岩溶相控多尺度碳酸盐岩缝洞储集体二步法建模新技术

 以塔河碳酸盐岩缝洞型油藏为原型,研究并形成了岩溶相控多尺度缝洞储集体二步法建模新技术,即在古岩溶发育模式控制下,采用二步法建模:第1步建立4个单一类型储集体离散分布模型,利用地震识别的大型溶洞和大尺度裂缝,通过确定性建模方法,建立离散大型溶洞模型和离散大尺度裂缝模型;在岩溶相控约束下,基于溶洞发育概率体和井间裂缝发育概率体,采用随机模拟多属性协同模拟方法,建立溶蚀孔洞模型和小尺度离散裂缝模型;第2步采用同位条件赋值算法,将4个单一类型模型融合成多尺度离散缝洞储集体三维分布模型。该模型在三维空间定量表征了缝洞储集体的展布特征,为油田开发奠定了坚实的地质基础。     

塔河油田古岩溶储集体三维建模

通过对古岩溶储层建模方法适用性的分析,从加强古岩溶储集体发育模式在建模中的约束作用的角度出发,探索一套"垂向划带、平面分区、断裂优先"的古岩溶储集体三维展布建模方法,将此方法应用于塔河油田4区奥陶系油藏三维建模,并说明该方法的基本步骤,包括单井储集体识别与垂向划带,岩溶古地貌恢复与平面分区,地震约束数据的选用,建模算法与地质统计分析。研究表明:塔河油田4区奥陶系垂向上可以划分为表层岩溶带、垂直渗流溶蚀带、径流溶蚀带及潜流溶蚀带,平面上可分为岩溶高地、岩溶斜坡、岩溶洼地3类岩溶古地貌;古岩溶储集体发育与地震相干体具有较好的概率相关关系;基于"垂向划带、平面分区、断裂优先"方法建立的储集体三维模型与油田生产实践相符。     

塔河油田岩溶型碳酸盐岩缝洞结构研究

塔北隆起奥陶系碳酸盐岩经过上亿年的岩溶作用形成了纵横交错的溶洞和裂缝,成为复杂的储集体,位于该隆起中心部位的塔河油田就是在这样的储集体内发现了上十亿吨的石油储量。针对缝洞成因及其空间展布问题,通过对现代岩溶和古岩溶的地质考察,精细分析研究区地质、测井和地震等资料,提出表层岩溶带、渗流岩溶带和径流岩溶带划分方案,并且定义出每个岩溶带缝洞成因类型及其发育特征,建立缝洞结构模式;同时分析不同岩溶带缝洞充填物性质,为岩溶型碳酸盐岩储集空间描述和预测提供了理论依据。     

塔河油田奥陶系碳酸盐岩溶洞型储集体识别及定量表征

采用井震联合、动静结合手段,识别出塔河奥陶系碳酸盐岩溶洞型储集体21个缝洞单元,并根据缝洞单元储量规模和天然能量进行分类评价;整合井震资料,采用协同序贯指示模拟方法,建立塔河油田溶洞储集体的三维展布模型。结果表明:溶洞型储集体是塔河油田最主要的储集类型,钻录井过程中出现严重井漏、放空和钻时降至极低是识别大型溶洞的重要标志;"串珠状反射+波阻抗高异常"为溶洞型储集体的典型地震响应特征,据此可以定性预测井间溶洞展布;融合反射能量体和高精度相干体能定量预测井间溶洞展布。     

湖南地区岩溶分布特征及其发育模式

以湖南地区上元古界—中生界碳酸盐岩(灰岩、云质灰岩、白云岩)表生岩溶为例,在地理-地质特征分析的基础上,系统研究该区的典型岩溶现象类型及分布特征,总结岩溶分布规律及岩溶发育模式,并建立断裂-溶缝带控制的岩溶发育模式和多组裂缝控制的大型溶洞发育模式。结果表明,湖南地区岩溶现象类型繁多,其中地表断裂岩溶最为普遍,依据断裂溶蚀形成的沟谷宽度与深度等特征,将其划分为细小溶蚀裂隙、小型溶缝、中型溶缝、大型溶缝与断溶谷,它们构成地表岩溶的断溶-溶缝序列。湖南地区岩溶主要分布在湘西北、湘中与湘东南,其中地表出露位置高的断裂(带)附近、特定的断裂带结构发育区和多组裂缝发育区往往是岩溶集中分布区。     

