CN112282751B - 一种地质工程三维耦合的致密油气水平井开采检测方法 - Google Patents
一种地质工程三维耦合的致密油气水平井开采检测方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种地质工程三维耦合的致密油气水平井开采检测方法，包括如下步骤：S1：建立岩‑井‑震耦合三维网格原位表征及致密油气三维原位模型；S2：建立沿水平井轨迹空间的致密油气地质‑工程耦合数据集；S3：致密油气水平井产出特征数据提取及分级分类；S4：致密油气水平井开采效果地质‑工程耦合主控因素筛选及控制作用特征检测。本发明的有益效果：通过对页岩油气、致密砂岩油气和致密碳酸盐岩油气地质体的岩性、物性、力学特征与油气富集性能的原位表征，实现对水平井开采效果准确、可靠、快速评价，为科学、高效开发页岩油气、致密砂岩油气和致密碳酸盐岩油气提供技术支撑。
Description
技术领域
本发明涉及地质工程的致密油气水平井开采，具体的，涉及一种地质工程三维耦合的致密油气水平井开采检测方法。
背景技术
页岩油气、致密砂岩油气和致密碳酸盐岩油气统称为致密油气，广泛分布在北美、亚太、中亚-俄罗斯、拉丁美洲等地区，是当今国际国内石油勘探开发的热点与有效接替。据EIA最新统计，美国2019年致密油气产量超过了美国全年石油总产量的50％，预计到2040年，致密油气产量在美国石油产量中的占比均将持续增加。国内众多学者及机构的研究结果也表明：中国致密油气的技术可采资源量高达20×108～25×108t，广泛分布于准噶尔、三塘湖、鄂尔多斯、柴达木、四川、松辽、渤海湾等盆地中，是我国未来保持石油生产持续稳定的重要来源。由此可见，致密油气勘探开发对于保障我国、乃至世界石油工业的稳定发展均举足轻重。而围绕致密油气特点，准确可靠地表征致密油气储层在三维空间中的非均质性，则是实现致密油气科学勘探与高效开发的根本前提。
致密油气储层所具有的超低孔、超低渗透特征，使得不采用超长水平井+多段重复压裂技术开发，就没有自然产能。因此，水平井开采检测成为页岩油气、致密砂岩油气和致密碳酸盐岩油气开发过程中必须面对的关键技术难题。
页岩油气、致密砂岩油气和致密碳酸盐岩油气等致密油气具有如下典型特点和关键技术难题：沉积微相平面变化不大，但纵向沉积微相相变频繁，不同微相类型由于沉积环境差异将产生岩石性质的不同，而成岩历史演变也会形成孔缝结构的不同，不同的岩石性质和孔缝结构对应着不同的岩相类型，反过来说，不同的岩相类型将呈现出不同的岩性、物性、力学特征与油气富集性能；储层物性差，基质渗透率低，空气渗透率多小于或等于0.2mD，孔隙度通常小于8％，岩性、物性及含油气性的非均质性极其强烈；地质、测井、地震是表征致密油气空间分布及属性特征的三大资料来源，室内地质分析集中建立微尺度认识和地质体模式，测井解释分析***表征纵向米级地质体的变化，地震解释分析全面反映横向和平面十米级地质体的变化，如何实现地质、测井、地震三者的有机耦合，以便有效表征页岩油气、致密砂岩油气和致密碳酸盐岩油气等致密油气在三维空间的原位特征，是亟待解决的关键技术难题之一；超长水平井+多段重复压裂配套技术是开发页岩油气、致密砂岩油气和致密碳酸盐岩油气等致密油气的主体技术，直井少、水平井多是开发区面临的实际情况，如何充分融合直井和水平井各自优势，精确表征各类微相、岩相小层的空间原位位置，并准确仿真各个原位位置处地质体的岩性、物性、力学特征与油气富集性能，是亟待解决的又一个关键技术难题。
页岩油气、致密砂岩油气和致密碳酸盐岩油气必须采用超长水平井+多段重复压裂等组合技术才能进行有效开采。因此，水平井开采效果评价成为页岩油气、致密砂岩油气和致密碳酸盐岩油气开发过程中必须面对的关键技术难题。
