CN109779624A - 基于岩溶参数综合评价裂缝—孔洞型碳酸盐岩储层的方法 - Google Patents
基于岩溶参数综合评价裂缝—孔洞型碳酸盐岩储层的方法 Download PDFInfo
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Abstract
一种基于岩溶参数综合评价裂缝—孔洞型碳酸盐岩储层的方法，先建立储层概念模式，识别出裂缝—孔洞型碳酸盐岩储层；再对储层制定适用的分类评价标准，对单井储层进行半定量—定性划分与评价；然后通过古构造应力场分析，开展碳酸盐岩裂缝评价与预测，得到储层评价的关键裂缝参数；表征垂向岩溶率、岩溶强度两个岩溶参数，计算得到储层评价的关键岩溶参数；综合沉积微相类型、关键裂缝参数和关键岩溶参数，利用“叠合概率评价法”进行多因素储层发育概率评价；在裂缝评价预测平面图约束下，单井储层评价成果与储层发育概率评价成果结合，实现平面上的储层评价与预测；本发明具有综合性强，评价定量化，可操作的优点。
Description
技术领域
本发明涉及石油天然气勘探碳酸盐岩储层评价技术领域，具体涉及一种基于岩溶参数综合评价裂缝—孔洞型碳酸盐岩储层的方法。
技术背景
储层评价是储层研究的核心内容之一，油气勘探阶段储层评价根据实际需要可分为单井储层评价和平面储层评价。单井储层评价主要出现在油气勘探五个阶段(区域勘探、圈闭预探、油气田评价勘探、滚动勘探开发、成熟区深化勘探)的第一、二阶段，平面储层评价贯穿于油气勘探的各个阶段。
全球主要油气田的储层绝大部分是由沉积成因的碎屑岩和碳酸盐岩构成的。碎屑岩储层是分布最广的一种储层类型，世界上碳酸盐岩储层分布的广度仅次于碎屑岩储层。
碳酸盐岩储层作为一种多孔介质，其空隙空间主要由孔隙、孔洞和裂缝三种不同的空间构成。一方面，流体在不同的空隙空间中渗流的状态存在着明显差别，受各种地质作用的控制，这三种空隙空间在碳酸盐岩中发育的程度会有差异，这样就形成了具有不同渗流***的储层；另一方面，由于三种空隙空间的发育条件与不同的地质因素有关，于是不同的储层将出现在一定的地质背景之中。综合考虑这两方面的因素，对碳酸盐岩储层按储渗***进行分类，主要出现孔隙型、孔隙－孔洞型、(狭义)裂缝－孔洞型、裂缝－孔隙型、裂缝—小溶洞型及裂缝型等储层类型。(狭义)裂缝—孔洞型储层、裂缝—孔隙型储层、裂缝—小溶洞型储层和裂缝型储层共同构成(广义)裂缝—孔洞型储层。
油气勘探阶段，主要依据中华人民共和国石油天然气行业标准—油气储层评价方法(SY/T 6285—2011)，综合考虑储层的岩性、物性、孔隙结构等多方面的因素，开展孔隙型、孔隙－孔洞型碳酸盐岩储层的分类评价。这实质上是对碳酸盐岩储层“基质”岩块的评价，属于评价碳酸盐岩储层储集性的范畴，并不属于碳酸盐岩储层综合评价，同时也未提供可供操作的具体方法。由于裂缝的发育和溶孔、溶洞的广泛存在，使得裂缝—孔洞型碳酸盐岩储层(广义裂缝—孔洞型储层)的综合评价成为碳酸盐岩储层地质评价中的一大难题。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供了一种基于岩溶参数综合评价裂缝—孔洞型碳酸盐岩储层的方法，具有综合性强，评价定量化，可操作，适用于海相碳酸盐岩油气田(藏)的优点。
为了达到上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种基于岩溶参数综合评价裂缝—孔洞型碳酸盐岩储层的方法，包括以下步骤：
第一步，利用钻井、测井、录井、岩心和铸体薄片资料，以碳酸盐岩的宏观和微观组构特征为基础，建立裂缝—孔洞型碳酸盐岩储层的概念模式，识别裂缝—孔洞型碳酸盐岩储层；
第二步，制定适用的裂缝—孔洞型碳酸盐岩储层分类评价标准，对单井储层进行半定量—定性划分与评价；
