模糊物元分析方法在潜山储层有效性评价中的应用

引用本文

张文颖, 袁胜斌, 刘畅. 模糊物元分析方法在潜山储层有效性评价中的应用[J]. 录井工程, 2024,35(3): 45-51.
ZHANG Wenying, YUAN Shengbin, LIU Chang. Application of fuzzy matter-element analysis method to evaluation of reservoir effectiveness in buried hills[J]. Mud Logging Engineering, 2024,35(3): 45-51.
Doi:10.3969/j.issn.1672-9803.2024.03.007 复制到剪切板

Permissions

《录井工程》杂志社所有

模糊物元分析方法在潜山储层有效性评价中的应用

张文颖, 袁胜斌, 刘畅

中法渤海地质服务有限公司

作者简介：张文颖工程师,1987年生,2011年毕业于中国石油大学（华东）固体地球物理学专业,硕士学位,现在中法渤海地质服务有限公司从事录井解释评价工作。通信地址：300450 天津市滨海新区开发区信环西路19号天河科技园1号楼7层。电话：13920289356。E-mail：zhangwy@cfbgc.com

收稿日期: 2024-07-11

摘要

海洋勘探中潜山油气藏勘探技术的提高和突破,对录井在储层有效性评价方面提出更高标准的需求——潜山储层解释评价精细化和定量化。潜山储层的地质录井解释评价也面临数据多样化而使定性评价难度增大的问题,目前储层可靠性评估手段无法实现将多个地质录井数据降维,采用模糊物元分析法对气测录井、三维定量荧光录井、元素录井、衍射录井等多参数进行融合评价,可将多维降至一维,综合评价储层的物性和含油气性;依据工程录井参数的机械比能、机械比能基值引入孔缝指数,用其表征潜山储层的物性;最终通过模糊物元的综合评价指标和孔缝指数交会,将储层有效性的标准定量化,给潜山储层有效性评价提供一种新的方法。将该评价方法在某区块新钻井进行应用,取得了较好的应用效果。

关键词: 多元录井; 潜山储层有效性; 孔缝指数; 评价指标; 模糊物元分析

中图分类号:TE132.1 文献标志码:A

Application of fuzzy matter-element analysis method to evaluation of reservoir effectiveness in buried hills

ZHANG Wenying, YUAN Shengbin, LIU Chang

China France Bohai Geoservices Co.,Ltd., Tianjin 300450, China

Abstract

The improvement and breakthrough of the exploration technology of buried hill oil-gas pool in marine exploration put forward higher requirements for mud logging in reservoir effectiveness evaluation, that is, the buried hill reservoir interpretation and evaluation are fine and quantified. The geological logging interpretation and evaluation of buried hill reservoirs also faces the problem of increasing the difficulty of qualitative evaluation due to the diversity of data. Currently, reservoir reliability assessment methods cannot achieve dimensionality reduction of multiple geological logging data.The fuzzy matter-element analysis method is used to conduct fusion evaluation of multiple parameters from gas logging, three-dimensional quantitative fluorescence logging, element logging, diffraction logging, etc., which can reduce the multidimensional to the one-dimensional and comprehensively evaluate the physical properties and oil-gas potential of the reservoirs. According to the mechanical specific energy and mechanical specific energy base values of engineering logging parameters, the vuggy-fracture index is introduced to characterize the physical properties of buried hill reservoirs. Finally, the standards of reservoir effectiveness are quantified by intersecting the comprehensive evaluation indicator of the fuzzy matter-element and the vuggy-fracture index, which provides a new method for reservoir effectiveness evaluation in buried hills. The application of this evaluation method in new drilling wells in a certain block has obtained good results.

Keyword: multivariate logging; buried hill reservoir effectiveness; vuggy-fracture index; evaluation indicator; fuzzy matter-element analysis

文章图片

0 引言

近年来, 随着海上各油田浅层勘探程度越来越高, 勘探目标向中深部地层转变, 而渤海湾盆地和珠江口盆地的渤中13-2、渤中19-6、渤中26-6、惠州26-6等大型深层潜山油气藏的发现, 使潜山勘探成为海洋石油勘探开发的重点^{[1, 2, 3]}。潜山油气储集空间主要是裂缝, 而裂缝的产生受岩石成分、构造位置、断裂活动、风化剥蚀程度等多种地质因素影响, 潜山裂缝是非均匀发育的^[4]。潜山勘探受深度条件、储层横向变化等因素影响, 勘探难度大, 给随钻评价也带来了新的难题, 在随钻阶段建立快速有效的潜山储层评价方法尤为有意义。

