高郵凹陷SB油田砂泥巖薄互層儲(chǔ)層預(yù)測方法

婁國泉 （中石化江蘇油田分公司物探技術(shù)研究院，江蘇 南京210046）

高郵凹陷SB油田砂泥巖薄互層儲(chǔ)層預(yù)測方法

婁國泉 （中石化江蘇油田分公司物探技術(shù)研究院，江蘇 南京210046）

針對蘇北盆地高郵凹陷SB油田上第三系戴南組由扇三角洲相控制的構(gòu)造－巖性復(fù)合油氣藏儲(chǔ)層平面變化大、砂泥巖薄互層的特點(diǎn)，建立了針對主要含油層系戴二段的測井約束反演技術(shù)思路和流程，主要包括測井曲線預(yù)處理、井震標(biāo)定及子波估算、建立低頻模型、反演關(guān)鍵參數(shù)測試等環(huán)節(jié)，通過測井約束反演完成了對儲(chǔ)層的定量預(yù)測和描述，從而為正確認(rèn)識(shí)該區(qū)油藏的儲(chǔ)層分布提供了準(zhǔn)確依據(jù)，勘探效果顯著。

測井約束反演；子波；低頻模型；儲(chǔ)層描述；高郵凹陷

1 工區(qū)概況

SB油田位于高郵凹陷南部陡坡帶西段，東西分別為真武、黃玨油田，向北是重要的生烴次凹——SB次凹（圖1）。區(qū)域地質(zhì)資料及各項(xiàng)分析鑒定結(jié)果表明，SB油田戴二段沉積體系為近源的扇三角洲，其成分為含粗碎屑的礫巖、砂巖和泥質(zhì)巖組成，整體上呈現(xiàn)向上變細(xì)的正韻律層序，且可進(jìn)一步劃分為水下分流河道、河道間、河口砂壩、前緣席狀砂等微相。主要含油目的層段戴二段二亞段為泥包砂的巖性特征。單砂層厚一般幾十厘米至幾米，在砂層之間發(fā)育泥巖夾層，常構(gòu)成十余米至數(shù)十米厚的砂組。其中，前緣席狀砂和前緣河口砂壩在橫向上變化快，加之SB油田屬于黃玨油田與真武油田之間的次高帶，具有一定的構(gòu)造背景，又具備溝通下伏阜四段烴源巖的油源斷層，故砂體在橫向上的變化極易形成受構(gòu)造、巖性以及斷層控制的復(fù)合油氣藏。但是這類砂體單層厚度薄，最厚也不過10m左右，由于扇三角洲河道的遷移頻繁導(dǎo)致河口砂壩和席狀砂在平面上變化快，因此，準(zhǔn)確預(yù)測這些砂體的分布是提高勘探開發(fā)效益的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

圖1 SB油田位置示意圖

2 地震反演技術(shù)思路

通常不同類型的儲(chǔ)層預(yù)測應(yīng)采用不同的研究思路，工區(qū)儲(chǔ)層是以孔隙為主的孔隙型儲(chǔ)層，主要受控于沉積相帶，巖石物理分析表明，縱波阻抗可以將砂巖和泥巖區(qū)分開。工區(qū)具備高精度三維地震資料，分辨率較高，鉆井資料豐富，測井約束反演具備實(shí)現(xiàn)該區(qū)戴南組儲(chǔ)層預(yù)測的條件。Jason約束反演是基于地震道的地震反演，并以鉆井、測井資料作為約束條件，建立地質(zhì)低頻模型，且對地震數(shù)據(jù)要求較高，要求使用的地震數(shù)據(jù)是純波數(shù)據(jù)。地下的強(qiáng)反射系數(shù)界面不是連續(xù)分布而是稀疏分布的，從地震道中根據(jù)稀疏的原則抽取反射系數(shù)，與子波褶積后生成合成記錄。通過調(diào)整時(shí)深關(guān)系，得到一個(gè)合適速度下的子波。在地質(zhì)框架低頻模型和探井的控制與約束下，子波與原始地震道褶積，得到精確的反射系數(shù)序列，進(jìn)而得到研究所需要的波阻抗［1］。具體的測井約束反演流程如圖2所示。

