[发明专利]一种识别和解释碳酸盐岩古岩溶储层三维结构的方法

摘要

本发明所述的一种识别和解释碳酸盐岩古岩溶储层三维结构的方法单井洞穴识别的步骤优选的包括：根据岩心和电成像测井资料明确的洞穴发育段，总结其常规测井响应特征；通过测井参数交会法优选出洞穴敏感测井参数，建立识别图版；利用多参数归一化加权法建立洞穴识别函数；井间洞穴识别的步骤优选的包括：对每口单井利用合成地震记录法将深度域的洞穴解释成果标定到时间域的声波反演数据体上；然后确定洞穴段和非洞穴段的门槛值，进而对井间洞穴进行有效识别；沿规模大、连续性好的洞穴中间进行连续追踪，得到三维追踪层位，并计算出追踪层位周围2ms的声波阻抗的平均值，从而得到了古岩溶储层的三维空间发育位置。

主权项

1.一种识别和解释碳酸盐岩古岩溶储层三维结构的方法，其特征在于，包括以下步聚：①首先根据对每一口井实地勘探出的岩心和电成像测井资料，得出有限的单井洞穴发育位置；然后根据洞穴实际位置标定常规测井曲线，即绘制洞穴段常规测井曲线图；从而，明确出洞穴在常规测井曲线上的响应特征，即明确洞穴段“三高两低”的特征；“三高两低”标准为：洞穴段具有低双侧向电阻率(R_LLD, R_LLS)，小于700Ω·m；低补偿密度(DEN)，小于2.7g/cm³；高自然伽马(GR)，大于30API；高声波时差(AC)，大于48μs/ft；高补偿中子孔隙度(CNL)，大于1.5%；②根据步骤①所得的洞穴段常规测井“三高两低”的特征，优选DEN、CNL、V_sh、C_LLS、AC共5个敏感参数用于识别洞穴；利用测井参数交会图方法绘制交会图，再利用交会图建立了洞穴识别图板； 5个参数表征如下：岩性密度(DEN)：洞穴段由于被机械沉积物、角砾岩和化学淀积物所充填，与周围非洞穴段(原岩、裂缝、缝洞复合体)密度有一定的差异，非洞穴段密度大(>2.70g/cm³)而洞穴内部密度小(一般<2.73g/cm³)；中子孔隙度(CNL)：洞穴内部中子孔隙度响应较高(>1.5%)，非洞穴段中子孔隙度较小，尤其是原岩段中子孔隙度大多小于1%；泥质含量(V_sh)：采用自然伽马(GR)计算泥质含量：(1)(2)式中，GR为标准化后的自然伽马值，API；GR_max为洞穴内纯泥岩段GR数值，API；GR_min为纯碳酸盐岩段GR数值，API；SH₁为过渡参数，无量纲；V_sh为泥质含量，%；非洞穴段以纯碳酸盐岩为主，泥质含量一般在5%-15%之间；洞穴段内充填机械沉积物和角砾时泥质含量会明显升高，甚至超过40%；浅侧向电导率(C_LLS)：电导率测井反映储层的导电性能，与岩性、孔隙结构和流体性质等因素直接相关；洞穴段因泥浆滤液侵入，与非洞穴段相比，其电导率明显增高，对应到测井响应上为双侧向电阻率降低，其中R_LLS降低尤为明显，一般小于700Ω·m；所以，浅侧向电导率(C_LLS=1/R_LLS)，也是洞穴敏感参数；声波时差(AC)：洞穴发育段声波时差明显增大，一般大于54μs/ft，在某些洞穴特别发育段声波时差急剧增大(>85μs/ft)，甚至发生“周波跳跃”；非洞穴段V_sh、CNL、AC和C_LLS数值都很小，并且在交会图中数据点分布较集中，洞穴段响应特征刚好相反，这四个参数数值较高且数据点分布范围较大；DEN在洞穴段为低值而非洞穴段为高值；洞穴段C_LLS大于10^-2s/m，V_sh一般大于8%，AC大于54μs/ft，CNL大于1.5%，DEN小于2.73g/cm³；③为定量识别洞穴，对步骤②得出的5个洞穴敏感参数归一化加权，建立了多参数综合定量识别函数：即首先对敏感参数进行归一化处理，消除不同数值范围造成的差异；然后根据参数与洞穴段的敏感性大小对各参数赋权系数；再通过计算判别函数值，利用岩心、电成像结论解释结果进行标定，最终明确函数值P的门槛值，以定量划分洞穴段和非洞穴段；对于洞穴段应用多参数归一化加权方法建立综合识别函数：(3)式中：X₁为声波时差(AC，单位μs/ft)归一化；X₂为浅侧向电导率(C_LLS，单位s/m)归一化；X₃为岩性密度(DEN，单位g/cm³)归一化；X₄为中子孔隙度(CNL，单位%)归一化；X₅为泥质含量(V_sh，单位%)归一化；通过对非洞穴段、岩心和电成像测井解释的洞穴段P值进行计算，利用统计分析得到: 当P值大于0.42时洞穴符合率最高，为85.32%，故设定当P>0.42时是洞穴发育段；所以，对应的，当P≤0.42时是非洞穴发育段；从而，最终确定单口井的洞穴发育位置；④步骤③所得的测井解释结果显示每口井内洞穴发育的位置不同，并且小洞数目多，造成了不同单井之间时深关系差异性大；再利用合成地震记录的方法，依所步骤③得出的结论从单井入手建立起精确的时深转换关系，并且对每口单井均制作了合成地震记录，将深度域的洞穴识别结果转换为时间域，从而精确标定到声波阻抗反演数据体上；根据对比洞穴段、非洞穴段对应的声波阻抗数值，确定洞穴段、非洞穴段的波阻抗门槛值，从而在三维声波阻抗数据体上进行古岩溶储层的空间结构识别；通过得到的时间域洞穴和非洞穴发育位置，对比认为声波阻抗>16500 g*s^-1*m^-2为非洞穴段(白色)，<15500 g*s^-1*m^-2的为洞穴段(红色)，15500~16500 g*s^-1*m^-2的为过渡段(灰色)，之后的声波阻抗反演数据体能更有效地识别古岩溶储层的三维结构，并得到单井洞穴识别效果表；⑤由于古岩溶储层的几何形态具有极强的不规则性，常规地震解释所用的等时切片只能显示出部分的洞穴；本发明在古岩溶三维追踪的过程中，选择规模大、连续性好的洞穴对其中间进行连续追踪，并且提取出追踪层位周围2ms的声波阻抗的平均值，从而得到了目的层段井间古岩溶储层分布特征。