亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        瑪湖凹陷風(fēng)城組頁(yè)巖油地質(zhì)工程甜點(diǎn)地震預(yù)測(cè)方法及應(yīng)用

        2022-11-21 11:10:52于江龍陳剛吳俊軍李維楊森唐廷明
        新疆石油地質(zhì) 2022年6期
        關(guān)鍵詞:白云質(zhì)巖相儲(chǔ)集層

        于江龍,陳剛,吳俊軍,李維,楊森,唐廷明

        (中國(guó)石油 新疆油田分公司 勘探開發(fā)研究院,新疆 克拉瑪依 834000)

        近年來(lái),隨著非常規(guī)油氣勘探的不斷深入,頁(yè)巖油已成為非常規(guī)油氣勘探的重點(diǎn)領(lǐng)域。目前,準(zhǔn)噶爾盆地吉木薩爾凹陷二疊系蘆草溝組頁(yè)巖油勘探已獲得進(jìn)展,瑪湖凹陷下二疊統(tǒng)風(fēng)城組頁(yè)巖油正成為準(zhǔn)噶爾盆地陸相頁(yè)巖油勘探新的潛力領(lǐng)域[1]?,敽枷蒿L(fēng)南7 井、風(fēng)南14 井、瑪頁(yè)1 井等井均在風(fēng)城組獲得工業(yè)油流,展現(xiàn)了準(zhǔn)噶爾盆地下二疊統(tǒng)風(fēng)城組陸相頁(yè)巖油豐富的資源潛力。

        甜點(diǎn)預(yù)測(cè)對(duì)頁(yè)巖油勘探開發(fā)至關(guān)重要,所謂甜點(diǎn),即在致密儲(chǔ)集層背景下,經(jīng)壓裂改造后能夠獲得較高工業(yè)產(chǎn)能的優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)集層發(fā)育區(qū)[2]。近年來(lái),頁(yè)巖油甜點(diǎn)的主控地質(zhì)因素研究得到越來(lái)越多的關(guān)注。在主控因素分析基礎(chǔ)上,頁(yè)巖油甜點(diǎn)的評(píng)價(jià)與優(yōu)選成為生產(chǎn)中需要解決的關(guān)鍵問題。頁(yè)巖油甜點(diǎn)的評(píng)價(jià)與優(yōu)選主要采用地質(zhì)評(píng)價(jià)、地震預(yù)測(cè)和地震地質(zhì)一體化。頁(yè)巖油甜點(diǎn)的地質(zhì)評(píng)價(jià)主要以地質(zhì)資料為依據(jù),從烴源巖品質(zhì)、儲(chǔ)集層品質(zhì)、脆性指數(shù)等方面開展評(píng)價(jià)工作,如利用烴源巖特征、巖性、物性、含油性、電性、脆性和地應(yīng)力各向異性進(jìn)行頁(yè)巖油甜點(diǎn)評(píng)價(jià)的七性評(píng)價(jià)方法,是目前中國(guó)頁(yè)巖油評(píng)價(jià)的主要方法[3];頁(yè)巖油甜點(diǎn)的地震預(yù)測(cè)主要依據(jù)地震信息,通過地震巖石物理分析優(yōu)選出地震彈性參數(shù),再運(yùn)用地震彈性參數(shù)反演,獲得頁(yè)巖油甜點(diǎn)分布的預(yù)測(cè)結(jié)果[4];地震地質(zhì)一體化的頁(yè)巖油甜點(diǎn)評(píng)價(jià)方法以地震信息為依據(jù),以地質(zhì)信息為約束條件,建立頁(yè)巖油甜點(diǎn)評(píng)價(jià)與優(yōu)選標(biāo)準(zhǔn)[5]。

        針對(duì)瑪湖凹陷風(fēng)城組甜點(diǎn)預(yù)測(cè),前人已做過很多工作,如對(duì)風(fēng)城組頁(yè)巖油發(fā)育的主控因素進(jìn)行分析總結(jié),認(rèn)為風(fēng)城組發(fā)育優(yōu)質(zhì)烴源巖,其巖性、物性及裂縫發(fā)育程度共同決定了頁(yè)巖油甜點(diǎn)分布,聯(lián)合地震多屬性、波阻抗反演、隨機(jī)模擬反演等技術(shù)預(yù)測(cè)了風(fēng)三段優(yōu)勢(shì)甜點(diǎn)發(fā)育區(qū)[6];利用OVT 域偏移數(shù)據(jù)進(jìn)行風(fēng)三段白云質(zhì)巖儲(chǔ)集層預(yù)測(cè),認(rèn)為甜點(diǎn)主要發(fā)育于儲(chǔ)集層厚度大、脆性強(qiáng)及高壓的疊合區(qū)域,運(yùn)用不同方位角疊前偏移數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)白云質(zhì)巖儲(chǔ)集層厚度及脆性,利用有效應(yīng)力與縱橫波速度關(guān)系預(yù)測(cè)異常壓力區(qū)[7];針對(duì)瑪湖凹陷風(fēng)二段地震振幅較弱且連續(xù)性差導(dǎo)致甜點(diǎn)預(yù)測(cè)異常的現(xiàn)象,采用基于屬性建模的地震正反演聯(lián)合方法,證實(shí)了存在2 個(gè)甜點(diǎn),并利用分頻均方根振幅屬性預(yù)測(cè)了甜點(diǎn)的發(fā)育范圍[8]。前人傾向于地質(zhì)甜點(diǎn)預(yù)測(cè),對(duì)工程甜點(diǎn)預(yù)測(cè)還需進(jìn)一步探索。