裂缝—孔洞型碳酸盐岩储层单井评价依据单井沉积微相划分、储层物性、测井解释成果、录井油气显示及试油成果、单井裂缝和溶洞统计资料，并结合岩心压汞分析资料和铸体薄片图像分析资料，建立适用的储层分类评价标准，对单井储层进行半定量—定性划分和评价，具体划分为四级，即Ⅰ类储层、Ⅱ类储层、Ⅲ类储层、Ⅳ类储层，分别表示好储层、较好储层、中等储层、差或非储层；
第三步，通过古构造应力场分析，开展碳酸盐岩裂缝评价与预测，得到储层评价的关键裂缝参数；
先选择裂缝—孔洞型碳酸盐岩储层的关键反射层，利用有限元分析方法对其进行古构造应力场模拟分析，得到碳酸盐岩储层评价的构造背景及裂缝评价预测的基础；基于岩体强度理论，进行裂缝评价预测，采用Mohr—coulomb准则作为判断岩石破裂的依据，根据Mohr强度理论，计算裂缝参数，综合古构造应力场模拟分析结果及岩体裂缝参数分布特征，开展关键反射层碳酸盐岩裂缝的评价预测；
第四步，表征垂向岩溶率、岩溶强度两个岩溶参数，计算得到储层评价的关键岩溶参数；
(1)垂向岩溶率：垂向岩溶率是指单井储层中岩溶段的厚度与储层总厚度的百分比，垂向岩溶率σ的表达式为：
σ＝Hv/Hl×100％ (1)
公式(1)中：Hv为岩溶段厚度(m)，是指原始缝洞率大于零的层段总厚度；Hl为储层总厚度(m)，是指取心段的总厚度；
垂向岩溶率σ指示单井纵向剖面中岩溶段发育的相对厚度规模，从一个侧面反映碳酸盐岩储层岩溶作用的强弱程度；
(2)岩溶强度：岩溶强度是指单井平均原始缝洞率与岩溶段厚度的乘积，再除以储层总厚度，岩溶强度T的表达式为：
T＝Φ原始×Hv/Hl (2)
公式(2)中：Φ原始为平均原始缝洞率(％)；Hv为岩溶段厚度(m)，是指原始缝洞率大于零的层段总厚度；Hl为储层总厚度(m)，是指取心段的总厚度；
岩溶强度T是表征碳酸盐岩溶蚀强弱的一个综合指标，岩溶强度不仅反映岩溶段的相对厚度，而且反映岩溶作用形成的缝洞的多少，能够比较全面地反映岩溶作用的强弱程度；
第五步，综合沉积微相类型、关键裂缝参数和关键岩溶参数，利用“叠合概率评价法”进行多因素储层发育概率评价；
第六步，在裂缝评价预测平面图约束下，单井储层评价成果与储层发育概率评价成果结合，实现平面上的储层评价与预测。
所述的第五步中“叠合概率评价法”属于定量化储层评价方法，即把影响裂缝—孔洞型碳酸盐岩储层发育的沉积微相类型、裂缝参数、垂向岩溶率、岩溶强度四个关键性因素看成是相互独立的，每种因素发育程度的高低以0～1之间的概率值来表示，每张单因素平面评价图都转换成一张概率值平面分布图，最后把若干个单因素概率值平面图叠加相乘即得到一张多因素叠合概率值平面图，即储层发育概率图，其中的概率高值区就是储层发育的较好区域，相对地，概率低值区就是储层发育较差的区域，能把储层的地质评价定量化，而且最终评价图上只有一种线条。
所述的第六步以储层发育概率图为主，在裂缝评价预测平面图约束下，通过单井储层分类评价表和单井的Ⅰ类+Ⅱ类储层厚度比例排队顺序共同校验下，考虑岩溶发育程度，分别确定Ⅰ类储层区、Ⅱ类储层区、Ⅲ类储层区、Ⅳ类储层区的概率值区间，得到储层平面评价预测图，根据该图描述各类储层区所在位置，完成裂缝—孔洞型碳酸盐岩储层在平面上的评价与预测。
本发明的有益效果为：
本发明在碳酸盐岩储层裂缝评价预测基础上，计算两个关键岩溶参数(反映孔隙、孔洞宏观特征)，结合沉积微相、物性、孔隙结构(反映孔隙微观特征)等因素，从单井和平面两个维度综合评价裂缝—孔洞型碳酸盐岩储层，具有综合性强，评价定量化，可操作，适用于海相碳酸盐岩油气田(藏)的优点。
附图说明
图1为识别裂缝—孔洞型碳酸盐岩储层的概念模式图。
图2为古构造应力场分析的模拟计算结构模型图。
图3为古构造应力场分析的边界条件、网格单元及模型变形图。
图4为古构造应力场分析的最大主应力分布色谱图。
图5为古构造应力场分析的最小主应力分布色谱图。
图6为古构造应力场分析的剪应力分布色谱图。
图7为TZH地区奥陶系碳酸盐岩岩石破损程度图。
图8为TZH地区奥陶系碳酸盐岩裂缝评价预测图。