授权发明专利“一种依靠水平井三维可视化地层对比的构造建模方法”(申请日2015年8月18日，发明人：欧成华、徐园、李朝纯；专利号ZL2015 1 0508165.4)提供了一种依靠水平井三维可视化地层对比的构造建模方法，但该方法没有涉及依靠岩相-直井电相-地震耦合，分别建立层组空间原位格架和层组内的小层格架，也没有提出采用多重网格逼近算法，保证在残差为零的条件下，分别完成层组顶底面、小层顶面构造分布模型。
授权发明专利“一种油气储层中人工压裂裂缝的三维建模方法”(申请日2016.01.15，发明人：欧成华、李朝纯，熊红丽，卢文涛，张谦，张梦呤，韩驰宇；专利号ZL201610028284.4)提出了一种油气储层中人工压裂裂缝的三维建模方法。
授权发明专利“一种页岩气储层页理缝三维建模方法”(申请日2016.01.15，发明人：欧成华、李朝纯，熊红丽，卢文涛，张谦，张梦呤，韩驰宇；专利号ZL201610028053.3)提出了一种页岩气储层页理缝三维建模方法。
授权发明专利“一种基于构造面几何恢复的构造裂缝三维建模方法”(申请日2016.01.15，发明人：欧成华、李朝纯，熊红丽，卢文涛，张谦，张梦呤，韩驰宇；专利号ZL201610029135.X)提出了一种基于构造面几何恢复的构造裂缝三维建模方法。
授权发明专利“一种复杂油藏储量品质综合评价方法”(申请日2016.01.15，发明人：欧成华、李朝纯；专利号201610029143.4)提出了一种复杂油藏储量品质综合评价方法，但没有涉及水平井开采效果评价。
授权发明专利“用于多层砂岩气藏气层品质分类表征的六阶段建模方法”(申请日2014年8月24日，发明人：欧成华、李朝纯；专利号ZL2014 1 0422566.3)提出了用于多层砂岩气藏气层品质分类表征的六阶段建模方法，但没有涉及到致密碳酸岩和页岩油气建模。
授权发明专利“用于带水碳酸盐岩气藏气水分布表征的六阶段建模方法”(申请日2014年8月24日，发明人：欧成华、李朝纯；专利号ZL2014 1 0419436.4)提出了用于带水碳酸盐岩气藏气水分布表征的六阶段建模方法，但没有涉及到致密砂岩和页岩油气建模。
由此可见，仅仅依靠上述技术方法，无法实现对页岩油气、致密砂岩油气和致密碳酸盐岩油气地质体的岩性、物性、力学特征与油气富集性能的原位表征，难以实现对水平井开采效果准确、可靠、快速评价。
发明内容
本发明的目的在于，针对上述问题，提出一种地质工程三维耦合的致密油气水平井开采检测方法。
一种地质工程三维耦合的致密油气水平井开采检测方法，包括如下步骤：
步骤1：建立岩-井-震耦合三维网格原位表征及致密油气三维原位模型；
步骤2：建立沿水平井轨迹空间的致密油气地质-工程耦合数据集；
步骤3：致密油气水平井产出特征数据提取及分级分类检测；
步骤4：致密油气水平井开采效果地质-工程耦合主控因素筛选及控制作用特征。
所述步骤1还包括如下子步骤：
步骤11：采用岩相-直井电相-地震耦合建立层组空间原位格架；
步骤12：利用直井三维可视化对比建立小层空间分布趋势格架；
步骤13：利用水平井三维可视化对比建立小层原位三维网格模型；
步骤14：建立致密油气三维原位模型。
所述步骤2还包括如下子步骤：
步骤21：建立沿水平井轨迹空间的综合地质特征数据集；
步骤22：建立水平井工程特征数据集；
步骤23：构建地质-工程耦合数据集。
所述步骤4还包括如下子步骤：
步骤41：致密油气水平井开采效果地质-工程耦合主控因素筛选；
步骤42：致密油气水平井开采效果地质-工程耦合主控因素特征建立。
所述步骤11还包括如下子步骤：
步骤111：采用直井岩相特征、岩性指示曲线、孔隙度指示曲线或含油气性指示曲线特征建立岩相-电相耦合原位分层模式，构建钻井井点位置处层组顶底面及层组内各小层界面原位分层格架；