谭忠健等^[5]从岩石理论研究入手, 构建了变质岩潜山储层有效性录井综合评价技术和定性评价标准; 李辉等^[6]通过声波时差和微钻头实验方法得到声波时差和机械比能值, 进而采用物性指数和储层孔隙度的解释评价模式来评价渤海油田变质岩潜山储层; 熊亭等^[7]采用惠州26-6构造综合录井地质参数和工程参数建立了中生界潜山缝洞型储层有效性录井评价标准; 唐杨^[8]对潜山裂缝型储层进行测井裂缝识别、裂缝相关参数计算及裂缝有效性评价, 提出了多因子、分级次的裂缝参数有效性评价方法; 李雄炎等^[9]从潜山裂缝型储层的岩石矿物特征、储层物性分布和储集空间结构出发, 结合裂缝类型、密度、有效性等方面的综合评价, 建立海上潜山裂缝型储层测井评价技术体系。以上潜山储层有效性评价方法或标准, 或是区块评价方法或是定性评价, 无法从定量方面评价潜山储层。

储层有效性包括两个方面, 一是储层发育程度, 二是流体性质。潜山储层储集性、含油气性双优的储层才是有效储层。随钻阶段进行储层解释过程中, 单一录井数据或多元数据能否评价储层有效性, 没有绝对分明的界限, 存在模糊性^[10]。为此本文基于模糊逻辑的多元参数融合方法, 依据物元分析理论, 通过建立录井参数物元矩阵, 计算关联函数物元矩阵后确定权重, 最终得到关联度矩阵, 依据关联度得到一个定量的模糊物元综合评价指标; 依据工程录井参数的机械比能、机械比能基值提出孔缝指数, 用其表征潜山储层的物性; 最后用孔缝指数和模糊物元综合评价指标交会, 定量评价潜山储层有效性。该方法具有普适性, 可以依据不同研究区块选取与之相适应的参数, 进而建立随钻潜山储层有效性评价标准。

1 模糊物元有效性综合评价

随着大数据和人工智能的发展, 主成分分析、支持向量机、神经网络等机器学习方法也应用到随钻物性解释中。模糊物元在市政和生态环境领域应用比较广泛, 谢国根等^[11]在石油勘探领域使用这个评价方法, 并成功应用到页岩气有利区评价中。录井参数之间与储层有效性的评价存在不确定性, 本文将模糊数学与物元分析结合, 将其应用到多元录井储层评价中, 通过能表征储层物性和含油气性的录井参数计算权重模糊物元, 最终可以得到对应录井参数的权重复合物元评价指标, 进而评价潜山储层有效性。

1.1 模糊物元分析法

物元分析是一种多元统计分析的综合评价方法, 可以处理模型中的复杂关系。物元分析的步骤包括确定评价指标体系、计算关联度矩阵、建立指标权重, 最终得到模糊复合物元综合评价指标来分析和评价事物^[12]。

1.1.1 评价指标体系

若有m个事物, 用n个共同特征C₁, C₂, …, C_n和对应的模糊量大小X_j₁, X_j₂, …, X_jn（j=1, 2, …, m）共同来表征这个事物, 称之为m个事物的n维复合物元, 表达式如下：

$R_{mn} = [\begin{matrix} M_{1} & M_{2} & \dots & M_{m} \\ C_{1} & X_{11} & X_{21} & \dots & X_{m 1} \\ C_{2} & X_{12} & X_{22} & \dots & X_{m 2} \\ \dots & \dots & \dots & \dots & \dots \\ C_{n} & X_{1 n} & X_{2 n} & \dots & X_{mn} \end{matrix}]$ （1）

式中：R_mn为m个事物的n维复合物元; C_i（i=1, 2, …, n）为事物的共同特征; M_j（j=1, 2, …, m）为第j个事物; X_ji为第j个事物的第i个特征相应的量值。

1.1.2 关联度矩阵及复合模糊物元

关联函数是用代数式来描述可拓集合量值的函数, 记为ξ （x）; 当关联函数中确知某一特定值为X_ji时, 就可计算出相应的函数值, 称此函数值为关联系数, 记为ξ _ji; 由于关联函数与隶属函数等价, 故关联系数可由隶属函数值加以确定, 因而有：

ξ _ji=μ _ji=μ （X_ji）（2）

式中：ξ _ji为第j个比较事物与标准事物间第i项特征指标的关联系数; μ _ji为隶属度。

本文采用越大越优型隶属度函数, 即：

${{\mu }_{ji}}=\frac{{{X}_{ji}}-\min ({{X}_{ji}})}{\ \ \ \ \ \max ({{X}_{ji}})-\min ({{X}_{ji}})\ \ \ \ \ \ }$（3）

