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GF地区的测井和地质层段的沉积微相研究,如何从测井曲线中提取测井相、沉积相和沉积微相

GF地区的测井和地质层段的沉积微相研究

如何从测井曲线中提取测井相、沉积相和沉积微相、最大值和最小值、平均值和中值的相对符号数以及变异的根源

石油勘探方面,测井曲线GR的曲线形态能否可以用来...

让我们用几条曲线来证明它。你可能这样认为,但你不能把它当作论据。 有些人只能怀疑一条GR曲线。一条曲线的各种影响因素太大,难以令人信服。

如何从测井曲线中提取测井相、沉积相和沉积微相

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GF地区的测井和地质层段的沉积微相研究范文

[概要/S2/]

随着油气勘探水平的不断提高,油气勘探对储量控制和预测提出了更高的要求。长期以来,鄂尔多斯盆地西北部天然气田主要油层长8、长6的研究主要集中在地质大层,侧重于测井和地质理论研究。相对宏观层面的研究,特别是结合地震资料进行的具有生产和研究意义的层面,相对较少,不能满足沉积微相划分的要求。

本文以鄂尔多斯盆地西北部GF地区延长组中下部组合(长82、长81、长63、长62)为研究对象。基于高质量的三维地震数据处理结果,运用地震沉积学、地球物理学等学科的知识,对大量地质和钻井数据进行了分析。通过井间地震标定,建立地震相和测井相的对应关系,划分地层,确定沉积相。然后,运用“地震模型指导定性-半定量-定量”的储层厚度解释思想描述砂体分布,提取和融合地震属性,定量预测砂体及其含油性。最后,根据储层富集的主要控制因素,结合测井资料,优化有利层位目标。

研究结果表明,研究区的长8储层组分为长81和长82储层组,而长6储层组又可分为长61、长62和长63储层组(由于长61储层组砂体面积和厚度小,连通性差,本文将不做详细研究)。沉积相主要为三角洲前缘亚相,识别出五种沉积微相,即水下分流河道、水下分流湾、河口坝、前缘席状砂或远侧砂坝。认为砂体的分布受沉积体系控制,砂体主要以条带的形式在西北-东南方向和南北方向分布。结合勘探结果的解释和不同时期三角洲含油性的对比,可以看出沉积环境是影响储层动态的地质基础。通过分析认为,研究区延长组资源的富集明显受陆相和湖相沉积体系控制,受断褶带和西缘田桓凹陷构造单元的优化配置控制,形成构造-岩性和岩性油气藏。最后,对29个ⅰ类有利区和8个ⅱ类有利区进行综合评价,预测总面积为72.1Km2..

关键词:鄂尔多斯,盆地,延长,中下段,地震,相沉积相,有利区

抽象

随着油气勘探水平的提高,对提交控制和预测储量提出了更高的要求。一直以来,鄂尔多斯盆地西北部GF地区长8、长6主要油藏的研究主要集中在地质构造数据上,以测井和地质理论研究为主,相对宏观。然而,它很少与地震数据相结合。因此,不能满足沉积微相划分的要求。

本文对鄂尔多斯盆地西北部GF地区延长组中下部组合(长82、长81、长63、长62)进行了研究。利用地震沉积学和地球物理学研究高质量的三维地震数据。在此基础上,整合了大量地质和钻井数据进行分析。通过标定井和地震数据,划分地层,描述研究目的层的沉积相,建立地震相与测井相的对应关系;然后,利用储层厚度的“地震模型指导—定性—半定量—定量”方法描述砂体形态,提取并融合地震属性,定量预测砂体分布;最后,根据储层富集的主要控制因素选择有利区带。

