碳酸盐岩孔隙度预测新方法在珠江口盆地的应用.pdf

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1、ISSN1009—2722CN37-1475／P海洋地质前沿MarineGeologyFrontiers第33卷第10期V0133No10文章编号：1009—2722(2017)10—0049—08碳酸盐岩孔隙度预测新方法在珠江口盆地的应用张志伟，何敏，陈胜红，陈兆明，徐超，袁才(中海石油(中国)有限公司深圳分公司，深圳518054)摘要：孔隙度是油气勘探中储层预测、储层描述、储量估算和油气藏综合研究的一个重要评价参数，它的准确求取是一项非常重要的关键性技术。碳酸盐岩非均质性强，横向变化大，其孔隙度预测一直是个难题。常规方法对孔隙度进行计算存在精度不高、物理意义不明确等

2、问题，常常不能满足油气勘探开发需求。因此，通过对Gassmann方程合理简化并引入Eshelby--Walsh干燥岩石椭球包体近似公式，推导出包含岩石孔隙结构参数、饱和岩石压缩系数与岩石基质压缩系数3个参数的计算孔隙度新公式，然后通过测井交汇图技术和叠前弹性参数反演技术，将其转化为与碳酸盐岩孔隙结构和纵横波速度、密度有关的具体计算公式。同时考虑到不同相带对碳酸盐岩储层孔隙结构的影响，故分相带对新方法进行了应用。结果表明，基于碳酸盐岩孔隙结构的孔隙度预测方法的精度高于常规方法。关键词：碳酸盐岩孔隙度；Gassmann方程；Eshelby--Walsh方程；孔隙结构参数；叠

3、前弹性参数反演中图分类号：TE311+．2文献标识码：ADOI：10．16028／j．10092722．2017．10006孔隙度是油气勘探中储层预测、储层描述、储量估算和油气藏综合研究的重要参数之一，它的准确求取是一项非常重要的关键性技术。当遇到岩性比较单一，横向变化不大的研究区，通常有人采用Raymer方程或者Wyllie时问平均方程通过线性方法进行预测，但是这种方法对于孔隙类型多样、横向变化快、非均一性强的碳酸盐岩储层来说就不适用了[1]。诚然，还有一种常用的非线性方法，就是基于地震单属性或者多属性，从测井或者有限的岩样统计出发，建立地震属性与孔隙度收稿日期：20

4、17—05—30基金项目：“十三五”国家科技重大专项课题“南海东部海域勘探新领域及关键技术”(2016ZX05024—004)作者简介：张志伟(1982一)，男，硕士，工程师，主要从事地球物理解释、地震反演与储层预测方面的研究工作．E—mail：zhang—zhw5@cnooc．corn之间的关系，通过神经网络法、多元线性回归法、随机模拟法等多种非线性方法反演出孔隙度，但是这种方法很少考虑到影响孔隙度的内在因素，使得其物理意义不明确，并且计算精度也不稳定。碳酸盐岩易溶性和非均质性较强，其孔隙空间变化复杂，样式多样，横向上变化迅速，与常规的碎屑岩相比，孔隙结构差异很大，导

5、致其地球物理特征也有着很大的区别。因此，岩石弹性性质很大程度上受到岩石结构的影响，尤其是在进行碳酸盐岩储层孑L隙度预测时，充分研究碳酸盐岩岩石内部结构和组分就显得非常重要。本文通过对Gassmann方程的合理简化并引入Eshelby--Walsh干燥岩石椭球包体近似公式，然后通过测井交汇图技术和叠前弹性参数反演技术将其转化为与碳酸盐岩孔隙结构和纵横波速度、密度有关的具体计算公式，同时还考虑了不同相带对碳酸50MarineGeologyFrontiers海洋地质前沿2017年10月盐岩孑L隙结构的影响。在此基础上，应用上述方法对南海北部珠江口盆地惠州工区珠江组碳酸盐岩地层

6、进行了孔隙度预测，取得的研究结果与实际钻井成果吻合较好，实践证明，基于碳酸盐岩孔隙结构的孔隙度预测方法的精度高于常规方法E1一引。1基于孑L隙结构的孔隙度计算方法目前通常用Gassman方程来描述双相介质，另外结合Eshelby椭球包体裂缝理论，在合理的假设前提下建立了基于压缩系数的一个比较实用的新方程：一1一面币1十丽而1p-fl=(1)胚一B。(届一且)叩⋯式中卢、体、陆、伟、叩分别为储层的孔隙度、孑L隙流体的压缩系数、含流体双相介质的基质(骨架)压缩系数、饱含孔隙流体岩石的有效压缩系数、干燥(含空气)岩石的压缩系数口]。在含流体双相介质岩石中，考虑到油气水的压缩系

7、数一般大于岩石基质(骨架)的压缩系数，对于一般原油的口，则为1000～2500)×10‘6MPa。1之间，即席≥500×10。6MPa。1[3]，对气体而言，卢趋于无穷大，而岩石骨架的压缩系数犀一般在15x10“MPal左右，因此可得近似关系式风一伍≈佛，这种近似有较高的精度，误差一般低于1％，将其带入式(1)可以简化为[3]』。一上牟上fl-fl=陆一0s8p_r}(2)式(2)不仅适合一般的岩石类型，而且更适合于碳酸盐岩，因为根据Mavko等[43的研究，碳酸盐岩的风较碎屑岩的值低得多，更满足式(2)的近似条件。引入由Walsh[5]