一种白云岩潜山油藏低渗层精细表征方法和装置与流程

本发明属于碳酸盐岩油藏开采技术领域，涉及一种白云岩潜山油藏低渗层精细表征方法和装置。

背景技术

精细油藏描述研究的核心是如何提高油藏储量的动用程度，最终实现提高采收率。从储层渗流的角度将储层分为优质储层和低渗层，其中低渗层是指在一定生产条件下能够起到渗流分异作用的层段或者条带，具有一定的渗透能力。精细描述低渗层的意义在于在不同的油藏条件下充分考其影响作用，以便最大程度的动用油气藏。已有技术主要是针对碎屑岩领域，对白云岩油藏领域未见对低渗层精细描述技术方法的研究报道。

然而碎屑岩对于隔夹层的研究方法不能较好的适用于白云岩油藏领域，研究未考虑裂缝发育对隔夹层渗流性能的影响，同时对于地层倾角较大且已钻井井间对比性差的情况无较好的解决方法。对于潜山白云岩油藏地层存在一定倾角，目前大都采用水平井开采，且不是所有井都有导眼井段，因此低渗层的横向展布规律难以精确表征。另一方面，白云岩油藏裂缝较发育，各种研究方法中没有涉及到裂缝发育对于低渗层的影响作用。故而，常规方法对于低渗层的研究精度不能满足白云岩油藏开发方案的制定和实施的要求。

技术实现要素：

基于现有技术对白云岩潜山油藏低渗层表征方法的缺陷，本发明的目的在于提供一种白云岩潜山油藏低渗层精细表征方法，该表征方法能够充分利用同一沉积背景下的野外地质露头特征，研究储层发育规律，同时结合单井实钻特征、取样分析化验资料、裂缝发育特征描述、试油试采特征以及试井相关资料，综合精细描述低渗层的发育规律。在地质规律认识的基础上建立精细地质模型，对低渗层进行量化表征，以满足油藏数值模拟的精度和油田后期开发调整方案的实施需求。本发明的目的还在于提供一种白云岩潜山油藏低渗层精细表征装置。

本发明的目的通过以下技术方案得以实现：

一方面，本发明提供一种白云岩潜山油藏低渗层精细表征方法，其包括以下步骤：

步骤一，依据油藏地质背景建立机理模型，进行敏感性分析，确定同类型储层在矿场生产条件下，起到渗流分异作用的低渗层的渗透率识别标准(即在特定油藏条件下何种渗透率条件是属于低渗层，为后续地质上低渗层的表征提供基础)；

步骤二，对目标储层段的野外地质露头特征进行详细描述，建立野外露头岩相剖面模型，对取样岩心进行孔隙度、渗透率以及压汞分析测试，确定渗透率的主控因素和野外露头白云岩低渗层纵横向分布特征；

步骤三，依据单井描述及取样分析工作，确定单井低渗层的纵向分布特征；

步骤四，井震约束，确定低渗层的空间分布特征；

步骤五，确定裂缝发育对储层渗透性能的影响因素；

步骤六，依据野外露头白云岩低渗层纵横向分布特征、单井低渗层的纵向分布特征、低渗层的空间分布特征和裂缝发育对储层渗透性能的影响因素，进行目标区精细建模以实现低渗层量化描述。

上述的表征方法中，优选地，步骤一具体包括以下步骤：

依据目标工区的地质背景和已钻井实际生产动态特征，在试井解释成果资料的约束下，建立包含优质储层和低渗层的机理模型；

按照两种方法进行渗透率敏感性分析：一种方法是研究同等条件下，优质储层与低渗层的倍数关系进行敏感性分析；另一种方法是在优质储层渗透率一定的条件下，对低渗层的渗透率绝对值进行敏感性分析，最终确定在特定储层条件下能够起到渗流分异作用的低渗层渗透率相对倍数的大小或者绝对值的大小，确定目标区低渗层的渗透率识别标准。