步骤:112：利用合成记录方法建立时深转换关系，将勘探检测直井识别的层组顶底面原位深度信息投影到地震时间剖面上，建立致密油气储层主力产油层组顶底界面的井-震耦合关系；
步骤113：根据井-震耦合关系，在地震剖面上完成致密油气储层主力产油层组顶底界面追踪与时间数据提取；
步骤114：建立时深转换关系，将层组顶底界面时间数据转换为深度数据；
步骤115：将深度数据作为主输入，勘探检测直井的标高数据作为硬约束条件，采用多重网格逼近算法，勘探检测直井点处残差为零时，建立层组顶底面构造分布模型，形成致密油气储层层组空间原位格架。
所述步骤12还包括如下子步骤：
步骤121：根据已建立的层组内各小层界面岩相-电相耦合原位分层模式，开展直井小层对比，提取各直井位置处的小层顶底面标高数据，建立层组内的小层格架；
步骤122：按照位置临近原则，选取距离小层顶面较近的层组顶或底面构造分布模型作为主输入，各小层顶面标高数据作为硬约束，采用多重网格逼近算法，直井点处残差为零时，构建小层顶面构造分布模型，形成致密油气储层小层空间分布趋势格架。
所述步骤13还包括如下子步骤：
步骤131：根据水平井三维可视化比对，确定水平井轨迹与靶点小层顶底界面关系；
步骤132：参照小层格架模式，定量刻画沿水平井轨迹的靶点小层及其临近各个小层的顶底界面位置；
步骤133：提取位置标高形成水平井小层顶底面标高数据，与直井位置处的小层顶底面标高数据合并成新的数据集，同时利用已建立的小层顶底面构造分布模型作为趋势约束，构建新的基于直井+水平井的小层顶底面构造分布模型，形成致密油气储层小层空间原位构造模型。
所述步骤14还包括如下子步骤：
S141：采用六阶段建模方法建立致密油气岩相、储渗性、地化特性、含油气性和岩石力学参数等三维模型；
S142：建立天然页理裂缝三维模型；
S143：建立天然构造裂缝三维模型；
S144：人工压裂裂缝三维模型。
本发明的有益效果：建立了三维网格原位表征-三维原位模型建立-地质与工程耦合数据集建立、主控因素筛选及控制作用特征评价一体化配套技术方法，通过对页岩油气、致密砂岩油气和致密碳酸盐岩油气地质体的岩性、物性、力学特征与油气富集性能的原位表征，实现对水平井开采效果准确、可靠、快速检测，为科学、高效开发页岩油气、致密砂岩油气和致密碳酸盐岩油气提供技术支撑。
附图说明
图1为本发明的步骤流程。
图2为我国西部某页岩油致密储层主力产油层组顶底界面及其中各小层界面岩相-电相耦合分层模式。
图3为我国西部某页岩油致密储层主力产油层组芦二段顶底界面地震-直井耦合识别模式图。
图4为我国西部某页岩油致密储层主力产油层组芦二段地震工区范围内的顶底面构造分布模型。
图5为我国西部某页岩油致密储层主力产油层组芦二段各小层多井分层对比剖面图。
图6为我国西部某页岩油致密储层主力产油层组芦二段2、3小层地震工区范围内的顶面构造分布模型。
图7为我国西部某页岩油致密储层主力产油层组芦二段部分井部分轨迹剖切面。
图8为我国西部某页岩油致密储层主力产油层组芦二段某水平井轨迹与靶点2小层顶底面关系。
图9为我国西部某页岩油致密储层芦二段沿水平井轨迹靶点2小层顶、底界面线。
图10为我国西部某页岩油致密储层芦二段各小层在地震工区+有井区域内的顶面构造分布模型。
图11为我国西部某页岩油致密储层芦二段三维网格构造模型。
图12为我国西部某页岩油致密储层芦二段三维网格模型沿部分水平井轨迹的剖面展示。
图13为我国西部某页岩油致密储层芦二段三维原位综合地质模型。
图14我国西部某页岩油致密储层芦二段三维原位综合地质模型中提取地质特征参数案例。
图15为我国西部某页岩油致密储层芦二段水平井生产制度对比直方图。
图16为我国西部某页岩油致密储层芦二段水平井压裂级数对比直方图。
