專利名稱：一種儲層裂縫的確定方法
技術領域：
本發明涉及石油勘探領域，應用于儲層預測技術，特別涉及一種儲層裂縫發育特性的確定方法。
背景技術：
隨著石油天然氣資源的開發利用，常規孔隙性油氣藏儲量日益減少，開發難度逐漸增大，石油與天然氣勘探方向已經逐漸由淺部轉向深部、由常規油氣藏轉向特殊油氣藏。國外一些盛產石油的國家也逐漸重視致密低滲透巖石中裂縫性儲層的研究。據美國能源部曾預測在2010年前，約20%的天然氣將產自碳酸鹽巖和致密砂巖等裂縫性儲層；在2030年以前，美國國內一半以上的天然氣產量將來自低滲透的裂縫性儲層。在國內，今后一段時期內，致密儲層中的裂縫性油氣藏已經成為主要的勘探開發目標。目前在四川、華北、長慶、·塔里木、克拉瑪依、勝利、吉林、遼河、青海、玉門等許多油田都發現了裂縫性油氣田。裂縫性油氣藏的儲集體幾乎都是致密巖體，其共同的特點是基質孔隙度和滲透率都很低，如四川油氣的主要產層一二疊茅口組灰巖，其基質孔隙度大多低于1%，基質滲透率甚至小于0. lXlOim2。在這樣致密的巖體中，如果沒有裂縫的儲集和導流作用，不可能形成有效的油氣藏和高產油氣流。因此，如何能有效確定地質結構的孔隙、裂縫成為了石油儲層開采的重要問題，針對以上問題，現有技術中通常采用基于橫波各向異性的裂縫預測、基于測井約束波阻抗反演的裂縫預測及基于相干數據體和邊緣檢測的裂縫預測等方法，但以上方法中基于橫波各向異性的裂縫預測采集時必須能夠接收到足夠的廣角P波至。采用多分量有井源距資料中SV波的參數反演結果估算裂縫分布特征，必須假定介質在若干深度間隔范圍內是局部均勻的。因此，在裂縫發育、非均質性極強的勘探區，該方法就受到較大的限制，測井約束反演的思想是從井點局部最優達到全局最優，該方法要求地震資料“三高” 一高分辨率、高信噪比和高保真，而且要求地震子波是固定的，地層橫向的變化較小，然而在實際中地震資料“三高”是不能完全保證的，同時子波和地層橫向也是變化的，其運用提前很難滿足。相干數據體是在一定的時窗內進行的，僅能夠檢測時窗內比較大的劇變點，而對地下小裂縫和微裂縫檢測往往就顯得乏力了，而且平均效應較大，時空對應效果較差，而且時窗的選擇也很困難，太大模糊了相鄰之間的差異，太小又難以計算出這種差異，這些都限制其進一步在實際中的使用。上述的現有技術中，由于裂縫預測過程中由于存在多種預測方式，但在不同的地質條件及測量條件下，不能確定其多種方法的優劣，從而影響到了儲層裂縫解釋的準確性，同時浪費了大量的計算資源。
發明內容
針對現有技術中的缺陷，本發明解決了多種裂縫預測方法優選的問題。為了解決以上技術問題，本發明提供了一種儲層裂縫的確定方法，具體包括一種儲層裂縫的確定方法，具體包括
根據所述實際地震資料類型對所述實際地震資料進行多種方法裂縫預測分析，獲取儲層裂縫屬性及分布；根據實際地質參數進行正演，根據比對正演模擬結果及所述儲層裂縫特征，獲取所述儲層裂縫分布的匹配度資料及所述儲層裂縫屬性，獲取所述儲層裂縫屬性的吻合度；根據所述匹配度及吻合度從所述多種方法的裂縫預測分析中優選一種裂縫分析方法，根據所述優選的裂縫分析方法，解釋所述實際地震資 料，確定儲層裂縫。優選地，所述根據所述實際地震資料類型對所述實際地震資料進行多種方法裂縫預測分析，分別獲取儲層裂縫屬性及分布，步驟具體為當所述實際地震數據為疊前數據時，根據實際地震資料進行多種屬性各向異性裂縫分析或基于疊前反演的應力場分析獲取儲層構造成因裂縫屬性及分布；當所述實際地震數據為疊后數據時，根據實際地震資料及實際地質數據進行應力場分析或協同建模疊后反演裂縫預測獲取儲層裂縫屬性及分布。優選地，所述多種屬性各向異性裂縫分析還包括振幅各向異性分析、頻率各向異性分析及衰減各向異性分析。