上述的表征方法中，优选地，步骤二具体包括以下步骤：

选取目标储层段的同一时期和同一沉积背景下的野外地质露头，选取野外地质露头的典型剖面；

对典型剖面不同层段进行密集取样，研制成铸体薄片，对岩相进行划分并详细描述，建立野外露头岩相剖面模型；

对取样岩心进行孔隙度、渗透率以及压汞分析测试，确定渗透率的主控因素以及野外露头白云岩低渗层纵横向分布特征。

上述的表征方法中，优选地，典型剖面选择的标准为：可对比性强且横向展布范围至少大于最短的井距距离，以辅助后期的井间对比。

上述的表征方法中，优选地，所述岩相划分为粗晶白云岩、中晶白云岩、细晶白云岩、粉晶白云岩和泥晶白云岩。

上述的表征方法中，优选地，步骤三具体包括以下步骤：

进行单井描述及取样分析化验工作，建立单井柱状图，并在纵向上细分岩相并划分中长期旋回和短期旋回层序特征；

选取典型样品进行孔隙度、渗透率和压汞分析测试，获得影响单井储层渗透率的地质主控因素；

与上述步骤二确定的野外地质露头的渗透率主控因素进行对比，寻找共同点，以此来确定目的层段渗透率大小的主控因素和单井低渗层的纵向展布特征。

上述的表征方法中，优选地，步骤四具体包括以下步骤：

利用地震反射系数反演技术，研究目标区不同岩相的空间展布特征，并于实钻井进行对比校正，获得地层倾角以及不同岩相的井间分布特征；

鉴于地震分辨率的局限性，利用地震的描述主要是针对中长期旋回控制的区域低渗层的空间展布特征进行量化约束，短期旋回控制的局部低渗层主要靠单井约束，最终描述低渗层的空间分布特征。

上述的表征方法中，优选地，步骤五具体包括以下步骤：

利用地震相干体研究获得目标区断裂发育规律；

对于有成像测井资料的井，将成像测井解释的目的层段裂缝发育特征与上述主控因素进行对比分析，获得不同岩相层段裂缝发育密度与渗透率大小的关系，进而确定裂缝的存在对储层渗流性能的影响因素。

上述的表征方法中，优选地，步骤六具体包括以下步骤：

根据步骤四低渗层的空间分布特征，采用地质规律进行约束，建立区域低渗层的空间分布模型；

通过对每种岩相进行变差函数分析，在步骤四井震约束下建立岩相模型；

根据步骤二的野外露头白云岩低渗层纵横向展布特征和步骤三的单井低渗层的纵向分布特征，在地震反演约束的条件下建立基质模型的孔隙度模型和渗透率模型；

根据步骤五的裂缝的存在对储层渗流性能的影响因素，在基质模型的基础上建立裂缝属性模型；

将基质模型和裂缝属性模型与试井解释成果进行对比，在井周边等效渗透率较为吻合的条件下，实现白云岩潜山油藏低渗层的精细描述(主要对比井点周围的基质渗透率和裂缝渗透率与试井解释的等效渗透率是否吻合，较为吻合则符合目前的地质认识，能够反映地质信息)。

另一方面，本发明还提供一种白云岩潜山油藏低渗层精细表征装置，所述装置包括：

低渗层的渗透率识别标准获取模块，用于依据油藏地质背景建立机理模型，进行敏感性分析，确定同类型储层在矿场生产条件下，起到渗流分异作用的低渗层的渗透率识别标准；

渗透率的主控因素和野外露头白云岩低渗层纵横向分布特征获取模块，用于对目标储层段的野外地质露头特征进行详细描述，建立野外露头岩相剖面模型，对取样岩心进行孔隙度、渗透率以及压汞分析测试，确定渗透率的主控因素和野外露头白云岩低渗层纵横向分布特征；

单井低渗层的纵向分布特征获取模块，用于依据单井描述及取样分析工作，确定单井低渗层的纵向分布特征；

低渗层的空间分布特征获取模块，用于井震约束，确定低渗层的空间分布特征；

裂缝发育对储层渗透性能的影响因素获取模块，用于确定裂缝发育对储层渗透性能的影响因素；

目标区精细建模模块，用于依据野外露头白云岩低渗层纵横向分布特征、单井低渗层的纵向分布特征、低渗层的空间分布特征和裂缝发育对储层渗透性能的影响因素，进行目标区精细建模以实现低渗层量化描述。