图17我国西部某页岩油致密储层芦二段水平井压裂加液量对比直方图。
图18我国西部某页岩油致密储层芦二段水平井压裂加砂量对比直方图。
图19我国西部某页岩油致密储层芦二段水平井单井正常工况天数对比直方图。
图20我国西部某页岩油致密储层芦二段水平井产出特征的分级分类评价。
图21压裂加砂量与单井日产关系图。
图22压裂加液量与单井日产关系图。
图23平均埋深与单井日产关系图。
图24主力小层段长与单井日产关系图。
图25压裂级数与单井日产关系图。
图26砂屑白云岩与单井日产关系图。
图27可动油孔隙度与单井日产关系图。
图28有效孔隙度与单井日产关系图。
图29一类井压裂加砂量。
图30二类井压裂加砂量。
图31三类井压裂加砂量。
图32一类井砂屑白云岩含量。
图33二类井砂屑白云岩含量。
图34三类井砂屑白云岩含量。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的描述。
如图1所示，一种地质工程三维耦合的致密油气水平井开采检测方法，包括如下步骤：步骤1：采用岩相-直井电相-地震耦合建立层组空间原位格架，利用直井三维可视化对比建立小层空间分布趋势格架，利用水平井三维可视化对比建立小层原位三维网格模型，建立致密油气三维原位模型；步骤2：建立沿水平井轨迹空间的综合地质特征数据集，建立水平井工程特征数据集，构建地质-工程耦合数据集；步骤3：致密油气水平井产出特征数据提取及分级分类检测；步骤4：致密油气水平井开采效果地质-工程耦合主控因素筛选，致密油气水平井开采效果地质-工程耦合主控因素特征建立。
方法的具体流程如下：
(1)采用岩相-直井电相-地震耦合建立层组空间原位格架
采用直井岩相特征、岩性指示曲线、孔隙度指示曲线或含油气性指示曲线特征建立岩相-电相耦合原位分层模式，构建钻井井点位置处层组顶底面及层组内各小层界面原位分层格架。
利用实施例区9口勘探检测的直井(简称M井)的岩心资料提取的岩相特征、岩性指示曲线(GR)和孔隙度指示曲线(AC、DEN、CNL)及含油气性指示曲线(RT、RI)特征，建立获得如图2所示的我国西部某页岩油致密油气储层主力产层芦二段顶、底面及芦二段下属1、2、3小层间分界面的岩相-电相耦合分层模式；再利用目标区各小层的岩性指示曲线(GR)和孔隙度指示曲线(AC、DEN)及含油气性指示曲线(RT)特征，统计得到了我国西部某页岩油田各个分区致密油气储层主力产层芦二段下属的各小层电相特征响应模式；依靠这两类模式构成的岩相-电相耦合原位分层模式，形成了我国西部某页岩油田各个分区致密油气储层主力产层芦二段下属1、2、3小层间分界面原位识别与对比的标准。
利用合成记录方法建立时深转换关系，将勘探检测直井识别的层组顶底面原位深度信息投影到地震时间剖面上，建立致密油气储层主力产油层组顶底界面的井-震耦合关系；根据井-震耦合关系，在地震剖面上完成致密油气储层主力产油层组顶底界面追踪与时间数据提取；建立时深转换关系，将层组顶底界面时间数据转换为深度数据；将深度数据作为主输入，勘探检测直井的标高数据作为硬约束条件，采用多重网格逼近算法，勘探检测直井点处残差为零时，建立层组顶底面构造分布模型，形成致密油气储层层组空间原位格架。
表1为我国西部某页岩油田各个分区致密油气储层主力产层芦二段下属2小层电相特征响应模式。
需要理解的是，实际的应用处理的步骤还包括：在M井合成记录建立的时深转换关系的基础上，将M井识别的芦二段顶底面原位深度信息投影到地震时间剖面上，形成了如图3所示的我国西部某页岩油致密储层主力产油层组芦二段的顶底界面井-震耦合关系，依靠该耦合关系，在地震剖面上完成了芦二段顶底界面的追踪与时间数据提取。然后，利用建立好的时深转换关系，把芦二段顶底界面时间数据转换为深度数据，将该深度数据作为主输入，勘探评价直井的芦二段顶底界面标高数据作为硬约束条件，采用多重网格逼近算法，保证在勘探评价直井点处残差为零的条件下，完成了如图4所示的我国西部某页岩油致密储层主力产油层组芦二段顶底面构造分布模型的建立，形成了我国西部某页岩油致密储层主力产油层组芦二段顶底界面的空间原位格架。
