一种预测油气藏钻探目标上覆泥质岩盖层有效性的方法与流程

1.本发明属于油气藏钻探工作盖层评价技术领域，具体涉及一种预测油气藏钻探目标上覆泥质岩盖层有效性的方法。


背景技术：

2.盖层指的是位于储集层之上且能阻止储集层中的油气向上散溢的不渗透层或低渗透层。前人的统计研究表明，70％的油气藏上覆盖层岩性为泥质岩，包括泥岩、泥页岩、粉砂质泥岩、灰质泥岩、膏质泥岩等。对于油气藏钻探目标的研究需要从油气来源、储集空间、构造圈闭、上覆盖层4个成藏要素进行评价预测，目前关于油气来源、储集空间、构造圈闭这前3个成藏要素已经积累了大量从定性到定量、从钻前预测到钻后评价的系统研究工作，而对于上覆盖层这一成藏要素的系统研究还比较少。
3.目前关于油气藏上覆泥质岩盖层的预测方法主要有两大类方法：
4.第一类方法是通过分析已发现的油气藏上覆泥质岩盖层的岩石学特点，结合该地区地层的沉积规律预测泥质岩盖层的分布规律，但是这类规律性的研究方法难以定量地确定盖层的封闭能力，究其本质只是获得了泥质岩的分布规律，但不能确切预测这些泥质岩是否具有封闭能力；
5.第二类方法通过采集泥质岩盖层岩心样品进行试验，获得泥质岩的排替压力(亦称突破压力，指的是气体驱替饱含水的岩心需要克服的阻力)，从而获得泥质岩封闭能力的量化数据(专利《储气库盖层的排替压力测定装置》，公开号cn203479636u)。但是，鉴于岩心样品只能从已有的钻井资料中获得，该方法难以预测未钻的目标盖层封闭能力，仅能作为井旁“先例”为钻探目标提供参考，不能为油气藏钻探目标提供直接依据。


技术实现要素：

6.鉴于上述问题，本发明提供克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种预测油气藏钻探目标上覆泥质岩盖层有效性的方法。
7.为解决上述技术问题，本发明提供了一种预测油气藏钻探目标上覆泥质岩盖层有效性的方法，所述方法包括步骤：
8.根据目标区域中已钻井的基础数据获取所述已钻井的上覆泥质岩盖层的深度和厚度；
9.取样所述上覆泥质岩盖层的岩心并得到排替压力测试值；
10.根据所述厚度和所述排替压力测试值获取排替压力门槛值计算公式；
11.根据所述深度和所述排替压力测试值获取盖层深度与盖层排替压力相关性公式；
12.根据所述排替压力门槛值计算公式和所述盖层深度与盖层排替压力相关性公式获取盖层厚度门槛值计算公式；
13.根据油气藏钻探目标的位置数据和所述目标区域中砂岩层和泥质岩层的地震响应特征计算所述油气藏钻探目标上覆泥质岩盖层的门槛厚度和实际厚度判断所述油气藏
钻探目标上覆泥质岩盖层是否为无效盖层。
14.优选地，所述基础数据包括所述已钻井的录井数据、岩心数据、测井曲线数据、试油数据的一种或几种。
15.优选地，获取所述已钻井的上覆泥质岩盖层的深度和厚度包括通过所述基础数据中的录井数据、岩心数据、测井曲线数据和试油数据确定所述已钻井的油气层在所述已钻井的位置，以获取所述油气层的深度和厚度。
16.优选地，所述取样所述上覆泥质岩盖层的岩心并得到排替压力测试值包括步骤：
17.获取所述已钻井中所有油气层的位置；
18.获取所有所述油气层的上覆泥质岩盖层的深度；
19.根据所述深度对所有所述油气层下对应的所述上覆泥质岩盖层的岩心进行取样；
20.对所有所述岩心进行排替压力测试并得到所述排替压力测试值。
21.优选地，所述根据所述厚度和所述排替压力测试值获取排替压力门槛值计算公式包括步骤：
22.获取所有所述上覆泥质岩盖层的厚度及其对应的所述排替压力测试值；
23.编制所有所述厚度及其对应的所有所述排替压力测试值的第一散点图；
24.对所述第一散点图进行包络线回归；
25.获取所述排替压力门槛值计算公式。