        針對(duì)準(zhǔn)噶爾盆地瑪湖凹陷風(fēng)城組頁(yè)巖油儲(chǔ)集層,首先明確了儲(chǔ)集層地質(zhì)甜點(diǎn)與工程甜點(diǎn)的特征,總結(jié)了甜點(diǎn)發(fā)育的主控因素,優(yōu)選巖性、脆性指數(shù)及水平主應(yīng)力差作為地質(zhì)工程甜點(diǎn)預(yù)測(cè)的主控因素,利用疊前同時(shí)反演技術(shù),結(jié)合巖相概率分析、Rickman 脆性指數(shù)法及組合彈簧模型,建立了一套以疊前同時(shí)反演為基礎(chǔ)的地質(zhì)工程甜點(diǎn)預(yù)測(cè)流程,預(yù)測(cè)了瑪湖凹陷風(fēng)三段底部地質(zhì)工程甜點(diǎn)有利區(qū)。

        1 區(qū)域地質(zhì)概況

        瑪湖凹陷位于準(zhǔn)噶爾盆地西北緣,面積近5 000 km2,東南側(cè)分布有英西凸起、夏鹽凸起和達(dá)巴松凸起,西南接中拐凸起,西側(cè)為克百斷裂帶,北部為烏夏斷裂帶(圖1)。研究區(qū)位于瑪湖凹陷北部,東南鄰近瑪湖凹陷沉積中心,處于烏夏斷裂帶與瑪湖凹陷斜坡區(qū),目的層下二疊統(tǒng)風(fēng)城組埋深為4 000~8 000 m。發(fā)育一套沉積于堿湖環(huán)境,以半封閉深湖—半深湖沉積為主,受機(jī)械、化學(xué)、火山等沉積作用的混積巖,巖石類型復(fù)雜多樣,總沉積厚度為800~1 800 m。風(fēng)城組是準(zhǔn)噶爾盆地瑪湖凹陷的主力烴源巖層,自下而上劃分為風(fēng)一段、風(fēng)二段和風(fēng)三段,烴源巖全層段發(fā)育,風(fēng)一段、風(fēng)三段發(fā)育粉砂巖類和白云質(zhì)巖類甜點(diǎn),風(fēng)二段發(fā)育白云質(zhì)巖類甜點(diǎn)[9],風(fēng)一段局部發(fā)育火山巖。

        圖1 研究區(qū)構(gòu)造位置Fig.1.Structural location of the study area

        2 甜點(diǎn)特征

        瑪湖凹陷風(fēng)城組儲(chǔ)集層巖性復(fù)雜,白云質(zhì)巖、碎屑巖、火山巖等多種巖石類型共存,主要為陸相碎屑巖、爆發(fā)相火山巖和湖盆內(nèi)化學(xué)沉積碳酸鹽巖的細(xì)粒混積巖。風(fēng)城組沉積中心在研究區(qū)西部,為深湖—半深湖相沉積環(huán)境,水體安靜,碳酸鹽巖類較發(fā)育,是非常規(guī)頁(yè)巖儲(chǔ)集層的集中發(fā)育區(qū)。研究區(qū)東部為扇三角洲沉積,是常規(guī)碎屑巖儲(chǔ)集層的集中發(fā)育區(qū)。由于裂隙式火山噴發(fā),風(fēng)城組底部局部發(fā)育爆發(fā)相火山巖。通過巖心觀察、巖石薄片鑒定等方法,將研究區(qū)風(fēng)城組儲(chǔ)集層巖性劃分為火山巖、砂礫巖、白云質(zhì)粉砂巖、白云質(zhì)細(xì)粉砂巖和泥巖。

        風(fēng)城組儲(chǔ)集層致密,孔隙度為0.10%~13.60%,平均為4.61%;滲透率為0.010~13.800 mD,平均為0.134 mD,為典型的頁(yè)巖油儲(chǔ)集層特征,頁(yè)巖油的開發(fā)很大程度上依賴于大規(guī)模的壓裂改造[10]。巖石脆性是頁(yè)巖油儲(chǔ)集層壓裂改造需要考慮的重要巖石力學(xué)參數(shù)之一,脆性越好,形成的裂縫越復(fù)雜,從而能更有效地改造儲(chǔ)集層[11-12]。水平主應(yīng)力差是影響壓裂裂縫形態(tài)的重要因素,水平主應(yīng)力差越小,壓裂后越易形成網(wǎng)狀裂縫,有利于水平井壓裂改造[13]。