(2)利用直井三维可视化对比建立小层空间分布趋势格架
根据已建立的层组内各小层界面岩相-电相耦合原位分层模式，开展直井小层对比，提取各直井位置处的小层顶底面标高数据，建立层组内的小层格架；按照位置临近原则，选取距离小层顶面较近的层组顶或底面构造分布模型作为主输入，各小层顶面标高数据作为硬约束，采用多重网格逼近算法，直井点处残差为零时，构建小层顶面构造分布模型，形成致密油气储层小层空间分布趋势格架。
需要说明的是，根据已建立的层组内各小层界面岩相-电相耦合原位分层模式开展直井多井小层对比，获取得到如图5所示的我国西部某页岩油致密储层主力产油层组芦二段下属1、2、3小层的直井多井对比结果。
需要理解的是，根据芦二段顶、底面构造分布模型作为主输入，利用直井小层对比提取的2、3小层顶面标高数据作为硬约束，采用多重网格逼近算法，在保证直井点处残差为零的条件下可以获得的如图6所示的我国西部某页岩油致密储层主力产油层组芦二段2、3小层顶面构造分布模型；再通过地震-直井耦合，可获得我国西部某页岩油致密储层主力产油层组芦二段下属1、2、3小层顶、底面的空间分布趋势格架。
表2为我国西部某页岩油致密储层芦二段各小层顶面构造与水平井水平段实钻轨迹匹配程度统计表。
图7展示了我国西部某页岩油致密储层芦二段各小层顶面构造与水平井水平段实钻轨迹匹配程度。
表2和图7展示了我国西部某页岩油致密储层芦二段各小层顶面构造与水平井水平段实钻轨迹匹配程度，由实际结果来看，通过仅仅依靠地震-直井耦合，是无法实现对水平井沿轨迹各个小层空间位置的原位表征的。
(3)利用水平井三维可视化对比建立小层原位三维网格模型
根据水平井三维可视化比对，确定水平井轨迹与靶点小层顶底界面关系；参照小层格架模式，定量刻画沿水平井轨迹的靶点小层及其临近各个小层的顶底界面位置；提取位置标高形成水平井小层顶底面标高数据，与直井位置处的小层顶底面标高数据合并成新的数据集，同时利用已建立的小层顶底面构造分布模型作为趋势约束，构建新的基于直井+水平井的小层顶底面构造分布模型，形成致密油气储层小层空间原位构造模型。
需要理解的是，实际处理过程中，利用“一种依靠水平井三维可视化地层对比的构造建模方法”中涉及的水平井三维可视化小层对比技术，确定如图8所示的水平井轨迹与靶点小层顶底界面关系，提取水平段穿层点上下层界面标高数据；同时在垂直剖分剖面上，依靠前述建立的水平井靶点小层厚度和靶点小层电相特征响应模式，绘制如图9所示的沿水平井轨迹的靶点小层顶、底界面线，定量刻画沿水平井轨迹的靶点小层及其临近各个小层的顶底界面位置；最后将靶点小层顶、底界面线标高数据，水平段穿层点上下层界面标高数据，以及直井位置处的小层顶底面标高数据三者合并形成新的各小层标高数据集。
需要说明的是，图8是采用“一种依靠水平井三维可视化地层对比的构造建模方法”中涉及的水平井三维可视化小层对比技术，落实的我国我国西部某页岩油致密储层主力产油层组芦二段某水平井轨迹与靶点2小层顶底面关系。
需要说明的是，图9是在沿水平井轨迹的垂直剖分剖面上，依靠前述表1建立的我国西部某页岩油致密储层主力产油层组芦二段下属靶点2小层的电相特征响应模式，绘制的沿水平井轨迹的靶点小层顶、底界面线。
需要说明的是，根据上述步骤，定量刻画了沿水平井轨迹的靶点小层及其临近各个小层的顶底界面位置，最后将靶点小层顶、底界面线标高数据，水平段穿层点上下层界面标高数据，以及直井位置处的小层顶底面标高数据三者合并，形成了新的我国西部某页岩油致密储层主力产油层组芦二段下属各小层的标高数据集。