26.优选地，所述根据所述深度和所述排替压力测试值获取盖层深度与盖层排替压力相关性公式包括步骤：
27.获取所有所述上覆泥质岩盖层的深度及其对应的所述排替压力测试值；
28.编制所有所述厚度及其对应的所有所述排替压力测试值的第二散点图；
29.对所述第二散点图进行相关性回归；
30.获取所述盖层深度与盖层排替压力相关性公式。
31.优选地，所述根据所述排替压力门槛值计算公式和所述盖层深度与盖层排替压力相关性公式获取盖层厚度门槛值计算公式包括步骤：
32.获取所述排替压力门槛值计算公式；
33.获取所述盖层深度与盖层排替压力相关性公式；
34.将所述排替压力门槛值计算公式代入所述盖层深度与盖层排替压力相关性公式中；
35.获取所述盖层厚度门槛值计算公式。
36.优选地，所述根据油气藏钻探目标的位置数据和所述目标区域中砂岩层和泥质岩层的地震响应特征计算所述油气藏钻探目标上覆泥质岩盖层的门槛厚度和实际厚度判断所述油气藏钻探目标上覆泥质岩盖层是否为无效盖层包括步骤：
37.获取所述目标区域中砂岩层和泥质岩层的地震响应特征；
38.获得油气藏钻探目标的位置数据；
39.获取所述油气藏钻探目标的坐标和深度；
40.获取所述目标区域的三维地震深度域数据体；
41.获取所述砂岩层和泥质岩层的地震响应特征；
42.将所述坐标和所述深度导入所述三维地震深度域数据体中；
43.根据所述三维地震深度域数据体的输出和所述地震响应特征获取所述实际厚度；
44.获取所述盖层厚度门槛值计算公式；
45.将所述实际厚度输入所述盖层厚度门槛值计算公式并得到所述门槛厚度；
46.判断所述实际厚度是否大于等于所述门槛厚度；
47.若是，判断所述油气藏钻探目标上覆泥质岩盖层为有效盖层；
48.若否，判断所述油气藏钻探目标上覆泥质岩盖层为无效盖层。
49.优选地，所述获取所述目标区域中砂岩层和泥质岩层的地震响应特征包括步骤：
50.获取所述目标区域的三维地震数据体；
51.对所述三维地震数据体进行层位解释；
52.将所述目标区域中的所述已钻井地层进行井-震标定；
53.根据标定结果建立三维地震波数据-三维地质体深度的关系；
54.根据所述关系获取所述目标区域的三维地震深度域数据体；
55.获取所述已钻井的上覆泥质岩盖层的深度和厚度；
56.将所述深度和所述厚度导入所述三维地震深度域数据体中；
57.所述三维地震深度域数据体输出所述砂岩层和泥质岩层的地震响应特征。
58.优选地，所述获得油气藏钻探目标的位置数据包括步骤：
59.获取所述目标区域中已钻井的基础数据；
60.获取所述目标区域的三维地震深度域数据体；
61.获取油气钻探目标综合优选评价方法；
62.根据所述油气钻探目标综合优选评价方法、所述基础数据和所述三维地震深度域数据体确定所述油气藏钻探目标的坐标和深度。。
63.本发明实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：本技术提供的一种预测油气藏钻探目标上覆泥质岩盖层有效性的方法，以泥质岩盖层实测排替压力为出发点，根据盖层埋深、厚度与封闭性的互相关系，并通过回归和拟合的方法获得定量化的泥质岩盖层门槛厚度数据，然后准确预测油气藏钻探目标上覆泥质岩盖层的有效性，可以为油气藏钻探提供依据。
附图说明
64.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
65.图1是本发明实施例提供的一种预测油气藏钻探目标上覆泥质岩盖层有效性的方法的流程示意图。
具体实施方式
66.下文将结合具体实施方式和实施例，具体阐述本发明，本发明的优点和各种效果将由此更加清楚地呈现。本领域技术人员应理解，这些具体实施方式和实施例是用于说明本发明，而非限制本发明。
