三維裂縫建模方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了三維裂縫建模方法，通過依次進行常規(guī)測井、成像測井，排除不發(fā)育裂縫井段，保留裂縫發(fā)育井段，再對所保留的井段進行VSP測井、井壁取心，對所取巖心進行電鏡掃描觀察、孔隙度測定、巖石應(yīng)變實驗，再結(jié)合測井解釋，使用建模軟件建立單井剖面的裂縫發(fā)育模型；再由同一區(qū)塊內(nèi)多口單井模型建立起地層三維裂縫發(fā)育模型。本發(fā)明的目的在于提供三維裂縫建模方法，以實現(xiàn)在開發(fā)早期完整、準確的對整個儲集層裂縫進行建模分析的目的。
【專利說明】
三維裂縫建模方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及地質(zhì)勘探開發(fā)領(lǐng)域，具體地說涉及三維裂縫建模方法。
【背景技術(shù)】
[0002]儲集層裂縫評價的方法及其應(yīng)用，一直都是油氣田勘探與開發(fā)過程中的重要環(huán)節(jié)之一。從油氣田開發(fā)角度來看，儲集層裂縫特征的研究是提高油氣采收率、改進開發(fā)效果的重要手段，特別是對于一些低孔低滲的基質(zhì)儲層，天然裂縫的存在很可能將沒有開采價值的油層變位具有經(jīng)濟效益的可開發(fā)油層。此外，隨著常規(guī)孔隙性油氣藏儲量的日益減少，常規(guī)孔隙儲層開發(fā)難度逐漸增大，石油與天然氣的勘探方向逐漸由淺部地層轉(zhuǎn)向深部，由常規(guī)油氣藏轉(zhuǎn)向于特殊油氣藏，如難以預測卻可能非常高產(chǎn)的裂縫性油氣藏便是其中很重要的一種研究方向?？傊?，在對化石能源的勘探與開發(fā)過程中，對儲層裂縫的研究處于非常重要地位。然而，現(xiàn)有技術(shù)中的儲層裂縫評價均是依靠常規(guī)地質(zhì)手段，在探井階段所取得的儲層裂縫評價資料難以做到完整、充分，同時在生產(chǎn)開發(fā)階段又不可能大規(guī)模進行取心或地質(zhì)研究工作，往往造成區(qū)塊開發(fā)進入中后期時，才對該儲層的裂縫發(fā)育及分布情況有了完整、全面的認識，影響開發(fā)布局、影響油氣田整體采收率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供三維裂縫建模方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中在探井階段所取得的儲層裂縫評價資料難以做到完整、充分的問題，實現(xiàn)在開發(fā)早期完整、準確的對整個儲集層裂縫進行建模分析的目的。
[0004]本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實現(xiàn):
三維裂縫建模方法，該方法包括以下步驟:(a)在某一油氣勘探開發(fā)區(qū)塊內(nèi)，依據(jù)地質(zhì)條件和研究目標需求，選取具有表征意義的井，對全井段進行電阻率測井、聲波測井、自然電位測井、自然伽馬測井、補償中子測井、密度測井、井徑測井，得到目標井全井段的上述測井曲線，作出測井解釋，列出所有裂縫可能發(fā)育的井段;(b)對步驟(a)中判斷出的裂縫可能發(fā)育井段進行成像測井，解釋成像測井資料，排除不發(fā)育裂縫井段，保留裂縫發(fā)育井段；(C)將震源依次設(shè)置于步驟(b)中所保留的所有裂縫發(fā)育井段，逐一進行VSP測井，作出VSP測井解釋，得出各井段裂縫發(fā)育程度的數(shù)據(jù)；(d)對步驟(b)中所保留的所有裂縫發(fā)育井段進行井壁取心作業(yè)，并對取出的所有巖心進行電鏡掃描觀察、孔隙度測定、巖石應(yīng)變實驗；(e)依據(jù)上述測井與實驗數(shù)據(jù)，使用建模軟件建立單井剖面的裂縫發(fā)育模型；(f)將所述步驟(a)?