由公式（1）-（3）计算关联系数复合模糊物元, 记为R_ξ：

$R_{ξ} = [\begin{matrix} M_{1} & M_{2} & \dots & M_{m} \\ C_{1} & ξ_{11} & ξ_{21} & \dots & ξ_{m 1} \\ C_{2} & ξ_{12} & ξ_{22} & \dots & ξ_{m 2} \\ \dots & \dots & \dots & \dots & \dots \\ C_{n} & ξ_{1 n} & ξ_{2 n} & \dots & ξ_{mn} \end{matrix}]$ （4）

1.1.3 模糊物元权重求取

采用求和归一法确定权重模糊物元, 主要有以下4个步骤：

（1）计算各关联系数的算术平均值：

$\begin{matrix} {{C}_{1}} \frac{1}{m}{{\xi }_{11}}+{{\xi }_{21}}+\ldots +{{\xi }_{m1}}=\frac{1}{m}\underset{j=1}{\overset{m}{\mathop \sum }}\,{{\xi }_{j1}} \\ {{C}_{2}} \frac{1}{m}{{\xi }_{12}}+{{\xi }_{22}}+\ldots +{{\xi }_{m2}}=\frac{1}{m}\underset{j=1}{\overset{m}{\mathop \sum }}\,{{\xi }_{j2}} \\ \cdots \cdots \\ {{C}_{n}} \frac{1}{m}{{\xi }_{1n}}+{{\xi }_{2n}}+\ldots +{{\xi }_{mn}}=\frac{1}{m}\underset{j=1}{\overset{m}{\mathop \sum }}\,{{\xi }_{jn}} \\ \end{matrix}$（5）

（2）计算各项特征指标关联系数的算术平均值之和：

$\frac{1}{m}\underset{j=1}{\overset{m}{\mathop \sum }}\,{{\xi }_{j1}}+\frac{1}{m}\underset{j=1}{\overset{m}{\mathop \sum }}\,{{\xi }_{j2}}+\ldots +\frac{1}{m}\underset{j=1}{\overset{m}{\mathop \sum }}\,{{\xi }_{jn}}=\frac{1}{m}\underset{i=1}{\overset{n}{\mathop \sum }}\,\underset{j=1}{\overset{m}{\mathop \sum }}\,{{\xi }_{ji}}$（6）

（3）归一化处理, 将公式（5）得到的各项指标与公式（6）得到的结果相除, 做归一化处理：

$\begin{matrix} {{C}_{1}}\frac{1}{m}\underset{j=1}{\overset{m}{\mathop \sum }}\,{{\xi }_{j1}}/\frac{1}{m}\underset{i=1}{\overset{n}{\mathop \sum }}\,\underset{j=1}{\overset{m}{\mathop \sum }}\,{{\xi }_{ji}}=\underset{j=1}{\overset{m}{\mathop \sum }}\,{{\xi }_{j1}}/\underset{i=1}{\overset{n}{\mathop \sum }}\,\underset{j=1}{\overset{m}{\mathop \sum }}\,{{\xi }_{ji}} \\ {{C}_{2}}\frac{1}{m}\underset{j=1}{\overset{m}{\mathop \sum }}\,{{\xi }_{j2}}/\frac{1}{m}\underset{i=1}{\overset{n}{\mathop \sum }}\,\underset{j=1}{\overset{m}{\mathop \sum }}\,{{\xi }_{ji}}=\underset{j=1}{\overset{m}{\mathop \sum }}\,{{\xi }_{j2}}/\underset{i=1}{\overset{n}{\mathop \sum }}\,\underset{j=1}{\overset{m}{\mathop \sum }}\,{{\xi }_{ji}} \\ \cdots \cdots \\ {{C}_{n}}\frac{1}{m}\underset{j=1}{\overset{m}{\mathop \sum }}\,{{\xi }_{jn}}/\frac{1}{m}\underset{i=1}{\overset{n}{\mathop \sum }}\,\underset{j=1}{\overset{m}{\mathop \sum }}\,{{\xi }_{ji}}=\underset{j=1}{\overset{m}{\mathop \sum }}\,{{\xi }_{jn}}/\underset{i=1}{\overset{n}{\mathop \sum }}\,\underset{j=1}{\overset{m}{\mathop \sum }}\,{{\xi }_{ji}} \\ \end{matrix}$（7）

（4）计算权重复合物元：

令${{W}_{i}}=\frac{\mathop{\sum }_{j=1}^{m}{{\xi }_{ji}}}{\mathop{\sum }_{i=1}^{n}\mathop{\sum }_{j=1}^{m}{{\xi }_{ji}}}$, 权重复合物元R_w可写作：

$R_{w} = [\begin{matrix} C_{1} & C_{2} & \dots & C_{n} \\ W_{i} & W_{1} & W_{2} & \dots & W_{n} \end{matrix}]$ （8）