图9为TZH地区奥陶系碳酸盐岩岩溶参数分布图。
图10为碳酸盐岩储层多因素叠合概率评价法流程示意图。
图11为TZH地区上奥陶统良里组碳酸盐岩储层发育概率图。
图12为TZH地区中下奥陶统鹰山组碳酸盐岩储层发育概率图。
图13为TZH地区上奥陶统良里组碳酸盐岩储层评价预测图。
图14为TZH地区中下奥陶统鹰山组碳酸盐岩储层评价预测图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。
以中国新疆TZH地区上奥陶统良里组碳酸盐岩储层、中下奥陶统鹰山组碳酸盐岩储层为实施例，基于岩溶参数综合评价裂缝—孔洞型碳酸盐岩储层。
一种基于岩溶参数综合评价裂缝—孔洞型碳酸盐岩储层的方法，包括以下步骤：
第一步，利用钻井、测井、录井、岩心和铸体薄片等资料建立储层概念模式，识别裂缝—孔洞型碳酸盐岩储层；
由于钻井过程中的钻具放空以及泥浆的大量漏失，测井曲线上表现出高自然伽马和低电阻率，碳酸盐岩地层录井中陆源碎屑和大晶粒碳酸盐岩矿物(矿屑)、钟乳石残存物和碳酸盐岩岩屑大量混杂出现，岩心上观察到明显的孔洞、裂缝(含溶缝)，铸体薄片中直径大于2mm的孔洞超过30％且与裂缝有交织现象，这些标志是裂缝—孔洞型碳酸盐岩储层的显著特征，据此信息，根据碳酸盐岩的组构特征建立起裂缝—孔洞型碳酸盐岩储层的概念模式；
①钻井显示：钻井过程中钻遇TZH地区奥陶系碳酸盐岩溶洞时，常出现钻具放空及大量的泥浆漏失；钻具放空量一般为0.15～2.0m，钻具放空是钻遇溶洞的最直接的标志；与明显的钻具放空相伴随的是大量泥浆漏失现象，这是钻遇溶洞的结果，h67井钻至4261m上奥陶统良里组灰岩时放空1.58m；②测井显示：高自然伽马和低电阻率是对岩溶缝洞内泥质充填物的响应，TZH地区奥陶系碳酸盐岩溶洞被角砾、砂质和泥质等充填物所充填时，其自然伽马值一般为52～105API(碳酸盐岩基岩自然伽马值一般为11～16API左右，曲线起伏较小)；电阻率值一般为4～72Ω·m，部分小于2Ω·m(碳酸盐岩基岩电阻率值一般都在105Ω·m以上，最高可达几万Ω·m)；③录井显示：TZH地区h67井上奥陶统良里组顶部高约1.69m的大型溶洞主要为灰岩角砾、碳酸盐矿物(主要是碳酸盐岩矿物晶粒、钟乳石残存物等)和砂泥质不完全充填；④岩心显示：h89井3885～3898m上奥陶统良里组中的溶蚀孔洞发育较为分散，多呈星散状，常为泥质和砂质及方解石充填或半充填，h40井4759～4773m中下奥陶统鹰山组白云岩中的溶蚀孔洞多呈蜂窝状分布，部分呈拉长状平行层面分布，孔洞间的连通性较好。白云岩中的溶蚀孔洞充填度较低，仅部分溶蚀孔洞为少量的白云岩角砾、泥质和白云石、方解石、硅质矿物充填或半充填，h67井上奥陶统良里组顶部溶缝发育，溶蚀扩大缝常被泥质、粉砂及少量的碳酸盐岩角砾、粒状方解石和白云石充填；⑤铸体薄片显示：TZH地区奥陶系碳酸盐岩镜下主要见裂缝—孔洞储渗组合、裂缝—孔隙储渗组合、裂缝—小溶洞储渗组合、裂缝充当储渗空间，且在前两种储渗组合中直径大于2mm的孔洞超过30％，并与裂缝有清晰地交织现象。
根据上述信息，以碳酸盐岩的宏观和微观组构特征为基础，建立TZH地区奥陶系裂缝—孔洞型碳酸盐岩储层的概念模式，如图1所示，图1说明TZH地区上奥陶统良里组碳酸盐岩和中下奥陶统鹰山组碳酸盐岩均属于广义的裂缝—孔洞型碳酸盐岩储层；
第二步，制定适用的储层分类评价标准，对单井储层进行半定量—定性划分与评价；
储层单井评价属于垂向一维空间的储层评价，碳酸盐岩储层具有储渗类型多、孔隙结构复杂以及非均质性极强的特点，在单井评价技术和方法上与碎屑岩储层有共性，但更有其独特之处；裂缝—孔洞型碳酸盐岩储层单井评价依据单井沉积微相划分、储层物性、测井解释成果、录井油气显示及试油成果、单井裂缝和溶洞统计资料，并结合岩心压汞分析资料和铸体薄片图像分析资料(两者均反映储层孔隙结构特征)，建立适用的储层分类评价标准，对单井储层进行半定量—定性划分和评价，具体划分为四级，即Ⅰ类储层(好储层)、Ⅱ类储层(较好储层)、Ⅲ类储层(中等储层)、Ⅳ类储层(差或非储层)；