研究结果表明,长8油层组是一个长81、长82的剖面。长6油层组可分为长61、长62和长63三层(由于长61面积小、厚度薄、连通性差,本文不做详细研究)。沉积相主要为三角洲前缘亚相沉积,识别出5种沉积微相,包括水下分流河道、分流湾、河口坝、前缘砂体或远砂坝;据信砂体的分布受沉积体系控制。砂体主要分布在北-南-东南和北-北-南相带;结合勘探结果,分析对比各时期三角洲的含油性,认为沉积环境是油气藏储层动态的地质基础。分析认为,研究区延长组的富集明显受大陆和拉克沉积体系的控制,并受西引大倾角和断层的优化配置,形成构造-岩性和岩性油气藏。最后,共有29类有利区被划为一类,8类被划为二类,总预测面积为72.1平方公里。

关键词:鄂尔多斯盆地,延长组中下组合,地震相,沉积相,有利区

目录

第一章导言

1.1选择主题的基础和意义

随着盆地勘探水平的提高,精细勘探也对西缘断褶带和田桓凹陷构造单元的地震部署提出了更高的要求。在GF地区,以往的研究主要集中在地质大地层,即长8、长6、长4+5、长3等。延长组,侧重于测井和地质理论的应用,相对宏观。对于具有实际生产意义的储层组,如延长组中下部组合的长82、长81、长63、长62,结合地震资料进行研究,涉及较少。为了加快GF地区多层目标精细勘探,探索可控震源数据在鄂尔多斯盆地的适用性,解决关键问题,结合地震地质形成一系列储层评价技术,部署和实现GF地区可控震源的三维地震采集、处理和解释。

根据《2016年GF地区储层评价三维地震处理解释》生产项目,对GF井区三维地震资料进行了较为深入的研究。将宽带、宽方位、高精度技术(两宽一高)与三维地震、测井及相关地质资料相结合,运用地震沉积学方法研究三叠系延长组中下组合。最后,系统描述了GF地区三叠系延长组中下组合沉积相和砂体分布格局,并对储层含油性进行了预测和综合评价。

1.2国内外研究现状

1.2.1地震相研究现状

20世纪末,随着地震地层学的诞生,地震逐渐被人们所认识,并被应用到实际生产和理论研究中。所谓地震相是指:在地震剖面上,沉积相的综合表达是内部地震反射单元在一定区域内呈现的沉积环境(如海相或陆相),即产生其反射的沉积物的岩性组合、层理和沉积特征[1][2]。

地震相分析的初始方法(相平面法)是结合二维地震剖面的结构形式和地震反射特征的研究方法。然而,这种方法依赖于地震解释者对沉积等效数据的宏观解释,并且有多个解决方案[3]。随着高精度地震采集技术的发展和仪器设备的升级,可以采集更准确、更详细的难以人工分析的地震数据信息。因此,人们不得不将地震相的分析从宏观定性描述转变为定量研究,然后发展到使用识别统计模式、模糊聚类和神经网络识别的方法来实现地震相的划分[4],这在不同程度上改进和完善了地震相的分析方法。

自1970年以来,鄂尔多斯盆地中生代油气勘探范围进一步扩大。吴起、马陵、洪井子、成化等油田均有油气显示,表明盆地主要油气储集体系分布在三叠系延长组三角洲砂体和侏罗系延安组古地貌河道砂体中。由于勘探水平有限,对盆地黄土地貌和岩性特征的研究仍处于初级阶段。自1976年以来,钻井勘探和相关地质研究已被用作石油勘探的基础,并与地震勘探技术相结合。然而,有限的勘探水平使得对盆地黄土地貌和岩性特征的研究仍处于初级阶段。经过近20年石油地震勘探的停顿,随着地震勘探技术的逐步完善,石油地震勘探逐渐发展起来,使得鄂尔多斯盆地中生代油气储采量的增加成为再次开展石油地震勘探的主要目的。自1996年以来,长庆油田在[盆地南部中生代黄土高原支沟开展高分辨率地震勘探工作,获得了大面积地震剖面。通过对该区沉积构造的精细解释和地震地层学的详细研究,预测储层的水平时间空分布,最终完成钻井井位部署,预测良好的油气储量结果。

