CN117826257B - 一种油气二次运移通道的三维表征方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种油气二次运移通道的三维表征方法，包括以下步骤：S1：收集研究区的岩相地震反演数据，构建研究区岩相包括泥岩和砂岩的三维地质模型；S2：对平面泥岩数据进行岩相属性判断与更新；S3：对剖面泥岩数据进行岩相属性判断与更新；S4：加入断层数据，并根据砂体展布区域与断层的相交关系进行砂岩属性更新，获得与断层相交的三维地质模型四，与断层不相交的三维地质模型五；S5：对所述三维地质模型五中的砂体展布区域进行之字型连通判断；S6：获得所述研究区最终的三维地质模型；S7：判断研究区的油气二次运移通道。本发明能够更加精准地探索研究区域的油气运移通道，以及实现对于砂体连通性的判断，对油气开发提供更加准确的指导。

Description

一种油气二次运移通道的三维表征方法

技术领域

本发明涉及油田的油气二次运移通道技术领域，特别涉及一种油气二次运移通道的三维表征方法。

背景技术

油气二次运移是指油气由烃源岩层进入运载层后的所有运移过程，是油气成藏过程中最为重要的环节。油气的二次运移方向显示了其在疏导层中的行为，当遇到有利的封闭结构时，便形成油气储藏，因此对油气储藏的定位和开发具有至关重要的指导作用。而目前主流的油气二次运移通道表征方法采用的是二维模型，通过二维地质信息对油气二次运移的方向与优势通道进行综合分析。然而，二维平面分析仅仅考虑了油气在一个方向上的运移，存在着较大的局限性。因此，作为油气勘探中非常重要的一部分，油气二次运移通道的表征还存在着部分问题亟待解决。

目前，对油气二次运移通道的分析或表征主要包括以下三类方法：一是基于ArcGIS软件构建油气二次运移动力模型，以此模拟油气二次运移方向，以流体势梯度作为运移方向，其模拟结果呈现为二维栅格图；二是应用二维盆地模拟的方法，模拟了油气二次运移的演化历史，并基于研究区特征进行成藏条件综合对比；三是利用油气输导和二次运移的基本原理，结合盆地构造与地层特征，构建油气疏导和富集运输新模式。上述方法仅考虑了二维平面的空间特征以及油气的侧向运移，其表征方式仅限于二维平面，缺乏了对于三维空间信息的全面展示。而油气二次运移按方向分为垂向运移和侧向运移，局限于二维表征的油气二次运移通道的模拟往往会忽略油气在另一个方向上的运移对油气成藏所造成的影响。

发明内容

针对上述问题，本发明旨在提供一种油气二次运移通道的三维表征方法。

本发明的技术方案如下：

一种油气二次运移通道的三维表征方法，包括以下步骤：

S1：收集研究区的岩相地震反演数据，构建所述研究区的三维地质模型一；所述三维地质模型一根据岩相数据划分为若干个栅格，每个栅格只有一种岩相属性；所述岩相属性包括泥岩和砂岩；

