以高分辨率层序地层学为基础的油层划分与对比方法

技术领域

本发明涉及油气勘探开发的技术领域，尤其涉及一种以高分辨率层序地 层学为基础的油层划分与对比方法。

背景技术

油层对比是油田开发中最基础的工作，我国石油工作者应用过多种对比 方法，包括生物地层对比和岩性地层对比、等厚度对比等。生物地层对比的 局限性在于区域性、化石穿时和哑地层。岩性对比法只适用于具有相同地质 条件的较小范围。此外，岩性地层对比和等厚度对比常出现穿时现象，从而 导致由此建立的砂体对比地质模型与生产动态资料存在矛盾。

高分辨率层序地层学是以野外露头、钻井岩芯、测井和高分辨率地震反 射剖面资料为基础，根据地层的过程响应沉积动力学原理，通过精细地层层 序划分和对比技术将钻井的一维信息转变为三维地层叠置关系，从而建立区 域、油田乃至油藏等不同规模层次的储层、隔(夹)层及烃源岩层的成因地层 对比格架。

在高分辨率层序地层学中，为构建等时地层格架，湖泛面、事件沉积界 面以及异旋回界面是重要的识别标志。根据规模不同，基准面旋回分为不同 级次，包括长期、中期、短期。其中，自旋回对短期基准面旋回有一定影响。 此外，高分辨率层序地层学在储集层规模的地层划分与对比中存在的一些问 题，包括基准面旋回与准层序概念的差异性；基准面旋回的级次划分；基准 面旋回的界面识别与基准面旋回对比等。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种以高分辨率层序地层学为基础的油层 划分与对比方法，以解决现有技术存在的对比过程中常出现穿时现象的问 题。

为解决上述问题，本发明提供一种以高分辨率层序地层学为基础的油层 划分与对比方法，包括：基于岩心、钻/测井地震资料、高分辨率层序地层学、 基准面旋回和可容纳空间变化原理，通过A/S值变化趋势的分析，对中期基 准面旋回进行识别，以识别出的中期基准面旋回的界面、洪泛面来划分与对 比油组，其中所述油组包括在油层划分与对比单元中；基于钻/测井地震资料、 洪泛面和基准面变化的转换面，以识别出的短期基准面旋回来划分与对比砂 组，其中所述砂组包括在所述油层划分与对比单元中；依据短期基准面旋回 特征识别的叠加样式，通过井间对比，建立等时层序地层格架；依据所述层 序地层格架，在旋回和地层叠加样式控制下划分与对比小层。

其中，所述油组受控于中期基准面旋回及其洪泛面。

其中，所述砂组受短期基准面旋回及其洪泛面制约。

其中，所述小层对比方法受小层在层序地层格架中所处的位置及地层叠 加样式的制约，其具体包括：基准面上升期，由盆地中心向岸方向上超，下 部小层向岸方向逐层缺失；基准面下降期，地层由岸向盆地中心方向进积， 自下而上，小层向盆地中心方向迁移；基准面变化不大时，地层加积，小层 在不同位置发育情况近似。

根据本发明的技术方案，通过采用高分辨率层序地层学，通过划分不同 级次旋回来确定油层划分与对比单元并建立等时层序对比格架，中期基准面 旋回对应于油组划分；短期基准面旋回对应于砂组划分；依据建立的层序地 层格架，在旋回和地层叠加样式控制下划分与对比小层，可有效地避免对比 过程中常出现穿时现象。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部 分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的 不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的以高分辨率层序地层学为基础的油层划分与 对比方法的流程图；

图2是根据本发明实施例的埕海33井中期基准面旋回与油组划分实例 图；

图3是根据本发明实施例的埕海37井短期、中期基准面旋回及砂组划 分、沉积相分析的实例图；

图4是根据本发明实施例的层序地层格架控制内的小层对比的示意图；

图5a是根据本发明实施例的层序地层格架内小层对比与叠加模式的示 意图(进积实例与模式)；

图5b是根据本发明实施例的层序地层格架内小层对比与叠加模式的示 意图(退积实例与模式)；

图5c是根据本发明实施例的层序地层格架内小层对比与叠加模式的示 意图(上超实例与模式)。

具体实施方式

本发明的主要思想在于，基于高分辨率层序地层学，通过划分不同级次 旋回来确定油层划分与对比单元并建立等时层序对比格架，中期基准面旋回 对应于油组划分；短期基准面旋回对应于砂组划分；依据建立的层序地层格 架，在旋回及地层叠加样式控制下划分与对比小层，可有效地避免油层对比 过程中常出现穿时现象。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合附图及具体实 施例，对本发明作进一步地详细说明。