本实施例对于TZH地区奥陶系单井裂缝—孔洞型储层的分类评价，主要依据单井沉积微相划分、储层物性、测井解释成果、录井油气显示及试油成果、单井裂缝和溶洞统计等资料，并结合岩心压汞分析资料和铸体薄片图像分析资料(两者均反映储层孔隙结构特征)，建立适用的储层分类评价标准(表1)，对单井储层进行半定量—定性划分和评价，将其划分为四级，即Ⅰ类储层、Ⅱ类储层、Ⅲ类储层、Ⅳ类储层。
表1 TZH地区奥陶系单井裂缝—孔洞型储层分类评价标准表
1.TZH地区单井良里组碳酸盐岩储层评价
根据TZH地区奥陶系单井裂缝—孔洞型储层分类评价标准表(表1)，对该地区12口井上奥陶统良里组碳酸盐岩储层进行分类评价，其结果见表2。根据Ⅰ类+Ⅱ类储层厚度比例对各井进行排队，储层质量总体上从好到差的顺序为：h67＞h91＞h52＞h57＞h55＞h73＞h67＞h34＞h36＞h93＞hc1＞h85。
表2 TZH地区上奥陶统良里组单井储层分类评价表
2.TZH地区单井鹰山组碳酸盐岩储层评价
根据TZH地区奥陶系单井裂缝—孔洞型储层分类评价标准表(表1)，对该地区6口井中下奥陶统鹰山组碳酸盐岩储层进行分类评价，其结果见表3。
表3 TZH地区中下奥陶统鹰山组单井储层分类评价表
根据Ⅰ类+Ⅱ类储层厚度比例对各井进行排队，储层质量总体上从好到差的顺序为：h99＞h43＞h73＞h34＞hc1＞h57；
第三步，通过古构造应力场分析，开展碳酸盐岩裂缝评价与预测，得到储层评价的关键裂缝参数。
古构造应力场是碳酸盐岩储层评价的重要地质背景，裂缝评价预测结果是裂缝—孔洞型碳酸盐岩储层评价的主要依据之一；对裂缝—孔洞型碳酸盐岩储层的关键反射层进行古构造应力场模拟分析，在此基础上，基于岩体强度理论，进行裂缝评价预测，包括模型建立、古构造应力场模拟分析、裂缝参数(岩石破损度)计算和裂缝评价预测几个环节；
本实施例利用有限元分析方法对TZH地区奥陶系X反射层(中下奥陶统鹰山组顶部关键反射层)进行古构造应力场的模拟分析，在此基础上，基于岩体强度理论，进行裂缝评价预测，主要包括以下四个步骤：
1.模型建立：TZH地区奥陶系构造特征反映出，该区奥陶系虽断裂发育，但其构造幅度低，主要出现与断层相伴生的***构造，主要断层沿NE、NNE、NNW和NW向分布。依据这些特征，结合区域构造背景，得出TZH地区奥陶系主要受NE向构造挤压。
建立用于模拟分析的模型时，主要以TZH地区奥陶系X反射层构造图作为基础建立模型，如图2所示，模拟分析对象是TZH地区奥陶系X反射层碳酸盐岩体。因该区奥陶系X反射层构造图边界不规则影响到模拟分析的结果，这里将模型区域确定为方形，方形模型N界与NW向主断层平行，右边与该主断层垂直。模拟分析时认为该方形模型主要受一期构造挤压。模拟分析时分别给予方形模型各个构造部位，如构造高部位、断层、断层***、坡地、向斜等不同的力学参数值，为了保障该方形模型在模拟分析时不产生较大的形变，采取对于超出TZH地区奥陶系X反射层构造图范围的区域赋予特定力学参数加以控制的方法。
考虑TZH地区奥陶系X反射层碳酸盐岩体的埋藏深度一般都大于4000m，在方形模型的NE界施加75MPa的正应力，SE界施加20MPa的支撑力，应力为均匀载荷。对方形模型NW界进行NW－SE向应力约束，对方形模型SW界进行NE－SE向应力约束。采用六结点三边形单元和八结点四边形单元将TZH地区奥陶系X反射层方形模型离散为11850个结点、3878个单元，从而将方形模型区域网格化，如图3所示。
2.古构造应力场模拟分析：不断地调整TZH地区奥陶系X反射层方形模型网格单元的力学参数值，使该方形模型最后的变形特征与现今的构造形迹达到最佳拟合，实现对X反射层古构造应力场的模拟；最后得到TZH地区奥陶系X反射层的最大主应力(σ1)、最小主应力(σ2)和剪应力(τ)分布特征。