式中：W_i为第i项特征指标的权重, 即权重目标参数。

1.1.4 模糊物元综合评价指标求取

最终通过权重复合物元计算关联度复合模糊物元综合评价指标（WI）, 通过WI可评价储层有效性。

$\begin{align} & WI={{R}_{w}}{{R}_{\xi }}= \\ & \left[ \begin{matrix} {} & {{C}_{1}} & {{C}_{2}} & \ldots & {{C}_{n}} \\ {{W}_{i}} & {{W}_{1}} & {{W}_{2}} & \ldots & {{W}_{n}} \\ \end{matrix} \right]\left[ \begin{matrix} {} & {{M}_{1}} & {{M}_{2}} & \ldots & {{M}_{m}} \\ {{C}_{1}} & {{\xi }_{11}} & {{\xi }_{21}} & \ldots & {{\xi }_{m1}} \\ {{C}_{2}} & {{\xi }_{12}} & {{\xi }_{22}} & \ldots & {{\xi }_{m2}} \\ \ldots & \ldots & \ldots & \ldots & \ldots \\ {{C}_{n}} & {{\xi }_{1n}} & {{\xi }_{2n}} & \ldots & {{\xi }_{mn}} \\ \end{matrix} \right]= \\ & \left( \underset{i=1}{\overset{n}{\mathop \sum }}\,{{W}_{i}}{{\xi }_{1i}}\underset{i=1}{\overset{n}{\mathop \sum }}\,{{W}_{i}}{{\xi }_{2i}}\ldots \underset{i=1}{\overset{n}{\mathop \sum }}\,{{W}_{i}}{{\xi }_{mi}} \right) \\ \end{align}$（9）

1.2 参数优选及模糊物元综合评价指标确定

钻井过程中, 当钻头钻遇储层后会破坏岩层, 储层中蕴含的烃类物质也随之得到释放, 部分跟随岩屑和钻井液返回地面, 常规录井技术就是检测返回地面的岩屑和钻井液, 探索其中蕴含的地层及流体信息。气测录井、三维定量荧光录井、元素录井、衍射录井等方法均能一定程度反映储层的物性或含油气性, 优选其中6个评价参数进行模糊物元综合评价指标计算。

1.2.1 气测录井

气测录井是随钻天然气地面检测技术, 主要通过对钻井液中天然气的组成成分（C₁-C₅）和含量进行测量分析, 进而对储层流体性质进行识别。常规气测录井技术采集的烃组分信息包括甲烷（C₁）、乙烷（C₂）、丙烷（C₃）、异丁烷（iC₄）、正丁烷（nC₄）、异戊烷（iC₅）及正戊烷（nC₅）。

气测录井衍生参数全烃（T_g）和烃湿度比（WH）定义如下：

T_g=C₁+2C₂+3C₃+4（iC₄+nC₄）+5（iC₅+nC₅）（10）

WH=（C₂+C₃+iC₄+nC₄+iC₅+nC₅）/（C₁+C₂+C₃+iC₄+nC₄+iC₅+nC₅）（11）

式中：C₁-C₅分别为甲烷到戊烷的气测值, 10^-6。

1.2.2 三维定量荧光录井

三维定量荧光录井及其衍生参数都能很好地指示含油气性, 本文采用对比级别N, 公式如下：

N=15-（4-lgC）/0.301 （12）

式中：C为含油浓度, 指单位样品中被试剂萃取出的烃类物质含量, mg/L。

1.2.3 元素录井

元素含量的分布, 能够反映矿物组分的构成, 体现储层的脆性程度, 裂缝发育区以石英、长石等浅色矿物为主, 岩石易破碎; 裂缝不发育区以角闪石和黑云母等暗色矿物为主, 岩石不易破碎。谭忠健等^[5]依据浅色矿物和暗色矿物的元素特征差异, 建立了基于元素含量的元素录井衍生参数浅色矿物发育指数。浅色矿物与脆性指数、储层发育区有很好的对应性。

$IC=\frac{\ \ \ \ {{W}_{\text{Si}}}+{{W}_{\text{K}}}+{{W}_{\text{Na}}}\ \ \ \ }{\ \ \ \ {{W}_{\text{Mg}}}\ +\ {{W}_{\text{Fe}}}\ \ \ \ \ }$（13）

式中：IC为浅色矿物发育指数; W_Si、W_K、W_Na、W_Mg、W_Fe分别为Si、K、Na、Mg、Fe元素含量, %。

1.2.4 衍射录井

裂缝是潜山储层的关键, 而裂缝的产生和演化受控于变质岩储层的地质力学特性, 与造岩矿物的构成密切相关^[5], 毛敏等^[13]提出的衍射录井衍生参数色率比深化了矿物信息在储层裂缝发育特征方面的应用。色率比（IS）定义为影响储层物性的主要造岩矿物中浅色矿物与暗色矿物含量的比值, 依据不同研究区所含矿物差异分子分母会变化。