1.2.2测井相研究现状

1979年,斯伦贝谢公司和测井分析师奥·塞拉(O.Serra)首次提出“测井相”一词,旨在通过测井数据(即数据集)解释和评价沉积相。塞拉认为测井相是地层特征的表现,也是一组测井响应特征,将该地层与其他地层区分开来[6]。测井相分析是通过各种定性测井响应特征和定量测井参数描述地层沉积相的方法,[7】。

早期测井相分析方法主要侧重于定性研究,描述、分析和总结测井曲线的形状、振幅和接触关系等特征,作为解释沉积相和沉积环境的铺垫。然而,结果往往不准确和客观。在宏观定性方面,通常选择自然伽马、自然电位和视电阻率等测井曲线来分析测井相[8];在测井相的定量识别中,常规测井相元素用于建模和识别沉积相,测井微相模型通过优化井曲线来建立,测井微相通过其特征元素来识别(马世忠等,2000;刘红起,2006年)。随着计算机技术的发展,测井相识别逐渐从人工半智能转向智能(威廉等,2001)。自组织神经网络方法(松露等,2009)用于分析沉积微相和相关测井曲线的响应特征,从而建立测井参数特征的解释模型和尺度。2012年,吴可南等人提出了一种基于神经网络技术的新方法,建立各种沉积相模型,提取未知测井曲线特征并进行分类,最终达到沉积相划分的目的。

1.2.3沉积相研究现状

1669年,地质学家斯特诺(丹麦)首次提出“相”是在某一地质时期地球表面某一部分的完整图像,[9]。后来格雷斯利(1838)和塞里(1972)也提出了“阶段”的概念。目前,沉积体系概括为沉积环境和沉积过程中产生的沉积物两部分。此外,还发现如果沉积相具有不同的成因,并且在平面上不相邻地发展,那么在纵向上将会有不连续性,并且它们将不再彼此重叠[10],这表明沉积相在水平和垂直方向上都与瓦索相速率一致。

沉积相(即沉积体系)在中国油气资源分布中起着主导作用。中国沉积学理论在古生代以前的中新生代含油气盆地勘探和矿产资源勘探中一直发挥着指导作用,而矿产资源的分布也受沉积体系的影响。沉积体系的研究有助于油气和矿产资源的勘探和开发,改善和完善沉积学概念(于兴河等,2009;朱晓敏等人,2005年)。目前,地质学家在研究盆地沉积体系时,从多方面入手,如:结合野外地质观测资料,分析室内实验数据,得出合理结论;层序地层学理论等时对比;含油气系统分析;测井沉积学等。利用生产数据与[理论相结合的方法和手段,改进沉积体系的研究。

鄂尔多斯盆地三叠系T3期的演化过程可概括为以下三个阶段:

T3y1-T3y2段(下部)是湖泊盆地的产生和扩张阶段。T3y3剖面(中间)是湖盆扩张到最大面积的阶段。T3y4-T3y5段(上部)是湖盆逐渐缩小直至消失的阶段,[20]。就本文研究的面积和目标层而言,长8沉积时期的盆地已完成了初始充填过程,同时开始了湖盆整体沉积递减过程,湖泊水域面积也有所增加。相对而言,西北地区下降速度较快,沉积相由陆相变为湖相。认为该期沉积相类型为[三角洲前缘亚相。长6沉积时期,盆地底部由下沉到上升逐渐变化,湖盆面积减小,西北部的下降速率小于沉积速率。湖泊附近的三角洲沉积体系逐渐向盆地中心扩展,盆地作为一个整体开始接受沉积。认为该时期研究区的物源主要来自西北和正北方向,沉积类型为三角洲前缘亚相。

[/S2 1 . 2 . 4 GF区延长组中下段沉积相研究现状/]