塔河七区溶洞储集体发育特征及物性建模

为解决塔河七区T607单元井资料较少、溶洞储集体内部物性参数分布规律不明的问题,提出了以充填模式为指导的概率函数约束建模方法。在溶洞储集体识别的基础上,分析其充填物特征,总结充填模式,并以此为指导构建概率函数,从而约束孔隙度建模过程。研究结果表明,T607单元共发育地下河型溶洞及孤立型溶洞两类储集体,前者在平面上延伸较长,而后者则在垂向上分布较广;地下河型溶洞主要发育搬运型砾岩、搬运型砂岩等充填物,孔隙度曲线垂向呈现"叠置漏斗型",孤立型溶洞主要发育混杂角砾岩充填物,孔隙度曲线垂向上呈现粗略"箱型";结合建模结果,认为控制洞穴储集体的关键参数为其充填特征及规模。     

塔河油田4区岩溶缝洞型储层及其控制因素*

塔河油田4区下奥陶统碳酸盐岩储层以溶洞、溶孔和裂缝为主,溶洞是最有效的储集体,裂缝次之。基质孔渗性极差,难以构成有效的储集空间。受海西早期构造运动的影响,研究区发育北北东、北北西以及北东向3个方向的裂缝。综合岩芯岩溶特征描述、电子探针元素分析以及同位素分析等方面的研究,发现研究区发育4期岩溶作用,其中加里东中晚期与海西早期的岩溶作用对研究区溶洞的形成起到了重要的控制作用。岩溶地貌控制了缝洞型储集体的分布,处在不同岩溶相带的古水系对缝洞体形态产生影响,断裂及其伴生裂缝增加了地表水及地下水与碳酸盐岩的接触面积和溶蚀范围,使得研究区内放空漏失井90%集中在断裂带附近,断裂带是裂缝与岩溶发育的密集带。     

断裂对石马山地区岩溶发育的控制

为了明确不同性质断裂对岩溶发育的控制规律,以石马山地区为例,通过野外地质考察,采集断层、裂缝、溶洞及溶缝相关地质参数和图像数据,并辅以三维激光扫描技术,结合前人研究分析研究区断裂发育特征和岩溶发育特征,探讨不同性质断裂控制下岩溶发育的特点和规律,并建立相应的断裂控岩溶发育模式.结果表明:压性断层沿着上盘裂缝带可形成一定...     

塔河缝洞型油藏溶洞相多点统计学建模方法

塔河油田奥陶系缝洞型碳酸盐岩储集空间多样,非均质性极强,其储集体发育并非受控于沉积相,而是受控于构造岩溶作用,因此常规储层建模思路和方法很难适用。在缝洞单元研究的基础上提出了岩溶相的概念,进行了单井岩溶相划分,通过训练图像建立了溶洞相模式,采用多点统计学方法模拟了溶洞相分布,以岩相分布模型作为约束,利用序贯算法实现了溶洞相孔隙定量建模,为此类油藏的储层建模和剩余油研究提供了有效手段。     

缝洞型油藏储集体分类建模方法研究

为了表征缝洞型碳酸盐岩油藏储集体类型多样、尺度差异大、空间分布规律复杂的特征,采用"分级分类、岩溶相控、多类型融合"的方法,分别对不同类型缝洞储集体的规模大小、外部几何形态及内部属性特征进行建模,建立了基于岩溶成因的融合原则,实现了不同类型缝洞储集体的融合,并通过新钻井验证了模型可靠性。结果表明,该方法适用于此类强非均质性油藏的地质建模,能够有效表征不同类型储集体及属性参数的空间分布特征。基于模型,细化了XX单元的储量构成,其中,溶洞储量占63.1%,溶蚀孔洞储量占34.5%,大尺度裂缝储量占2.4%。该模型在油藏数值模拟中取得了较好的拟合效果和模拟结果。     

基于绕射波的碳酸盐岩储层缝洞识别方法及应用

在塔里木盆地北部奥陶系碳酸盐岩储层中,沿断裂发育的溶洞和裂缝是重要的油气储集空间.因此,对于缝洞型油藏的地震识别关键在于断裂、裂缝和溶洞的刻画.溶洞和裂缝等储集空间存在形态多样性、多尺度性和非规则性,导致其地震响应通常表现为复杂的绕射波特征.基于绕射波的识别方法可从地震数据中去除反射波,只利用地震波场中的绕射信息进行分析.为此,首先基于平面波破坏滤波和均值滤波技术,从常规反射波数据中分离出绕射波数据;然后对比了不同分离程度的绕射波数据对溶洞的刻画能力;最后基于绕射波实际资料,对比分析相干属性和最大似然属性对断裂和裂缝的识别能力.实际资料的应用表明,绕射波信息能够有效地识别溶洞、小尺度断裂和裂缝等地质体,对碳酸盐岩缝洞型油气藏研究具有重要意义.     