本发明具备以下有益效果：

本发明是专门针对储层条件更为复杂的白云岩潜山油藏进行的研究工作，在低渗层的精细描述过程中充分考虑到了野外地质露头、实钻井的动静态特征以及裂缝对储层渗透率的影响作用，建模过程是在地质规律的约束下完成的，使得低渗层的空间量化分布特征更加精细且符合现场实际，研究成果能够更好的支撑调整方案的制定和实施。

附图说明

图1为本发明实施例中白云岩潜山油藏低渗层精细表征方法的流程示意图；

图2为本发明实施例中优质储层和低渗层的机理模型图；

图3为本发明实施例中机理模型敏感性分析研究剩余油剖面图；

图4为本发明实施例中低渗层的单井纵向分布柱状图；

图5为本发明实施例中地震解释泥粉晶云岩空间分布图；

图6为本发明实施例中岩相模型典型剖面图；

图7为本发明实施例中基质渗透率模型剖面图；

图8为本发明实施例中裂缝渗透率模型剖面图；

图9为本发明实施例中白云岩潜山油藏低渗层精细表征装置的结构框架示意图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本发明的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。

实施例

本实施提供一种白云岩潜山油藏低渗层精细表征方法，为满足油田开发中后期的管理要求，专门针对地下普遍存在的低渗层进行量化研究，研究的精确度足以适应油田全生命周期管理的理念。

下面是利用本发明方法为某油田某区块奥陶系蓬莱坝组白云岩潜山油藏存在的低渗层进行精细描述和建模研究的一个实施例，如图1所示，包含以下步骤：

(1)根据目的层的储层地质特征，建立机理模型，并设计系列低渗层的特征进行敏感性分析研究，所建机理模型如图2所示，包含以下三个步骤：

第一步，设计优质储层渗透率为800md，低渗层的渗透率取相对值，见表1，共计设计10种方案，进行对比。

表1机理模型低渗层渗透率倍数取值设计表

第二步，设计优质储层渗透率为800md，低渗层渗透率取绝对值，见表2，共计设计17种方案，进行对比研究。

表2机理模型低渗层渗透率绝对值取值设计表

第三步，在同等生产条件下对比结果表明，起到渗流分异作用的低渗层主要与低渗层的绝对值有关，与相对倍数无明显关系，此实施例中只有在低渗层的渗透率小于0.1md时，才能起到比较明显的渗流分异作用(如图3所示)，并以此渗透率绝对值大小为标准，后面针对野外地质露头和单井取样研究界定为渗透率小于0.1md的层为起到关键渗流分异作用的低渗层。

(2)选取野外地质露头进行研究，并建立岩相和渗透率地质模型，包含以下4个步骤：

第一步：根据实际踏勘，选择三条剖面进行对比研究，剖面总长450米；

第二步：针对每个剖面进行描述记录，密集取样工作；

第三步：对样品进行薄片观察，将岩相划分为粗晶白云岩、中晶白云岩、细晶白云岩、粉晶白云岩和泥晶白云岩5种类型，并建立较为精细的岩相剖面模型。

第四步：对样品进行渗透率、孔隙度和压汞分析的实验研究，对每种岩相对应的渗透率井对比研究发现，沉积旋回在宏观上控制了低渗层的分布趋势，岩相主要控制了渗透率的大小，其中低渗层以泥晶和泥粉晶白云岩为主。如表3，明确了白云岩野外地质露头中低渗层的纵横向分布特征。

表3野外露头白云岩孔隙度渗透率汇总表

(3)依据实钻井资料，确定单井低渗层的纵向分布特征，具体包含以下2个步骤：

第一步：对实钻取心井进行典型取样，并进行孔隙度、渗透率和压汞分析实验研究，并统计每种岩相对应的渗透率分布范围，获得了与野外地质露头研究相同的认识，即沉积旋回在宏观上控制了低渗层的分布趋势，岩相主要控制了渗透率的大小，其中低渗层以泥晶和泥粉晶白云岩为主，见表4；