67.在整个说明书中，除非另有特别说明，本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此，除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾，本说明书优先。
68.除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
69.如图1，在本技术实施例中，本发明提供了一种预测油气藏钻探目标上覆泥质岩盖层有效性的方法，所述方法包括步骤：
70.s1：根据目标区域中已钻井的基础数据获取所述已钻井的上覆泥质岩盖层的深度和厚度；
71.在本技术实施例中，步骤s1中的目标区域中已钻井的基础数据包括步骤：
72.获取所述已钻井的录井数据；
73.获取所述已钻井的岩心数据；
74.获取所述已钻井的测井曲线数据；
75.获取所述已钻井的试油数据。
76.在本技术实施例中，获取所述已钻井的录井数据的方法为：在钻井过程(也即钻头钻开地层并磨碎岩石的过程)中，利用钻井液循环系统将钻头遇到的地下地层的岩石碎屑带至井口，然后参照《中华人民共和国石油天然气行业标准syt6831-2011油气井录井系列规范》进行录井数据的获取。
77.在本技术实施例中，获取所述已钻井的岩心数据的方法为：在钻井过程(也即钻头钻开地层并磨碎岩石的过程)中，在接近目标层时使用环状岩心钻头从孔内取出圆柱状岩石样品，此样品即为岩心样品。
78.在本技术实施例中，获取所述已钻井的测井曲线数据的方法为：通过利用电、磁、声等物理原理，利用测井电缆将各种测井仪器下入井内，地面测试仪器沿着井筒随深度连续记录各种变化的参数，从而获得测井曲线数据。
79.在本技术实施例中，获取所述已钻井的试油数据的方法为：对目的层进行地下射孔，然后测试油、气、水产量，并获取井底压力以及油、气、水物理性质等数据，并据此直接判定油层、气层、水层。
80.在本技术实施例中，获取目标区域中已钻井的基础数据的好处在于，可充分利用油田已有的生产资料，无需从零开始一一测量这些数据，在实现本发明预测效果的同时最大可能降低获取原始数据的成本
81.在本技术实施例中，步骤s1中的根据目标区域中已钻井的基础数据获取所述已钻井的上覆泥质岩盖层的深度和厚度包括步骤：
82.获取所述基础数据中的录井数据、岩心数据、测井曲线数据和试油数据；
83.根据所述录井数据、所述岩心数据和所述测井曲线数据绘制所述已钻井的井筒柱状图和岩性图道；
84.根据所述试油数据确定所述已钻井的油气层；
85.将所述油气层定位于所述井筒图中；
86.从所述井筒图中获取所述油气层的深度和厚度；
87.从所述井筒图中获取所述已钻井的上覆泥质岩盖层的深度和厚度。
88.在本技术实施例中，根据录井数据、岩心数据和测井曲线数据采用resform井筒软件绘制井筒柱状图和生成岩性图道，然后根据试油数据确定目标区域中的油气层；接着将油气层定位于井筒柱状图中，并从井筒柱状图中直接获取油气层的深度和厚度和上覆泥质岩盖层的深度和厚度。
89.在本技术实施例中，根据目标区域中已钻井的基础数据获取所述已钻井的上覆泥质岩盖层的深度和厚度的好处在于可以为下步深度和厚度拟合关系做好准备，根据所述试油数据的井号、深度可以确定所述已钻井的油气层。井筒柱状图的基本原理是提供了一个垂向的深度显示，并将油气层深度、厚度、岩性等数据沿深度显示，因此，可以从井筒柱状图中直接获取油气层的深度和厚度和上覆泥质岩盖层的深度和厚度。
90.s2：取样所述上覆泥质岩盖层的岩心并得到排替压力测试值；
91.在本技术实施例中，步骤s2中的取样所述上覆泥质岩盖层的岩心并得到排替压力测试值包括步骤：
92.获取所述已钻井中所有油气层的位置；
93.获取所有所述油气层的上覆泥质岩盖层的深度；