1)最大主应力：TZH地区奥陶系X反射层的σ1值主体上呈SW－NE向展布，与NW－SE向的主构造迹线近垂直，自NW向SE，σ1值逐渐减小，但σ1值分布比较均匀，分布在65.70～75.84MPa之间，主要分布在67.87～72.38之间。TZH地区主构造带及其周围的σ1值明显大于TZH地区次构造带及其周围，σ1值在h89井附近可达74.50MPa，h98、h60、h491井一带σ1值较高，h86井的NW边和h71井的SW边部分地区及h85井一带σ1值偏低(如图4所示)。
2)最小主应力：TZH地区奥陶系X反射层的σ2方向与其σ1方向近垂直，呈NW－SE向分布，自NW向SE，σ2值有增加的趋势，TZH地区奥陶系主、次构造带内为σ2的低值区，是由于应力释放造成的。σ2值的分布在13.27～33.56MPa之间，主要分布在22.24～28.39MPa之间(如图5所示)。
3)剪应力：TZH地区奥陶系X反射层的τ值分布相对比较均匀，分布在-5.57～5.88MPa之间，τ在TZH地区奥陶系断层及不同断层的汇合处有集中的趋势(如图6所示)。
3.裂缝参数(岩石破损度)计算：通常用岩石破损度(μ)表示岩石的破坏程度，在岩石力学的应力－应变分析中，该值是基于岩石强度理论而得出的一个量值。TZH地区奥陶系X反射层碳酸盐岩体的埋藏深度一般都大于4000m，岩石处于脆弹性－弹塑性变形的范畴。该区奥陶系断裂发育，褶皱构造不发育的特征，说明其碳酸盐岩体力学性质更靠近于脆弹性，这里采用Mohr—coulomb准则作为判断岩石破裂的依据。
根据Mohr强度理论，岩石破损度(裂缝参数)的简单表达式为μ＝f(σ)/k(k)，其表达式为：
公式(3)中：σ1为最大主应力，σ2为最小主应力，c内聚力，内摩擦角，c、为对碳酸盐岩所测得到的经验数据。
根据经典的岩石力学理论，得到破裂的判断准则：
若μ＜1.00时，岩石稳定，通常不会被破坏，其应力状态处于屈服曲面的内部；
若μ≥1.00时，岩石所受的应力状态已处于或超过Mohr—coulomb应力圆破裂包络线，岩石将失稳产生较明显的破裂。
目前，岩石破损度(μ)可以表示岩体破裂的相对程度，即裂缝发育程度，一般来说，岩石破损度值越大，裂缝就越发育。
利用岩石破损度(μ)计算公式(公式(3))，计算得到TZH地区奥陶系X反射层碳酸盐岩体的岩石破损度及其分布特征(如图7所示)。本区奥陶系X反射层碳酸盐岩破坏程度较高，该区的大部分区域岩石破损度(μ)均大于0.90，表明已经超过或接近破裂临界值。μ高值区集中在断隆、断层及其附近的一些区域，最高值大于1.50，主要出现在NW向主断层的NW末端及其与近S-N向断层汇合的区域，μ值最大；NW向主断层的其余部位及与该断层相伴生的构造高部位及其附近的区域，μ值在1.50～1.00之间。
4.裂缝评价预测：主要根据TZH地区奥陶系古构造应力场模拟分析结果及岩石破损度(μ)，结合TZH地区奥陶系的地质特征和钻井及生产情况，针对该区奥陶系碳酸盐岩的裂缝发育程度，制订裂缝发育评价预测标准(表4)。
表4 TZH地区奥陶系碳酸盐岩裂缝发育评价预测标准表
| μ值 | 岩石破损度分区 | 裂缝级别 |
| ≤1.00 | 破损欠发育区 | Ⅳ级 |
| 1.00～1.20 | 破损发育临界区 | Ⅲ级 |
| 1.20～1.40 | 破损较发育区 | Ⅱ级 |
| 1.40～1.50 | 破损发育区 | Ⅰ级 |
| ≥1.50 | 破损区 | 断裂带 |
利用TZH地区奥陶系碳酸盐岩裂缝发育评价预测标准(表4)，将TZH地区奥陶系碳酸盐岩体按裂缝的发育程度划分为断裂带、裂缝发育Ⅰ级区、裂缝发育Ⅱ级区、裂缝发育Ⅲ级区和裂缝发育Ⅳ级区(裂缝欠发育区)。4个级别的裂缝发育区在TZH地区的分布见图8所示。
第四步，表征垂向岩溶率、岩溶强度两个岩溶参数，计算得到储层评价的关键岩溶参数；