        綜合以上分析,頁(yè)巖油儲(chǔ)集層物性普遍較差,白云質(zhì)粉砂巖含油性最好,普遍以油浸和油斑為主,因此,白云質(zhì)粉砂巖的分布范圍,可認(rèn)為是地質(zhì)甜點(diǎn)的分布范圍。在確定地質(zhì)甜點(diǎn)分布范圍的基礎(chǔ)上,為有效改造儲(chǔ)集層,需進(jìn)行脆性指數(shù)和水平主應(yīng)力差的預(yù)測(cè),優(yōu)選脆性指數(shù)高且水平主應(yīng)力差小的區(qū)域,也就是工程甜點(diǎn)的范圍。對(duì)研究區(qū)頁(yè)巖油儲(chǔ)集層地質(zhì)工程甜點(diǎn)進(jìn)行預(yù)測(cè),以瑪頁(yè)1 井為例,目的層位于風(fēng)三段底部,深度為4 593—4 617 m,厚度為24 m,在地震剖面上位于強(qiáng)波谷的下半部分與波峰的上半部分,強(qiáng)波谷同相軸橫向分布穩(wěn)定,連續(xù)性好,可識(shí)別且可連續(xù)追蹤。

        3 甜點(diǎn)預(yù)測(cè)方法

        3.1 疊前同時(shí)反演技術(shù)

        疊前同時(shí)反演是將疊前共反射點(diǎn)道集按照遠(yuǎn)、中、近偏移距進(jìn)行部分疊加,通過求解Zoeppritz 方程的近似公式,得到縱波速度、橫波速度、波阻抗等參數(shù),間接得到楊氏模量、泊松比等參數(shù)[14]。為了避免疊前反演中密度不準(zhǔn)確的問題,分別基于Zoeppritz方程的Aki-Richards近似式及Fatti近似式作2次疊前同時(shí)反演,Aki-Richards近似式:

        3.2 地質(zhì)甜點(diǎn)預(yù)測(cè)方法

        3.2.1 巖相對(duì)比分析

        測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)頻率可達(dá)幾萬(wàn)赫茲,測(cè)井解釋巖相分辨率高,地震數(shù)據(jù)的頻率(10~80 Hz)限制了地震預(yù)測(cè)巖相的尺度。地震預(yù)測(cè)巖相是測(cè)井解釋巖相的綜合反映,在一定深度范圍內(nèi)若某種測(cè)井解釋巖相累計(jì)厚度最大或出現(xiàn)概率最高,地震預(yù)測(cè)巖相則表現(xiàn)為該巖相(圖2)。研究區(qū)瑪頁(yè)1 井在4 593~4 617 m,測(cè)井解釋巖相包含白云質(zhì)粉砂巖、白云質(zhì)細(xì)粉砂巖和砂礫巖,其中,白云質(zhì)細(xì)粉砂巖累計(jì)厚度最大,地震預(yù)測(cè)巖相表現(xiàn)為白云質(zhì)細(xì)粉砂巖。

        圖2 研究區(qū)測(cè)井解釋巖相與地震預(yù)測(cè)巖相對(duì)比Fig.2.Lithofacies derived from logging interpretation and seismic prediction in the study area

        3.2.2 巖石物理分析

        通過鉆井資料巖石物理分析,對(duì)比縱橫波速度比、泊松比、楊氏模量、體積模量和縱波阻抗對(duì)瑪湖凹陷風(fēng)城組巖性的識(shí)別效果,其中,縱橫波速度比與縱波阻抗(圖3a)和泊松比與縱波阻抗(圖3b)交會(huì)圖對(duì)巖性的識(shí)別效果較好,楊氏模量與縱波阻抗(圖3c)和體積模量與縱波阻抗(圖3d)交會(huì)圖對(duì)巖性的識(shí)別效果略差,考慮到由縱橫波速度比得到泊松比誤差的累加與運(yùn)算量的增加,優(yōu)選縱橫波速度比和縱波阻抗作為識(shí)別巖性的敏感參數(shù)。因此,可以通過縱波阻抗與縱橫波速度比交會(huì)識(shí)別風(fēng)城組優(yōu)勢(shì)巖性白云質(zhì)粉砂巖,這也體現(xiàn)了疊前同時(shí)反演在研究區(qū)風(fēng)城組頁(yè)巖油儲(chǔ)集層巖性識(shí)別中的適用性。

        圖3 研究區(qū)巖性識(shí)別交會(huì)圖Fig.3.Cross-plots of lithology identification in the study area