94.根据所述深度对所有所述油气层下对应的所述上覆泥质岩盖层的岩心进行取样；
95.对所有所述岩心进行排替压力测试并得到所述排替压力测试值。
96.在本技术实施例中，根据步骤s1中获得的油气层上覆泥质岩盖层深度对岩心进行取样，然后对岩心进行排替压力测试。具体地，排替压力测试的测试步骤参见《中华人民共和国石油天然气行业标准sy/t 5748-2013岩石气体突破压力测定方法》，本技术不再赘述。另外，为了增强岩心的排替压力测试的结果具有代表性，以提高下文排替压力的回归效果，需要选取尽可能多的岩心进行测试，也即，岩心样品的深度、厚度应尽可能涵盖所有油气层的范围。
97.在本技术实施例中，取样所述上覆泥质岩盖层的岩心并得到排替压力测试值的好处在于实验室测试的排替压力较为精确，可以代表泥质岩盖层封闭性能。
98.s3：根据所述厚度和所述排替压力测试值获取排替压力门槛值计算公式；
99.在本技术实施例中，步骤s4中的根据所述厚度和所述排替压力测试值获取排替压力门槛值计算公式包括步骤：
100.获取所有所述上覆泥质岩盖层的厚度及其对应的所述排替压力测试值；
101.编制所有所述厚度及其对应的所有所述排替压力测试值的第一散点图；
102.对所述第一散点图进行包络线回归；
103.获取所述排替压力门槛值计算公式。
104.已知地，盖层封闭的基本因素有两个，一是依靠厚度，当盖层越厚时，则封闭能力越强；二是依靠密闭程度(排替压力)，当排替压力越高时，则封闭能力越强。这两个因素可以互相补充，当厚度大时，排替压力可以适当小一些，同样也可以成为有效盖层；当排替压力大时，厚度可以小一些，也可以成为有效盖层。依据这一基本规律，可根据所述厚度和所述排替压力测试值开展不同厚度的盖层排替压力门槛值回归。
105.在本技术实施例中，将步骤s2中获得的盖层厚度与排替压力测试值编制散点图，然后利用matlab软件对散点图进行包络线回归，可以获得盖层厚度与排替压力测试值的包络线(也即门槛线)，并生成包络线回归公式，此包络线回归公式即为不同厚度值的排替压
力门槛值计算公式。
106.在本技术实施例中，排替压力门槛值计算公式的表达式为：
107.h＝353
×
p-1.414
，
108.其中，h表示盖层厚度，单位为m；p表示排替压力，单位为mpa。
109.在本技术实施例中，根据所述厚度和所述排替压力测试值获取排替压力门槛值计算公式的好处在于将常识意义上的“排替压力与厚度可以互补的关系”定量化。
110.s4：根据所述深度和所述排替压力测试值获取盖层深度与盖层排替压力相关性公式；
111.在本技术实施例中，步骤s4中的根据所述深度和所述排替压力测试值获取盖层深度与盖层排替压力相关性公式包括步骤：
112.获取所有所述上覆泥质岩盖层的深度及其对应的所述排替压力测试值；
113.编制所有所述厚度及其对应的所有所述排替压力测试值的第二散点图；
114.对所述第二散点图进行相关性回归；
115.获取所述盖层深度与盖层排替压力相关性公式。
116.已知地，泥质岩盖层的封闭性并非沉积时就具备，而是在沉积埋藏后随埋深逐渐增大的。前人研究表明，各地区的泥质岩盖层与排替压力均有较好的相关性，因此可以根据所述深度和所述排替压力测试值获取盖层深度与盖层排替压力相关性公式。
117.在本技术实施例中，将步骤s2中获得的盖层深度与排替压力测试值编制散点图，接着采用最小二乘法在excel软件中进行相关性回归，并获得盖层深度值与排替压力值相关性公式。
118.在本技术实施例中，盖层深度与盖层排替压力相关性公式的表达式为：
119.d＝1385.6
×
p
0.47
，
120.其中，d表示盖层深度，单位为m；p表示排替压力，单位为mpa。
121.在本技术实施例中，根据所述深度和所述排替压力测试值获取盖层深度与盖层排替压力相关性公式的好处在于将常识意义上的“盖层深度与盖层排替压力可以互补的关系”定量化。
