分布形态不规则、充填性质各异的缝孔组合特征。针对这类缝孔型储层,提出了叠前地震各向异性分析和叠前弹性参数反演预测方法。实际地震资料的应用表明,前者能有效预测裂缝发育强度及方位,结合井资料后者能有效预测缝孔带发育级别及含流体指示,两项预测结果与已知的缝洞储层及钻探结果基本吻合。两项叠前地震预测技术均揭示了塔河南部视层状区域呈块体状及条带状展布的几个有利缝孔储集发育带,从而提高了预测小尺度缝孔型碳酸盐岩储层空间展布规律的能力。     

塔河奥陶系缝洞型碳酸盐岩油藏开发对策探讨

塔河油田奥陶系油藏为典型的缝洞型碳酸盐岩油藏,生产动态与对比研究均表明油藏存在管流特征和渗流特征。油藏储集空间和流动空间主要为大型溶洞及与之相连的裂缝带,大型缝洞体内流态为典型的管流,微小孔缝内流态为渗流特征。以流态和生产特征研究为依据,以缝洞体模型为基础,研究管流与渗流条件下的动态特征、产能特征、见水特征、递减特征以及注水开发特征等,初步探讨采速、产能、布井方式、压锥、堵水、注水开发等缝洞型油藏开发技术对策,对塔河奥陶系油藏开发和综合治理有一定指导意义。     

断控缝洞型油藏储集体发育特征及其连通关系——以塔河油田托甫台地区T单元为例

断控缝洞型油藏非均质性极强,油藏开发特征显示出井间连通关系的多样性和复杂性,厘清断裂和岩溶对储集体发育的影响,有利于油藏连通性分析及注采措施调整。以塔河油田托甫台地区T单元为例,综合地震解释结果、上覆水系特征以及生产动态响应规律,系统分析储集体的发育特征。储集体发育主要受控于断裂和地表水系,岩溶作用强度差异导致储集体发育特征不同,使开发井表现出不同的井间连通关系和生产特征。基于动静态资料分析,建立了适用于断控缝洞型油藏的井间连通模式,为后续措施调整提供依据。     

缝洞型碳酸盐岩油藏开发技术的认识与思考

塔里木盆地缝洞型碳酸盐岩油藏是油田开发面临的新的油藏类型,存在产量递减快、采收率低和储量动用率低等问题。剖析了中国石化塔河油田和顺北油气田缝洞型碳酸盐岩油藏地质特征及开发面临的挑战,系统总结了中国石化在缝洞型油藏描述、开发建产和提高采收率等方面的技术进展,针对塔河油田和顺北油气田的不同开发阶段,提出了下一步技术攻关建议。缝洞型碳酸盐岩油藏经过多期构造运动、岩溶作用和油气充注,储集体非均质性极强,油、气、水分布复杂,给油藏描述、地质建模、储量评价、效益建产、注水-注气、钻井工程、酸压改造、井筒举升等带来一系列挑战。经过20年的开发实践,中国石化西北油田形成了基于地球物理的体积雕刻、断裂精细解析和岩溶系统表征技术,以及基于岩溶相控的地质建模、靶向酸压和注水-注气提高采收率等技术。为实现顺北油气田高效开发,需进一步开展基于断裂解析的成藏特征研究以及基于地球物理雕刻的储集体相控地质建模、流体相态特征及高压物性、油藏组分数值模拟、油藏地质力学与数值模拟耦合、油气藏与举升一体化模拟、井位优选和钻井轨迹优化等工作。为实现塔河油田大幅提高采收率目标,需进一步开展缝洞结构描述、岩溶成因系统研究、储量动用评价、注水-注气机理及规律研究、缝洞井节点网络模拟和动态监测系统研究等工作。     

塔河油田4区奥陶系缝洞型油藏特征及开发对策

塔河油田4区储集体主要分布在奥陶系风化壳,呈不规则网状。储集空间以溶洞、裂缝为主,溶洞高度大多数低于2 m,裂缝平均宽度大于0.1 mm的层段占总层段的58%。储集体的平面分布与古岩溶发育有关,古岩溶水道的地震反射特征呈串珠状强反射,深浅侧向测井异常具有幅度差。利用蒙特卡罗法计算缝洞型油藏储量,一种方法是利用测井解释的结果,统计孔隙度、有效厚度、含油饱和度的概率分布;另一种方法是假设孔隙度、有效厚度、含油饱和度为精确值,储集体面积符合某种概率分布,求得每口井的储量分布。塔河油田是块状底水油藏,油藏的水体主要由深部发育的古岩溶水道系统沟通底水。合理开发碳酸盐岩缝洞型油藏应以缝洞单元为基础,以循环注水、钻侧钻井为主要措施,宜采用“一井一策”方针。     

塔河油田碳酸盐岩缝洞型储层精细成像技术

针对塔河油田碳酸盐岩缝洞型油藏的特点,探索出适应塔河油田碳酸盐岩缝洞型储层的精细成像技术方法。主要包括统计去噪、地表一致性处理、子波一致性处理、速度分析、三维DMO叠加、串联偏移等成像技术。这些技术的精细组合使用,使奥陶系顶风化面及内幕岩溶特征准确成像,提高了钻井的油气产率,为塔河油田的稳步快速发展提供了技术保障。