与露头区沉积相研究相比,地下沉积相研究方法更加复杂。如果你想知道目标层段的沉积相标志,你必须观察现场收集的岩石数据。然而,由于整个探井采集的岩心数量少,直观地研究沉积相成为一个难题。测井相分析补充了这项研究。通过测井相研究得到的全井曲线识别和划分沉积相,可以得到粗略的解释结果,但仍存在很大的不确定性。因此,除了选择测井和地质资料相结合的方法外,还应从其他方法和手段中选择一种能够提高沉积相解释精度的新方法。

在GF地区,以往的研究主要集中在地质大地层,即长8、长6、长4+5、长3等。延长组,重点应用测井和地质理论研究,具有较宏观的成果。对于具有生产和研究意义的层段,如延长组中下组合的长82、长81、长63、长62和长61,尤其是基于地震资料的研究相对较少。

GF地区有许多纵向靶区,包括延长组长10-长2和侏罗系延安组延长段10-延4+5。它们局部横向富集,油水系统极其复杂,钻井成功率相对较低,仅占多层钻井成功率的26.7%。

主要产油层为延长组的长9、长8、长6、长4+5和延安组的延10、延9、延8。平面上,长8、长6、长4+5油层分布广泛,连通性好。侏罗系储层主要位于研究区古地貌高地,靠近斜坡,不同于延长组储层,具有丰度高、面积小的特点。断鼻储层也发育在西缘的断褶带中,分别在延8、延9和长10(丰19井)发现。因此,该地区的储层类型多样,分布广泛。

通过对全覆盖区单井测井解释结论、静态数据和试油效果的统计分析,三维研究区储层具有以下四个特征:

(1)含油层多,勘探潜力大;(2)成功钻井单层平均测试值在11.67吨/天以上,储层丰度较高;(3)多层钻进成功率低,仅为26.7%;(4)有获得高产工业油流的勘探潜力。

由此可见,该区纵向靶层多,横向局部富集,油水系统极其复杂,钻井成功率相对较低。目前的地震和地质研究成果还不能满足该区构造分布、储层分布和含油性精细勘探的数据基础。

1.3主要研究内容

1.3.1地震相研究

地震相分析已经成为地震资料解释的一种重要方法。反射同相轴的几何形状、内反射结构(平行、S形斜交等)。),地震剖面的振幅、频率和相位用于帮助确定物源方向、划分沉积微相和预测有利相带。该区有许多地震剖面显示了多期长8至长6系列地震的进积特征。在前人研究地震反射特征的基础上,分析了长8、长6储层组的湖盆形态,利用地质建模和模型正演模拟建立的地震解释模型,对长8、长6储层组中下部组合及三角洲沉积相带砂体的来源方向进行了初步认识和认识。

1.3.2测井相研究

测井相分析的基本原理是从一组测井响应中总结出测井曲线形状、振幅、平滑度和形状组合的特征,然后用测井相数据划分地层,通过分析和分类岩心数据描述测井相,将每一个测井相与地质联系起来,最后用测井数据[13(o Serra,1986)实现描述和解释沉积相的目的。

测井资料可以实现解释沉积微相的目的,因为:测井资料中岩性的差异可以反映和表征不同形状的沉积微相,即沉积微相可以根据速度、速度、交流、电阻率测井系列等特征进行识别和解释;此外,沉积物的物理性质随其环境的变化而变化,形成一个沉积循环,可以反映在测井曲线[4上。速度曲线和重力曲线被广泛用于研究碎屑岩。

1.3.3沉积相研究

在了解研究区基本情况的基础上,结合露头资料,观察、描述和钻取岩心,选择研究区的岩心井,研究测井相和沉积相的特征,类比和划分沉积相,判断不同层位类型的沉积相分布。通过对沉积相特征和沉积类型、岩相组合、沉积构造、粒度分析和测井相特征的分类分析,可以归纳出与各种测井响应相对应的沉积微相。对非取心井数据进行类比分析,建立不同方向的连通剖面,以岩性剖面反演为判断依据,根据沉积相微相特征准确识别各层位的沉积微相,同时运用地震属性判断沉积微相的相界和形态,最终得到沉积相的平面分布形态。

