论文摘要
本研究的目的是描述巴基斯坦中印度河盆地Sawan气田下Goru组C砂岩层段砂泥相分布及其古环境。用于相分析等的数据包括测井资料、三维叠后地震资料、公开的岩心资料和最近的生产资料。研究区域自2003年起共钻有15口井,下Goru组C砂岩层(在工区内以X1水平线作为标记)为已探明储层,气藏潜力巨大。Sawan气田是巴基斯坦中印度河盆地最具开发潜力的气田之一,累计产量达8500亿立方英尺。在储层(C砂岩层)中,薄页岩层序互层分散,非均质性极强。因此,传统的地震振幅解释难以较好地描述砂泥岩相的分布。本文将C砂岩储层的沉积相与地震相分析相结合,采用了基于随机建模技术的相建模,测井相分析,基于三维叠后地震属性的近期生产数据分析,甜点评价,人工蚂蚁跟踪法自动断层提取,以及基于约束稀疏脉冲反演结果的储层描述等,来进行前景预测和油田开发规划,以达到产出的最大化。通过对地震剖面和标志层的全面地震解释,发现工区C砂岩段目标区相当连续,地层圈闭是储层砂岩成藏的主要原因。综合地震分析揭示,C砂岩层段为平行或亚平行反射,具有较大的反射幅值,介质反射连续性好,介质反射频率中等,具有楔状几何外形。盆地坡面和充填体定义为上覆体。在地震剖面上发现了大量的上倾尖灭地层。一条北北西-南南东向的断层(Sawan断层)从Sawan-01井右侧穿过,将研究区划分为东储层和西储层。本文工区位于断层的右侧。Sawan断层的落差很小。2.175秒左右的强振幅反射表明该区域为砂岩储层相。沉积和测井相分析表明,与介质相关的反射模式中-高连续、中-低频和强振幅代表砂岩与泥岩互层和粉砂岩沉积物,为高能条件下的槽状交错层理,处于三角洲河道的河控三角洲平原沉积环境。然而,含有少量石灰泥炭质的厚砂岩和具有平面交错层理的页岩则表明,三角洲向三角洲前缘推进的分布是C砂储层的有利沉积环境。与低频率、中低连续性和中-弱振幅有关的反射模式为厚页岩层与海绿石砂岩互层,薄层泥岩、粉砂岩和石灰岩呈丘状斜坡状,表明这些沉积物是在中陆架海洋(前三角洲)低能量环境下的波基沉积。在单元相模拟的基础上,采用序贯指示模拟(SIS)方法建立了三维相模式,反映了C砂岩层段的实际岩性分布。模拟结果表明,储层砂体分布在三角洲至三角洲前缘,在C砂岩层段还存在粉砂岩、石灰泥岩和少量页岩等薄层细粒沉积物。Sawan气田C砂岩储层主要岩性为粗砂岩,占32%。C砂岩层中其它岩性所占比例分别为中砂岩(17.22%)、细砂岩(14.44%)、泥质粉砂岩(27.78%)和页岩(8.89%)。岩石物性分析突出了C砂岩的纵向和横向展布程度,其中Sawan-01井处107.05 m厚,Sawan-07井和Sawan-08井分别为96.35 m和94.85 m后,这表明C砂岩的横向展布程度由西北向东南逐渐减小,其C砂岩段有着最大的孔隙度和最少的页岩占比。伽马射线曲线形态分析表明,测井趋势主要分为四类:不规则趋势,漏斗形,圆柱形/箱形汽车,钟形。储层段主要分为柱状和漏斗状两种,代表了C砂岩层序的总体进积。在工区中获得的地质模型(构造图、厚度图、沉积模型)也表明,工区向东侧倾斜,下Goru储层砂体向东侧总体进积。岩相计算表明,C砂岩层由粗粒到细粒砂岩颗粒组成,沉积于河流主导的三角洲向三角洲前缘环境分布,与此同时,细粒沉积由粉砂岩、石灰泥岩和页岩组成。页岩沉积于前三角洲(海侵陆棚边缘)。这些结果有力地支持了综合相分析的结果,并建立了三维相模型。这些结果也证实了研究工作的可靠性。此外,这些结果也得到了三维地震属性分析的证实,并进一步利用CSSI反演结果进行了刻画。为区分油砂和湿砂,绘制了相测井曲线。此外,伽马射线和P阻抗的交会图突出了由目标区域中页岩-泥质砂岩-砂岩测井曲线确定的临界值。这些结果表明C砂岩储层的临界值在4080 API之间,阻抗临界值在7.5×1061.2×107kg/m3·m/s之间。低阻抗值和高阻抗值分别与细粒砂和高粗粒储层砂有关。交会图表明,一些样点的高阻抗值指示着,由较粗至中等的砂粒组成的C砂岩层与含气饱和度有关。从目的层提取了体和层位属性。在C砂岩层段时间切片上提取了体属性。相对声阻抗属性划分了边缘海洋环境和开阔海洋环境的边界。在均方根振幅、包络线、甜度、瞬时频率、相移等体属性结果上叠加了三角洲前缘与前三角洲环境的明显界线,证实了C砂岩层沉积环境的变化。此外,C砂岩层(X1)和B砂岩层(Y1)层位属性结果与体属性的结果是一致的。半能值结果表明,海退期间沉积了砂岩储层,海侵期间沉积了页岩。体属性瞬时频率和层位属性瞬时相位的结果表明,由于裂缝的存在,砂岩层理是不连续的。以人工蚂蚁追踪的自动断层提取作为输入,可确定工区是否存在裂缝。C砂岩层有较好的连续性,在Sawan气田目的层的深度范围内没有发现断层。以方差属性作为输入,采用人工蚁群追踪方法,确定了Sawan-01井存在断层闭合。对Z=2188ms时的均方根振幅、包络线和甜度属性进行了时间切片分析,突出了C砂岩层存在的甜点,为今后Sawan气田的开发利用提供了依据。在Sawan气田C砂岩层下发现了一些亮点,该亮点存在于Sawan气田B砂岩层深度范围内。约束稀疏尖脉冲反演的结果成功地描述了砂泥岩相,高分辨率地给出了C砂岩层的空间和垂直变化。结果表明,C砂岩储层的低、中声阻抗与前积反射模式的顶积层相当,说明C砂段储层具有良好的特性。反演结果还进一步用于储层参数描述,其中C砂岩段孔隙度在14%18%范围内,砂泥比在0.81之间,储层段该比值最大。C砂岩层段GR值变化范围为4080 API,阻抗值大约为1.2×107kg/m3·m/s。这些结果与测井相分析、综合相分析和地震属性分析得到的结果一致。