(e)用于同一油氣勘探開發(fā)區(qū)塊內(nèi)的N 口井，將N個單井剖面模型建立為儲層巖相三維裂縫發(fā)育模型，其中，N為大于等于2的正整數(shù)。
[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)中在探井階段所取得的儲層裂縫評價資料難以做到完整、充分的問題，本發(fā)明提出了三維裂縫建模方法，該方法首先在探井鉆井過程中對選取的井位實施常規(guī)測井，測井項目包括但不限于電阻率、聲波、自然電位、自然伽馬、補償中子、密度、井徑，得到全井段的上述測井曲線，并利用常規(guī)地質(zhì)手段，從上述測井解釋中尋找指示裂縫發(fā)育的特征，如:深側(cè)向電阻率明顯大于淺側(cè)向電阻率、感應(yīng)電阻率明顯大于側(cè)向電阻率、自然伽馬曲線異常增高、電阻率曲線出現(xiàn)異常變化甚至是鋸齒形變化、自然電位曲線和井徑均異常等等，從而列出所有裂縫可能發(fā)育的井段。之后對所列出的裂縫可能發(fā)育的井段進行成像測井。作為識別裂縫最直觀有效的測井方式，單獨進行一趟成像測井作業(yè)是非常有必要的，因為成像測井資料能夠突出因裂縫變化而引起的巖石聲阻抗和電阻率的變化特征，降低由鉆井工程等人為因素造成的非裂縫響應(yīng)影響，從而修正常規(guī)測井資料的誤差，使得本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠進一步排除不發(fā)育裂縫井段，保留裂縫發(fā)育井段。針對保留著的判定為裂縫發(fā)育的井段，將震源下入各井段深度，進行VSP測井。VSP測井，即垂直地震剖面測井，通過地震波的反射特征差異來判斷裂縫發(fā)育情況。VSP測井能夠在上述裂縫判斷的基礎(chǔ)上，由反射波的強弱特征得出裂縫發(fā)育的程度，使研究人員能夠?qū)Φ貙恿芽p的發(fā)育程度有定量的認識。同時，再對保留著的判定為裂縫發(fā)育的井段進行井壁取心，并對取出的所有巖心進行電鏡掃描觀察、孔隙度測定、巖石應(yīng)變實驗，獲得巖心高分辨率圖像、孔隙度滲透率數(shù)據(jù)、應(yīng)力應(yīng)變曲線等重要數(shù)據(jù)。依據(jù)上述所有數(shù)據(jù)，使用建模軟件建立單井剖面的裂縫發(fā)育模型，通過布置于圈閉各重要方位的N 口探井的單井模型，則能夠得到儲層整體的三維裂縫發(fā)育模型。其中N值由圈閉大小、規(guī)模、形態(tài)及構(gòu)造方式?jīng)Q定，至少應(yīng)保證有圈閉各重要邊界處、以及各高點的探井資料。由此，實現(xiàn)在開發(fā)早期完整、方便、精確的對整個儲集層裂縫進行建模分析的目的。此外，本發(fā)明所述的建模方法中，由于僅對步驟(a)中列出的井段進行成像測井、僅對步驟(b)中所列出的井段進行VSP測井與井壁取心，極大的降低了探井施工的成本與工期，同時還能降低發(fā)生鉆井工程事故的風險，對于鉆井工程而言也具有十分重要的意義。
[0006]進一步的，步驟(b)中所述的成像測井為微電阻率掃描成像測井(FMI或EMI)。
[0007]進一步的，步驟(c)和步驟(d)順序可調(diào)。
[0008]進一步的，步驟(d)中所述的巖石應(yīng)變實驗為三軸應(yīng)力巖石應(yīng)變實驗。相較于常規(guī)的單軸應(yīng)力巖石應(yīng)變實驗，采用三軸應(yīng)力巖石應(yīng)變實驗能夠更為準確的模擬地應(yīng)力作用情況，使實驗更加接近于地下實際情況，便于得到更準確的實驗數(shù)據(jù)。
[0009]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點和有益效果:
1、本發(fā)明三維裂縫建模方法，通過依次進行常規(guī)測井、成像測井，排除不發(fā)育裂縫井段，保留裂縫發(fā)育井段，再對所保留的井段進行VSP測井、井壁取心，對所取巖心進行電鏡掃描觀察、孔隙度測定、巖石應(yīng)變實驗，再結(jié)合測井解釋，使用建模軟件建立單井剖面的裂縫發(fā)育模型;再由同一區(qū)塊內(nèi)多口單井模型建立起地層三維裂縫發(fā)育模型。
[0010]2、本發(fā)明三維裂縫建模方法，僅對經(jīng)過篩選的部分井段進行成像測井、VSP測井與井壁取心作業(yè)，極大的降低了探井施工的成本與工期，同時還能降低發(fā)生鉆井工程事故的風險，對于鉆井工程而言具有十分重要的意義。
【附圖說明】
[0011]此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明實施例的進一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，并不構(gòu)成對本發(fā)明實施例的限定。在附圖中:
圖1為本發(fā)明一個具體實施例的流程示意框圖。
【具體實施方式】
[0012]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，下面結(jié)合實施例和附圖，對本發(fā)明作進一步的詳細說明，本發(fā)明的示意性實施方式及其說明僅用于解釋本發(fā)明，并不作為對本發(fā)明的限定。
[0013]實施例1:
如圖1所示的三維裂縫建模方法，該方法包括以下步驟:(a)在某一油氣勘探開發(fā)區(qū)塊內(nèi)，依據(jù)地質(zhì)條件和研究目標需求，選取具有表征意義的井，對全井段進行電阻率測井、聲波測井、自然電位測井、自然伽馬測井、補償中子測井、密度測井、井徑測井，得到目標井全井段的上述測井曲線，作出測井解釋，列出所有裂縫可能發(fā)育的井段;(b)對步驟(a)中判斷出的裂縫可能發(fā)育井段進行微電阻率掃描成像測井，解釋成像測井資料，排除不發(fā)育裂縫井段，保留裂縫發(fā)育井段；(C)將震源依次設(shè)置于步驟(b)中所保留的所有裂縫發(fā)育井段，逐一進行VSP測井，作出VSP測井解釋，得出各井段裂縫發(fā)育程度的數(shù)據(jù);(d)對步驟(b)中所保留的所有裂縫發(fā)育井段進行井壁取心作業(yè)，并對取出的所有巖心進行電鏡掃描觀察、孔隙度測定、三軸應(yīng)力巖石應(yīng)變實驗；(e)依據(jù)上述測井與實驗數(shù)據(jù)，使用建模軟件建立單井剖面的裂縫發(fā)育模型；(f)將所述步驟(a)?(e)用于同一油氣勘探開發(fā)區(qū)塊內(nèi)的N口井，將N個單井剖面模型建立為儲層巖相三維裂縫發(fā)育模型。其中N值由圈閉大小、規(guī)模、形態(tài)及構(gòu)造方式?jīng)Q定，以保證有圈閉各重要邊界處、以及各高點的探井資料為基礎(chǔ)。
[0014]本實施例使用過程中，首先在探井鉆井過程中對選取的井位實施常規(guī)測井，測井項目包括但不限于電阻率、聲波、自然電位、自然伽馬、補償中子、密度、井徑，得到全井段的上述測井曲線，并利用常規(guī)地質(zhì)手段，從上述測井解釋中尋找指示裂縫發(fā)育的特征。之后對所列出的裂縫可能發(fā)育的井段進行成像測井，從而修正常規(guī)測井資料的誤差，使得本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠進一步排除不發(fā)育裂縫井段，保留裂縫發(fā)育井段。針對保留著的判定為裂縫發(fā)育的井段，將震源下入各井段深度，進行VSP測井。VSP測井能夠在上述裂縫判斷的基礎(chǔ)上，由反射波的強弱特征得出裂縫發(fā)育的程度，使研究人員能夠?qū)Φ貙恿芽p的發(fā)育程度有定量的認識。同時，再對保留著的判定為裂縫發(fā)育的井段進行井壁取心，并對取出的所有巖心進行電鏡掃描觀察、孔隙度測定、巖石應(yīng)變實驗，獲得巖心高分辨率圖像、孔隙度滲透率數(shù)據(jù)、應(yīng)力應(yīng)變曲線等重要數(shù)據(jù)。依據(jù)上述所有數(shù)據(jù)，使用建模軟件建立單井剖面的裂縫發(fā)育模型，通過布置于圈閉各重要方位的多口探井的單井模型，則能夠得到儲層整體的三維裂縫發(fā)育模型。
[0015]上所述的【具體實施方式】，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的【具體實施方式】而已，并不用于限定本發(fā)明的保護范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.三維裂縫建模方法，其特征在于，該方法包括以下步驟: (a)在某一油氣勘探開發(fā)區(qū)塊內(nèi)，依據(jù)地質(zhì)條件和研究目標需求，選取具有表征意義的井，對全井段進行電阻率測井、聲波測井、自然電位測井、自然伽馬測井、補償中子測井、密度測井、井徑測井，得到目標井全井段的上述測井曲線，作出測井解釋，列出所有裂縫可能發(fā)育的井段； (b)對步驟(a)中判斷出的裂縫可能發(fā)育井段進行成像測井，解釋成像測井資料，排除不發(fā)育裂縫井段，保留裂縫發(fā)育井段； (c)將震源依次設(shè)置于步驟(b)中所保留的所有裂縫發(fā)育井段，逐一進行VSP測井，作出VSP測井解釋，得出各井段裂縫發(fā)育程度的數(shù)據(jù)； (d)對步驟(b)中所保留的所有裂縫發(fā)育井段進行井壁取心作業(yè)，并對取出的所有巖心進行電鏡掃描觀察、孔隙度測定、巖石應(yīng)變實驗； (e)依據(jù)上述測井與實驗數(shù)據(jù)，使用建模軟件建立單井剖面的裂縫發(fā)育模型； (f)將所述步驟(a)?(e)用于同一油氣勘探開發(fā)區(qū)塊內(nèi)的N口井，將N個單井剖面模型建立為儲層巖相三維裂縫發(fā)育模型，其中，N為大于等于2的正整數(shù)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維裂縫建模方法，其特征在于:步驟(b)中所述的成像測井為微電阻率掃描成像測井(FMI或EMI)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的三維裂縫建模方法，其特征在于:步驟(c)和步驟(d)順序可調(diào)。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的三維裂縫建模方法，其特征在于:步驟(d)中所述的巖石應(yīng)變實驗為三軸應(yīng)力巖石應(yīng)變實驗。
【文檔編號】E21B47/002GK105840175SQ201610152171
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年3月17日
【發(fā)明人】劉歡, 金濤
【申請人】成都創(chuàng)源油氣技術(shù)開發(fā)有限公司