根据本发明的实施例，提供了一种以高分辨率层序地层学为基础的油层 划分与对比方法。

图1是根据本发明实施例的以高分辨率层序地层学为基础的油层划分与 对比方法的流程图。在本实施例中，是以黄骅坳陷埕北低断阶沙二中油组为 例，但本发明不限于此，亦可用于相似的油层对比方法。

在步骤S102中，基于岩心、钻/测井地震资料、高分辨率层序地层学、 基准面旋回和可容纳空间变化原理，通过A/S值变化趋势的分析，对中期基 准面旋回进行识别，以识别出的中期基准面旋回的界面、洪泛面来划分与对 比油组，其中所述油组包括在油层划分与对比单元中。

其中，油层划分与对比单元由大到小可分为四级，包括含油层系、油组、 砂组、小层，且所述油组、砂组、小层均包括在所述油层划分与对比单元中， 为油层划分与对比的不同层级单元。。中期旋回、短期旋回是高分辨率层序 地层学的中的术语，中期基准面旋回是具水深变化幅度不大的、彼此具成因 联系的地层叠加组成的湖进-湖退沉积序列；短期旋回是具有相似岩性、岩 相的，多由数个具成因联系的向上变粗或向上变细的韵律组成。所述油组受 控于中期基准面旋回及其洪泛面，砂组受控于短期基准面旋回的洪泛面。

举例来说，在中期旋回的划分中，运用基准面旋回和可容纳空间变化原 理，通过A/S值(可容纳空间与沉积物供给量的比值，下同)变化趋势的分析， 识别基准面旋回上升到下降的转换面(洪泛面)或下降到上升的转换面(层序 界面)，即基准面变化过程中，可容纳空间最大或最小的位置。

进一步来说，图2是根据本发明实施例的埕海33井中期基准面旋回与 油组划分实例图。在图2中，“GR”为电测曲线自然伽马；“RT”为电测 曲线真电阻率。运用高分辨率层序地层学，以岩心、钻/测井、地震资料为基 础，在研究区沙二段内部及其上、下识别出4个基准面下降到上升的转换面， 即中期基准面旋回的界面，自下而上命名为：SB1、SB2、SB3、SB4，并在 层序内部识别出3个基准面上升到下降的转换面，即最大洪泛面F1、F2、F3。 根据洪泛面将埕海地区沙河街组二段划分为3个油组：沙二下油组、沙二中 油组和沙二上油组。

在步骤S104中，基于钻/测井地震资料、洪泛面和基准面变化的转换面， 以识别出的短期基准面旋回来划分与对比砂组，其中所述砂组包括在所述油 层划分与对比单元中。

其中，短期基准面旋回是低幅水深变化的、彼此间成因联系密切，由相 似岩性、岩相地层叠加组成的湖进-湖退沉积序列。另外，所述砂组受短期 基准面旋回及其洪泛面制约。

举例来说，图3是根据本发明实施例的埕海37井短期、中期基准面旋 回及砂组划分、沉积相分析的实例图。在图3中，以钻/测井资料为基础，以 洪泛面和沉积作用转换面的识别为依据，对研究区沙二中油组进行细分，共 划分出了5个短期旋回，其对应的砂组自上而下分别命名为I、II、III、IV、 V。其中，每个短期旋回代表一次湖水的进退或三角洲的退积与进积作用， 其形成主要受外因(湖水进退、构造活动、气候等)影响，在一定区域内具 有较好的可对比性，为最基本的层序单元。

研究区内主要发育对称型和上升为主的非对称型两种旋回类型，可容纳 空间较高，A/S值较大时，地层发育完整，以对称性旋回结构为主。在短期 基准面上升期底部，当A/S比值较小，可容纳空间较小，发育不对称旋回， 下降半旋回不发育或发育很少，砂体相互切割，彼此叠置，且厚度较大，形 成向上变深的非对称旋回叠加样式。

在步骤S106中，依据短期基准面旋回特征识别的叠加样式，通过井间 对比，建立等时层序地层格架。

在步骤S108中，依据所述层序地层格架，在旋回控制下划分与对比小 层，其中所述小层包括在所述油层划分与对比单元中。另外，所述小层对比 方法受小层在层序地层格架中所处的位置及地层叠加样式的制约，其具体包 括：基准面上升期，由盆地中心向岸方向上超，下部小层向岸方向逐层缺失； 基准面下降期，地层由岸向盆地中心方向进积，自下而上，小层向盆地中心 方向迁移；基准面变化不大时，地层加积，小层在不同位置发育情况近似。