1.3.4油藏分布研究

基于“地震模型指导-定性-半定量-定量”储层厚度解释的思想,进行了井间地震标定、宏观砂层厚度分布、属性提取与融合、砂体定量预测等方面的研究,分析了GF地区长8、长6储层的特征。首先,在井震标定总结的基础上,建立了不同储层结构的地震响应模型。然后,根据波形特征的分类,对砂岩厚度的分布进行定性和宏观预测。之后,提取常规数据体的振幅、频率和相位属性,优选一个或多个能够反映储层厚度变化的敏感属性,并与已知井进行对比,确定某个属性或几个适合GF地区储层预测的属性的融合,然后利用属性可视化解释技术完成半定量储层预测。

1.3.5含油砂体预测

在岩石地球物理特征分析的基础上,优选识别储层的敏感属性,并对相关弹性参数进行叠前反演。钻井后标定反演体,提取目标层储层参数,绘制平面图,定量预测砂体。同时,为了预测砂体的物理性质,叠前统计反演中通过高斯联合模拟,利用云变换确定储层的物理性质。

1.3.6有利区带预测
综上所述,三叠系延长组综合研究需要在综合分析研究区成因、储集、盖层、聚集、循环和保存条件的基础上,对研究区延长组主要目标层进行评价:

(1)沉积相带:三角洲前缘相分流河道沉积有利区;(2)砂岩厚度:砂岩较厚(15 ~ 25m);(3)产油条件:研究区或邻近地区良好的产油条件、工业油流井或油气显示;(4)结构位置:结合上述三者,考虑结构特点,尽量位于结构高处;(5)物性和含油性:物性和含油性好的区域。

1.4研究方法和技术路线

结合地震和地质,从单井相划分入手,研究研究区沉积微相,通过井震标定总结建立不同储层结构的地震响应模式,实现沉积相带的空表征。同时,结合现有勘探成果,根据波形特征对砂岩厚度分布进行宏观和定性预测,然后提取常规数据体的相关振幅、频率和相位属性,优选出一个或多个能够反映储层厚度变化的敏感属性,并与已知井进行对比,从而确定某个属性或几个属性的融合,适合GF地区储层预测,然后采用属性可视化解释技术完成半定量储层预测。最后,明确了延长组中下段主要储层控制因素、沉积相带分布和空储层配置之间的相关性,划分了已知与未知的有利区域(图1-1)

1.5完成
(1)完成GF区三叠系延长组TT6、TT7、TT7x、TT8层位解释;(1) 16幅地震属性图(振幅、频率、相位等)。)从研究区域的延伸组组长82、长度81、长度63和长度62中提取;(3)将储层结构和厚度的地面统计数据与地震属性图相结合,绘制了冷场82、冷81、冷63和冷62的4幅三维地震相控属性融合效果图。(4)实施了主要目的层沉积微相和砂体分布,分别编制了长82、长81、长63和长62主要目的层沉积微相和砂岩厚度分布图;(5)长8、长6、长4+5 30个有利岩性圈闭区综合评价,面积68.8km2

1.6创新点

(1)首次结合研究区三维地震资料描述沉积微相;

(2)利用叠前弹性参数反演技术和地震属性检测方法预测含油性。

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第二章区域地质背景
2.1构造背景
2.2区域沉积演化
2.3延长组中下段地层特征

第三章沉积相分析
3.1单井相分析
3.2连续井剖面研究
3.3地震沉积相分析
3.3.1砂体结构确定模型
3.3.2井间地震组合确定微相
3.3.3属性融合确定分布
3.4地震反演厚度确定

