本發(fā)明涉及儲層裂縫識別方法，特別是涉及到一種基于常規(guī)測井曲線的儲層裂縫識別方法。

背景技術(shù)：

1、隨著我國油氣勘探與開發(fā)領(lǐng)域的不斷拓寬，裂縫型致密砂巖儲層研究地位日益上升，深層致密儲層的油氣儲量、產(chǎn)能起到了至關(guān)重要的作用。儲層裂縫的準確識別是研究裂縫的發(fā)育、分布、規(guī)律及其對產(chǎn)能的影響的基礎(chǔ)。

2、目前國內(nèi)外對于儲層裂縫的識別方法主要包括三大類。

3、第一類儲層裂縫的識別方法是常規(guī)識別方法，主要包括野外露頭識別方法、巖心分析法以及鏡下觀察法等。野外露頭區(qū)巖石裂縫是巖石受到地質(zhì)構(gòu)造作用時產(chǎn)生的裂縫，野外露頭識別方法在野外地質(zhì)考察中具有重要意義，目前露頭區(qū)裂縫識別的方法主要有傳統(tǒng)的人工描繪處理方法和傳統(tǒng)的圖像處理方法如主成分分析法、拉普拉斯特征圖法等，以及基于深度學習的野外露頭識別方法如基于tensor?flow架構(gòu)，將于處理的露頭圖片傳入卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型中對巖石裂縫進行識別并記錄裂縫位置信息；巖心包含著最直觀的裂縫信息，所以巖心分析法裂縫表征、預(yù)測的基礎(chǔ)以及檢驗表征最直觀的手段，通過統(tǒng)計記錄巖心的裂縫參數(shù)，包括方向、長度、開度等數(shù)據(jù)與對應(yīng)的地層物性進行分析，可以總結(jié)出裂縫發(fā)育與地層物性的相關(guān)性；鏡下觀察法主要有鑄體薄片法、掃描電鏡法等，可以最直觀的看到裂縫發(fā)育的形態(tài)、產(chǎn)狀、充填性及其與周圍礦物的接觸關(guān)系等。

4、第二類儲層裂縫的識別方法是依據(jù)測井資料對裂縫進行識別，主要包括地層傾角測井技術(shù)和成像測井技術(shù)等。地層傾角測井和地層傾角儀都是通過貼井壁極板上的微聚焦電極接觸裂縫時而產(chǎn)生的電導率來檢測出裂縫,并識別裂縫產(chǎn)狀和走向的，一般又分電導率異常檢測dca和裂縫識別測井fil。如中國發(fā)明專利申請cn116184513a公開了一種陣列側(cè)向測井地層裂縫參數(shù)評價方法，包括，s1：基于陣列側(cè)向測井深探測模式電阻率測量值變化特征，定性識別裂縫位置；s2：在已識別的裂縫位置處，提取陣列側(cè)向測井各探測模式電阻率測量值，根據(jù)電阻率測量值計算獲得裂縫傾角信息；s3：根據(jù)計算得到的裂縫傾角，基于不同泥漿電阻率條件，利用數(shù)值模擬技術(shù)構(gòu)建陣列側(cè)向測井裂縫孔隙度響應(yīng)圖版；s4：提取實際油氣儲層陣列側(cè)向測井深探測視電阻率、泥漿電阻率數(shù)據(jù)，基于陣列側(cè)向測井裂縫孔隙度響應(yīng)圖版插值得到儲層裂縫孔隙度信息。成像測井方法可以以直觀、形象、清晰的展示出井壁二維空間的地質(zhì)特征，成像測井井下儀器主要有四類：電成像、聲成像、核磁成像和井下光學照相。如中國發(fā)明專利申請cn