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COVER LETTER (RESUME)摘要AbstractDEDICATIONAcronyms and Abbreviations1 Introduction 1.1 Problem Statement and Motivation of Research Goal 1.2 Research Background of the Study Area 1.3 Objectives of the Research 1.4 Research Innovation 1.5 Generalized Workflow 1.6 Structure of the Dissertation 1.7 Limitation,Future Work and Implications 1.8 Software Used2 General Geology and Stratigraphy 2.1 Sedimentary Basins of Pakistan 2.2 Classification of Indus Basin 2.2.1 Southern Indus Basin 2.3 Structural Evolution and Stratigraphic Characteristics 2.4 Tectonics 2.5 Petroleum Prospects 2.6 Source Rocks 2.6.0 Sember Formation 2.6.1 Ranikot Formation 2.6.2 Goru Formation 2.7 Reservoir Rocks 2.7.1 Lower Goru Formation 2.8 Trap and Seal 2.8.1 Upper Goru Formation 2.8.2 Lower Goru Formation 2.9 Petrographic Analysis of C-Sand 2.9.1 Framework Mineralogy 2.9.2 Texture 2.9.3 Mineralogical and textural maturity3 Data Set and Methodology 3.1 Study Area 3.2 Source of Acquired Data 3.2.1 Data Formats 3.3 Basemap 3.4 Seismic Data 3.5 Processig and Acquisition of the Sawan field Parameters 3.6 Well Data 3.7 Research Methodology4 Seismic Interpretation 4.1 Synthetic Seismogram 4.1.1 Theory of Synthetic Seismogram 4.1.2 Steps of Synthetic Seismogram 4.2 Seismic Interpretation Analysis 4.2.1 Seismic Horizons 4.2.2 Structure and Thickness Maps 4.3 Facies Analysis 4.3.1 Seismic Facies 4.3.2 Sedimentary Facies 4.3.3 Log facies 4.4 Integrated Seismic Facies Analysis 4.4.1 Seismic Facies-1(SF-1) 4.4.2 Seismic Facies-2(SF-2) 4.4.3 Seismic Facies-3(SF-3) 4.4.4 Seismic Facies-4(SF-4) 4.4.5 Seismic Facies-5(SF-5) 4.4.6 Seismic Facies-6(SF-6) 4.4.7 Seismic Facies-7(SF-7) 4.5 Depositional Environments of Seismic Facies 4.5.1 Depositional Facies(DF-1) 4.5.2 Depositional Facies(DF-2) 4.5.3 Depositional Facies(DF-3) 4.6 Combined Facies Analysis of C-sand 4.6.1 Landward Facies Analysis of C-Sand 4.6.2 Transitional Facies Analysis of C-Sand 4.6.3 Basinward Facies Analysis of C-Sand 4.7 Discussion 4.8 Conclusion5 Facies Modeling 5.1 Introduction 5.2 Facies Modeling 5.3 Reservoir Modeling Workflow 5.3.1 Measures to be Employed to Improve a3D Geological Model 5.3.2 Modeling Steps Under Geostatistical Modeling 5.4 Procedure Used to Construct3D Geological Model 5.4.1 Organize and Prepare Input Data 5.4.2 Making Surface from Contour Lines and Horizons 5.4.3 Stratigraphic Modeling 5.4.4 Structure Modeling 5.4.5 Property Modeling 5.5 Results and Summary6 Well-Log Facies Interpretation 6.1 Petrophysical Analysis 6.1.1 Volume of Shale 6.1.2 Porosity 6.2 Log Curve Shape Analysis for Facies Identification 6.3 Facies Identified from Gamma Ray Logs 6.3.1 EF-1(Funnel-Shaped Successions) 6.3.2 EF-2(Bell-Shaped Successions) 