        3.2.3 巖相概率分析

        巖相概率分析技術(shù)是基于疊前同時(shí)反演獲得的多個(gè)彈性參數(shù)體,在鉆井資料的基礎(chǔ)上,利用概率密度函數(shù)結(jié)合彈性參數(shù)反演結(jié)果,采用貝葉斯判定公式實(shí)現(xiàn)從彈性參數(shù)體轉(zhuǎn)化為含地質(zhì)信息的概率數(shù)據(jù)體,是將反演的彈性參數(shù)轉(zhuǎn)化為地質(zhì)結(jié)果的主要手段之一。針對(duì)瑪湖凹陷風(fēng)城組頁(yè)巖油儲(chǔ)集層,考慮巖石物理分析結(jié)果,優(yōu)選縱波阻抗和縱橫波速度比作為巖相概率分析的彈性參數(shù)體。利用測(cè)井解釋巖相確定各個(gè)巖相先驗(yàn)概率分布(圖4a),通過調(diào)整概率密度函數(shù)(圖4b),使不同巖相得到區(qū)分,白云質(zhì)粉砂巖與白云質(zhì)細(xì)粉砂巖在交會(huì)圖中部分重疊,調(diào)整巖性概率分析范圍,使白云質(zhì)粉砂巖與白云質(zhì)細(xì)粉砂巖得到區(qū)分。白云質(zhì)粉砂巖縱波阻抗為14 000~16 000 g/cm3·m/s 的概率較高,平均縱波阻抗為14 940 g/cm3·m/s,標(biāo)準(zhǔn)差為317;白云質(zhì)細(xì)粉砂巖縱波阻抗為13 000~15 000 g/cm3·m/s的概率較高,平均縱波阻抗為13 930 g/cm3·m/s,標(biāo)準(zhǔn)差為246(圖4c)。白云質(zhì)粉砂巖縱橫波速度比為1.60~1.80的概率較高,平均為1.70,標(biāo)準(zhǔn)差為0.038;白云質(zhì)細(xì)粉砂巖縱橫波速度比為1.65~1.84 的概率較高,平均為1.75,標(biāo)準(zhǔn)差為0.036(圖4d)。因此,兩者雖然存在部分重疊,但主體部分可以識(shí)別,滿足巖相預(yù)測(cè)的要求。概率密度函數(shù)調(diào)整后,結(jié)合彈性參數(shù)反演結(jié)果,采用貝葉斯判定公式,對(duì)研究區(qū)風(fēng)城組巖相進(jìn)行定性解釋,刻畫平面優(yōu)勢(shì)巖相分布范圍,實(shí)現(xiàn)地質(zhì)甜點(diǎn)的地震預(yù)測(cè)。

        圖4 研究區(qū)巖相概率分布Fig.4.Lithofacies probability distribution in the study area

        3.3 工程甜點(diǎn)預(yù)測(cè)方法

        3.3.1 各向異性分析

        陸相頁(yè)巖油儲(chǔ)集層由于沉積環(huán)境等因素的影響,其縱向上巖性變化相對(duì)頻繁,表現(xiàn)出明顯的各向異性。受頻率范圍影響,地震數(shù)據(jù)對(duì)頁(yè)巖油儲(chǔ)集層各向異性的反映受到限制,從正交偶極聲波測(cè)井斯通利波數(shù)據(jù)中分別提取水平方向與垂直方向的縱波速度和橫波速度,并將其濾波至80 Hz,使其與地震數(shù)據(jù)頻率接近,水平方向與垂直方向的縱波速度基本重合,橫波速度也基本重合(圖5),因此,在地震數(shù)據(jù)頻率范圍內(nèi)頁(yè)巖油儲(chǔ)集層的各向異性很弱,可以近似看作彈性各向同性介質(zhì)。

        圖5 研究區(qū)縱橫波速度各向異性分析Fig.5.Analysis on anisotropy of P-and S-wave velocities in the study area

        3.3.2 脆性指數(shù)預(yù)測(cè)

        頁(yè)巖儲(chǔ)集層與常規(guī)碎屑巖儲(chǔ)集層相比,具有低孔低滲特征,覆壓基質(zhì)滲透率不大于0.1 mD,單井一般無(wú)自然產(chǎn)能或自然產(chǎn)能低于工業(yè)油流下限[15],最有效的增產(chǎn)方法是通過人工壓裂造縫來(lái)溝通天然裂縫和基質(zhì)孔隙。巖石脆性是儲(chǔ)集層改造需要考慮的重要巖石力學(xué)參數(shù)之一,反映巖石在一定條件下形成裂縫的能力,脆性越強(qiáng),形成的裂縫越復(fù)雜[16],從而有效改善頁(yè)巖油儲(chǔ)集層低滲情況,獲得較高的單井產(chǎn)量。材料斷裂或破壞前表現(xiàn)出極少或沒有塑性形變的特征為脆性[17]。

        脆性指數(shù)的預(yù)測(cè)主要有3 種方法[18-20]:①利用頁(yè)巖中脆性礦物含量評(píng)價(jià)頁(yè)巖脆性的方法,應(yīng)用石英含量脆性指數(shù)公式求得頁(yè)巖的脆性指數(shù);②采用巖石力學(xué)實(shí)驗(yàn)方法,通過應(yīng)力—應(yīng)變曲線直接評(píng)價(jià)巖石脆性程度,如三軸應(yīng)力實(shí)驗(yàn);③利用地球物理及測(cè)井方法求取楊氏模量、泊松比等彈性力學(xué)參數(shù),進(jìn)而通過Rickman 脆性指數(shù)公式求得頁(yè)巖的脆性指數(shù)。比較這3 種方法,巖石力學(xué)實(shí)驗(yàn)費(fèi)用昂貴且實(shí)驗(yàn)周期長(zhǎng),所得結(jié)果不連續(xù),在實(shí)際應(yīng)用中有較大局限;脆性礦物含量評(píng)價(jià)頁(yè)巖脆性方法簡(jiǎn)單易操作,但由于頁(yè)巖礦物的多樣性,導(dǎo)致用礦物含量來(lái)評(píng)價(jià)頁(yè)巖脆性精度低。楊氏模量、泊松比等彈性力學(xué)參數(shù)更能反映巖石的脆性,利用地震與測(cè)井方法可快速預(yù)測(cè)研究區(qū),尤其是井間的脆性變化情況。針對(duì)瑪湖凹陷風(fēng)城組頁(yè)巖油儲(chǔ)集層,基于疊前同時(shí)反演得到的縱橫波速度比、縱波阻抗等數(shù)據(jù)體,利用巖石物理關(guān)系運(yùn)算得到楊氏模量、泊松比等彈性參數(shù)體,再運(yùn)用Rickman脆性指數(shù)公式計(jì)算研究區(qū)風(fēng)城組脆性指數(shù)體,從而實(shí)現(xiàn)研究區(qū)脆性指數(shù)的地震預(yù)測(cè)。