5、108181665a公開了一種裂縫的確定方法和裝置，其中，該方法包括：獲取目標區(qū)域的電成像測井資料；根據(jù)電成像測井資料，確定目標區(qū)域的電成像測井圖像；在垂直方向上對電成像測井圖像進行形態(tài)學處理，得到第一角度裂縫圖像；在水平方向上對電成像測井圖像進行形態(tài)學處理，得到第二角度裂縫圖像；根據(jù)第一角度裂縫圖像、第二角度裂縫圖像，確定目標區(qū)域中的裂縫。

6、第三類儲層裂縫的識別方法是利用裂縫參數(shù)進行模擬或建模，如地震物理模擬、三維建模等方法。地震物理模擬作為一種地震勘探的正演手段，在裂縫儲層識別和定量預(yù)測中起到了至關(guān)重要的作用，可以進行單一的裂縫參數(shù)研究，解決野外難以對單一的裂縫參數(shù)定量預(yù)測的難題，其模擬結(jié)果真實有效。如中國發(fā)明專利申請cn?102253415a公開了一種基于裂縫等效介質(zhì)模型的地震響應(yīng)模式建立方法,屬于勘探地球物理學領(lǐng)域,特征是利用裂縫等效介質(zhì)理論定量表示裂縫特征參數(shù)與等效介質(zhì)彈性參數(shù)之間的關(guān)系,依據(jù)bond變換和疊加原理建立裂縫網(wǎng)絡(luò)各向異性等效介質(zhì)模型的本構(gòu)關(guān)系,并將構(gòu)建的裂縫網(wǎng)絡(luò)等效介質(zhì)模型置于地層的實際空間位置,建立實際地層裂縫等效介質(zhì)模型；利用地震波場數(shù)值模擬手段建立起不同構(gòu)造部位、不同巖性裂縫性儲層的地震響應(yīng)模式。目前國內(nèi)外儲層裂縫的三維建模方法主要分為兩類：等效連續(xù)模型和離散裂縫網(wǎng)絡(luò)模型(dfn)，等效連續(xù)模型的建立是以網(wǎng)格為基礎(chǔ)，對每個網(wǎng)格賦予一定的平均裂縫屬性值；離散裂縫網(wǎng)絡(luò)模型的建模方法是通過在三維空間當中，展布、排列各種不同類型的裂縫片，使之組合成為完整的裂縫網(wǎng)絡(luò)，從而構(gòu)建裂縫模型。

7、目前國內(nèi)外的裂縫研究方法較為豐富，但對于一些老油田或注水開發(fā)的油藏而言，其地震數(shù)據(jù)等資料缺乏，如何利用常規(guī)測井資料對裂縫識別以及裂縫對后期開發(fā)影響的研究較少。無法準確的識別的儲層裂縫。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、發(fā)明目的：針對于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明公開了一種基于常規(guī)測井曲線的儲層裂縫識別方法。本發(fā)明旨在將巖心、多項單因素常規(guī)測井曲線相結(jié)合，通過分析各個常規(guī)測井曲線方法中各自的特點以及不足之處，尋找到它們之間有效的結(jié)合點，并將結(jié)合后的方法應(yīng)用到老井的裂縫分布及空間預(yù)測中應(yīng)用驗證并完善，最終建立起一種有效的基于常規(guī)測井曲線的裂縫預(yù)測方法。

2、測井技術(shù)作為油氣資源評價的關(guān)鍵技術(shù)手段，具有不可替代的關(guān)鍵作用。由于裂縫性儲層具有嚴重的非均質(zhì)性等特征，使得傳統(tǒng)測井解釋技術(shù)面臨許多挑戰(zhàn)。測井曲線在儲層裂縫評價中應(yīng)用已經(jīng)有幾十年的歷史了，測井學家利用裂縫的各種測井響應(yīng)特征構(gòu)造出一系列最基本的裂縫識別參數(shù)，如三孔隙度比值法、次生孔隙度指標法、彈性模量差比法、雙感應(yīng)幅差指標法、龜裂系數(shù)、井徑相異常法等，本項發(fā)明建立了一種將多種常規(guī)測井方法相融合的方法：熵權(quán)法。確定各待評價區(qū)塊中井、及其各屬性的集合，對各屬性進行歸一化處理，利用熵權(quán)法確定其權(quán)重，最后在以上基礎(chǔ)上計算裂縫發(fā)育綜合指數(shù)。