$IS=\frac{\ \ {{C}_{\text{Qu}}}\ +\ {{C}_{\text{Or}}}\ +\ {{C}_{\text{An}}}\ \ }{\ \ {{C}_{\text{Am}}}\ +\ {{C}_{\text{Py}}} \ \ }$（14）

式中：C_Qu为石英含量, %; C_Or为钾长石含量, %; C_An为斜长石含量, %; C_Am为角闪石含量, %; C_Py为黄铁矿含量, %。

依据地层矿物成分含量可以计算脆性指数。

$BI=\frac{{{C}_{\text{Qu}}}}{\ \ {{C}_{\text{Qu}}}\ +{\ {C}_{\text{clay}}\ }\ +{{C}_{\text{cab}}}\ \ }\times 100\%$（15）

式中：BI为脆性指数, %; C_clay为黏土含量, %; C_cab为碳酸盐岩含量, %。

1.2.5 模糊物元综合评价指标建立

根据优选的参数进行模糊物元求取, m个事物即优选的6个评价参数, n维目标对应要评价的n个深度点, X_ji就是某一深度点录井单项指标的值, 例如3 500 m处T_g值。通过公式（9）即可得到n个深度点模糊物元综合评价指标。

2 工程录井潜山储层有效性评价

录井资料的突出优势就是时效性, 在钻进过程中可对钻遇地层进行快速评价。不同的录井资料反映不同的地层物性及其流体信息。潜山油气勘探中, 气测异常幅度相对低, 钻时、钻压、地化和三维定量荧光都有显示, 但有别于常规储层, 单一指标评价难度高, 因此要优选出对储集性和含油气性指示强的参数作为指标体系, 从而更好地识别、评价潜山有效储层。

工程录井参数是井底钻遇情况的及时反馈, 包括钻时、钻压、扭矩、转盘转速等。单一工程录井参数在钻遇潜山裂缝地层时虽有反应, 但敏感性不强, 通过工程参数衍生的机械比能对潜山裂缝型储层指示性更好。通过标准化的机械比能与机械比能基值定义孔缝指数, 可以更好地表征潜山储层的物性。

2.1 机械比能标准化

机械比能是钻头在钻压和扭矩作用下破碎一定体积岩石做功耗费的机械能, 计算公式为：

${{E}_{\text{m}}}=\frac{{{W}_{\text{OB}}}}{{{A}_{\text{b}}}}+\frac{\ \ \ 120 \pi {{R}_{\text{PM}}}\ T\ \ }{{{A}_{\text{b}}}{{R}_{\text{OP}}}\ }$（16）

式中：E_m为机械比能, MPa; W_OB为钻压, kN; R_PM为转盘转速, r/min; T为扭矩, kN· m; A_b为钻头面积, m²; R_OP为机械钻速, m/min。

胡宗敏等^[14]提出标准化机械比能（E_mB）计算方法, 标准化机械比能值能够反映地质特性的变化, 主要是通过数学和其他方法处理去除影响机械比能的各种因素, 将机械比能标准化后更能凸显地层本身性质, 公式如下：

${{E}_{\text{mB}}}=\frac{\ \ {{W}_{\text{OBB}}}\ ^{-\alpha }\ }{{{W}_{\text{OBB}}}}\frac{\ \ {{R}_{\text{PMB}}}\ \ ^{\beta }\ \ }{{{R}_{\text{PM}}}}\frac{1}{1+h}\frac{{{\rho }_{\text{B}}}}{\rho }{{E}_{\text{m}}}$（17）

式中：E_mB为标准化机械比能, MPa; W_OBB为标准钻压, kN; R_PMB为标准转速, r/min; ρ _B为标准当量钻井液密度, g/cm³; h为与钻头钻进时长和钻头寿命相关的钻头磨损指数; α 为与岩石性质相关的钻压指数; β 为与岩石性质相关的转速指数。

2.2 机械比能基值

本文机械比能基值指孔洞裂缝不发育岩石的机械比能值, 为了让尽可能多的数据参与运算, 计算机械比能基值时储层顶、底部的非储层段均包括在内。本文定义机械比能大值为区间内机械比能的最大值, 通过机械比能大值上滑指示进储层, 同理机械比能大值下滑指示出储层, 平均后获得机械比能基值, 标准化机械比能基值为标准化机械比能基值（上滑）和标准化机械比能基值（下滑）的平均值。