需要说明的是，根据前述步骤已建立得到的各个小层的顶面构造分布模型作为主输入，对应小层的顶面标高数据集作为硬约束，采用多重网格逼近算法，在保证标高数据集各个数据点处残差为零的条件下，构建如图10所示的各个小层顶面的构造分布模型，结合三维断层建模结果，最终完成如图11所示的致密储层主力层组三维网格模型的建立，建立如图12所示的用三维网格模型对致密油气储层直井与水平井钻遇各个小层空间位置分布的原位表征。
(4)致密油气三维原位模型的建立
根据已有的准确表征致密油气储层层组顶底面及层组内各小层界面空间原位位置的构造模型，就可以利用“用于带水碳酸盐岩气藏气水分布表征的六阶段建模方法”和“用于多层砂岩气藏气层品质分类表征的六阶段建模方法”提出的方法建立致密油气岩相、储渗性、地化特性、含油气性和岩石力学参数等三维模型，利用“一种页岩气储层页理缝三维建模方法”建立天然页理裂缝三维模型、利用“一种基于构造面几何恢复的构造裂缝三维建模方法”建立天然构造裂缝三维模型，利用“一种油气储层中人工压裂裂缝的三维建模方法”建立人工压裂裂缝三维模型，由此完成对致密油气三维原位综合地质模型的建立。
需要说明的是，根据已建立的我国西部某页岩油致密储层芦二段在三维网格模型的基础上，围绕研究区特点，采用上述方法，建立了如图13所示的能准确表征致密油气储层层组顶底面及层组内各小层界面空间原位位置属性特征的岩相模型、矿物含量模型、物性模型、含油性模型和人工压裂裂缝模型。
(5)建立沿水平井轨迹空间的综合地质特征数据集
沿水平井轨迹空间的综合地质特征数据集在具体的实际处理中，利用建立的构造模型提取水平井轨迹穿越主力小层的长度、射孔段长度、平均埋深；依靠建立的岩相模型提取沿水平井轨迹穿越的岩相类型及每类岩相在整个水平段总所占的比例；依靠建立的储渗性、地化特性、含油气性和岩石力学参数模型提取沿水平井轨迹的储渗性、地化特性、含油气性和岩石力学参数特征；依靠建立的天然页理裂缝三维模型、天然构造裂缝三维模型和人工压裂裂缝三维模型提取沿水平井轨迹的天然页理裂缝、构造裂缝和人工压裂裂缝特征，构成了完整的综合地质特征数据集。
需要理解的是，如图13所示的我国西部某页岩油致密储层芦二段三维原位综合地质模型，依照上述方法，先后提取了水平井轨迹穿越主力小层的长度、射孔段长度、平均埋深，沿水平井轨迹的储渗性、地化特性、含油气性和岩石力学参数特征和人工压裂裂缝特征，建立了反映我国西部某页岩油致密储层芦二段综合地质特征的数据集。
图14为我国西部某页岩油致密储层芦二段三维原位综合地质模型中，沿A20_H水平井轨迹提取的部分地质特征参数。
(6)建立水平井工程特征数据集
实际中建立的水平井工程特征数据集会因水平井工况特征将随区域位置不同、技术水平差异而有所不同，但生产制度、压裂级数、压裂加液量、压裂加砂量、和单井正常工况天数是其中最重要的参数，由此建立工程特征数据集。
图15-19分别统计获得了我国西部某页岩油致密储层芦二段水平井生产制度、压裂级数、压裂加液量、压裂加砂量和单井正常工况天数，由此建立起了区内工程特征数据集。
(7)构建地质-工程耦合数据集
以水平井为核心，将上述综合地质特征数据集与工程特征数据集耦合在一起，构建得到地质-工程耦合数据集。
(8)致密油气水平井产出特征数据提取及分级分类检测
依据研究工区开采技术经济现状与国家、企业相关技术经济标准，建立示范区水平井工况与产量的分级分类标准，完成对生产水平井产出特征的分级分类评价。考虑到不同的水平井初期一个月内受工况影响的不同而导致日产油差异大，选取初期一年平均日产油来代表水平井真实日产油水平，进行水平井产出特征的分级分类评价。围绕我国西部页岩油开采技术经济现状与国家、企业相关技术经济标准，建立如图20所示的我国西部某页岩油致密储层芦二段水平井产出特征的分级分类评价。