S2：对所述三维地质模型一的平面泥岩数据进行岩相属性判断与更新，获得三维地质模型二；

S3：对所述三维地质模型二的剖面泥岩数据进行岩相属性判断与更新，获得三维地质模型三；

S4：对所述三维地质模型三加入断层数据，并根据砂体展布区域与断层的相交关系进行砂岩属性更新，获得与断层相交的三维地质模型四，与断层不相交的三维地质模型五；

S5：对所述三维地质模型五中的砂体展布区域进行之字型连通判断，并根据判断结果进行岩相属性更新，获得三维地质模型六；

S6：根据所述三维地质模型四和所述三维地质模型六，获得所述研究区最终的三维地质模型；

S7：根据所述最终的三维地质模型中各个栅格的岩相属性，判断所述研究区的油气二次运移通道。

作为优选，步骤S2中，对平面泥岩数据进行岩相属性判断与更新时：

若泥岩栅格前后左右的栅格均为砂岩，则将所述泥岩栅格的岩相属性更新为新值一；

若泥岩栅格前后左右的栅格不全为砂岩，则保持所述泥岩栅格的岩相属性不变。

作为优选，步骤S3中，对剖面泥岩数据进行岩相属性判断与更新时：

若泥岩栅格相邻上下层的栅格均为砂岩，则将所述泥岩栅格的岩相属性更新为新值一；

若泥岩栅格相邻上下层的栅格不全为砂岩，则保持所述泥岩栅格的岩相属性不变；

对步骤S2更新后的栅格进行如下判断与更新：

若更新栅格相邻上下层有任意一个栅格为泥岩，则将所述更新栅格的岩相属性更新为泥岩；

若更新栅格相邻上下层的栅格不存在泥岩，则保持所述更新栅格的岩相属性不变。

作为优选，步骤S4具体包括以下子步骤：

S41：根据所述三维地质模型三中各个砂岩的边界范围，将其拟合为连续的面数据一，并在所述三维地质模型三中引入断层数据，同时将其拟合为面数据二；

S42：根据3D相交判断，通过地理坐标和高程数据，筛选出与断层相交的各层的砂体面，并将其输出为中间三维地质模型；同时，将没有断层经过的砂体展布区域输出为所述三维地质模型五；

S43：将所述中间三维地质模型中有断层经过的离散砂体数据的岩相属性更新为新值二，没有断层经过的砂体区域，保持其岩相属性不变，获得所述三维地质模型四。

作为优选，步骤S5中，进行之字型连通判断，并根据判断结果进行岩相属性更新，具体包括以下子步骤：

对所述三维地质模型五中不同层的无断层经过的砂体区域，分析其上下相邻的层是否存在与其相交的砂体区域：

若存在，则再判断其相交的砂体面是否有断层经过：

若有，则其为之字型连通砂体，将其岩相属性更新为新值三；

若没有，则其为孤立性砂体，保持其岩相属性不变；

若不存在，则其为孤立性砂体，保持其岩相属性不变。

作为优选，步骤S7中，判断所述研究区的油气二次运移通道时：

所述最终的三维地质模型中通过步骤S4更新了岩相属性的区域，其为油气聚集概率最大的区域；

所述最终的三维地质模型中通过步骤S4更新了岩相属性的区域和步骤S5更新了岩相属性的区域连通性较好，油气能够在两个区域中运移；

所述最终的三维地质模型中通过步骤S2和步骤S3更新了岩相属性更新的区域为半连通区域，连通性较差；

所述最终的三维地质模型中岩相属性为砂体的区域为孤立型砂体区域，没有油气聚集也没有油气在该区域中运移；

所述最终的三维地质模型中岩相属性为泥岩的区域为非连通区域。

本发明的有益效果是：

本发明建立的最终的三维地质模型，其能够反映出断层经过的连续的砂体区域、模型内部砂体间的叠置关系、剖面上的接触关系等，使得本发明能够更加精准地实现对于砂体连通性的判断，以及探索研究区域的油气运移通道，对油气开发提供更加准确的指导。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明油气二次运移通道的三维表征方法的流程示意图；

图2为模型平面属性处理时半连通砂体的处理规则示意图；

图3为模型平面属性处理时不连通砂体的处理规则示意图；

图4为模型剖面属性处理时半连通砂体的处理规则示意图；

图5为模型剖面属性处理时不连通砂体的处理规则示意图；

图6为筛选断层经过砂体的流程示意图；

图7为之字型连通砂体判断示意图；

图8为一个具体实施例本发明的砂体连通性属性预测结果示意图；

图9为一个具体实施例本发明油气二次运移通道的三维表征结果示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的技术特征可以相互结合。需要指出的是，除非另有指明，本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。本发明公开使用的“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。

如图1-7所示，本发明提供一种油气二次运移通道的三维表征方法，包括以下步骤：

S1：收集研究区的岩相地震反演数据，构建所述研究区的三维地质模型一；所述三维地质模型一根据岩相数据划分为若干个栅格，每个栅格只有一种岩相属性；所述岩相属性包括泥岩和砂岩。