表4单井不同岩相孔隙度渗透率统计表

第二步：对目标工区范围内所有的单井进行精细识别并利用取样点进行校正，落实低渗层的单井纵向分布特征，如图4所示，该单井纵向上识别出3套区域低渗层(纵向厚度10m以上)和5套局部低渗层(纵向厚度主要分布在3-8m)，量化单井的低渗层纵向分布特征。

(4)利用地震反射系数反演技术，宏观上识别低渗层的展布特征，并与单井岩相识别特征井对比校正，最终获得低渗层的空间分布特征，如图5所示，图5是利用地震反射系数反演方法进行低渗层的空间展布特征量化描述之后，结合前述的单井低渗层的纵向展布情况进行验证，较为吻合则认为利用这种地震解释方法获得的低渗层的空间展布特征是可靠的。

(5)重点研究实施例中的裂缝发育情况以及对储层渗透率的影响作用，具体包含以下4个步骤：

第一步，利用地震相干体获得实施例中的断裂发育特征，结合单井分析得出认识，即裂缝发育主要与一二级断裂相关，根据单井分析认为距一级断裂220m，二级断裂150m范围是裂缝的密集区，另外在大断裂末端应力释放区裂缝较发育；

第二步，利用成像测井资料，对裂缝发育段进行精细解释，整体上实施例所处地层中的裂缝发育以微缝和窄缝为主，裂缝开度主要分布在6.40～60.33μm，统计每种岩相对应的裂缝密度发现，实施例白云岩潜山油藏储集层中裂缝的发育主要受岩相控制，集中分布在细-中晶白云岩中，裂缝发育密度大于0.6条/米，而泥粉晶白云岩中裂缝密度一般小于0.1条/米；

第三步，通过以上分析，获得了实施例中白云岩潜山油藏中发育的天然裂缝改进了优质储层的渗透性能，但是对于低渗层的破坏作用有限，因此虽然地下存在大量的天然裂缝，但是低渗层的渗流分异作用没有或者很少受到裂缝的破坏；

第四步，通过上述分析，明确了实施例地层中低渗层的分布规律以及主控因素。

(6)依据前述地质规律的认识，对实施例中的地层进行精细建模，具体包含以下3个步骤：

第一步，根据低渗层的空间分布特征，利用petrele&psoftwareplatform，利用薄层反演结果进行约束建立地层格架模型；

第二步，对于低渗层密集发育的层段进行精细的网格划分，纵向上0.5m的网格步长，利用地质规律的认识以及单井约束建立岩相模型，如图6所示，图中为petrel建立的岩相模型，不同的色标代表不同的岩石结构类型(岩相)，如图分为泥岩、泥晶白云岩、粉晶白云岩、细晶白云岩、中粗晶白云岩和灰岩。

第三步，属性建模，针对步骤二、步骤三和步骤五中岩相与渗透率相关关系认识的基础上，对每种岩相进行变差函数分析工作，并利用实测样品的孔渗对每种岩相分别进行约束，建立孔隙度模型和渗透率模型，基质和裂缝属性模型的典型剖面如图7和图8所示，图7为petrel建立的基质平面渗透率(ki)模型剖面图，图8为建立的裂缝平面渗透率(ki)模型剖面图。

将基质模型和裂缝属性模型与试井解释成果进行对比，在井周边等效渗透率较为吻合的条件下，实现白云岩潜山油藏低渗层的精细描述。通过单井纵向上对低渗层的精细识别、同时利用地震反射系数反演方法对低渗层在空间上的展布进行量化识别，同时微裂缝对于低渗透层影响的研究成果，最终都应用于油藏精细地质建模，建立的静态地质模型特别是对于低渗层的控制是符合油藏地质认识的，由图7和图8可以看出，二者结合，与试井解释的渗透率进行对比分析，较为吻合的条件下，说明建立的模型较为符合地下油藏特征。