其技術(shù)的特點(diǎn)是：以具有豐富的高頻成分信息和完整的低頻成分的測井資料補(bǔ)充地震有限帶寬的不足，用已知的地質(zhì)信息和測井資料作為約束條件，推算出高分辨率的地層波阻抗剖面，從而達(dá)到描述儲(chǔ)層平面展布、埋深以及物性的變化規(guī)律。低頻信息（0～10Hz）可以很好地識(shí)別砂體的邊界，通過建立一個(gè)低頻趨勢模型，進(jìn)而得到低頻的有效信息，提高反演的薄層刻畫能力［2］。

圖2 測井約束反演流程圖

3 測井約束反演處理流程

為取得可信的波阻抗反演結(jié)果，對測井資料預(yù)處理、井震標(biāo)定及子波估算 （合成記錄標(biāo)定）、建立低頻波阻抗約束模型等關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行了反復(fù)試驗(yàn)，并對關(guān)鍵反演參數(shù)進(jìn)行測試。

1）測井資料預(yù)處理 測井資料預(yù)處理包括測井曲線評估與環(huán)境校正和測井曲線一致性分析兩個(gè)環(huán)節(jié)。測井曲線環(huán)境校正主要是校正由于井壁垮塌造成的高時(shí)差、低密度等影響反演結(jié)果的曲線畸變段［3］。該次研究中利用多元回歸公式法對畸變曲線進(jìn)行重構(gòu)，圖3為SS1井重構(gòu)前后的測井曲線對比，虛線為重構(gòu)前的原始聲波時(shí)差曲線和密度曲線，實(shí)線為重構(gòu)后的聲波時(shí)差曲線和密度曲線，重構(gòu)后的測井曲線特征更符合實(shí)際規(guī)律。一致性分析 （也稱標(biāo)準(zhǔn)化）統(tǒng)一了工區(qū)內(nèi)所有井由于年代、測井儀器等造成的測井?dāng)?shù)據(jù)的刻度差異；另外，標(biāo)準(zhǔn)化后的巖性和其測井響應(yīng)具有統(tǒng)一的對應(yīng)關(guān)系，在后續(xù)的將波阻抗信息轉(zhuǎn)化為地質(zhì)信息的時(shí)候可以用統(tǒng)一的門檻值。

2）井震標(biāo)定及子波估算 井震標(biāo)定是建立鉆井與地震之間的聯(lián)系，子波則是地震反演的重要參數(shù)之一。井震標(biāo)定首先需要合適的子波，進(jìn)行單井子波估算的主要步驟是：①選擇雷克子波和測井阻抗曲線生成合成地震記錄，將其與井旁地震道的主要波組對齊；②在井旁道選擇合適的時(shí)窗提取地震道子波，根據(jù)地震資料情況，該次子波長度定為100ms，井旁道時(shí)窗長度為350ms；③利用新提取的子波產(chǎn)生新的合成地震記錄；④調(diào)節(jié)時(shí)深關(guān)系曲線，使合成地震記錄逐步逼近井旁實(shí)際地震道，微調(diào)時(shí)要保證時(shí)深關(guān)系的改變是合理的；⑤重復(fù)上述步驟，直到合成記錄與地震記錄達(dá)到最佳匹配，這時(shí)獲得的單井子波 最 合 理［4，5］。 評 價(jià) 提取子波質(zhì)量好壞的原則為：主峰在時(shí)間0ms附近，旁瓣小，振幅譜與地震匹配，地震頻帶內(nèi)相位變化穩(wěn)定。在精細(xì)標(biāo)定的基礎(chǔ)上，工區(qū)內(nèi)各井提取的子波基本為零相位子波，在形狀上很相似，振幅和相位也都比較一致，最終估算的綜合子波形態(tài)較好，應(yīng)用到其他井上，井震相關(guān)性良好。