        Rickman脆性指數(shù)公式:

        3.3.3 水平主應(yīng)力差預(yù)測(cè)

        前人提出了有物理基礎(chǔ)的確定最小主應(yīng)力的方法,該方法與泊松比有關(guān)[21],并假設(shè)在沉積中,只考慮上覆壓力的影響,地層只在垂向上產(chǎn)生應(yīng)變,水平方向應(yīng)變?yōu)?;有學(xué)者對(duì)該方法作了改進(jìn),假設(shè)地下巖層的地應(yīng)力主要為上覆壓力和水平方向構(gòu)造應(yīng)力,且水平方向構(gòu)造應(yīng)力與上覆壓力呈正比,考慮了構(gòu)造應(yīng)力的影響,但沒有考慮巖性對(duì)地應(yīng)力的影響,適用于構(gòu)造平緩區(qū)域[22-26];對(duì)于構(gòu)造運(yùn)動(dòng)比較劇烈的區(qū)域,水平主應(yīng)力很大部分來(lái)源于地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的構(gòu)造應(yīng)力,不同性質(zhì)的地層由于其抵抗外力的變形特點(diǎn)不同,因而其承受的構(gòu)造應(yīng)力也不相同,根據(jù)組合彈簧的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)模型推導(dǎo)的分層地應(yīng)力計(jì)算模型,即組合彈簧模型[27]:

        由于瑪湖凹陷風(fēng)城組經(jīng)歷多期強(qiáng)烈構(gòu)造運(yùn)動(dòng),選擇組合彈簧模型作為地應(yīng)力預(yù)測(cè)方法。上覆壓力是由上覆巖層重量導(dǎo)致的應(yīng)力,分析瑪北地區(qū)多口井的密度和縱波阻抗發(fā)現(xiàn),兩者相關(guān)性好,由全層系縱波阻抗反演體可轉(zhuǎn)換得到密度體,密度積分獲得上覆壓力;孔隙壓力由Eaton 公式獲得[28]。靜態(tài)泊松比和靜態(tài)楊氏模量由三軸應(yīng)力實(shí)驗(yàn)獲得的線性擬合公式,通過疊前同時(shí)反演得到的動(dòng)態(tài)泊松比和動(dòng)態(tài)楊氏模量轉(zhuǎn)換得到,其中,靜態(tài)楊氏模量與動(dòng)態(tài)楊氏模量具有顯著的線性關(guān)系(圖6a),靜態(tài)泊松比與動(dòng)態(tài)泊松比的相關(guān)性略差(圖6b)。利用聲發(fā)射Kaiser 效應(yīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的水平主應(yīng)力計(jì)算得到研究區(qū)風(fēng)城組在最小水平主應(yīng)力和最大水平主應(yīng)力方向上的應(yīng)變系數(shù)分別為0.584 81和0.825 34。

        圖6 研究區(qū)動(dòng)靜態(tài)彈性參數(shù)轉(zhuǎn)換關(guān)系Fig.6.Relationships between dynamic and static elastic parameters in the study area

        利用組合彈簧模型預(yù)測(cè)風(fēng)城組儲(chǔ)集層最大水平主應(yīng)力、最小水平主應(yīng)力及水平主應(yīng)力差,與脆性指數(shù)結(jié)合,實(shí)現(xiàn)研究區(qū)工程甜點(diǎn)的地震預(yù)測(cè)。根據(jù)以上分析結(jié)果,建立了瑪湖凹陷風(fēng)城組頁(yè)巖油儲(chǔ)集層地質(zhì)工程甜點(diǎn)預(yù)測(cè)流程(圖7)。

        圖7 研究區(qū)地質(zhì)工程甜點(diǎn)預(yù)測(cè)流程Fig.7.Process of predicting geological and engineering sweet spots in the study area

        4 應(yīng)用效果分析

        4.1 地質(zhì)甜點(diǎn)預(yù)測(cè)