優選地，所述應力場分析包括常規應力場分析。優選地，所述根據實際地質參數進行正演步驟還包括收集井旁的實際地質參數；根據所述實際地質參數獲取地質結構和儲層參數；根據所述地質結構和儲層參數定義地質模型參數；根據所述地質結構參數及實際地質參數獲取地質模型參數；采用波動方程正演；根據所述波動方程利用所述地質模型參數進行地震波正演模擬獲取儲層裂縫正演結果。優選地，所述比對正演模擬結果及所述儲層裂縫特征，獲取所述儲層裂縫特征的匹配度，步驟還包括將所述正演結果的裂縫特征與所述儲層裂縫預測結果比對，已重疊部分為匹配分布，根據匹配分布占所述儲層裂縫分布的比例獲取匹配度。優選地，所述比對FMI資料及所述儲層裂縫屬性，獲取所述儲層裂縫屬性的吻合度，步驟還包括根據所述根據FMI資料獲取裂縫特征，根據所述裂縫特征比對所述儲層各向異性屬性獲取差異值，根據所述差異量值獲取吻合度。優選地，所述根據所述匹配度及吻合度從所述多種方法預測裂縫的分析中優選一種裂縫分析方法，步驟還包括根據所述匹配度從高到低得到儲層多個裂縫分布特征，根據所得到的多個裂縫分布特征的吻合度選取最高吻合度的裂縫分布，并根據該分布特征從所述多種方法預測裂縫的分析中選取一種最優裂縫分析方法。與現有技術相比，本發明的上述實施方式具有以下優點通過對多種裂縫預測數據的多方比對，從所中裂縫預測方法中優選出一種或多種方法，提高了儲層裂縫預測的準確度，為研究裂縫型儲層提供了可靠的依據，為裂縫型儲層的油氣田開發方案設計等工作提供依據和指明方向，減少了勘探開發的風險和成本。
下面結合附圖對本發明的一些實施例進行說明。圖I為本發明ー種儲層裂縫的確定方法示意圖；圖2為本發明實施例中方位各向異性裂縫識別方法示意圖；圖3為本發明實施例中方位各向異性橢圓擬合示意圖；圖4為本發明實施例中方位各向異性橢圓擬合標識圖； 圖5為本發明實施例中應カ場分析流程示意圖。
具體實施例方式下面將結合附圖，對本發明實施例進行描述。實施例圖I是本發明ー種儲層裂縫的確定方法，該方法包括以下步驟SlOl :獲取儲層裂縫屬性及分布；此步驟中，根據所述實際地震資料類型對所述實際地震資料進行多種方法裂縫預測分析，獲取儲層裂縫屬性及分布；并且在此步驟前還可進一歩包括接收微電阻率掃描成像FMI資料及同一測井旁的實際地震資料。具體可通過以下步驟實現在同一測井上進行兩類數據的采集，一類為測井資料，ー類為地震資料，其中，測井資料可通過測井勘測直接獲得，地震資料可通過井旁地震資料采集給予實現。在此步驟中還進一歩包括當所述實際地震數據為疊前數據時，根據實際地震資料進行多種屬性各向異性裂縫分析或基于疊前反演的應カ場分析獲取儲層構造成因裂縫屬性及分布；當所述實際地震數據為疊后數據時，根據實際地震資料及實際地質數據進行應カ場分析或協同建模疊后反演裂縫預測獲取儲層裂縫屬性及分布。上述當所述實際地震數據為疊前數據時，根據實際地震資料進行多種裂縫各向異性分析或基于疊前反演的應カ場分析獲取多個儲層裂縫屬性及分布；通過實際地震資料進行方位各向異性橢圓擬合；以上擬合橢圓的過程具體包括根據實際地震資料提取道集數據；根據所述道集數據選取三個以上方位角道集；提取所述三個以上方位角道集的方位角地震屬性；根據所述方位角地震屬性進行方位橢圓擬合。所述道集數據可具體為CMP共中心點道集數據，從而增大數據采集的精度，其中方位角地震屬性包括振幅、層速度、時差、方位AVO梯度、方位層頻率、層頻率差、疊加振幅及疊加振幅方位差。所述多種屬性各向異性裂縫分析還包括振幅各向異性分析、頻率各向異性分析及衰減各向異性分析。所述通過實際地震資料進行方位各向異性橢圓擬合后步驟還包括提取所述裂縫擬合橢圓獲取長軸、短軸方向矢量值及長度值信息；根據所述長軸方向矢量值確定裂縫走向，根據所述長軸及短軸長度值獲取裂縫密度，并通過所述裂縫走向及裂縫密度確定裂縫屬性。圖2為利用疊前地震資料提取方位地震屬性分析裂縫的流程圖，在屬性研究的基礎上，進行各向異性橢圓擬合，實現對裂縫方位、裂縫密度等參數的描述，橢圓短長軸之比c/a指示裂縫密度，橢圓長軸方向指示裂縫走向，橢圓短軸方向指示裂縫法向(圖3、圖4)。同時根據地震扁率可以劃分裂縫的級別，扁率即橢圓才長短軸之比a/c。以上過程通常可采用裂縫儲層綜合描述軟件LD-FRSTMfracture V3. 2給予實現。