需要说明的是，一类产出水平井5口：初期一年平均日产油(见油)30t以上；二类产出水平井12口：初期一年平均日产油(见油)15t以上；三类产出水平井15口：初期一年平均日产油(见油)15t以下。
(9)致密油气水平井开采效果地质-工程耦合主控因素筛选
开采效果地质-工程耦合主控因素筛选过程中，会将开展致密油气储层水平井地质-工程耦合数据集中每个参数与代表水平井产出特征的初期一年平均日产油数据间的相关拟合，从中筛选出地质-工程耦合数据集中相关系数高的参数，作为致密油气水平井开采效果的主控因素。
(10)致密油气水平井开采效果地质-工程耦合主控因素特征建立
致密油气水平井开采效果地质-工程耦合主控因素特征是根据水平井分级分类评价结果分析致密油气水平井各个地质-工程耦合主控因素对水平井开采效果的控制作用特征。
需要理解的是，根据我国西部某页岩油致密储层芦二段水平井地质-工程耦合数据集中每个参数与代表水平井产出特征的初期一年平均日产油数据间的相关拟合，可知压裂加砂量(图21)、压裂加液量(图22)、平均埋深(图23)、主力小层段长(图24)、压裂级数(图25)、砂屑白云岩含量(图26)、可动油孔隙度(图27)、有效孔隙度(图28)与单井日产油具有一定的相关性，意味着这些因素对水平井产出特征具有程度不同的影响作用，可以视作研究区水平井开采的主控因素。
***开展了我国西部某页岩油致密储层芦二段不同产出特征类别的水平井的压裂加砂量、压裂加液量、平均埋深、主力小层段长、压裂级数、砂屑白云岩含量、可动油孔隙度、有效孔隙度等特征分析，揭示了不同产出特征分级的水平井地质-工程特征。限于篇幅，下面仅附压裂加砂量和砂屑白云岩含量为例说明。
比如，我国西部某页岩油致密储层芦二段典型一类井压裂加砂量大于2400m3而小于4600m3(图29)、典型二类井压裂加砂量大于2700m3而小于3100m3(图30)、典型三类井压裂加砂量大于3800m而小于2500m3(图31)。
再比如，我国西部某页岩油致密储层芦二段典型一类水平井均含砂屑白云岩，含量在5％～48％，平均含量在17％左右(图32)；二类水平井和三类水平井均有两口井生产层段含砂屑白云岩，含量在2％～24％(图33-34)。
Claims (4)
1.一种地质工程三维耦合的致密油气水平井开采检测方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：建立岩-井-震耦合三维网格原位表征及致密油气三维原位模型；
步骤11：采用岩相-直井电相-地震耦合建立层组空间原位格架；
步骤12：利用直井三维可视化对比建立小层空间分布趋势格架；
步骤13：利用水平井三维可视化对比建立小层原位三维网格模型；
步骤14：建立致密油气三维原位模型；
S141：采用六阶段建模方法建立致密油气岩相、储渗性、地化特性、含油气性和岩石力学参数三维模型；
S142：建立天然页理裂缝三维模型；
S143：建立天然构造裂缝三维模型；
S144：人工压裂裂缝三维模型；
步骤2：建立沿水平井轨迹空间的致密油气地质-工程耦合数据集；
步骤21：建立沿水平井轨迹空间的综合地质特征数据集；沿水平井轨迹空间的综合地质特征数据集在具体的实际处理中，利用建立的构造模型提取水平井轨迹穿越主力小层的长度、射孔段长度、平均埋深；依靠建立的岩相模型提取沿水平井轨迹穿越的岩相类型及每类岩相在整个水平段总所占的比例；依靠建立的储渗性、地化特性、含油气性和岩石力学参数模型提取沿水平井轨迹的储渗性、地化特性、含油气性和岩石力学参数特征；依靠建立的天然页理裂缝三维模型、天然构造裂缝三维模型和人工压裂裂缝三维模型提取沿水平井轨迹的天然页理裂缝、构造裂缝和人工压裂裂缝特征，构成完整的综合地质特征数据集；