南宁地铁4号线岩溶发育特征及处治技术

随着我国轨道交通建设的快速发展,城市地铁越来越多,修建过程中各种工程问题逐步显现。我国南方地区岩溶较为发育,给轨道交通的安全建设带来了一些工程难题,岩溶的处治技术成为近几年的研究热点。为了解决南宁地铁4号线岩溶带来的工程难题,通过地质勘察手段探明了岩溶分布规律,基于地质勘察资料分析了南宁地铁4号线岩溶发育规律,采用钻芯和室内试验确定了地层及溶洞的物理力学参数,结合有限元软件Midas GTS确定了溶洞与地铁车站、盾构隧道的安全距离,提出了岩溶区轨道交通溶洞处治范围及处治措施,并对溶洞处治区域进行取芯,通过室内试验研究了岩溶处治效果。研究结果表明,南宁地铁4号线岩溶总体上中等发育;车站区域溶洞基本上分布于底板下10m范围内,盾构隧道区域溶洞基本位于底板以及底板以下10m范围内;不同位置不同尺寸的溶洞塑性区不同,溶洞洞高越大塑性区越大,需要的安全距离越大;采用注浆加固方案是合理的,检测结果验证了其合理性。可为岩溶区地铁车站及盾构隧道溶洞处治提供参考。     

鄂尔多斯盆地塔巴庙地区奥陶系风化壳岩溶相特征

鄂尔多斯盆地北部东段塔巴庙地区奥陶系风化壳岩溶作用过甚 ,破坏了地层的连续性及储集性能 ,是导致该区风化壳气藏勘探效果不佳的主要原因之一。根据研究区内钻井岩心及电测资料 ,可从风化壳中鉴别出 6种岩溶相。壳面堆积相为混杂堆积角砾岩 ,分布有限 ,物性很差 ,不可能成为储层或气层 ;洞顶相为镶嵌角砾或微 -粉晶云岩 ,溶蚀缝洞发育 ,是优良的储层或气层 ;洞底相为暗色灰岩 ,局部发育溶蚀缝洞 ,是潜在的储层或气层 ;隔层相为微 -粉晶云岩 ,亦为裂缝 -孔隙性储层或气层 ;坍塌相角砾云岩 ,成分单一 ,物性多变 ,也是一种潜在的储层或气层 ;洞穴充填相主要是泥质角砾岩 ,甚至出现泥岩 ,物性很差 ,难成储层或气层     

广清高速改扩建工程桩基溶洞顶板稳定性研究

针对广清高速公路改扩建工程,选取两个典型桥梁桩基存在下伏溶洞工点,构建溶洞地质概化模型。采用理论分析和数值模拟方法研究桩基溶洞顶板的稳定性,以便为岩溶区桩基设计、施工提供依据。通过规范方法确定桩底作用在溶洞顶板上的荷载,通过成层地基和地应力计算方法计算上覆岩土层作用在顶板上的自重应力。对溶洞顶板分别进行抗冲切、抗剪切、抗弯验算,分别求出稳定系数和桩底竖向极限荷载。运用ANSYS数值模拟方法,对顶板位移、第一主应力和塑性应变进行分析,计算得出桩底竖向极限荷载。理论分析与数值模拟结果对比表明桩基溶洞顶板处于稳定状态,抗剪切、抗弯验算是桩基下溶洞顶板稳定性分析的主要验算指标。     

洞穴环境与洞穴旅游

喀斯特洞穴是喀斯特地貌的重要组成部分,在地质营力溶蚀,侵蚀和崩塌作用下形成。由于地质构造,岩性及气候的复杂性,地表、地下洞穴形态复杂,类型多样,构成高品位的旅游资源,具有重要开发价值。从洞穴的地质地貌,大气圈、生物圈、水文方面讨论,评价洞穴资源的价值。     

高密度电法对不同溶洞探测效果模拟

在高密度电法勘探中,不同性质的溶洞其反演电阻率特征有差异,往往会导致实际勘探出现困难。根据实际地质情况建立了三个溶洞模型:充水型溶洞、充泥型溶洞及未充填型溶洞。对三个溶洞模型进行数值模拟,对比了不同模型的地电响应特征;然后对每个溶洞模型表面增加一层破碎状溶壳,分析了溶壳对溶洞正反演结果的影响;最后将实际资料与数值模型结果对比分析,进而解释了实际资料中溶洞异常特征产生的原因。结果表明:充填型溶洞在反演结果中的反应比未充填型溶洞灵敏很多,破碎状溶壳对未充填型溶洞探测效果的影响远大于充填型溶洞,破碎状溶壳包围的空洞在反演结果中表现的异常形态不明显,在野外实际探测中很难准确探测。