S2：对所述三维地质模型一的平面泥岩数据进行岩相属性判断与更新，获得三维地质模型二。

在一个具体的实施例中，对所述三维地质模型一的平面泥岩数据进行岩相属性判断与更新时：

若泥岩栅格前后左右的栅格均为砂岩，则将所述泥岩栅格的岩相属性更新为新值一；

若泥岩栅格前后左右的栅格不全为砂岩，则保持所述泥岩栅格的岩相属性不变。

需要说明的是，油气的运移一般是沿物源或垂直物源方向，因此，在上述实施例中，对平面岩相数据处理时，只考虑前后左右栅格的属性。

S3：对所述三维地质模型二的剖面泥岩数据进行岩相属性判断与更新，获得三维地质模型三。

在一个具体的实施例中，对所述三维地质模型二的剖面泥岩数据进行岩相属性判断与更新：

若泥岩栅格相邻上下层的栅格均为砂岩，则将所述泥岩栅格的岩相属性更新为新值一；

若泥岩栅格相邻上下层的栅格不全为砂岩，则保持所述泥岩栅格的岩相属性不变；

对步骤S2更新后的栅格进行如下判断与更新：

若更新栅格相邻上下层有任意一个栅格为泥岩，则将所述更新栅格的岩相属性更新为泥岩；

若更新栅格相邻上下层的栅格不存在泥岩，则保持所述更新栅格的岩相属性不变。

S4：对所述三维地质模型三加入断层数据，并根据砂体展布区域与断层的相交关系进行砂岩属性更新，获得与断层相交的三维地质模型四，与断层不相交的三维地质模型五。

在一个具体的实施例中，步骤S4具体包括以下子步骤：

S41：根据所述三维地质模型三中各个砂岩的边界范围，将其拟合为连续的面数据一，并在所述三维地质模型三中引入断层数据，同时将其拟合为面数据二；

S42：根据3D相交判断，通过地理坐标和高程数据，筛选出与断层相交的各层的砂体面，并将其输出为中间三维地质模型；同时，将没有断层经过的砂体展布区域输出为所述三维地质模型五；

S43：将所述中间三维地质模型中有断层经过的离散砂体数据的岩相属性更新为新值二，没有断层经过的砂体区域，保持其岩相属性不变，获得所述三维地质模型四。

需要说明的是，步骤S4主要是针对砂岩进行处理，因此，可选地，在步骤S41之前，可去除所述三维地质模型三中的泥岩和更新的岩相属性，只保留砂岩，然后再进行后续步骤；对应的，在生成所述三维地质模型五和所述三维地质模型四之前，需合并删除的泥岩和更新的岩相属性，然后再进行输出，使得输出的模型既有砂岩又有泥岩以及更新的岩相属性。

S5：对所述三维地质模型五中的砂体展布区域进行之字型连通判断，并根据判断结果进行岩相属性更新，获得三维地质模型六。

在一个具体的实施例中，进行之字型连通判断，并根据判断结果进行岩相属性更新具体包括以下子步骤：

对所述三维地质模型五中不同层的无断层经过的砂体区域，分析其上下相邻的层是否存在与其相交的砂体区域：

若存在，则再判断其相交的砂体面是否有断层经过：

若有，则其为之字型连通砂体，将其岩相属性更新为新值三；

若没有，则其为孤立性砂体，保持其岩相属性不变；

若不存在，则其为孤立性砂体，保持其岩相属性不变。

S6：根据所述三维地质模型四和所述三维地质模型六，获得所述研究区最终的三维地质模型。

S7：根据所述最终的三维地质模型中各个栅格的岩相属性，判断所述研究区的油气二次运移通道。

在一个具体的实施例中，判断所述研究区的油气二次运移通道时：

所述最终的三维地质模型中通过步骤S4更新了岩相属性的区域，其为油气聚集概率最大的区域；

所述最终的三维地质模型中通过步骤S4更新了岩相属性的区域和步骤S5更新了岩相属性的区域连通性较好，油气能够在两个区域中运移；

所述最终的三维地质模型中通过步骤S2和步骤S3更新了岩相属性更新的区域为半连通区域，连通性较差；

所述最终的三维地质模型中岩相属性为砂体的区域为孤立型砂体区域，没有油气聚集也没有油气在该区域中运移；

所述最终的三维地质模型中岩相属性为泥岩的区域为非连通区域。

在一个具体的实施例中，以某研究区为例，采用本发明所述油气二次运移通道的三维表征方法表征其油气二次运移通道。在本实施例中，所述砂岩的属性值为1，所述泥岩的属性值为2，所述新值一的属性值为3，所述新值二的属性值为0，所述新值三的属性值为5，本实施例的岩相属性判断结果如图8所示，油气二次运移通道如图9所示。图8中，颜色最深的部分为属性值为0的有断层经过的砂体区域；颜色第二深的部分为属性值为5的之字型连通区域；深灰色(颜色第三深)的区域为属性值为1的孤立型砂体；颜色最浅区域为属性值为3的半连通的泥岩区域；浅灰色的区域(颜色第四深)为属性值为2的泥岩区域。

本实施例的判断结果为：属性值为0的区域为油气聚集概率最大的区域；属性值为0和5的区域连通性较好，且油气能够在两个区域中运移；属性值为3的区域为半连通区域，连通性较差；属性值为1的区域为孤立型砂体区域，没有油气聚集也没有油气在该区域中运移；属性值为2的区域为泥岩区域，为非连通区域。