在本实施例中，小层对比划分工作是油田地质研究，特别是油砂体研究 中最基础的工作之一，需要在层序地层格架的基础上进行。

在一次基准面旋回期间相互联系的沉积环境中堆积，并在地层记录中得 以保存的所有沉积物，构成一个成因层序。图4是根据本发明实施例的层序 地层格架控制内的小层对比的示意图。在图4中，展示了两次基准面变化过 程中上升半旋回时间和下降半旋回时间形成的岩石记录。层序地层格架内处 于基准面上升半旋回的小层构成的短期成因地层呈退积叠加样式，小层依次 由盆地中心向海(湖)岸方向上超，下部小层向海(湖)岸方向逐层缺失；层序地 层格架内处于基准面下降半旋回的小层构成的短期成因层序呈进积叠加样 式，沉积物向盆地搬运的能力增加，地层由岸向盆地中心方向进积，自下而 上，小层向盆地中心方向迁移。通过短期基准面旋回的叠加样式分析，结合 这些规律将有助于小层的精细对比。

另外，依据短期旋回的叠加样式对比小层，在测井曲线分析中尤为有效， 因为短期基准面旋回的叠加样式常是在较长期基准面旋回过程中基准面向 最大可容纳空间或最小可容纳空间单向运动的结果，因而其叠加样式常有明 显的测井响应，因而易于识别，便于小层对比。

图5a是根据本发明实施例的层序地层格架内小层对比与叠加模式的示 意图(进积实例与模式)；图5b是根据本发明实施例的层序地层格架内小层对 比与叠加模式的示意图(退积实例与模式)；图5c是根据本发明实施例的层序 地层格架内小层对比与叠加模式的示意图(上超实例与模式)。在图5a中，伴 随着基准面的下降，砂体进积，典型实例为埕海41-埕海33-埕海37井V砂 组内对应的短期基准面下降半旋回，处于中期旋回下降初期，自下而上砂体 向盆地方向(即埕海41井方向)迁移，上部小层砂体在埕海37井处缺失，砂 体厚度向上减薄明显。在图5b中，埕海33-埕海38-埕海40井的II砂组具明 显加积的叠加样式，其位于中期上升半旋回的中末期，可容纳空间变化不大， 邻井小层砂体可对比性好，砂体厚度相似，连续性较好。在图5c中，埕海 41-埕海33-埕海37井的III砂组处于中期旋回上升初期，砂体上超明显，自 下而上砂体由盆内渐渐向湖岸上超，近岸的埕海37井位置缺失下部的小层 砂体。

此外，沙二段的沉积特征主要受水体动力条件的影响。三角洲前缘的水 下分流河道的迁移改道叠置和水体动力条件的改变，导致其沉积具有明显的 旋回性，每一期旋回沉积的韵律特征为小层对比提供了良好的依据。在基准 面下降期，受可容纳空间限制，前期沉积物顶部遭冲刷，地层侵蚀或缺失， 形成砂体叠置现象，可导致部分超短期旋回缺失。此时，需通过测井曲线识 别泥岩夹层，若叠置强烈，测井曲线呈箱型则应参考岩心和邻井资料，对其 进行“劈分”。小层对比时，若相对应的砂体不发育，如砂岩相在邻井变为 泥相，应按照沉积事件基本等时以及沉积中同期异相的原理处理。此外，受 断层、多物源以及水下分流河道迁移改道等自旋回影响，也导致邻井超短期 旋回不一致。尽管如此，可根据异旋回形成的相应级次洪泛面作为标志层， 结合事件沉积界面(如各井均有的测井曲线特征相似的砂岩沉积顶底界面)和 短期旋回的叠加样式作为参考，来进行小层的划分与对比。

如此一来，本实施例基于不同级次洪泛面的等时地层格架与油层划分与 对比单元有很好的对应关系，且利用叠加样式建立小层对比模式的方法，伴 随着基准面的逐渐变化，其叠加样式也在转变，在上超背景下，小层对比呈 超覆样式；在加积背景下砂体厚度相似，小层接近平行；在进积背景下，小 层的对比则往往出现顶超的特点，可有效地避免对比过程中常出现穿时现 象。

综上所述，根据本发明的技术方案，通过高分辨率层序地层学，通过划 分不同级次旋回来确定油层划分与对比单元并建立等时层序对比格架，中期 基准面旋回对应于油组划分；短期基准面旋回对应于砂组划分；依据建立的 层序地层格架，在旋回与叠加样式控制下划分与对比小层，可有效地避免对 比过程中常出现穿时现象。

以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域 的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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权利要求 范围之内。