本發(fā)明涉及基于斷層斷裂結構評價斷層啟閉性的方法。

背景技術：

斷層的演化過程分為活動期與靜止期，活動期一般都是短暫的，斷層主要為靜止期。斷層形成期或活動期為開啟狀態(tài)，可以作為油氣運移的通道。斷層封閉性和啟閉性能評價主要針對處于靜止期的斷層，確定斷層對油氣是啟閉還是封閉。斷層封閉性評價歷經了定性與定量兩個階段，20世紀50年代后主要通過分析斷層封閉的形成機理，提出了砂泥對接、泥巖涂抹、成巖特征等均可產生封閉條件，使用“封閉”與“不封閉”定性描述斷層的封閉能力；斷層啟閉性定量評價方法的提出和應用始于上世紀80年代末，目前可供應用的定量指標主要包括CSP、SSF、SGR、Allen圖解法、斷儲排替壓力差、斷面正應力、斷層封閉系數、連通概率法等。

斷層啟閉能力受到多種因素的影響，包括斷層性質、斷距、巖性組合及其對接關系、埋深、傾角、泥巖涂抹、后期成巖作用大小，斷裂帶內部結構差異，以及斷層的同生性和活動性等。單一的封閉性和啟閉能力評價方法，難以準確評價，有時會造成評價結果的局限性和不確定性?？紤]全部這些因素又十分困難，因為有些因素是很難在油氣勘探、開發(fā)中得到的，尤其是油氣勘探中早期。目前的封閉性和啟閉能力綜合評價方法主要包括非線性映射分析法、邏輯信息法、多級模糊綜合評價技術等，這些方法是利用數理統計知識，將封閉性和啟閉能力影響因素按權重大小，建立函數模型的綜合數學分析方法。

盡管國內外關于斷層封閉性研究取得了許多重要進展，但仍沒有一種十分成熟適用各種地質條件下的評價方法。

技術實現要素：

本發(fā)明的一個目的在于提出一種基于斷層斷裂結構評價斷層啟閉性的方法。

根據本發(fā)明的一種基于斷層斷裂結構評價斷層啟閉性的方法，包括如下步驟：S101：明確目標區(qū)域各種類斷層的斷裂結構特征；S102：根據所述斷裂結構特征獲取不同斷層結構部位的滲透率；S103：利用所述斷層結構不同部位的滲透率計算相應部位的啟閉概率，然后利用所述相應部位的啟閉概率計算對應層段斷層的啟閉概率，再通過不同層段斷層的啟閉概率評價所述目標區(qū)域的斷層的啟閉性。

根據本發(fā)明提供的基于斷層斷裂結構評價斷層啟閉性的方法，考慮多種地質因素，能夠滿足斷層封閉性定量評價的準確要求，可以廣泛適用于油氣資源地質勘探及開發(fā)評價領域。

另外，根據本發(fā)明上述的基于斷層斷裂結構評價斷層啟閉性的方法，還可以具有如下附加的技術特征：

進一步地，所述步驟S101包括如下子步驟：S1011：通過斷層分析方法對地震區(qū)域的斷層進行分析，以得到斷層樣式、劃分斷層級別、區(qū)分斷層性質，然后厘清不同級別斷層的相互關系；S1012：利用盆地區(qū)域柱狀圖、地質圖和鉆井柱狀圖確定不同層位的巖性及其巖性的脆性和塑性；S1013：利用野外剖面研究不同層位、不同巖性的斷層的結構特征，確定巖石破碎情況、裂縫發(fā)育密度和范圍、泥巖涂抹、斷層泥發(fā)育以及化學膠結情況；S1014：根據地震資料確定鉆遇斷層的井，然后根據測井資料確定斷層結構；S1015：根據對斷層性質、斷開巖性、發(fā)育層位和斷層埋深的研究確定各種類斷層的斷裂結構特征。