122.s5：根据所述排替压力门槛值计算公式和所述盖层深度与盖层排替压力相关性公式获取盖层厚度门槛值计算公式；
123.在本技术实施例中，步骤s5中的根据所述排替压力门槛值计算公式和所述盖层深度与盖层排替压力相关性公式获取盖层厚度门槛值计算公式包括步骤：
124.获取所述排替压力门槛值计算公式；
125.获取所述盖层深度与盖层排替压力相关性公式；
126.将所述排替压力门槛值计算公式代入所述盖层深度与盖层排替压力相关性公式中；
127.获取所述盖层厚度门槛值计算公式。
128.在本技术实施例中，将步骤s3中获得的排替压力门槛值计算公式代入步骤s5中所述盖层深度与盖层排替压力相关性公式中，即可获得盖层厚度门槛值计算公式。
129.在本技术实施例中，根据所述排替压力门槛值计算公式和所述盖层深度与盖层排替压力相关性公式获取盖层厚度门槛值计算公式的基本原理是两个相关性公式有个共同
的参数“排替压力”，可以带入计算，这样进行公式转换的意义，是通过“排替压力”这一中间参数的带入、转换，实现了用厚度、深度即可直接预测盖层封闭性。由于排替压力的测试来源于已钻井的取心实验，只能用于“钻井后”评价，不能用于“钻井前”评价，而厚度、深度数据，可以从三维地震数据分析中获得，因此可以实现“钻井前”评价。
130.s6：根据油气藏钻探目标的位置数据和所述目标区域中砂岩层和泥质岩层的地震响应特征计算所述油气藏钻探目标上覆泥质岩盖层的门槛厚度和实际厚度判断所述油气藏钻探目标上覆泥质岩盖层是否为无效盖层。
131.获取所述目标区域中砂岩层和泥质岩层的地震响应特征；
132.获得油气藏钻探目标的位置数据；
133.获取所述油气藏钻探目标的坐标和深度；
134.获取所述目标区域的三维地震深度域数据体；
135.获取所述砂岩层和泥质岩层的地震响应特征；
136.将所述坐标和所述深度导入所述三维地震深度域数据体中；
137.根据所述三维地震深度域数据体的输出和所述地震响应特征获取所述实际厚度；
138.获取所述盖层厚度门槛值计算公式；
139.将所述实际厚度输入所述盖层厚度门槛值计算公式并得到所述门槛厚度；
140.判断所述实际厚度是否大于等于所述门槛厚度；
141.若是，判断所述油气藏钻探目标上覆泥质岩盖层为有效盖层；
142.若否，判断所述油气藏钻探目标上覆泥质岩盖层为无效盖层。
143.在本技术实施例中，获取油气藏钻探目标的坐标位置和深度以及获取三维地震深度域数据体，再依据获得的砂岩层和泥质岩层的地震响应特征获取油气藏钻探目标上覆泥质岩盖层的深度，然后将油气藏钻探目标上覆泥质岩盖层的深度带入步骤s5中的盖层厚度门槛值计算公式中，盖层厚度门槛值计算公式即可输出该深度下油气藏钻探目标上覆泥质岩盖层的门槛厚度，接着通过判断所述实际厚度是否大于等于所述门槛厚度来判断油气藏钻探目标上覆泥质岩盖层是否为有效盖层。如果所述实际厚度大于等于所述门槛厚度，则判断所述油气藏钻探目标上覆泥质岩盖层为有效盖层；反之，则判断所述油气藏钻探目标上覆泥质岩盖层为无效盖层。
144.在本技术实施例中，根据所述位置数据和所述地震响应特征计算所述油气藏钻探目标上覆泥质岩盖层的门槛厚度和实际厚度的好处是可以获得钻探目标泥质岩盖层的深度、厚度数据，从而进行钻前盖层评价。
145.在本技术实施例中，步骤s6中的获取所述目标区域中砂岩层和泥质岩层的地震响应特征包括步骤：
146.获取所述目标区域的三维地震数据体；
147.对所述三维地震数据体进行层位解释；
148.将所述目标区域中的所述已钻井地层进行井-震标定；
149.根据标定结果建立三维地震波数据-三维地质体深度的关系；
150.根据所述关系获取所述目标区域的三维地震深度域数据体；