综上所述，三维空间的疏导特征研究和空间表征对于油气运移路径的研究至关重要，在三维模型上分析油气在垂向和侧向的运移，对油气二次运移通道进行表征，较二维模型更加符合地质特征，其表征结果更为准确，对于指导油气藏勘探更为有益。本发明结合研究区的地质环境，通过综合分析油气在垂向和侧向上的二次运移规律，从而为指导油气藏的勘探提供关键信息，提高勘探成功率。与现有技术相比，本发明具有显著的进步。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (4)

1.一种油气二次运移通道的三维表征方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：收集研究区的岩相地震反演数据，构建所述研究区的三维地质模型一；所述三维地质模型一根据岩相数据划分为若干个栅格，每个栅格只有一种岩相属性；所述岩相属性包括泥岩和砂岩；

S2：对所述三维地质模型一的平面泥岩数据进行岩相属性判断与更新，获得三维地质模型二；

S3：对所述三维地质模型二的剖面泥岩数据进行岩相属性判断与更新，获得三维地质模型三；

S4：对所述三维地质模型三加入断层数据，并根据砂体展布区域与断层的相交关系进行砂岩属性更新，获得与断层相交的三维地质模型四，与断层不相交的三维地质模型五；

S5：对所述三维地质模型五中的砂体展布区域进行之字型连通判断，并根据判断结果进行岩相属性更新，获得三维地质模型六；

S6：根据所述三维地质模型四和所述三维地质模型六，获得所述研究区最终的三维地质模型；

S7：根据所述最终的三维地质模型中各个栅格的岩相属性，判断所述研究区的油气二次运移通道；

步骤S4具体包括以下子步骤：

S41：将所述三维地质模型三中各个砂岩的边界范围拟合为连续的面数据一；同时在所述三维地质模型三中引入断层数据，并将其拟合为面数据二；

S42：通过地理坐标和高程数据，根据3D相交进行判断，筛选出与断层相交的各层的砂体面，并将其输出为中间三维地质模型；同时，将没有断层经过的砂体展布区域输出为所述三维地质模型五；

S43：将所述中间三维地质模型中有断层经过的离散砂体数据的岩相属性更新为新值二，没有断层经过的砂体区域，保持其岩相属性不变，获得所述三维地质模型四；

步骤S5中，进行之字型连通判断，并根据判断结果进行岩相属性更新，具体包括以下子步骤：

对所述三维地质模型五中不同层的无断层经过的砂体区域，分析其上下相邻的层是否存在与其相交的砂体区域：

若存在，则再判断与其相交的砂体面是否有断层经过：

若有，则其为之字型连通砂体，将其岩相属性更新为新值三；

若没有，则其为孤立性砂体，保持其岩相属性不变；

若不存在，则其为孤立性砂体，保持其岩相属性不变。

2.根据权利要求1所述的油气二次运移通道的三维表征方法，其特征在于，步骤S2中，对平面泥岩数据进行岩相属性判断与更新时：

若泥岩栅格前后左右的栅格均为砂岩，则将所述泥岩栅格的岩相属性更新为新值一；

若泥岩栅格前后左右的栅格不全为砂岩，则保持所述泥岩栅格的岩相属性不变。

3.根据权利要求1所述的油气二次运移通道的三维表征方法，其特征在于，步骤S3中，对剖面泥岩数据进行岩相属性判断与更新时：

若泥岩栅格相邻上下层的栅格均为砂岩，则将所述泥岩栅格的岩相属性更新为新值一；

若泥岩栅格相邻上下层的栅格不全为砂岩，则保持所述泥岩栅格的岩相属性不变；

对步骤S2更新后的栅格进行如下判断与更新：

若更新栅格相邻上下层有任意一个栅格为泥岩，则将所述更新栅格的岩相属性更新为泥岩；

若更新栅格相邻上下层的栅格不存在泥岩，则保持所述更新栅格的岩相属性不变。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的油气二次运移通道的三维表征方法，其特征在于，步骤S7中，判断所述研究区的油气二次运移通道时：

所述最终的三维地质模型中通过步骤S4更新了岩相属性的区域，其为油气聚集概率最大的区域；

所述最终的三维地质模型中通过步骤S4更新了岩相属性的区域和步骤S5更新了岩相属性的区域连通性较好，油气能够在两个区域中运移；

所述最终的三维地质模型中通过步骤S2和步骤S3更新了岩相属性更新的区域为半连通区域，连通性较差；

所述最终的三维地质模型中岩相属性为砂体的区域为孤立型砂体区域，没有油气聚集也没有油气在该区域中运移；

所述最终的三维地质模型中岩相属性为泥岩的区域为非连通区域。