        研究區(qū)風(fēng)三段底部白云質(zhì)粉砂巖分布范圍較廣,主要位于西部(圖8a),從西向東,巖性整體由白云質(zhì)粉砂巖過渡為白云質(zhì)細(xì)粉砂巖、砂礫巖,碳酸鹽巖含量逐漸減少,陸源碎屑含量逐漸增多。沉積環(huán)境控制著碳酸鹽巖的發(fā)育規(guī)模,風(fēng)城組沉積中心位于研究區(qū)西部,沉積時(shí)水體較深且安靜,早期火山噴發(fā)釋放的大量Mg2+富集,為白云石化提供了良好的環(huán)境,因此,研究區(qū)西部細(xì)粒白云質(zhì)巖類發(fā)育,東部逐漸遠(yuǎn)離風(fēng)城組沉積中心,水體變淺,沉積環(huán)境從深湖相過渡到扇三角洲相,陸源碎屑供給增多,白云質(zhì)巖類含量減少,以碎屑巖沉積為主,巖性預(yù)測(cè)結(jié)果與地質(zhì)認(rèn)識(shí)相吻合。A井處地震預(yù)測(cè)巖相與過A井巖相概率分析預(yù)測(cè)剖面吻合較好(圖8b),證實(shí)了巖相概率分析預(yù)測(cè)巖相的準(zhǔn)確性。研究區(qū)西部白云質(zhì)粉砂巖連片發(fā)育,為地質(zhì)甜點(diǎn)有利區(qū),面積共135.5 km2。

        圖8 研究區(qū)風(fēng)三段底部巖相預(yù)測(cè)結(jié)果Fig.8.Prediction of lithofacies at the bottom of Feng 3 member in the study area

        4.2 工程甜點(diǎn)預(yù)測(cè)

        研究區(qū)西部風(fēng)三段底部整體脆性指數(shù)較高,大于0.60(圖9a),且高脆性指數(shù)范圍與白云質(zhì)巖類發(fā)育范圍對(duì)應(yīng)性好,白云質(zhì)含量的增加有助于提高頁(yè)巖油儲(chǔ)集層的脆性。將白云質(zhì)粉砂巖發(fā)育范圍疊加在脆性指數(shù)預(yù)測(cè)平面分布圖上,區(qū)域①脆性最好,脆性指數(shù)為0.75~0.90;區(qū)域②脆性較好,脆性指數(shù)為0.70~0.80;區(qū)域③脆性相對(duì)略差,脆性指數(shù)為0.60~0.75。將A 井預(yù)測(cè)脆性指數(shù)與由巖石三軸抗壓測(cè)試獲得的脆性指數(shù)對(duì)比(圖9b),兩者一致性好,證實(shí)了脆性指數(shù)預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性。

        圖9 研究區(qū)風(fēng)三段底部脆性指數(shù)預(yù)測(cè)結(jié)果Fig.9.Prediction of brittleness index at the bottom of Feng 3 member in the study area

        根據(jù)上述地應(yīng)力預(yù)測(cè)方法,首先利用密度積分得到上覆壓力,利用Eaton公式計(jì)算孔隙壓力,基于疊前同時(shí)反演間接得到靜態(tài)楊氏模量、靜態(tài)泊松比等彈性參數(shù)體,在此基礎(chǔ)上,由(4)式和(5)式計(jì)算得到最小水平主應(yīng)力、最大水平主應(yīng)力及水平主應(yīng)力差。最小水平主應(yīng)力和最大水平主應(yīng)力縱向上與深度有一定的相關(guān)性,深度越深,最小水平主應(yīng)力和最大水平主應(yīng)力越大(圖10),橫向上水平主應(yīng)力與地層構(gòu)造形態(tài)也存在一定的相關(guān)性。A 井處水平主應(yīng)力為測(cè)井計(jì)算并經(jīng)過Kaiser 實(shí)驗(yàn)實(shí)測(cè)值校正后的結(jié)果,與最小水平主應(yīng)力和最大水平主應(yīng)力預(yù)測(cè)剖面吻合性好,證實(shí)了最小水平主應(yīng)力和最大水平主應(yīng)力預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性。

        圖10 研究區(qū)風(fēng)城組地應(yīng)力預(yù)測(cè)剖面(剖面位置見圖8a)Fig.10.Profile of predicted in-situ stress for the Fengcheng formation in the study area(profile location is shown in Fig.8a)

        研究區(qū)風(fēng)三段底部最小水平主應(yīng)力分布呈臺(tái)階狀(圖11a),第一臺(tái)階位于構(gòu)造高部位,深度為4 100~4 900 m,最小水平主應(yīng)力相對(duì)較小,小于90.0 MPa;第二臺(tái)階深度為5 100~6 000 m,最小水平主應(yīng)力中等,為95.0~115.0 MPa;第三臺(tái)階為構(gòu)造低部位,深度為6 900~8 100 m,最小水平主應(yīng)力相對(duì)較大,大于120.0 MPa,最小水平主應(yīng)力的分布符合研究區(qū)風(fēng)三段底部的構(gòu)造趨勢(shì),最大水平主應(yīng)力分布與最小水平主應(yīng)力相似。目前,研究區(qū)內(nèi)鉆遇風(fēng)城組的井大部分部署在第一臺(tái)階,深度偏小,最小水平主應(yīng)力相對(duì)較小。研究區(qū)風(fēng)三段底部整體水平主應(yīng)力差較小,為5.5~10.5 MPa,研究區(qū)西部水平主應(yīng)力差相對(duì)偏高,東部水平主應(yīng)力差相對(duì)偏低,水平主應(yīng)力差的分布與構(gòu)造形態(tài)關(guān)系不明顯,將白云質(zhì)粉砂巖發(fā)育范圍疊加在水平主應(yīng)力差預(yù)測(cè)平面圖上,區(qū)域①和區(qū)域②水平主應(yīng)力差相對(duì)偏大,為8.0~10.0 MPa;區(qū)域③水平主應(yīng)力差相對(duì)較小,為7.0~9.0 MPa(圖11b)。