同時，還可通過應カ場進行分析，所述應カ場分析包括常規應カ場分析。對于常規應カ場分析通常根據實際地質數據幾何信息、巖性信息獲取主應カ方向；所述根據實際地質數據幾何信息、巖性信息獲取主應カ方向步驟還包括根據所述采集地層的幾何信息、巖性信息獲取地層面的曲率張量、變形張量和應カ場張量；根據所述曲率張量、變形張量和應カ場張量獲取主應カ方向。所述根據所述曲率張量、變形張量和應カ場張量獲取主應カ方向步驟還包括根據所述曲率張量、變形張量和應カ場張量及以下公式獲取主應カ方向
「it (r,.\ — °"inaxf f aヽ一ia) —-/g iP)—-·rV,-crDUH — ay其中，ぴ-=平+^^ +如_=寧—夢^べ所述采集地層的幾何信息具體為所述采集地層的地表三維坐標值ux，uy，uz，其中三維坐標z向與海抜方向一致。所述巖性信息具體為地層速度、地層密度。首先，應カ場是指地殼中或地球體內，應カ狀態隨空間點的變化,稱為應カ場,或構造應カ場。應カ場一般隨時間變化，但在一定地質階段相對比較穩定。研究應カ場，就是研究應カ分布的規律性，確定地殼上某一點或某一地區，在特定地質時代和條件下，受力作用所引起的應カ方向、性質、大小以及發展演化等特征。隨著地質演化，ー個地區常常經受多次不同方式的地殼運動，導致同一地區內，呈現出受不同時期不同形式地應カ場作用所形成的各種構造極其疊加或改造的復雜景觀。因此，只有最近一期地質構造事件，未經破壞或改造，才能確切地反映這個時期的應カ場，同時，地質模型的建立是做好應カ場模擬的先決條件，首先將儲層的目的層連同上下蓋層和覆蓋層作為ー個巖石塊體的隔離體來計算，然后從地質的角度提出構造成因，構造裂縫的特征，構造應カ場的宏觀特征及斷層發育史。在此基礎上，恢復古構造剖面圖，推斷地質隔離體的受カ方向及大小，設定邊界條件并提出反演應カ場及裂縫的地質標準。但是，由于地質體是ー個十分復雜的地下巖石塊體，其地殼中各種地質構造形態，類型，成因是在漫長歷史時期的地質演化過程中形成的，這種復雜的地質演化過程不可能恢復，只能用相對靜止的觀點和相對簡化的方法去處理構造與古應カ場的問題。考慮到儲油構造中主要的ー種類型是背斜構造，它是由地殼受到擠壓發生彎曲，或由于基底隆起使沉積地層上拱而形成。在從歷史時期的連續的接受應カ而形成現代的構造體系，我們可以近似的以現在的構造應力場來作為古構造應カ場的一個發展模型，來模擬在這樣的應カ場的條件下會導致怎樣的構造裂縫體系。以彎曲薄板作為油層構造模擬的力學模型，用ニ維的方法來處理油層構造，這種方法計算方便，人工干預少，對于應カ場模擬可以將邊界作為自由邊界處理，不需要另外考慮邊界條件。該方法主要以背斜構造作為模型進行分析，得出可以用構造面上一點的最大曲率值作為該點裂縫發育程度的判據，而以最小主曲率方向指示可能出現的張裂縫走向，這樣就將構造裂縫的分布問題化為構造面的主曲率計算問題。設以薄板中面為z = 0的坐標面，規定按右手規則，以平行于大地坐標為X，Y坐標，以向上為正。沿X，Y正方向的位移分別為ux，uy，沿Z方向的位移為擾度w(x，y)。在直角坐標系中
a.基本方程直角坐標系中的變形幾何方程
權利要求