進一步地，在所述子步驟S1014中，在根據測井資料確定斷層結構時，首先通過井震標定技術確定斷層發(fā)育的深度段，然后通過測井敏感曲線確定斷層結構。

進一步地，所述子步驟S1014中的測井資料包括電成像資料和聲成像資料。

進一步地，所述步驟S102包括如下子步驟：S1021：在野外剖面進行取巖樣，并對不同斷層性質、斷開巖性和斷層發(fā)育層位進行分析；S1022：在破碎帶和/或誘導裂縫帶的不同斷層位置進行密集取樣，并選取距離該斷層較近的相同巖性的原巖進行取樣，其中，取樣規(guī)格符合孔隙度和滲透率測試要求；S1023：測量所取得的完整的巖樣的孔隙度、滲透率和密度值，并建立孔隙度-滲透率、孔隙度-密度關系；S1024：利用巖心測試結果建立不同斷層結構帶滲透率與深度和滲透率與巖性的相關性。

進一步地，在所述子步驟S1022后，還包括如下子步驟：對取得的不完整的巖樣進行鏡下分析并將其與測試物性樣對比，以估算孔隙度和滲透率。

進一步地，所述步驟S103包括如下子步驟：S1031：分析斷層相關油氣藏，選取該油藏頂部和底部的斷點，并結合步驟S102確定上盤裂縫帶的滲透率、破碎帶的滲透率和下盤裂縫帶的滲透率；S1032：統計所述上盤裂縫帶的滲透率、所述破碎帶的滲透率和所述下盤裂縫帶的滲透率與所述油氣藏的相關性，然后建立基于顯示特征與斷層結構帶滲透率統計概率的模型，并擬合關系啟閉概率式，然后通過查表法檢驗統計的顯著性；S1033：利用實際數據擬合公式P＝100-e^AlgK+B，以獲得待定系數A和B的值，式中，P為啟閉概率，K為滲透率，K的單位為10^-3μm²；S1034：基于油氣優(yōu)先通過高滲流率介質的原則，分別選取所述斷層結構不同深度下對應斷層結構帶的最大滲流率，并分別求取不同深度段的斷層啟閉概率，然后通過所有不同深度段的斷層啟閉概率的乘積得到該斷層結構的整體啟閉概率；S1035：根據所述目標區(qū)域內不同斷層的啟閉概率確定目標區(qū)域內具有更大啟閉概率的斷層和/或確定某一斷層的具有更大啟閉概率的位置。

本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的基于斷層斷裂結構評價斷層啟閉性的方法的流程圖；

圖2是斷層垂向啟閉概率統計圖；

圖3是斷層啟閉概率評價模型。

具體實施方式

下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。

實施例1

如圖1所示，實施例1提供了一種基于斷層斷裂結構評價斷層啟閉性的方法，具體包括如下步驟:

S101：明確目標區(qū)域各種類斷層的斷裂結構特征。

S102：根據所述斷裂結構特征獲取不同斷層結構部位的滲透率。

S103：利用所述斷層結構不同部位的滲透率計算相應部位的啟閉概率，然后利用所述相應部位的啟閉概率計算對應層段斷層的啟閉概率，再通過不同層段斷層的啟閉概率評價所述目標區(qū)域的斷層的啟閉性。

實施例1提供的基于斷層斷裂結構評價斷層啟閉性的方法，考慮多種地質因素，能夠滿足斷層封閉性定量評價的準確要求，可以廣泛適用于油氣資源地質勘探及開發(fā)評價領域。

實施例2

實施例2提供了一種基于斷層斷裂結構評價斷層啟閉性的方法，具體包括如下步驟:

S101：明確目標區(qū)域各種類斷層的斷裂結構特征，具體包括如下子步驟：

S1011：通過斷層分析方法對地震區(qū)域的斷層進行分析，以得到斷層樣式、劃分斷層級別、區(qū)分斷層性質，然后厘清不同級別斷層的相互關系。

S1012：利用盆地區(qū)域柱狀圖、地質圖和鉆井柱狀圖確定不同層位的巖性及其巖性的脆性和塑性。

S1013：利用野外剖面研究不同層位、不同巖性的斷層的結構特征，確定巖石破碎情況、裂縫發(fā)育密度和范圍、泥巖涂抹、斷層泥發(fā)育以及化學膠結情況。

S1014：根據地震資料確定鉆遇斷層的井，然后根據測井資料確定斷層結構。

S1015：根據對斷層性質、斷開巖性、發(fā)育層位和斷層埋深的研究確定各種類斷層的斷裂結構特征。

S102：根據所述斷裂結構特征獲取不同斷層結構部位的滲透率，具體包括如下子步驟：

S1021：在野外剖面進行取巖樣，并對不同斷層性質、斷開巖性和斷層發(fā)育層位進行分析；

S1022：在破碎帶和/或誘導裂縫帶的不同斷層位置進行密集取樣，并選取距離該斷層較近的相同巖性的原巖進行取樣，其中，取樣規(guī)格符合孔隙度和滲透率測試要求；

S1023：測量所取得的完整的巖樣的孔隙度、滲透率和密度值，并建立孔隙度-滲透率、孔隙度-密度關系；

S1024：利用巖心測試結果建立不同斷層結構帶滲透率與深度和滲透率與巖性的相關性。

S103：利用所述斷層結構不同部位的滲透率計算相應部位的啟閉概率，然后利用所述相應部位的啟閉概率計算對應層段斷層的啟閉概率，再通過不同層段斷層的啟閉概率評價所述目標區(qū)域的斷層的啟閉性，具體包括如下子步驟：

S1031：分析斷層相關油氣藏，選取該油藏頂部和底部的斷點，并結合步驟S102確定上盤裂縫帶(a₁)的滲透率、破碎帶(b₁)的滲透率和下盤裂縫帶(c₁)的滲透率；

S1032：統計所述上盤裂縫帶的滲透率、所述破碎帶的滲透率和所述下盤裂縫帶的滲透率與所述油氣藏的相關性，然后建立基于顯示特征與斷層結構帶滲透率統計概率的模型(見圖2)，并擬合關系啟閉概率式，然后通過查表法檢驗統計的顯著性；

S1033：利用實際數據擬合公式P＝100-e^AlgK+B，以獲得待定系數A和B的值，式中，P為啟閉概率，K為滲透率，K的單位為10^-3μm²；

S1034：基于油氣優(yōu)先通過高滲流率介質的原則，分別選取所述斷層結構不同深度下對應斷層結構帶的最大滲流率，并分別求取不同深度段的斷層啟閉概率，然后通過所有不同深度段的斷層啟閉概率的乘積得到該斷層結構的整體啟閉概率，見圖3，公式如下：

K_1＝Max(a₁，b₁，c₁)

K_2＝Max(a₂，b₂，c₂)

K_3＝Max(a₃，b₃，c₃)

P＝P₁×P₂×…P_i(i＝1,2,3…)

S1035：根據所述目標區(qū)域內不同斷層的啟閉概率確定目標區(qū)域內具有更大啟閉概率的斷層和/或確定某一斷層的具有更大啟閉概率的位置。

實施例2提供的基于斷層斷裂結構評價斷層啟閉性的方法，考慮多種地質因素，能夠滿足斷層封閉性定量評價的準確要求，可以廣泛適用于油氣資源地質勘探及開發(fā)評價領域。

實施例3

實施例3基于噶爾盆地部分地區(qū)斷層斷裂結構評價斷層啟閉性，步驟與實施例2均相同，實施例3在步驟S1024中得出準噶爾盆地部分地區(qū)相同巖性滲透率與深度具有冪相關性，即：