根据标准化后机械比能, 目标储层的某一个深度点向上取a个值, 取其中2a/5（经验参数）个最大值, 然后将2a/5个最大值取均值, 作为上滑基值; 下滑基值向下取值, 计算方式相同。上滑、下滑的意义在于进出储层, 为了计算准确, 便于卡层。

计算公式如下：

${{E}_{\text{mJ}}}=\frac{{{E}_{\text{mU}}}\ +{{E}_{\text{mD}}}}{2}$（18）

$\{\begin{array}{l} E_{mU} = SUM （ LARGE （ E_{m B_{i - a}} ： E_{m B_{i}} ， \\ \{1 ， 2 ， 3 ， \dots ， 2 a / 5\} ）） / 0.4 a \\ E_{mD} = SUM （ LARGE （ E_{m B_{i}} ： E_{m B_{i + a}} ， \\ \{1 ， 2 ， 3 ， \dots ， 2 a / 5\} ）） / 0.4 a \end{array}$ （19）

式中：E_mU为标准化机械比能基值（上滑）, MPa; E_mD为标准化机械比能基值（下滑）, MPa; E_mJ为标准化机械比能基值, MPa。

2.3 孔缝指数

孔缝指数（F）定义为标准化机械比能与标准化机械比能基值的比值：F=E_mB/E_mJ。孔缝指数与机械比能基值呈现负异常, 指示物性好的地层, 该值越低, 地层的物性越好。

从图1可以看出, 储层发育段孔缝指数小于1, 致密层段孔缝指数数值较大, 孔缝发育段与综合解释结论整体吻合程度高。

	Figure Option View Download New Window
	图1 渤中某井机械比能及孔缝指数综合录井图

3 实际数据分析与应用

研究区已钻井揭示了潜山岩性多样, 横向上岩石中脆性矿物含量较为稳定, 具备发育优质储层的有利条件。依据研究区地质条件, 最终选择全烃含量（T_g）、烃湿度比（WH）、对比级别（N）、脆性指数（BI）、浅色矿物发育指数（IC）、色率比（IS）6个参数, 基于模糊物元法得到综合评价指标（WI）, 进一步融合物性指标孔缝指数（F）对该区块潜山储层实现多元融合评价。研究区测井解释标准参见表1。

表1 研究区储层测井解释标准

3.1 模糊物元综合评价指标评价效果

基于模糊物元分析的储层有效性评价部分数据见表2, 为了便于直观观察, 将上述模糊物元综合评价指标和测井解释结果画到同一直方图上, 如图2所示。

表2 基于模糊物元分析的研究区储层有效性评价（部分）

	Figure Option View Download New Window
	图2 模糊物元综合评价指标直方图

由图2可知, 模糊物元综合评价指标和测井解释结果有很好的匹配性, 模糊物元综合评价指标值越大, 储层物性和含油气性越好, 储层的等级越高, Ⅱ 类储层、Ⅲ 类储层模糊物元综合评价指标明显高于干层。当模糊物元综合评价指标超过0.31时, 测井解释结果为有效储层。

3.2 孔缝指数与模糊物元综合评价指标交会

单一的模糊物元综合评价指标能够初步评价储层有效性, 将孔缝指数（F）和模糊物元法储层有效性综合评价指标（WI）交会后综合考虑物性和含油气性, 评价效果更好, 交会图如图3所示。

	Figure Option View Download New Window
	图3 孔缝指数（F）与模糊物元综合评价指标（WI）交会图

基于图3中孔缝指数（F）和模糊物元综合评价指标（WI）的交会图, 可以找到有效储层和非有效储层的界限标准, 也就是潜山段有效储层与非有效储层的分界线：

WI=0.117F+0.226 （20）

当WI≥ 0.117F+0.226时, 为有效储层; 当WI< 0.117F+0.226时, 为非有效储层。选用新井作为验证井, 验证井潜山段可用数据16层, 计算的14层与测井解释结论吻合, 符合率达到87.5%（表3）。两层不符合层位主要与储层物性有关, 物性差的（孔缝指数小）含油气性较好, 物性好的含油气性稍差。

表3 储层有效性评价结果

4 结论

（1）针对测试区块钻遇潜山基底的井, 选取6个录井参数, 利用关联度模糊物元融合录井多参数评价潜山储层有效性。

（2）提出了孔缝指数（F）及计算方法, 验证了用孔缝指数（F）指示潜山储层物性的可行性。

（3）为了综合评价潜山储层的物性和有效性, 将孔缝指数（F）与模糊物元综合评价指标（WI）交会, 建立潜山有效储层和非有效储层的标准; 用研究区块新钻井进行验证, 该标准的符合率达到87.5%, 应用效果比较好。