3、技術(shù)方案：一種基于常規(guī)測井曲線的儲層裂縫識別方法，具體步驟如下：

4、步驟一：裂縫單因素識別：

5、分別通過三孔隙度比值法、次生孔隙度指標法、等效彈性模量差比法、雙感應(yīng)幅差指標法、龜裂系數(shù)法、井徑相對異常法對儲層裂縫進行裂縫單因素識別，分別得到三孔隙度比值、次生孔隙度指標、等效彈性模量差比值、電阻率侵入校正差比值、雙側(cè)向幅度差、井徑相對異常值；

6、步驟二：通過熵權(quán)法進行裂縫綜合識別：

7、在單項參數(shù)求取的基礎(chǔ)上，將三孔隙度比值、次生孔隙度指標、等效彈性模量差比值、電阻率侵入校正差比值、雙側(cè)向幅度差、井徑相對異常值進行歸一化處理，利用熵權(quán)法求取裂縫發(fā)育程度綜合指數(shù)，綜合評價裂縫的發(fā)育程度；

8、步驟三：裂縫發(fā)育帶定量預(yù)測：

9、對研究區(qū)已鉆井進行裂縫發(fā)育綜合指數(shù)的求取，形成一條綜合曲線，在此基礎(chǔ)上，采用儲層隨機建模技術(shù)，對裂縫發(fā)育綜合指數(shù)進行空間分布預(yù)測。