基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种白云岩潜山油藏低渗层精细表征装置，如下面的实施例所述。由于白云岩潜山油藏低渗层精细表征装置解决问题的原理与白云岩潜山油藏低渗层精细表征方法相似，因此白云岩潜山油藏低渗层精细表征装置的实施可以参见白云岩潜山油藏低渗层精细表征方法的实施，重复之处不再赘述。以下所使用的，术语“单元”或者“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。图9是本发明实施例的白云岩潜山油藏低渗层精细表征装置的一种结构框图，如图9所示，可以包括：低渗层的渗透率识别标准获取模块901、渗透率的主控因素和野外露头白云岩低渗层纵横向分布特征获取模块902、单井低渗层的纵向分布特征获取模块903、低渗层的空间分布特征获取模块904、裂缝发育对储层渗透性能的影响因素获取模块905和目标区精细建模模块906，下面对该结构进行说明：

低渗层的渗透率识别标准获取模块901，可以用于依据油藏地质背景建立机理模型，进行敏感性分析，确定同类型储层在矿场生产条件下，起到渗流分异作用的低渗层的渗透率识别标准；

渗透率的主控因素和野外露头白云岩低渗层纵横向分布特征获取模块902，可以用于对目标储层段的野外地质露头特征进行详细描述，建立野外露头岩相剖面模型，对取样岩心进行孔隙度、渗透率以及压汞分析测试，确定渗透率的主控因素和野外露头白云岩低渗层纵横向分布特征；

单井低渗层的纵向分布特征获取模块903，可以用于依据单井描述及取样分析工作，确定单井低渗层的纵向分布特征；

低渗层的空间分布特征获取模块904，可以用于井震约束，确定低渗层的空间分布特征；

裂缝发育对储层渗透性能的影响因素获取模块905，可以用于确定裂缝发育对储层渗透性能的影响因素；

目标区精细建模模块906，可以用于依据野外露头白云岩低渗层纵横向分布特征、单井低渗层的纵向分布特征、低渗层的空间分布特征和裂缝发育对储层渗透性能的影响因素，进行目标区精细建模以实现低渗层量化描述。

从以上的描述中，可以看出，本发明实施例实现了如下技术效果：本发明是专门针对储层条件更为复杂的白云岩潜山油藏进行的研究工作，在低渗层的精细描述过程中充分考虑到了野外地质露头、实钻井的动静态特征以及裂缝对储层渗透率的影响作用，建模过程是在地质规律的约束下完成的，使得低渗层的空间量化分布特征更加精细且符合现场实际，研究成果能够更好的支撑调整方案的制定和实施。

虽然本发明提供了如实施例或流程图所述的方法操作步骤，但基于常规或者无创造性的手段可以包括更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤执行顺序中的一种方式，不代表唯一的执行顺序。在实际中的装置或终端产品执行时，可以按照实施例或者附图所示的方法顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境，甚至为分布式数据处理环境)。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、产品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、产品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，并不排除在包括所述要素的过程、方法、产品或者设备中还存在另外的相同或等同要素。

上述实施例阐明的单元、装置或模块等，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种模块分别描述。当然，在实施本发明时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现，也可以将实现同一功能的模块由多个子模块或子单元的组合实现等。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

本领域技术人员也知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现控制器以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得控制器以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器等的形式来实现相同功能。因此这种控制器可以被认为是一种硬件部件，而对其内部包括的用于实现各种功能的装置也可以视为硬件部件内的结构。或者甚至，可以将用于实现各种功能的装置视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。

本发明可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构、类等等。也可以在分布式计算环境中实践本发明，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。

通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如rom/ram、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，移动终端，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

本说明书中的各个实施例采用递进的方式描述，各个实施例之间相同或相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。本发明可用于众多通用或专用的计算机系统环境或配置中。例如：个人计算机、服务器计算机、手持设备或便携式设备、平板型设备、多处理器系统、基于微处理器的系统、置顶盒、可编程的电子设备、网络pc、小型计算机、大型计算机、包括以上任何系统或设备的分布式计算环境等等。

虽然通过实施例描绘了本发明，本领域普通技术人员知道，本发明有许多变形和变化而不脱离本发明的精神，希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本发明的精神。