1.一種儲層裂縫的確定方法，其特征在于，包括 根據所述實際地震資料類型對所述實際地震資料進行多種方法裂縫預測分析，獲取儲層裂縫屬性及分布； 根據實際地質參數進行正演，根據比對正演模擬結果及所述儲層裂縫特征，獲取所述儲層裂縫分布的匹配度；比對FMI資料及所述儲層裂縫屬性，獲取所述儲層裂縫屬性的吻合度； 根據所述匹配度及吻合度從所述多種方法的裂縫預測分析中優選一種裂縫分析方法，根據所述優選的裂縫分析方法，解釋所述實際地震資料，確定儲層裂縫。
2.如權利要求I所述的方法，其特征在于，所述根據所述實際地震資料類型對所述實際地震資料進行多種方法裂縫預測分析，分別獲取儲層裂縫屬性及分布，步驟還包括為 當所述實際地震數據為疊前數據時，根據實際地震資料進行多種屬性各向異性裂縫分析或基于疊前反演的應力場分析獲取儲層構造成因裂縫屬性及分布； 當所述實際地震數據為疊后數據時，根據實際地震資料及實際地質數據進行應力場分析或協同建模疊后反演裂縫預測獲取儲層裂縫屬性及分布。
3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述多種屬性各向異性裂縫分析還包括振幅各向異性分析、頻率各向異性分析及衰減各向異性分析。
4.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述應力場分析包括常規應力場分析。
5.如權利要求I所述的方法，其特征在于，所述根據實際地質參數進行正演步驟還包括 收集井旁的實際地質參數； 根據所述實際地質參數獲取地質結構和儲層參數； 根據所述地質結構和儲層參數定義地質模型參數； 根據所述地質結構參數及實際地質參數獲取地質模型參數； 采用波動方程正演； 根據所述波動方程利用所述地質模型參數進行地震波正演模擬獲取儲層裂縫正演結果。
6.如權利要求I所述的方法，其特征在于，所述比對正演模擬結果及所述儲層裂縫特征，獲取所述儲層裂縫特征的匹配度，步驟還包括 將所述正演結果的裂縫特征與所述儲層裂縫預測結果比對，已重疊部分為匹配分布，根據匹配分布占所述儲層裂縫分布的比例獲取匹配度。
7.如權利要求I所述的方法，其特征在于，所述比對FMI資料及所述儲層裂縫屬性，獲取所述儲層裂縫屬性的吻合度，步驟還包括 根據所述FMI資料獲取裂縫特征，根據所述裂縫特征比對所述儲層各向異性屬性獲取差異值，根據所述差異量值獲取吻合度。
8.如權利要求I所述的方法，其特征在于，所述根據所述匹配度及吻合度從所述多種方法預測裂縫的分析中優選一種裂縫分析方法，步驟還包括 根據所述匹配度從高到低得到儲層多個裂縫分布特征，根據所得到的多個裂縫分布特征的吻合度選取最高吻合度的裂縫分布，并根據該分布特征從所述多種方法預測裂縫的分析中選取一種裂縫分析方法。
全文摘要
本發明公開了一種儲層裂縫的確定方法，包括根據實際地震資料類型對實際地震資料進行多種方法裂縫預測分析，獲取儲層裂縫屬性及分布；利用實際地質參數進行正演及FMI資料，比對儲層裂縫分布,獲取匹配度及吻合度；根據匹配度及吻合度從多種裂縫預測分析方法中優選選取一種最佳裂縫分析方法.根據優選出的裂縫分析方法,解釋實際地震資料,確定儲層裂縫。本發明解決了準確獲取儲層裂縫發育參數的問題。有效預測裂縫儲層的裂縫方向和密度，為研究裂縫型儲層提供了可靠的依據；為裂縫型儲層的油氣田開發方案設計等工作提供依據和指明方向，減少了勘探開發的風險和成本。
文檔編號G01V1/30GK102788994SQ20121024206
公開日2012年11月21日 申請日期2012年7月12日 優先權日2012年7月12日
發明者孫庚文, 張志讓, 楊紹國, 湯金彪, 秦鋼平, 鄧林 申請人:恒泰艾普石油天然氣技術服務股份有限公司