151.获取所述已钻井的上覆泥质岩盖层的深度和厚度；
152.将所述深度和所述厚度导入所述三维地震深度域数据体中；
153.所述三维地震深度域数据体输出所述砂岩层和泥质岩层的地震响应特征。
154.在本技术实施例中，在野外收集三维地震数据体后对其进行层位解释，并将钻井的地层进行井-震标定，从而可以建立三维地震波数据-三维地质体深度的关系，最后得到三维地震深度域数据体。接着将步骤s2中的获得的已钻井泥质岩盖层的深度和厚度导入三维地震深度域数据体中，三维地震深度域数据体的输出即为砂岩层和泥质岩层的地震响应特征。
155.具体地，获取所述目标区域的三维地震数据体的方法进一步为：利用接收器采集野外放炮后地下地层反射回来的数据(也即三维地震数据)，然后利用promax软件对三维地震数据进行处理，从而得到三维地震数据体；接着将三维地震数据体导入landmark软件，并采用自相关统计方法确定地震子波；接着将步骤s1中的测井曲线数据导入三维地震数据体，并利用地震子波进行目的地层的层位标定以及目的地层的层位解释；接着将钻井的地层进行井-震标定，以建立三维地震波数据-三维地质体深度的关系，从而得到三维地震深度域数据体。
156.在本技术实施例中，获取所述目标区域中砂岩层和泥质岩层的地震响应特征的好处是可以获得钻探目标泥质岩盖层的深度、厚度数据。
157.在本技术实施例中，步骤s6中的获得油气藏钻探目标的位置数据包括步骤：
158.获取所述目标区域中已钻井的基础数据；
159.获取所述目标区域的三维地震深度域数据体；
160.获取油气钻探目标综合优选评价方法；
161.根据所述油气钻探目标综合优选评价方法、所述基础数据和所述三维地震深度域数据体确定所述油气藏钻探目标的坐标和深度。
162.在本技术实施例中，根据步骤s1中的获取的目标区域中已钻井的基础数据、步骤s6中的获取的目标区域的三维地震深度域数据体，同时参照公开号cn106199754b中的油气钻探目标综合优选评价方法获得油气藏钻探目标的坐标位置和深度。
163.在本技术实施例中，获得油气藏钻探目标的位置数据的好处是为了获得钻探目标泥质岩盖层的深度、厚度数据，从而进行钻前盖层评价。
164.本技术提供的一种预测油气藏钻探目标上覆泥质岩盖层有效性的方法，以泥质岩盖层实测排替压力为出发点，根据盖层埋深、厚度与封闭性的互相关系，并通过回归和拟合的方法获得定量化的泥质岩盖层门槛厚度数据，然后准确预测油气藏钻探目标上覆泥质岩盖层的有效性，可以为油气藏钻探提供依据。
165.需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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、物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、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。以上所述仅是本技术的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本技术。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术
的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本技术将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
166.总之，以上所述仅为本发明技术方案的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。