步骤22：建立水平井工程特征数据集；实际中建立的水平井工程特征数据集会因水平井工况特征将随区域位置不同、技术水平差异而有所不同，但生产制度、压裂级数、压裂加液量、压裂加砂量、和单井正常工况天数是其中最重要的参数，由此建立工程特征数据集；
步骤23：构建地质-工程耦合数据集；以水平井为核心，将上述综合地质特征数据集与工程特征数据集耦合在一起，构建得到地质-工程耦合数据集；
步骤3：致密油气水平井产出特征数据提取及分级分类；依据研究工区开采技术经济现状与国家、企业相关技术经济标准，建立示范区水平井工况与产量的分级分类标准，完成对生产水平井产出特征的分级分类评价；
步骤4：致密油气水平井开采效果地质-工程耦合主控因素筛选及控制作用特征检测；
步骤41：致密油气水平井开采效果地质-工程耦合主控因素筛选；开采效果地质-工程耦合主控因素筛选过程中，将开展致密油气储层水平井地质-工程耦合数据集中每个参数与代表水平井产出特征的初期平均日产油数据间的相关拟合，从中筛选出地质-工程耦合数据集中相关系数高的参数，作为致密油气水平井开采效果的主控因素；
步骤42：致密油气水平井开采效果地质-工程耦合主控因素特征建立；致密油气水平井开采效果地质-工程耦合主控因素特征是根据水平井分级分类评价结果分析致密油气水平井各个地质-工程耦合主控因素对水平井开采效果的控制作用特征。
2.如权利要求1所述的一种地质工程三维耦合的致密油气水平井开采检测方法，其特征在于，所述步骤11还包括如下子步骤：
步骤111：采用直井岩相特征、岩性指示曲线、孔隙度指示曲线或含油气性指示曲线特征建立岩相-电相耦合原位分层模式，构建钻井井点位置处层组顶底面及层组内各小层界面原位分层格架；
步骤:12：利用合成记录方法建立时深转换关系，将勘探检测直井识别的层组顶底面原位深度信息投影到地震时间剖面上，建立致密油气储层主力产油层组顶底界面的井-震耦合关系；
步骤113：根据井-震耦合关系，在地震剖面上完成致密油气储层主力产油层组顶底界面追踪与时间数据提取；
步骤114：建立时深转换关系，将层组顶底界面时间数据转换为深度数据；
步骤115：将深度数据作为主输入，勘探检测直井的标高数据作为硬约束条件，采用多重网格逼近算法，勘探检测直井点处残差为零时，建立层组顶底面构造分布模型，形成致密油气储层层组空间原位格架。
3.如权利要求1所述的一种地质工程三维耦合的致密油气水平井开采检测方法，其特征在于，所述步骤12还包括如下子步骤：
步骤121：根据已建立的层组内各小层界面岩相-电相耦合原位分层模式，开展直井小层对比，提取各直井位置处的小层顶底面标高数据，建立层组内的小层格架；
步骤122：按照位置临近原则，选取距离小层顶面较近的层组顶或底面构造分布模型作为主输入，各小层顶面标高数据作为硬约束，采用多重网格逼近算法，直井点处残差为零时，构建小层顶面构造分布模型，形成致密油气储层小层空间分布趋势格架。
4.如权利要求1所述的一种地质工程三维耦合的致密油气水平井开采检测方法，其特征在于，所述步骤13还包括如下子步骤：
步骤131：根据水平井三维可视化比对，确定水平井轨迹与靶点小层顶底界面关系；
步骤132：参照小层格架模式，定量刻画沿水平井轨迹的靶点小层及其临近各个小层的顶底界面位置；
步骤133：提取位置标高形成水平井小层顶底面标高数据，与直井位置处的小层顶底面标高数据合并成新的数据集，同时利用已建立的小层顶底面构造分布模型作为趋势约束，构建新的基于直井+水平井的小层顶底面构造分布模型，形成致密油气储层小层空间原位构造模型。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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