6.3.3 EF-3(Cylindrical-Shaped Successions) 6.3.4 EF-4 Irregular Log Trends(Serrated-Shaped Successions) 6.3.5 EF-5 Irregular Log Trends 6.4 Geological Modeling and Depositional Environment 6.5 Creation of Facies Logs Using Petrophysical Properties 6.6 Crossplots for Lithology Discrimination 6.7 Conclusion7 Seismic Attribute Analysis 7.1 Overview 7.2 3D Seismic Attribute Extraction& Analysis 7.3 Volume Attributes 7.3.1 Relative Acoustic Impedance 7.3.2 RMS Amplitude 7.3.3 Envelope of Trace(Reflection Strength/Instantaneous Amplitude) 7.3.4 Sweetness 7.3.5 Instantaneous Frequency 7.3.6 Phase Shift 7.3.7 Structural smoothing 7.4 Sweet Spot Evaluation 7.5 Horizon Attributes 7.5.1 RMS Amplitude 7.5.2 Half Energy 7.5.3 Instantaneous Frequency 7.5.4 Instantaneous Phase 7.6 Automatic Fault Extraction Using Artificial Ant-Tracking 7.6.1 Variance 7.6.2 Chaos 7.6.3 Structural Smoothing 7.7 Ant Tracking Algorithm 7.7.1 Ant Tracking Result 7.8 Extraction of the Faults and Fractures 7.9 Conclusion8 Seismic Inversion and Reservoir Characterization 8.1 Problems and inversion method in the study area 8.1.1 Effect of heterogeneity in the C-sand interval 8.1.2 Inversion method applied in the study area 8.1.3 Acoustic Impedance 8.1.4 Retrieval of acoustic impedance 8.1.5 Estimation of acoustic impedance from broadband seismic data 8.1.6 Estimation of acoustic impedance from band-limited seismic data 8.1.7 Principle of Constrained sparse spike inversion 8.1.8 Horizon interpretations 8.1.9 Creating Missing Logs 8.1.10 Wavelet Estimation and Synthetic Seismogram 8.1.11 Low-frequency Model 8.1.12 Interpolation of well log acoustic impedance 8.1.13 Constrained Sparse Spike Inversion 8.1.14 Edit Trend 8.1.15 Trace Merging 8.1.16 QC Parameters 8.2 Results and Discussion 8.2.1 Acoustic impedance analysis(Map view) 8.3 Seismic characterization of reservoir parameters 8.3.1 Reservoir porosity distribution 8.3.2 Reservoir Sand Ratio distribution 8.4 Conclusion9 Conclusions and Recommendations 9.1 Overview of the Study and Issues 9.2 Output of the Study 9.3 Main Findings of the Study Area 9.4 Suggestions and RecommendationsACKNOWLEDGEMENTSReferences
文章来源
类型: 博士论文
作者: 吴马俊(Umer Ashraf)
导师: 朱培民
关键词: 声波阻抗反演,建模,属性,测井相
来源: 中国地质大学
年度: 2019
分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑
专业: 地质学,石油天然气工业
单位: 中国地质大学
分类号: P618.13
DOI: 10.27492/d.cnki.gzdzu.2019.000198
总页数: 222
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标签:声波阻抗反演论文; 建模论文; 属性论文; 测井相论文;
基于测井、地震属性和和声阻抗的沉积相圈定—巴基斯坦下印度河盆地Sawan地区
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