土仑期潮汐碎屑岩储层的综合岩石物理 - 矿物学 - 地质统计分析：三维储层建模与神经网络相分类

《ARABIAN JOURNAL FOR SCIENCE AND ENGINEERING》：Integrated Petrophysical-Mineralogical-Geostatistical Analysis of Cenomanian Tidal Clastic Reservoirs: 3D Reservoir Modeling and Neural-Network Facies Classification

　　

摘要

森诺曼期碎屑岩储层是北非和阿拉伯半岛地区的主要烃类目标，然而对该时期集岩石物理学、定量矿物学、地质统计学建模和机器学习于一体的综合表征研究仍然有限。本研究以埃及西北沙漠东拉斯加塔拉特许区块阿尔扎拉油田的巴哈里耶组为研究对象，运用岩心分析、电测井、人工神经网络引导的电阻率相分类以及三维地质统计学建模等方法开展研究，并与沙特阿拉伯类比的瓦西亚组进行了比较。上巴哈里耶段可划分出五种沉积相——潮汐水道、潮滩、风暴、岸滩和远岸过渡带，分布于风暴与潮汐共同影响下的滨海环境。下巴哈里耶段则由三个叠置的潮汐水道体组成，发育于辫状河道滨海平原。两段均以石英为主骨架（约80%），伴生高岭石-绿泥石类粘土（约11%）、白云石（约6%）及微量方解石（约1%）。岩石物理截止值参数为：有效孔隙度8%–20%，含水饱和度30%–65%，粘土含量低于45%。值得注意的是，仅最上部下巴哈里耶水道含烃；下方两个水道尽管孔隙度相当，但仍处于水饱和状态——这反映了水道叠加构型、成岩作用以及位于-9,608英尺海平面以上真垂深（TVD SS）的区域油水接触面之间的相互作用。在所有研究井中，人工神经网络相分类的精度均优于人工测井解释；经五折交叉验证确认，总体验证精度分别为91.4%（上巴哈里耶段）和89.7%（下巴哈里耶段）。地质统计学建模得出的原始地质储量（OOIP）估计为6.53百万桶油（上巴哈里耶段）和16.97百万桶油（下巴哈里耶段），区间分别为5.87–7.21和14.9–19.1百万桶油；与物质平衡法对比验证，偏差分别为1.9%和8.8%。下巴哈里耶段为主要产层，产能向西增大；上巴哈里耶段储层质量向东改善。基于证据的类比对比表明，沙特阿拉伯萨法尼耶段与埃及巴哈里耶组在时间地层学、沉积环境和矿物学方面具有亲缘关系，为将该工作流程迁移应用于中东和北非地区类似的森诺曼期碎屑岩系统提供了支持。