本發明涉及地質勘探技術領域,具體地說,涉及一種泥頁巖裂縫的預測方法。
背景技術:
在地質勘探技術領域中,對裂縫的勘探是一項重要內容。傳統的裂縫識別手段是地表露頭以及巖芯取樣,這種方法能夠直觀的觀測到裂縫的產狀參數,但不能廣泛應用于裂縫空間分布特征的研究。隨著地震勘探技術以及計算機技術的不斷發展,如何利用地震資料實現裂縫空間分布特征的精確預測成為眾多科研人員的研究方向。
進入21世紀以來,頁巖氣勘探開發的成功在世界石油工業領域掀起了一場“頁巖氣革命”,同時,關于泥頁巖裂縫的地震預測研究也成為了行業內的熱點。目前常用的地震裂縫預測方法包括層屬性(相干、曲率、傾角檢測等)、應力場分析、縱波方位各向異性、多波多分量等。
但是,對于泥頁巖裂縫來說,以上預測方法均存在一定局限性。層屬性基于疊后純波數據,其預測結果更適用于識別斷層或者大裂縫,而泥頁巖中的裂縫多為小裂縫甚至微裂縫;應力場分析技術通常用于預測某個地層界面的構造縫發育情況,無法得到裂縫的空間分布特征;縱波方位各向異性能夠預測裂縫的空間分布特征,但該方法僅適用于高角度縫;多波多分量技術受限于勘探成本,且該技術對地震資料的品質要求較高,一直未能廣泛應用。因此,現有的地震裂縫預測技術均不適用于泥頁巖裂縫的預測。
技術實現要素:
本發明的目的在于提供一種泥頁巖裂縫的預測方法,以適用于泥頁巖裂縫的預測。
本發明提供一種泥頁巖裂縫的預測方法,包括:
進行地層壓力預測,得到地層壓力分布特征;
進行方位各向異性裂縫預測,得到各向異性強度分布特征;
根據地層壓力分布特征和各向異性強度分布特征,對泥頁巖裂縫進行綜合描述。
進一步的是,在進行地層壓力預測和方位各向異性裂縫預測之前,還包括:
建立泥頁巖裂縫形成機制的模型。
其中,所述泥頁巖裂縫形成機制,具體為:
地層受擠壓或拉張應力后發生形變;
在形變的過程中,沿泥頁巖的順層薄弱面產生順層層間縫;
隨著應力的增大,出現切層高角度縫。
優選的是,所述進行地層壓力預測,得到地層壓力分布特征,具體為:
分析實測地層壓力,結合疊前反演求取縱波速度數據體;
利用Fillippone公式進行地層壓力預測,得到現今地層壓力;
通過現今地層壓力和靜水壓力計算現今地層壓力系數,即地層壓力分布特征。
所述Fillippone公式為:
Pp=P0·(Vmax-Vint)/(Vmax-Vmin)
其中,Pp為計算的地層壓力,Vmax為孔隙度為0時的巖石速度,Vmin為孔隙度為50%時的巖石速度,Vint為地震數據的層速度,P0為上覆巖層壓力。
優選的是,所述進行方位各向異性裂縫預測,得到各向異性強度分布特征,具體為:
對疊前NMO道集進行方位角與偏移距分析;
對疊前NMO道集進行分方位角疊加處理;
對分方位角數據分別進行疊后偏移處理;
在偏移后的各方位角數據體上進行屬性計算,并以各方位角屬性為基礎進行方位各向異性橢圓擬合,求取各向異性強度分布特征。
優選的是,所述根據地層壓力分布特征和各向異性強度分布特征,對泥頁巖裂縫進行綜合描述,具體為:
對比分析鉆井實測壓力數據與地層壓力分布特征、井上裂縫先驗信息與各向異性強度分布特征,確定異常超壓和裂縫發育的門檻值,用地層壓力分布特征和各向異性強度來分別表征泥頁巖順層層間縫和高角度縫的分布特征;
進行泥頁巖順層層間縫與高角度縫的交匯分析,綜合描述泥頁巖裂縫的分布特征。
本發明帶來了以下有益效果:本發明提供的泥頁巖裂縫的預測方法中,通過基于疊前反演的地層壓力預測得到地層壓力分布特征,通過疊前方位各向異性裂縫預測得到各向異性強度分布特征,并結合鉆井實測地層壓力數據和井上裂縫先驗信息確定泥頁巖順層層間縫和高角度縫的分布特征,最終綜合順層層間縫和高角度縫的分布特征,進行泥頁巖裂縫分布特征的描述。因此,本發明提供的預測方法能夠準確、可靠的的預測泥頁巖裂縫的分布特征,從而提供了一種適用于泥頁巖裂縫的預測方法。
本發明的其它特征和優點將在隨后的說明書中闡述,并且,部分地從說明書中變得顯而易見,或者通過實施本發明而了解。本發明的目的和其他優點可通過在說明書、權利要求書以及附圖中所特別指出的結構來實現和獲得。
附圖說明
為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案,下面將對實施例描述中所需要的附圖做簡單的介紹:
圖1是本發明實施例一提供的泥頁巖裂縫的預測方法的流程圖。
具體實施方式
以下將結合附圖及實施例來詳細說明本發明的實施方式,借此對本發明如何應用技術手段來解決技術問題,并達成技術效果的實現過程能充分理解并據以實施。需要說明的是,只要不構成沖突,本發明中的各個實施例以及各實施例中的各個特征可以相互結合,所形成的技術方案均在本發明的保護范圍之內。
實施例一:
本發明實施例提供一種泥頁巖裂縫的預測方法,可應用于石油、天然氣勘探領域,泥頁巖油氣儲層的描述。
如圖1所示,該泥頁巖裂縫的預測方法包括:
S1:建立泥頁巖裂縫形成機制的模型。
在野外地質考察時,發現一些地區內斷層多為逆斷層,該段地層泥頁巖裂縫以順層層間縫和切層高角度縫為主,區內鉆井顯示存在異常超壓,且一般認為泥 頁巖的薄弱面為順層薄弱面。
根據以上地質特征,本發明實施例提出一種泥頁巖裂縫的形成機制,主要包括:①地層受擠壓或拉張應力后發生形變,但無裂縫。②在形變的過程中,沿泥頁巖的順層薄弱面產生順層層間縫。③隨著應力的增大,開始出現切層高角度縫。
根據上述泥頁巖裂縫形成機制,可形成以順層層間縫和高角度縫為主的裂縫分布特征,以下利用該泥頁巖裂縫形成機制的模型,進行泥頁巖裂縫的預測。
S2:進行地層壓力預測,得到地層壓力分布特征。
具體包括:
首先,分析井點處的實測地層壓力,結合疊前反演求取縱波速度數據體。
然后,利用Fillippone公式進行地層壓力預測,得到現今地層壓力。
Fillippone公式為:
Pp=P0·(Vmax-Vint)/(Vmax-Vmin)
其中,Pp為計算的地層壓力(MPa),Vmax為孔隙度為0時的巖石速度(m/s),Vmin為孔隙度為50%時的巖石速度(m/s),Vint為地震數據的層速度(m/s),P0為上覆巖層壓力(MPa)。
將縱波速度數據體中的速度參數代入Fillippone公式中,以進行地層壓力預測,得到研究區現今的地層壓力。
最后,通過現今地層壓力和靜水壓力,即可計算現今地層壓力系數,作為地層壓力分布特征。
S3:進行方位各向異性裂縫預測,得到各向異性強度分布特征。
具體包括:
首先,對疊前動校正(Normal Moveout,簡稱NMO)道集進行方位角與偏移距分析。
然后,根據“滿覆蓋”和“寬方位”的原則,對疊前NMO道集進行分方位角疊加處理,從而避免人為各向異性。
之后,對分方位角數據分別進行疊后偏移處理。
最后,在偏移后的各方位角數據體上進行屬性計算,并以各方位角屬性為基礎進行方位各向異性橢圓擬合。得到的各向異性強度用于表征高角度裂縫的發育程度,各向異性橢圓的長軸或短軸方向用于表征高角度裂縫的走向。
應當說明的是,本發明實施例中的步驟S2與步驟S3是相互獨立的,因此步 驟S2與步驟S3之間并不存在特定的先后順序。
S4:根據地層壓力分布特征和各向異性強度分布特征,對泥頁巖裂縫進行綜合描述。
具體包括:
對比分析鉆井實測壓力數據與地層壓力分布特征、井上裂縫先驗信息與各向異性強度分布特征,確定異常超壓和裂縫發育的門檻值,用地層壓力分布特征和各向異性強度來分別表征泥頁巖順層層間縫和高角度縫的分布特征;然后,進行泥頁巖順層層間縫與高角度縫的交匯分析,從而綜合描述泥頁巖裂縫的分布特征。
本發明實施例提供的基于疊前地震資料的泥頁巖裂縫的預測方法中,從泥頁巖裂縫類型出發,建立了一種先形成順層縫,后形成高角度切層縫的泥頁巖裂縫形成機制的模型。然后,通過基于疊前反演的地層壓力預測得到地層壓力分布特征,通過疊前方位各向異性裂縫預測得到各向異性強度分布特征,并結合鉆井實測地層壓力數據和井上裂縫先驗信息確定泥頁巖順層層間縫和高角度縫的分布特征,最終綜合順層層間縫和高角度縫的分布特征,進行泥頁巖裂縫分布特征的描述。因此,本發明實施例提供的預測方法能夠準確、可靠的預測泥頁巖裂縫的分布特征,對于提高泥頁巖儲層的勘探精度具有重要意義,在泥頁巖裂縫儲層地區具有很高的應用價值。
在油氣儲層的勘探中,油氣保存條件評價是重要的研究內容,而對于泥頁巖油氣儲層來說,泥頁巖裂縫的分布特征的預測,是泥頁巖油氣保存條件評價的關鍵。本發明實施例提供的泥頁巖裂縫的預測方法包含了對地層壓力和泥頁巖高角度裂縫的綜合描述,可以為泥頁巖油氣勘探的保存條件評價提供依據,隨著南方頁巖氣勘探開發的不斷推進,將得到越來越廣泛的應用。
實施例二:
本實施例使用上述實施例提供的泥頁巖裂縫的預測方法,對四川盆地鄂西渝東地區志留系龍馬溪組進行應用。
在使用該泥頁巖裂縫的預測方法之前,研究區目的層的泥頁巖裂縫分布特征不明確,野外露頭觀察顯示研究區志留系泥頁巖裂縫以順層層間縫和切層高角度縫為主,鉆井資料顯示該層段異常高壓和高角度裂縫均較為發育。
在使用該泥頁巖裂縫的預測方法之后,準確的得到了目的層的泥頁巖裂縫分 布特征,并劃分出三類裂縫發育帶:①網狀縫發育區;②切層高角度縫發育區;③順層層間縫發育區。
雖然本發明所公開的實施方式如上,但所述的內容只是為了便于理解本發明而采用的實施方式,并非用以限定本發明。任何本發明所屬技術領域內的技術人員,在不脫離本發明所公開的精神和范圍的前提下,可以在實施的形式上及細節上作任何的修改與變化,但本發明的專利保護范圍,仍須以所附的權利要求書所界定的范圍為準。