        圖11 研究區(qū)風(fēng)三段底部地應(yīng)力預(yù)測(cè)立體圖Fig.11.3D view of predicted in-situ stress at the bottom of Feng 3 member in the study area

        在地質(zhì)工程甜點(diǎn)預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)上,在A 井西北方向風(fēng)三段底部部署了水平井B 井,水平段長(zhǎng)1 000 m,已完成壓裂,壓裂段共28 級(jí),用液量為30 119 m3,加砂量為1 464 m3,共排液5 466 m3,返排率為18.1%,試油最高日產(chǎn)油108.00 m3。統(tǒng)計(jì)每級(jí)壓裂段的地面瞬時(shí)停泵壓力,與水平井軌跡處預(yù)測(cè)最小水平主應(yīng)力對(duì)比(圖12),兩者變化趨勢(shì)相似,相差約45.0 MPa。工程上最小水平主應(yīng)力上限等效于地面瞬時(shí)停泵壓力與液柱壓力之和,水平井風(fēng)三段底部平均深度為4 555 m,此時(shí)液柱壓力約為46.0 MPa,與兩者差值吻合,進(jìn)一步驗(yàn)證了地應(yīng)力預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性。

        圖12 研究區(qū)水平井B井風(fēng)三段底部最小水平主應(yīng)力與瞬時(shí)停泵壓力對(duì)比Fig.12.Comparison of the minimum horizontal principal stress and the instantaneous pump-off pressure at the bottom of Feng 3 member in horizontal well B in the study area

        研究區(qū)C井在風(fēng)三段壓裂,用液強(qiáng)度為26.18 m3/m,加砂強(qiáng)度為2.14 m3/m,試油獲日產(chǎn)油2.03 m3;D 井在風(fēng)三段壓裂,用液強(qiáng)度為48.70 m3/m,加砂強(qiáng)度為2.95 m3/m,試油獲日產(chǎn)油16.93 m3。D 井位于白云質(zhì)粉砂巖發(fā)育區(qū),含油性好,C 井位于白云質(zhì)細(xì)粉砂巖發(fā)育區(qū),含油性略差;D 井脆性指數(shù)為0.80,高于C 井脆性指數(shù)0.65;D井水平主應(yīng)力差為9.5 MPa,大于C井水平主應(yīng)力差8.5 MPa。結(jié)合巖性、脆性指數(shù)及水平主應(yīng)力差預(yù)測(cè)結(jié)果,區(qū)域①白云質(zhì)粉砂巖發(fā)育,脆性最好,水平主應(yīng)力差相對(duì)偏大;區(qū)域②白云質(zhì)粉砂巖發(fā)育,脆性中等,水平主應(yīng)力差相對(duì)偏大;區(qū)域③白云質(zhì)粉砂巖發(fā)育,脆性略差,水平主應(yīng)力差相對(duì)偏小。

        5 結(jié)論

        (1)建立了一套以疊前同時(shí)反演為基礎(chǔ)的地質(zhì)工程甜點(diǎn)預(yù)測(cè)流程,并預(yù)測(cè)了瑪湖凹陷風(fēng)三段底部地質(zhì)工程甜點(diǎn)有利區(qū)。

        (2)巖相概率分析的巖相預(yù)測(cè)結(jié)果與地質(zhì)認(rèn)識(shí)及測(cè)井巖相解釋結(jié)果吻合,實(shí)現(xiàn)了瑪湖凹陷風(fēng)城組巖相定性預(yù)測(cè),刻畫了優(yōu)勢(shì)巖性白云質(zhì)粉砂巖的分布范圍,預(yù)測(cè)了地質(zhì)甜點(diǎn)有利區(qū),為利用疊前地震數(shù)據(jù)進(jìn)行巖相預(yù)測(cè)提供了支撐。

        (3)Rickman 脆性指數(shù)法可基于疊前同時(shí)反演快速預(yù)測(cè)研究區(qū)脆性指數(shù),預(yù)測(cè)結(jié)果與巖石三軸抗壓測(cè)試結(jié)果吻合,從而刻畫了脆性發(fā)育區(qū),為預(yù)測(cè)工程甜點(diǎn)有利區(qū)提供支持。組合彈簧模型地應(yīng)力預(yù)測(cè)方法可實(shí)現(xiàn)地震頻率范圍內(nèi)的各向同性介質(zhì)地應(yīng)力預(yù)測(cè),預(yù)測(cè)結(jié)果與Kaiser 實(shí)驗(yàn)實(shí)測(cè)值吻合,其與脆性指數(shù)結(jié)合,在地質(zhì)甜點(diǎn)發(fā)育區(qū)優(yōu)選工程甜點(diǎn)分布范圍,優(yōu)選儲(chǔ)集層壓裂改造有利區(qū),為頁(yè)巖油勘探開發(fā)部署提供指導(dǎo)。