（4）随勘探进一步深入, 钻遇基底的井增加, 可以实时增加数据更新模型, 完善标准。

（5）该方法具有普适性, 可依据不同研究区选取不同参数综合评价。

编辑陈娟

参考文献

文献列表

[1]	薛永安, 李慧勇. 渤海海域深层太古界变质岩潜山大型凝析气田的发现及其地质意义[J]. 中国海上油气, 2018, 30(3): 1-9. XUE Yongan, LI Huiyong. Large condensate gas field in deep Archean metamorphic buried hilll in Bohai Sea: Discovery and geological significance[J]. China Offshore Oil and Gas, 2018, 30(3): 1-9. [本文引用:1]
[2]	徐长贵, 杜晓峰, 刘晓健, 等. 渤海海域太古界深埋变质岩潜山优质储集层形成机制与油气勘探意义[J]. 石油与天然气地质, 2020, 41(2): 235-247, 294. XU Changgui, DU Xiaofeng, LIU Xiaojian, et al. Formation mechanism of high-quality deep buried-hill reservoir of Archaean metamorphic rocks and its significance in petroleum exploration in Bohai Sea area[J]. Oil & Gas Geology, 2020, 41(2): 235-247, 294. [本文引用:1]
[3]	田立新, 施和生, 刘杰, 等. 珠江口盆地惠州凹陷新领域勘探重大发现及意义[J]. 中国石油勘探, 2020, 25(4): 22-30. TIAN Lixin, SHI Hesheng, LIU Jie, et al. A major discovery and the significance of new frontier exploration in the Huizhou sag, Pearl River Mouth Basin[J]. China Petroleum Exploration, 2020, 25(4): 22-30. [本文引用:1]
[4]	文敏, 幸雪松, 邱浩, 等. 潜山裂缝气藏分段控水实验研究[J]. 石油化工高等学校学报, 2021, 34(6): 50-56. WEN Min, XING Xuesong, QIU Hao, et al. Experimental study on segmented water control in buried hill crack gas reservoir: A case study of Huizhou 26-6 condensate gas field[J]. Journal of Petrochemical Universities, 2021, 34(6): 50-56. [本文引用:1]
[5]	谭忠健, 邓津辉, 张国强, 等. 渤海海域变质岩潜山储层有效性录井综合评价技术[J]. 特种油气藏, 2023, 30(5): 11-17. TAN Zhongjian, DENG Jinhui, ZHANG Guoqiang, et al. Comprehensive evaluation technology of metamorphic submarine reservoir effectiveness mud logging in Bohai Sea area[J]. Special Oil & Gas Reservoirs, 2023, 30(5): 11-17. [本文引用:3]
[6]	李辉, 谭忠健, 耿长喜, 等. 基于随钻录井工程参数的变质岩潜山储层物性预测方法及应用[J]. 特种油气藏, 2023, 30(6): 10-15. LI Hui, TAN Zhongjian, GENG Changxi, et al. Physical properties prediction method and application of metamorphic buried-hill reservoirs based on parameters of mud logging engineering while drilling[J]. Special Oil & Gas Reservoirs, 2023, 30(6): 10-15. [本文引用:1]
[7]	熊亭, 邓卓峰, 曹英权. 潜山缝洞型储层随钻快速评价方法: 以珠江口盆地惠州26-6构造为例[J], 录井工程, 2023, 34(1): 60-67. XIONG Ting, DENG Zhuofeng, CAO Yingquan. Rapid evaluation method while drilling for buried hill fracture-vuggy reservoirs: A case study of Huizhou 26-6 structure in the Pearl River Mouth Basin[J]. Mud Logging Engineering, 2023, 34(1): 60-67. [本文引用:1]
[8]	唐杨. 花岗岩潜山裂缝型储层有效性评价方法研究[D]. 武汉: 长江大学, 2022. TANG Yang. Research on effectiveness evaluation method of granite buried hill fractured reservoir[D]. Wuhan: Yangtze University, 2022. [本文引用:1]
[9]	李雄炎, 秦瑞宝, 魏丹, 等. 中国海上潜山裂缝性储层测井评价研究进展[J]. 中国海上油气, 2023, 35(5): 69-82. LI Xiongyan, QIN Ruibao, WEI Dan, et al. Research progress in logging evaluation of offshore buried-hill fractured reservoirs in China[J]. China Offshore Oil and Gas, 2023, 35(5): 69-82. [本文引用:1]
[10]	李芳, 王守东, 陈小宏, 等. 基于模糊逻辑的多属性融合油气预测方法[J]. 石油地球物理勘探, 2014, 49(1): 197-204, 307. LI Fang, WANG Shoudong, CHEN Xiaohong, et al. Multi attribute fusion oil and gas prediction method based on fuzzy logic[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2014, 49(1): 197-204, 307. [本文引用:1]
[11]	谢国根, 张如鹏, 杨金华. 基于模糊物元分析法的页岩气有利选区评价模型[J]. 地质科技情报, 2016, 35(6): 98-102, 111. XIE Guogen, ZHANG Rupeng, YANG Jinhua. Shale gas favorable area evaluation model based on the fuzzy matter element analysis[J]. Bulletin of Geological Science and Technology, 2016, 35(6): 98-102, 111. [本文引用:1]
[12]	肖芳淳. 模糊物元分析及其应用研究[J]. 强度与环境, 1995(2): 51-59. XIAO Fangchun. Study for fuzzy-matter-element analysis and its applications[J]. Structure & Environment Engineering, 1995(2): 51-59. [本文引用:1]
[13]	毛敏, 袁胜斌, 张立刚, 等. 蚀变闪长岩潜山储层矿物组分特征与孔隙度的关系[J]. 非常规油气, 2022, 9(6): 14-19, 33. MAO Min, YUAN Shengbin, ZHANG Ligang, et al. The relationship between mineral composition characteristics and porosity of altered diorite buried hill reservoir[J]. Unconventional Oil & Gas, 2022, 9(6): 14-19, 33. [本文引用:1]
[14]	胡宗敏, 袁伯琰, 张立刚, 等. 基于随钻录井资料的标准化机械比能模型研究及应用[J]. 录井工程, 2020, 31(4): 29-35. HU Zongmin, YUAN Boyan, ZHANG Ligang, et al. Research and application of stand ardized mechanical specific energy model based on mud logging data while drilling[J]. Mud Logging Engineering, 2020, 31(4): 29-35. [本文引用:1]