岩溶作用对储层的孔洞缝发育和储层的非均质性具有重要的控制作用，利用岩溶参数定量评价碳酸盐岩储层一直是油气勘探领域中的一大难题，主要用垂向岩溶率、岩溶强度两个关键岩溶参数评价裂缝—孔洞型碳酸盐岩储层；
(1)垂向岩溶率：垂向岩溶率是指单井储层中岩溶段的厚度与储层总厚度的百分比，垂向岩溶率σ的表达式为：
σ＝Hv/Hl×100％ (1)
公式(1)中：Hv为岩溶段厚度(m)，是指原始缝洞率大于零的层段总厚度；Hl为储层总厚度(m)，是指取心段的总厚度；
垂向岩溶率σ指示单井纵向剖面中岩溶段发育的相对厚度规模，从一个侧面反映碳酸盐岩储层岩溶作用的强弱程度；
(2)岩溶强度：岩溶强度是指单井平均原始缝洞率与岩溶段厚度的乘积，再除以储层总厚度，岩溶强度T的表达式为：
T＝Φ原始×Hv/Hl (2)
公式(2)中：Φ原始为平均原始缝洞率(％)；Hv为岩溶段厚度(m)，是指原始缝洞率大于零的层段总厚度；Hl为储层总厚度(m)，是指取心段的总厚度；
岩溶强度T是表征碳酸盐岩溶蚀强弱的一个综合指标，岩溶强度不仅反映岩溶段的相对厚度，而且反映岩溶作用形成的缝洞的多少，比较全面地反映岩溶作用的强弱程度；
本实施例利用公式(1)表征TZH地区奥陶系碳酸盐岩垂向岩溶率σ，利用公式(2)表征TZH地区奥陶系碳酸盐岩岩溶强度T，σ、T是评价裂缝—孔洞型碳酸盐岩储层的两个关键岩溶参数。
利用公式(1)、(2)分别计算TZH地区16口井上奥陶统良里组碳酸盐岩的垂向岩溶率σ和岩溶强度T，详见表5。利用公式(1)、(2)分别计算TZH地区16口井中下奥陶统鹰山组碳酸盐岩的垂向岩溶率σ和岩溶强度T，详见表5。
表5 TZH地区奥陶系碳酸盐岩岩溶参数统计表
——：表示无岩心资料
通过图9分析发现：无论是垂向岩溶率，还是岩溶强度，良里组的值均高于鹰山组。说明TZH地区上奥陶统良里组岩溶比中下奥陶统鹰山组发育，且保存比较好。
第五步，综合沉积微相类型、关键裂缝参数和关键岩溶参数，利用“叠合概率评价法”进行多因素储层发育概率评价。
对于多因素的储层平面评价，人们通常是把每种因素做成单一的平面评价图，然后再把几个单因素平面评价图叠合成一张新图，形成一张布满各种线条的评价图，简称为“单因素图叠图生新图”，但这种叠合图由于线条太多，不容易判读，而且一旦评价因素较多，则很难根据这些密集的线条作出储层的综合平面分区评价；
裂缝—孔洞型碳酸盐岩储层的形成和发育与多种因素有关，现今储层的分布是这些因素相互叠加的结果，只有那些多种因素均有利的区块才是好储层区域，“叠合概率评价法”的评价过程与上述原理类似，它把影响储层发育的若干因素看成是相互独立的，每种因素发育程度的高低以0～1之间的概率值来表示，每张单因素平面评价图都能够转换成一张概率值平面分布图，最后把若干个单因素概率值平面图叠加相乘即得到一张多因素叠合概率值平面图，即储层发育概率图，其中的概率高值区就是储层发育的较好区域，相对地，概率低值区就是储层发育较差的区域，这样能把储层的地质评价定量化，而且最终评价图上只有一种线条；
本实施例针对TZH地区上奥陶统良里组、中下奥陶统鹰山组裂缝—孔洞型碳酸盐岩储层两个实施例，利用“叠合概率评价法”进行多因素储层发育概率评价,即把影响裂缝—孔洞型碳酸盐岩储层发育的四个关键性因素(沉积微相类型、岩石破损度、垂向岩溶率、岩溶强度)看成是相互独立的，每种因素发育程度的高低以0～1之间的概率值来表示。每张单因素平面评价图转换成一张概率值平面分布图。最后把四张单因素概率值平面图叠加相乘即得到一张“多因素叠合概率值平面图”(如图10所示)。这张多因素叠合概率值平面图就是“储层发育概率图”。
1.TZH地区良里组碳酸盐岩储层发育平面概率评价：对TZH地区良里组碳酸盐岩储层单因素平面图进行概率量化时，采用专家评分法。主要考虑沉积微相类型、岩石破损度、垂向岩溶率、岩溶强度这四个因素，它们的概率值取值标准见表6。
表6 TZH地区良里组储层单因素的概率取值标准表