3）建立低頻波阻抗約束模型 建立盡可能接近實(shí)際地層情況的波阻抗模型是減少其最終結(jié)果多解性的根本途徑［6］。測井資料在縱向上詳細(xì)揭示了巖層的變化細(xì)節(jié)，地震資料則連續(xù)記錄了波阻抗界面的深度變化，二者的結(jié)合，為精確地建立空間波阻抗模型提供了必要的條件［7］。由于構(gòu)造解釋是10×10道解釋，而反演是逐道進(jìn)行，Jason反演是解釋低頻模型約束的反演，因而需對解釋模型進(jìn)行空間插值處理，建立低頻模型。工區(qū)位于控凹斷裂下降盤，斷層較多，在建模時(shí)選取了6個(gè)構(gòu)造層和4條主要斷層進(jìn)行三維構(gòu)造建模，通過井插值后生成低頻波阻抗模型，從過井低頻模型剖面上可以看到，通過井插值后生成的縱波阻抗模型各層內(nèi)值較均衡，層間屬性值符合大套地層巖性特征，井間的層位、巖性匹配關(guān)系較好，模型與實(shí)際地層沉積接觸關(guān)系復(fù)合區(qū)域地質(zhì)情況。

4）反演參數(shù)測試 在反演過程中，迭代次數(shù)和合并頻率的選擇對反演結(jié)果有較大影響。迭代次數(shù)一般選擇在2～20之間，通過反復(fù)測試最終選擇迭代次數(shù)參數(shù)取值8，既保證了反演剖面的細(xì)節(jié)，又有效控制了殘差。合并頻率測試過程主要找地震與模型合并的低頻點(diǎn)，即究竟從幾赫茲開始由模型的低頻替換掉地震的低頻成分，圖4是不同合并頻率的測試結(jié)果，合并頻率過低，低頻中地震噪聲過于嚴(yán)重；合并頻率過高，損失了有效頻帶的地震信息；通過反復(fù)測試最終選擇合并頻率取值10Hz（圖4（b）），能有效地保證了反演剖面低頻成分的穩(wěn)定性。

圖3 SS1井曲線重構(gòu)

4 反演效果

通過對以上關(guān)鍵環(huán)節(jié)的把握，最終獲得的縱波阻抗反演剖面層次較清楚，主要目的層屬性特征清晰，可用于巖性解釋。從圖5的反演剖面上分析，首先，垛一段六亞段 （E2s61）底砂巖在工區(qū)內(nèi)分布比較穩(wěn)定，在剖面上明顯表現(xiàn)為波阻抗高值連續(xù)分布；其次，E2d12砂巖與E2d22砂巖為扇三角洲前緣砂壩，橫向變化較大，與波阻抗高值在橫向上的不連續(xù)變化相符合。

從平面上看，在S9井東北方向和S8井以東地區(qū)是E2d22砂巖較為發(fā)育區(qū)，在S6井以南也存在一局部砂巖發(fā)育區(qū) （圖6）。與抽取的連井波阻抗剖面比較發(fā)現(xiàn)，S9井的東北方向阻抗體異常明顯，S8井以東方向也具有明顯的類似異常，儲(chǔ)層發(fā)育，往西南方向阻抗異常逐漸消失。綜合分析表明，S8井－S9井一線的東北方向?yàn)榍熬壣皦蔚陌l(fā)育區(qū)。結(jié)合古地貌、鉆井剖面以及地震相分析后認(rèn)為：SX14井附近為扇三角洲發(fā)育的根部，儲(chǔ)層不發(fā)育；再往前端的S4井、S8井、S9井為沖刷溝道發(fā)育區(qū)，主要為泥礫巖充填，砂體欠發(fā)育；主要的砂體發(fā)育于扇三角洲前緣的環(huán)砂壩帶，波阻抗反演的砂體平面分布與沉積模式符合。

圖4 不同合并頻率的測試結(jié)果對比剖面

圖5 過S8井縱波阻抗反演剖面

5 勘探效果

依據(jù)上述技術(shù)思路和方法，對S14井區(qū)實(shí)施了以隱蔽油氣藏為目標(biāo)的鉆探。SX14井在戴二段（E2d2）鉆遇了2層油層，合計(jì)8.7m，試油自噴，日產(chǎn)油94.38t。隨后鉆探的滾動(dòng)評價(jià)井S14－1井鉆遇油層2層，計(jì)11.5m；S14－2A井鉆遇油層7層，計(jì)34.7m；S15A井鉆遇油層5層，計(jì)19.9m。通過S15A井、S14－1井、S14－2A井等井的成功鉆探，S14井區(qū)獲探明儲(chǔ)量126×104t，由此表明該方法對解決復(fù)雜斷塊區(qū)砂體縱橫向變化大的地質(zhì)問題不但具有針對性，同時(shí)也具有較好的實(shí)用性。