10、進一步地，步驟一中，通過三孔隙度比值法對儲層裂縫進行裂縫單因素識別依照下式進行：

11、其中：

12、rp表示三孔隙度比值；

13、фt表示總孔隙度；

14、фs表示聲波孔隙度，其中：

15、當三孔隙度比值rp值越大時，說明次生孔隙度越發(fā)育，即裂縫、溶孔越發(fā)育。

16、進一步地，步驟一中，通過次生孔隙度指標法對儲層裂縫進行裂縫單因素識別依照下式進行：

17、csh＝|φt-φs|，其中：

18、csh為次生孔隙度指標；

19、фt為總孔隙度；

20、фs為聲波孔隙度。

21、進一步地，步驟一中，通過等效彈性模量差比法對儲層裂縫進行裂縫單因素識別依照下式進行：

22、其中：

23、dr為等效彈性模量差比值；

24、ρbw為巖石飽含水時的密度；

25、δtw為巖石飽含水時的聲波時差；

26、ρb為實測密度測井讀數(shù)值；

27、δt為實測聲波時差測井讀數(shù)值；

28、當?shù)貙訛榱芽p性地層時，聲波時差增大，密度減小，則dr＞0；當?shù)貙訛橹旅苄缘貙訒r，dr接近于0。

29、進一步地，步驟一中，通過雙感應(yīng)幅差指標法對儲層裂縫進行裂縫單因素識別依照下式進行：

30、

31、式中:fch表示電阻率侵入校正差比值；

32、rilm、rild分別為中、深感應(yīng)測井讀數(shù)值；

33、rmf和rw分別為泥漿濾液和地層水電阻率；

34、mf為裂縫性地層的膠結(jié)指數(shù)；

35、fch值越大，裂縫的發(fā)育程度越高。

36、進一步地，步驟一中，通過龜裂系數(shù)法對儲層裂縫進行裂縫單因素識別依照下式進行：

37、

38、式中：s表示雙側(cè)向幅度差；

39、δtma為骨架聲波時差值；

40、δt為實測的聲波時差值；

41、vp、vpma分別為波速度、骨架的縱速度；

42、其中：s越小，巖石聲波時差與巖石骨架聲波時差越接近，說明巖石的完整性越好，裂縫發(fā)育間隙越大，裂縫發(fā)育頻率越??；

43、s越大，巖石破壞越嚴重，裂縫發(fā)育間隙越小，裂縫發(fā)育頻率越大。

44、進一步地，步驟一中，通過井徑相對異常法對儲層裂縫進行裂縫單因素識別依照下式進行：

45、

46、式中：acal為井徑相對異常值；

47、dcal為實測井徑值；

48、dbit為鉆頭直徑。

49、進一步地，步驟(2)中利用熵權(quán)法求取裂縫發(fā)育程度綜合指數(shù)的具體步驟為：

50、21)、確定對象的集合，在待評價的區(qū)塊中確定要計算的各井的集合，記為：

51、a＝(a1,a2,a3,......an)

52、22)、確定指標因素的集合，即對象的各個屬性的集合，其中：對象的各個屬性分別指的是步驟(1)得到的三孔隙度比值、次生孔隙度指標、等效彈性模量差比值、電阻率侵入校正差比值、雙側(cè)向幅度差、井徑相對異常值，記為：

53、p＝(p1,p2,p3,......pm)；

54、23)、確定指標矩陣，矩陣元素為屬性參數(shù)：

55、

56、24)、歸一化指標值：

57、元素aij按下式進行歸一化處理為bij，

58、

59、

60、對于參數(shù)的值進行歸一化，歸一化后的矩陣為：

61、

62、25)、利用熵權(quán)法確定指標的權(quán)重，計算各指標的熵值：

63、

64、當bij＝0時，令由熵的極值性可知，各指標的水平值越接近，其熵值越大；

65、當相等時，熵取最大值，即h(pj)max＝log(n)，用其所得熵值進行歸一化處理得到表征指標pj的相對重要度的熵e(pj)：

66、

67、根據(jù)熵的性質(zhì)可以判斷，e(pj)越大，pj的相對重要程度越?。?/p>

68、各指標的權(quán)重為：

69、

70、求出每個指標對應(yīng)的權(quán)值，得到權(quán)重向量

71、w＝(w1,w2,w3,…,wm)；

72、6)計算裂縫發(fā)育綜合指數(shù)i：

73、i＝w·b

74、i越大，裂縫發(fā)育程度越高；i越小，裂縫發(fā)育程度越低。

75、進一步地，步驟三的具體步驟為：對研究區(qū)進行構(gòu)建三維地層-構(gòu)造模型，在此基礎(chǔ)上對已鉆井的裂縫發(fā)育綜合指數(shù)進行網(wǎng)格離散化，然后利用隨機建模技術(shù)進行其空間分布預(yù)測。

76、更進一步地，模擬時首先對參數(shù)進行數(shù)據(jù)分析，分析的內(nèi)容主要包括對每個層的裂縫發(fā)育指數(shù)進行數(shù)據(jù)變換、直方圖統(tǒng)計分析和變差函數(shù)擬合。

77、本發(fā)明公開的一種基于常規(guī)測井曲線的儲層裂縫識別方法具有以下有益效果：

78、對于一些老油田測井系列較老，探井測井曲線均為常規(guī)曲線，未有傾角、成相等測井類型。鑒于此，本發(fā)明在明確各測井曲線的數(shù)量與品質(zhì)的基礎(chǔ)上，通過將三孔隙度比值法等多項常規(guī)測井方法相融合，建立了一套識別老油田與注水油藏中的裂縫識別方法，以巖心資料作為檢驗手段，利用常規(guī)測井資料研究裂縫識別方法，經(jīng)過對多種識別方法進行對比、篩選，構(gòu)建了一個綜合裂縫識別參數(shù)，能夠有效地識別裂縫。利用熵權(quán)法將三孔隙度比值法、次生孔隙度指標法、彈性模量差比法、雙感應(yīng)幅差指標法、龜裂系數(shù)和井徑相異常法相融合，計算出裂縫發(fā)育綜合指數(shù)，其值越高，裂縫發(fā)育程度越高，反之，裂縫發(fā)育程度越低。