根据“叠合概率评价法”把沉积微相概率平面图、岩石破损度概率平面图、垂向岩溶率概率平面图、岩溶强度概率平面图叠合相乘，得到TZH地区上奥陶统良里组碳酸盐岩储层发育概率图(如图11所示)。
2.TZH地区鹰山组碳酸盐岩储层发育平面概率评价：对TZH地区鹰山组碳酸盐岩储层单因素平面图进行概率量化时，采用专家评分法。主要考虑沉积微相类型、岩石破损度、垂向岩溶率、岩溶强度四个关键因素，它们的概率值取值标准见表7。
表7 TZH地区鹰山组储层单因素的概率取值标准表
根据“叠合概率评价法”把沉积微相概率平面图、岩石破损度概率平面图、垂向岩溶率概率平面图、岩溶强度概率平面图叠合相乘，得到TZH地区中下奥陶统鹰山组碳酸盐岩储层发育概率图(如图12所示)。
第六步，在裂缝评价预测平面图约束下，单井储层评价成果与储层发育概率评价成果结合，实现平面上的储层评价与预测。
裂缝评价预测平面图对于裂缝—孔洞型碳酸盐岩储层平面评价与裂缝参数同等重要，该图起着平面约束作用，单井储层评价成果及储层发育概率评价成果是在该图约束下综合评价碳酸盐岩储层，以储层发育概率图为主，在单井储层评价成果的校验下，确定Ⅰ类储层(好储层)区、Ⅱ类储层(较好储层)区、Ⅲ类储层(中等储层)区、Ⅳ类储层(差或非储层)区。
本实施例针对TZH地区上奥陶统良里组、中下奥陶统鹰山组裂缝—孔洞型碳酸盐岩储层两个实施例，在多因素储层发育概率评价的基础上，进行平面上储层评价与预测。宏观上讲，储层发育概率图(如图11、图12所示)中，概率高值区就是储层发育的较好区域，相对地，概率低值区就是储层发育较差的区域。
1.TZH地区良里组碳酸盐岩储层平面评价预测：在TZH地区奥陶系碳酸盐岩裂缝评价预测平面图(图8)约束下，通过TZH地区上奥陶统良里组单井储层分类评价表(表2)和单井的Ⅰ类+Ⅱ类储层厚度比例排队顺序共同校验下，按概率值≥0.7、0.5～0.7、0.3～0.5、＜0.3四个区间把TZH地区上奥陶统良里组碳酸盐岩储层发育概率图(图11)转换为储层平面评价预测图(图13)。把概率值≥0.7的区域评价为Ⅰ类储层区，也就是储层发育最好的地区；概率值为0.5～0.7之间的区域评价为Ⅱ类储层区，即储层发育相对较好的区域；概率值为0.3～0.5之间的区域评价为Ⅲ类储层区，即储层发育欠佳的区域，但仍有一定的储集性能；概率值＜0.3的区域评价为Ⅳ类储层区，储层发育程度最差。
TZH地区上奥陶统良里组碳酸盐岩储层评价预测图(图13)所示：TZH地区良里组Ⅰ类储层主要分布于TZH主断裂带西侧的h76—h52—h91—h90一带以及h60井区和它的西北侧，Ⅱ类储层和Ⅲ类储层主要沿TZH主断裂带呈NW－SE向带状分布，宽约10～20km。同时在TZH次断裂带的h34—h67井一带也有Ⅱ类储层分布。其余地区基本上是Ⅳ类储层。
2.TZH地区鹰山组碳酸盐岩储层平面评价预测：在TZH地区奥陶系碳酸盐岩裂缝评价预测平面图(图8)约束下，通过TZH地区中下奥陶统鹰山组单井储层分类评价表(表3)和单井的Ⅰ类+Ⅱ类储层厚度比例排队顺序共同校验下，按概率值≥0.5、0.3～0.5、0.1～0.3、＜0.1四个区间把TZH地区中下奥陶统鹰山组碳酸盐岩储层发育概率图(图12)转换为储层平面评价预测图(图14)。把概率值≥0.5的区域评价为Ⅰ类储层区，也就是储层发育最好的地区；概率值为0.3～0.5之间的区域评价为Ⅱ类储层区，即储层发育相对较好的区域；概率值为0.1～0.3之间的区域评价为Ⅲ类储层区，即储层发育欠佳的区域；概率值＜0.1的区域评价为Ⅳ类储层区，储层发育极差，大部分为非储层。
TZH地区中下奥陶统鹰山组碳酸盐岩储层评价预测图(图14)所示：TZH地区鹰山组Ⅰ类储层主要分布于h99井区、h291井区、h94—h89井区、h40井区；Ⅱ类储层主要分布在TZH主断裂带西侧，呈NW－SE向带状分布，以及围绕Ⅰ类储层区分布；其余地区基本上是Ⅲ类储层和Ⅳ类储层。
Claims (3)