3.5沉积相分布
3 . 5 . 1[长82储层组沉积相分布特征/br/]3 . 5 . 2[长81储层组沉积相分布特征/br/]3 . 5 . 3[长63储层组沉积相分布特征/br/]3.5.4长62储层组沉积相分布特征

第四章储层分布研究
4.1储层物性预测
4.1.1物性预测的主要方法
4.1.2岩石类型
4.1.3岩石碎屑组分特征

4.1.4填料
4.1.5岩石结构特征
4.1.6储层物性特征
4.1.7孔隙类型和尺寸
4.1.8孔隙结构特征
4.1.9储层分类和评价

4.2延长组中下部组合砂岩分布
4 . 2 . 1[长82油层组砂岩分布/br/]4 . 2 . 2[长81油层组砂岩分布/br/]4 . 2 . 3[长63油层组砂岩分布/br/]4 . 2 . 4[长62油层组砂岩分布/br/]4.3砂岩连通性分析

第五章储层含油预测
5.1直接探测-叠前反演技术
5.2间接探测-地震属性含油探测
5.3延长组中下组合含油分析
5.3.1长82砂岩含油分析
5.3.2长81砂岩含油分析
5.3.3长66含油分析

第六章
6.1目标层勘探状况分析
6.2有利区预测
6 . 2 . 1 82层长
6 . 2 . 2 81层长
6 . 2 . 3 63层长
6 . 2 . 4 62层长预测
6.3应用

结论

本文在总结研究区以往研究成果和地质资料的基础上,综合利用岩心、测井和测井资料,结合三维地震资料,对GF区延长组长8和长6地层进行划分对比,精细刻画沉积相和砂体分布,研究储层特征,最终根据储层特征优化研究区目标地层的有利目标。具体结论如下:

(1)测井曲线可以从形状和振幅两个方面解决整口井取心数量少的问题。沉积相可以通过不同沉积特征与测井曲线的对应关系来粗略解释。然而,在人工解释结果中有许多解决方案和不确定性。因此,建议采用地震方法来提高沉积相的解释精度。

(2)三角洲前缘沉积主要发育在研究区延长组长6、长8储层。沉积微相分为五种类型:水下分流河道、分流河道湾、河口坝、前缘席状砂或远侧砂坝,其中最重要的沉积类型是水下分流河道和分流河道湾。

(3)三角洲前缘沉积相砂体具有粒度大、分选性好的特点,表明储层具有良好的物性。此外,延长组的沉积是继承性的,研究区延长组的碎屑只有含量和粒度上的差异。

(4)研究区目标层的物源主要来自研究区的北部和西北部,砂体在与物源平行的方向上具有良好的连通性。但是,在垂直方向,砂体受到分流河道间湾泥的破坏,连通性差。

(5)单一的地震属性提取结果不能代表整个研究区的地震属性特征,通过各种属性融合技术可以有效提高砂体分布与已钻井的吻合程度。

(6)在解释层位和断层的约束下,通过外推合适的阻抗曲线,可以得到各数据体的低频模型。地震数据缺乏低频信息,需要测井和地震叠加速度补充。因此,综合利用测井和地震速度信息建立低频模型,反演后可以得到更准确的绝对波阻抗值。

(7)鄂尔多斯盆地延长组主要发育岩性油气藏和构造-岩性油气藏。沉积体系对油气资源的富集有很大影响。盆地发育湖泊沉积相、陆相沉积相和河流沉积相,不同沉积体系垂直演化和水平分布,形成多套相对完整的源-储-盖层组合。

(8)长8、长6是GF地区延长组的主要储层组,含油性好,有效砂岩厚度> 6m。综合评价显示,三角洲前缘水下分流河道沉积面积72.1km2,砂层厚度> 15m,有效砂层厚度> 4m,油气预测良好,其中ⅰ类有利区29个,ⅱ类有利区8个。

致谢
参考

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