6 結(jié) 語

圖6 SB油田E2砂巖厚度預(yù)測圖

針對SB油田E2d2儲(chǔ)層橫向變化快的特點(diǎn)，以已鉆井的儲(chǔ)層信息為基礎(chǔ)，通過測井約束稀疏脈沖反演技術(shù)預(yù)測出的砂體厚度與實(shí)際鉆探結(jié)果符合較好。通過鉆井分析認(rèn)為，研究區(qū)內(nèi)地震預(yù)測的砂體分布特征符合目前對該區(qū)沉積特征的認(rèn)識(shí)，從而為正確認(rèn)識(shí)該區(qū)油藏的儲(chǔ)層分布提供了依據(jù)，并在實(shí)際勘探過程中取得了明顯的成效。

［1］李廷輝，岳躍龍，胡永軍，等.Jason反演技術(shù)在張東地區(qū)儲(chǔ)層預(yù)測中的應(yīng)用 ［J］.石油地球物理勘探，2005，40（增刊）：108～113.

［2］呂雙兵，張秀麗.測井約束地震反演技術(shù)分析與應(yīng)用 ［J］.石油天然氣學(xué)報(bào)，2009，31（1）：207～209.

［3］賀懿，劉懷山，毛傳龍，等.多曲線聲波重構(gòu)技術(shù)在儲(chǔ)層預(yù)測中的應(yīng)用研究 ［J］.石油地球物理勘探，2008，43（5）：549～556.

［4］馮斌，田波，趙光宇，等.Jason測井約束反演在樁106地區(qū)河道含油氣砂體預(yù)測中的應(yīng)用 ［J］.浙江大學(xué)學(xué)報(bào)，2003，37（6）：707～710.

［5］楊曉蘭，劉小平，劉彥君.稀疏脈沖反演在東營凹陷坨163井區(qū)沙三段儲(chǔ)層預(yù)測中的應(yīng)用 ［J］.油氣地質(zhì)與采收率，2008，15（1）：53～55.

［6］路鵬飛，郭愛華，趙巖，等.地震反演技術(shù)在冀東油田A構(gòu)造儲(chǔ)層預(yù)測中的應(yīng)用 ［J］.石油天然氣學(xué)報(bào)，2011，33（5）：59～63.

［7］許輝群，桂志先.用測井約束地震反演預(yù)測砂體展布 ［J］.天然氣地球科學(xué)，2006，17（4）：547～551.

Reservoir Prediction of Thin Glutenite Interbed in SB Oilfield of Gaoyou Sag

LOU Guo－quan（Author's Address：Geophysical Prospecting Technology Research Institute of Jiangsu Oilfield，SINOPEC，Nanjing210046，Jiangsu，China）

In consideration of the characters of plane changes in structural－lithologic reservoirs and glutenite interbed of upper Tertiary of Dainan Formation in SB Oilfield of Gaoyou Sag of Subei Basin，which was controlled by fan－delta facies，the technical method and process of logging constraint inversion are established for 2nd member of Dainan Formation，including logging curve preprocessing，well－seismic calibration，wavelet extraction，low－frequency model establishment，and key parameter testing etc.It is found out through practical petroleum exploration that log constraint inversion is a useful method to reservoir quantitative prediction and description and it provides precise evidence for predicting the reservoir distribution and better exploration results are obtained in the studied area.

logging constraint inversion；wavelet；low－frequency model；reservoir description；Gaoyou Sag

P631.44

A

1000－9752 （2012）03－0075－05

2012－02－10

國家科技重大專項(xiàng) （2008ZX05025－03－01）。

婁國泉 （1965－），男，1985年大學(xué)畢業(yè)，高級(jí)工程師，現(xiàn)從事油氣勘探綜合研究與管理工作。

［編輯］ 龍 舟