1.一种基于岩溶参数综合评价裂缝—孔洞型碳酸盐岩储层的方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步，利用钻井、测井、录井、岩心和铸体薄片资料，以碳酸盐岩的宏观和微观组构特征为基础，建立裂缝—孔洞型碳酸盐岩储层的概念模式，识别裂缝—孔洞型碳酸盐岩储层；
第二步，制定适用的裂缝—孔洞型碳酸盐岩储层分类评价标准，对单井储层进行半定量—定性划分与评价；
裂缝—孔洞型碳酸盐岩储层单井评价依据单井沉积微相划分、储层物性、测井解释成果、录井油气显示及试油成果、单井裂缝和溶洞统计资料，并结合岩心压汞分析资料和铸体薄片图像分析资料，建立适用的储层分类评价标准，对单井储层进行半定量—定性划分和评价，具体划分为四级，即Ⅰ类储层、Ⅱ类储层、Ⅲ类储层、Ⅳ类储层，分别表示好储层、较好储层、中等储层、差或非储层；
第三步，通过古构造应力场分析，开展碳酸盐岩裂缝评价与预测，得到储层评价的关键裂缝参数；
先选择裂缝—孔洞型碳酸盐岩储层的关键反射层，利用有限元分析方法对其进行古构造应力场模拟分析，得到碳酸盐岩储层评价的构造背景及裂缝评价预测的基础；基于岩体强度理论，进行裂缝评价预测，采用Mohr—coulomb准则作为判断岩石破裂的依据，根据Mohr强度理论，计算裂缝参数，综合古构造应力场模拟分析结果及岩体裂缝参数分布特征，开展关键反射层碳酸盐岩裂缝的评价预测；
第四步，表征垂向岩溶率、岩溶强度两个岩溶参数，计算得到储层评价的关键岩溶参数；
(1)垂向岩溶率：垂向岩溶率是指单井储层中岩溶段的厚度与储层总厚度的百分比，垂向岩溶率σ的表达式为：
σ＝Hv/Hl×100％ (1)
公式(1)中：Hv为岩溶段厚度(m)，是指原始缝洞率大于零的层段总厚度；Hl为储层总厚度(m)，是指取心段的总厚度；
垂向岩溶率σ指示单井纵向剖面中岩溶段发育的相对厚度规模，从一个侧面反映碳酸盐岩储层岩溶作用的强弱程度；
(2)岩溶强度：岩溶强度是指单井平均原始缝洞率与岩溶段厚度的乘积，再除以储层总厚度，岩溶强度T的表达式为：
T＝Φ原始×Hv/Hl (2)
公式(2)中：Φ原始为平均原始缝洞率(％)；Hv为岩溶段厚度(m)，是指原始缝洞率大于零的层段总厚度；Hl为储层总厚度(m)，是指取心段的总厚度；
岩溶强度T是表征碳酸盐岩溶蚀强弱的一个综合指标，岩溶强度不仅反映岩溶段的相对厚度，而且反映岩溶作用形成的缝洞的多少，比较全面地反映岩溶作用的强弱程度；
第五步，综合沉积微相类型、关键裂缝参数和关键岩溶参数，利用“叠合概率评价法”进行多因素储层发育概率评价；
第六步，在裂缝评价预测平面图约束下，单井储层评价成果与储层发育概率评价成果结合，实现平面上的储层评价与预测。
2.根据权利要求1所述的一种基于岩溶参数综合评价裂缝—孔洞型碳酸盐岩储层的方法，其特征在于：所述的第五步中“叠合概率评价法”属于定量化储层评价方法，即把影响裂缝—孔洞型碳酸盐岩储层发育的沉积微相类型、裂缝参数、垂向岩溶率、岩溶强度四个关键性因素看成是相互独立的，每种因素发育程度的高低以0～1之间的概率值来表示，每张单因素平面评价图都转换成一张概率值平面分布图，最后把若干个单因素概率值平面图叠加相乘即得到一张多因素叠合概率值平面图，即储层发育概率图，其中的概率高值区就是储层发育的较好区域，相对地，概率低值区就是储层发育较差的区域，能把储层的地质评价定量化，而且最终评价图上只有一种线条。
3.根据权利要求1所述的一种基于岩溶参数综合评价裂缝—孔洞型碳酸盐岩储层的方法，其特征在于：所述的第六步以储层发育概率图为主，在裂缝评价预测平面图约束下，通过单井储层分类评价表和单井的Ⅰ类+Ⅱ类储层厚度比例排队顺序共同校验下，考虑岩溶发育程度，分别确定Ⅰ类储层区、Ⅱ类储层区、Ⅲ类储层区、Ⅳ类储层区的概率值区间，得到储层平面评价预测图，根据该图描述各类储层区所在位置，完成裂缝—孔洞型碳酸盐岩储层在平面上的评价与预测。
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