优质碳酸盐岩缝洞型储集层地质建模

  本文关键词：优质碳酸盐岩缝洞型储集层地质建模——以塔中北斜坡及塔北南缘奥陶系为例，由笔耕文化传播整理发布。

2013年8月 倪新锋 等：优质碳酸盐岩缝洞型储集层地质建模——以塔中北斜坡及塔北南缘奥陶系为例 415

究和发展阶段，成果较少[1-3]。塔中北斜坡的ZG8井—ZG43井区及塔北南缘的哈拉哈塘—新垦—英买力地区奥陶系是目前塔里木盆地重要的碳酸盐岩勘探突破及建产区，其岩溶储集层非均质性强，缝洞连通关系复杂，“一洞一藏、一井一策”，导致勘探成功率低，开发建产、稳产难，因此迫切需要建立基于单井储集层特征详细解剖的储集层地质模型来有效指导勘探及高效井部署。本次研究主要采用储集层主控因素和储集空间生产组合单参数定量、多参数综合的建模法，建立实用的单井及综合储集层地质模型。

地质界面（如地层界面、断裂面、储集层顶底界面）、断裂系统和古地貌的形态，采用计算几何算法准确描述空间曲面（地质界面和断层面）的拓扑关系，得到表征碳酸盐岩缝洞储集层几何构型的地层及构造框架模型。 2.2.2 地质实体约束模型

由于框架模型中只包含地质界面和断层面，不能描述碳酸盐岩缝洞型储集层非均质性的纵横向变化，因此在储集层反演结果的基础上须进一步细化，通过定义层间的沉积结构进行三维空间内地层网格的构建，并根据前述动、静态建模参数对模型进行定义约束，建立地质实体约束模型，将该模型作为储集层地质模型的雏形，继而进行模型正演计算。 2.3 模型正演模拟

对所建立的模型进行了正演模拟，为保证研究更具有针对性，模型的速度、密度等参数参考塔中—塔北实际地震资料确定。统计15口井地震、测井资料，确定围岩平均速度为6 000 m/s，密度为2 500 模型地层速度为3 500 m/s，密度为2 400 kg/m3。kg/m3，

采用点式震源进行激发，参考塔里木深层碳酸盐岩实际地震资料，主频定为25 Hz。采用中间放炮、两侧接收方式进行数据采集。参考野外实际地震资料采集方式，炮距定为50 m，检波距为25 m。最大炮检距为1 000 m，，基本满足动校正拉伸畸变限制和速度分析精度的要求。空间采样率定为4 ms。针对建立的各种储集层地质模型，开展全波场波动方程数值模拟，采用弹性波波动方程进行计算。最后将得到的偏移叠加剖面与实际地震剖面进行比较。

2.4 储集层地质模型的验证、修正、定型

通过模型正演模拟，可以发现模型与实际储集层展布之间的差距，进而调整模型参数并修正模型，采用多次循环逐步逼近法，最终建立符合生产实际的储集层地质模型。因此，储集层地质建模过程是不断完善的迭代过程，迭代次数越多，模型就越真实可信。

1 优质岩溶储集层发育的地质背景

层序界面、潜水面及断裂面是形成塔中北斜坡鹰山组及塔北哈拉哈塘—新垦地区一间房组—鹰一段碳、酸盐岩岩溶储集层的主控因素[4-10]，溶蚀（或岩溶）破裂、白云石化、压溶为研究区重要的建设性成岩作用。其中层序界面控制的层间岩溶是提高储集层孔渗性能的最重要的建设性成岩作用，是研究区优质储集层形成的根本原因；潜水面控制的正常大气水岩溶优化前期储集层，使储集层具有向源穿层的特征；构造运动产生的裂缝是促进岩溶发育、控制储集体分布的关键因素，大气水沿断裂和表层裂缝下渗以及热液沿断裂上涌形成热液溶蚀、热液白云石化及硅化等，对储集层的影响利弊不一。

2 碳酸盐岩储集层地质建模

缝洞型碳酸盐岩储集空间主要有孔、洞、缝3大类，不同储集空间其孔渗特性及分布特征有很大差异。根据这一非均质性特征，提出了储集层主控因素和储集空间生产组合单参数定量、多参数综合的建模原则，按照纵向比例1∶500，横向展布1 000～1 500 m的尺度建立定量化单井储集层地质模型。建模工作流程主要包括以下几个步骤[11-14]。 2.1 模型参数优选

建模参数提取正确与否直接关系到建模的成败。本次研究在对研究区37口单井详细解剖的基础上，采用单参数定量、多参数综合分析技术进行缝洞体定量描述，优选了静态和动态两大类参数，其中静态参数包括岩性、储集空间类型、测井响应特征、地震响应特征、测试分析成果、钻录井漏失放空情况以及构造背景等，动态参数包括酸压施工特征及生产曲线。 2.2 储集层地质模型建立 2.2.1 地层及构造框架模型

根据地震资料构造解释和地层解释结果得到主要

3 单井地质模型类型及特征

根据上述建模方法，建立塔中—塔北奥陶系6类优质缝洞型储集层单井地质模型：层序界面控制洞穴+洞顶裂缝-孔洞型、断裂面控制洞穴+洞顶裂缝-孔洞型、层序界面及断裂面控制表层洞穴+下部裂缝-孔洞型、层序界面及断裂面控制单一裂缝-孔洞型、断裂面控制下部热液单一孔洞型（白云岩中常见）及断裂面控制单一裂缝型（见图1、表1）。

3.1 层序界面控制洞穴+洞顶裂缝-孔洞型

受三、四级层序界面控制形成洞穴及洞顶裂缝-孔

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