        (4)隨著鉆探井位的不斷增加,將微地震等技術(shù)應(yīng)用于監(jiān)測(cè)壓裂效果,下一步將細(xì)化研究脆性、地應(yīng)力等對(duì)儲(chǔ)集層壓裂改造的影響,深化地質(zhì)工程甜點(diǎn)的認(rèn)識(shí),更好地支撐頁(yè)巖油勘探開發(fā)。

        符號(hào)注釋

        BI——脆性指數(shù),無(wú)量綱;

        E——?jiǎng)討B(tài)楊氏模量,GPa;

        Emax——最大動(dòng)態(tài)楊氏模量,GPa;

        Emin——最小動(dòng)態(tài)楊氏模量,GPa;

        Es——靜態(tài)楊氏模量,GPa;

        Ip——縱波阻抗,g/cm3·m/s;

        Is——橫波阻抗,g/cm3·m/s;

        pp——孔隙壓力,MPa;

        pv——上覆壓力,MPa;

        RppA(θ)——Aki-Richards 近似式推導(dǎo)的縱波反射系數(shù),無(wú)量綱;

        RppF(θ)——Fatti近似式推導(dǎo)的縱波反射系數(shù),無(wú)量綱;

        vp——縱波速度,m/s;

        vs——橫波速度,m/s;

        α——Biot系數(shù),無(wú)量綱,經(jīng)驗(yàn)常數(shù)為0.8;

        ΔIp——介質(zhì)分界面兩側(cè)縱波阻抗差,g/cm3·m/s;

        ΔIs——介質(zhì)分界面兩側(cè)橫波阻抗差,g/cm3·m/s;

        Δvp——介質(zhì)分界面兩側(cè)縱波速度差,m/s;

        Δvs——介質(zhì)分界面兩側(cè)橫波速度差,m/s;

        Δρ——介質(zhì)分界面兩側(cè)密度差,g/cm3;

        θ——平均入射角,(°);

        ν——?jiǎng)討B(tài)泊松比,無(wú)量綱;

        νmax——最大動(dòng)態(tài)泊松比,無(wú)量綱;

        νmin——最小動(dòng)態(tài)泊松比,無(wú)量綱;

        νs——靜態(tài)泊松比,無(wú)量綱;

        ξh——在最小水平主應(yīng)力方向上的應(yīng)變系數(shù);

        ξH——在最大水平主應(yīng)力方向上的應(yīng)變系數(shù);

        ρ——密度,g/cm3;

        σh——最小水平主應(yīng)力,MPa;

        σH——最大水平主應(yīng)力,MPa。

        猜你喜歡
        白云質(zhì)巖相儲(chǔ)集層
        準(zhǔn)噶爾盆地瑪湖凹陷二疊系風(fēng)城組白云質(zhì)巖儲(chǔ)集層白云石成因
        渤中34-9油田古近系火山巖巖相特征與分布預(yù)測(cè)
        銀-額盆地哈日凹陷蘇紅圖組復(fù)雜巖類分析
        地下水(2018年6期)2018-12-14 01:07:10
        方解石顆粒尺寸對(duì)白云質(zhì)灰?guī)r中堿白云石反應(yīng)的影響
        川中震旦系燈影組儲(chǔ)集層形成及演化研究
        花崗巖儲(chǔ)集層隨鉆評(píng)價(jià)方法及應(yīng)用
        四川盆地普光氣田須家河組四段儲(chǔ)集層特征
        麥蓋提斜坡東部構(gòu)造帶奧陶系巖相、成巖作用帶與儲(chǔ)層成因
        多源多相復(fù)雜儲(chǔ)集層預(yù)測(cè)——以春風(fēng)油田新近系沙灣組一段1砂組為例
        斷塊油氣田(2014年5期)2014-03-11 15:33:44
        喀斯特區(qū)白云質(zhì)砂石山天然次生灌木林植物多樣性研究
        福利一区在线观看| 亚洲av无码专区在线| 欧美亚洲熟妇一区二区三区| 成人免费视频在线观看| 人妻系列无码专区久久五月天| 久久精品一区一区二区乱码| 精品无码一区二区三区的天堂| 天堂а√在线中文在线新版| 日韩一区二区超清视频| 饥渴少妇一区二区三区| 精品国产性色av网站| 天堂精品人妻一卡二卡| 人妻av中文字幕久久| 蜜臀av无码精品人妻色欲| 国产乱人视频在线观看播放器| 久亚洲一线产区二线产区三线麻豆| 欧美a级在线现免费观看| 四房播播在线电影| 亚洲综合欧美日本另类激情| 亚洲精品日本久久久中文字幕| 久久黄色国产精品一区视频| 国产高清av首播原创麻豆| 一本久道久久综合久久| 国语对白三级在线观看| 尹人香蕉久久99天天拍| 亚洲av日韩av高潮潮喷无码 | 亚洲综合AV在线在线播放| 色综久久综合桃花网国产精品| 中国久久久一级特黄久久久| 亚洲精品无码成人a片| 在线观看亚洲精品国产| 国产一区二区熟女精品免费| 国内免费高清在线观看| 少妇性l交大片| 亚洲av成人在线网站| 国产成人精品一区二区三区av | 亚洲中文字幕日韩综合| 欧美中日韩免费观看网站| 国产精品区一区二区三在线播放| 中文字幕精品久久一区二区三区| 亚洲精品国精品久久99热|