K＝A*H^B

式中：K—滲透率，單位為10^-3μm²；H—深度，單位為m；A、B—待定系數，利用實驗數據擬合獲得。

應用本實施例提供的方法對準噶爾西部紅車斷裂進行系統評價，整體評價結果得出，相同規(guī)模級別斷層，結構特征較一致，疏導概率較大，小斷層概率??；同一斷層，上盤裂縫帶啟閉性大于下盤裂縫帶，下盤裂縫帶大于破碎帶，即，啟閉性與滲透率有很好的正相關性，滲透率越大疏導概率越高，與鉆井取心顯示的斷層結構具有很好的一致性，說明本實施例提供的方法具有一定的準確性。

實施例4

實施例4詳細提供了一種基于準噶爾盆地車排子地區(qū)石炭系火山巖斷層結構評價其啟閉性的方法，實施例4與實施例3的區(qū)別僅在于，在所述子步驟S1014中，在根據測井資料確定斷層結構時，首先通過井震標定技術確定斷層發(fā)育的深度段，然后通過測井敏感曲線確定斷層結構。其余步驟均相同。利用實施例4對準噶爾盆地車排子地區(qū)石炭系火山巖斷層結構進行識別，識別指標見表1。

表1準噶爾盆地車排子地區(qū)石炭系火山巖斷層結構識別指標

F：斷層結構指數參數(無量綱)，由聲波時差、密度、深(淺)電阻率、井徑等測井曲線變化值，歸一化乘以權系數相加后得到。

由表1可以得出，實施例4對準噶爾盆地車排子地區(qū)石炭系火山巖斷層結構識別的結果與鉆井取心顯示的斷層結構具有很好的一致性，說明該方法能夠滿足斷層封閉性定量評價的準確要求。

實施例5

實施例5詳細提供了一種基于準噶爾盆地腹部斷層結構評價其啟閉性的方法，實施例5與實施例3的區(qū)別僅在于，所述子步驟S1014中的測井資料包括電成像資料和聲成像資料，利用成像資料色標和裂縫識別成果與常規(guī)測井資料相結合以更精細識別斷層結構。其余步驟均相同。

實施例5得出的準噶爾腹部斷層評價結果顯示，其電成像、聲成像證實上盤裂縫帶明顯裂縫發(fā)育，評價顯示疏導概率較大達到73％，而下盤和破碎帶裂縫和滲透率較小，疏導概率僅為27％。董701完鉆證實，尤其主要位于斷裂上盤，而下盤無任何顯示。實施例5得出的結果與實際鉆探結果有較好的一致性，說明實施例5提供的方法能夠滿足斷層封閉性定量評價的準確要求。

實施例6

實施例6詳細提供了一種基于準噶爾盆地準北地區(qū)斷層結構評價其啟閉性的方法，實施例6與實施例3的區(qū)別僅在于，在所述子步驟S1022后，還包括如下子步驟：對取得的不完整的巖樣進行鏡下分析并將其與測試物性樣對比，以估算孔隙度和滲透率。

通過實測物性驗證，該地區(qū)斷層破碎帶疏導為5％左右，遠小于上盤疏導概率85％和下盤80％。這與該實鉆地區(qū)斷層規(guī)模大，破碎帶發(fā)育相一致，由于較好的封堵作用，斷層下盤油氣顯示明顯好于斷層上盤，油氣主要在下盤分布。實鉆結果與評價結論有較好的吻合性，說明實施例6提供的方法能夠滿足斷層封閉性定量評價的準確要求。

綜上，根據本發(fā)明提供的基于斷層斷裂結構評價斷層啟閉性的方法，考慮多種地質因素，能夠滿足斷層封閉性定量評價的準確要求，可以廣泛適用于油氣資源地質勘探及開發(fā)評價領域。利用本發(fā)明提供的方法，對準噶爾盆地車排子地區(qū)、盆地腹部、準北、準南多個地區(qū)斷層啟閉性進行評價，評價結果與實鉆結果具有很好的一致性。

在本說明書的描述中，參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領域的技術人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特征進行結合和組合。

盡管上面已經示出和描述了本發(fā)明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領域的普通技術人員在本發(fā)明的范圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。