2018

0.0

... 0 引言近年来,随着海上各油田浅层勘探程度越来越高,勘探目标向中深部地层转变,而渤海湾盆地和珠江口盆地的渤中13-2、渤中19-6、渤中26-6、惠州26-6等大型深层潜山油气藏的发现,使潜山勘探成为海洋石油勘探开发的重点^[1,2,3] ...

2020

0.0

2020

0.0

2021

0.0

... 潜山油气储集空间主要是裂缝,而裂缝的产生受岩石成分、构造位置、断裂活动、风化剥蚀程度等多种地质因素影响,潜山裂缝是非均匀发育的^[4] ...

2023

0.0

... 谭忠健等^[5]从岩石理论研究入手,构建了变质岩潜山储层有效性录井综合评价技术和定性评价标准 ...

... 谭忠健等^[5]依据浅色矿物和暗色矿物的元素特征差异,建立了基于元素含量的元素录井衍生参数浅色矿物发育指数 ...

... 裂缝是潜山储层的关键,而裂缝的产生和演化受控于变质岩储层的地质力学特性,与造岩矿物的构成密切相关^[5],毛敏等^[13]提出的衍射录井衍生参数色率比深化了矿物信息在储层裂缝发育特征方面的应用 ...

2023

0.0

... 李辉等^[6]通过声波时差和微钻头实验方法得到声波时差和机械比能值,进而采用物性指数和储层孔隙度的解释评价模式来评价渤海油田变质岩潜山储层 ...

2023

0.0

... 熊亭等^[7]采用惠州26-6构造综合录井地质参数和工程参数建立了中生界潜山缝洞型储层有效性录井评价标准 ...

2022

0.0

... 唐杨^[8]对潜山裂缝型储层进行测井裂缝识别、裂缝相关参数计算及裂缝有效性评价,提出了多因子、分级次的裂缝参数有效性评价方法 ...

2023

0.0

... 李雄炎等^[9]从潜山裂缝型储层的岩石矿物特征、储层物性分布和储集空间结构出发,结合裂缝类型、密度、有效性等方面的综合评价,建立海上潜山裂缝型储层测井评价技术体系 ...

2014

0.0

... 随钻阶段进行储层解释过程中,单一录井数据或多元数据能否评价储层有效性,没有绝对分明的界限,存在模糊性^[10] ...

2016

0.0

... 模糊物元在市政和生态环境领域应用比较广泛,谢国根等^[11]在石油勘探领域使用这个评价方法,并成功应用到页岩气有利区评价中 ...

1995

0.0

... 物元分析的步骤包括确定评价指标体系、计算关联度矩阵、建立指标权重,最终得到模糊复合物元综合评价指标来分析和评价事物^[12] ...

2022

0.0

2020

0.0

... 胡宗敏等^[14]提出标准化机械比能（E_mB）计算方法,标准化机械比能值能够反映地质特性的变化,主要是通过数学和其他方法处理去除影响机械比能的各种因素,将机械比能标准化后更能凸显地层本身性质,公式如下： ...