精細儲層預(yù)測在英臺地區(qū)葡萄花油層的應(yīng)用

王麗恒，盧秀華，虞云巖 （中石化中原石油工程有限公司地球物理測井公司，河南 濮陽 457001）

英臺地區(qū)構(gòu)造主體部分位于齊家－古龍凹陷，為一向東南傾沒于古龍向斜的鼻狀構(gòu)造，總體呈寬緩的單斜形態(tài)，局部構(gòu)造、斷裂不發(fā)育。各層構(gòu)造整體趨勢基本一致，始終是周邊高、中間洼的較穩(wěn)定的構(gòu)造格局。研究區(qū)受南北物源的雙重控制導(dǎo)致該區(qū)儲層縱向多套砂層疊置，儲層空間分布復(fù)雜，中、上部含油組合沉積相帶均以三角洲前緣亞相為主［1］。多期沉積受控于不同沉積體系，下白堊系統(tǒng)姚家組一段葡萄花油層主要受西部物源控制。該區(qū)儲集層主要發(fā)育三角洲前緣水下分支水道、河口壩、遠砂壩、席狀砂。儲層厚度較小，一般為2～8m，縱向非均質(zhì)強，橫向相變快。為有效提高鉆探成功率，筆者采用精細儲層預(yù)測方法對該區(qū)進行了深入研究，取得了較好的效果。

1 精細儲層預(yù)測方法

儲層參數(shù)預(yù)測是勘探開發(fā)階段的核心技術(shù)，直接關(guān)系到鉆探是否成功。目前儲層預(yù)測方法一般隨油田勘探開發(fā)階段的變化發(fā)生相應(yīng)的變化。一般油田勘探開發(fā)階段儲層預(yù)測的主要形式是：①在勘探期，鉆井及測井資料少，一般采用地震資料進行儲層預(yù)測，具體預(yù)測方法有屬性分析［2，3］、正反演分析［4］、三維可視化、分頻［5］等，由于地震資料縱向分辯率低，主要著重于儲層橫向變化的分析及大的沉積規(guī)律的把握。②開發(fā)早中期，井距較大，井間儲層橫向發(fā)育仍存在很多不確定的地方，儲層預(yù)測一般會聯(lián)合利用測井與地震資料。基于測井的預(yù)測方法主要有三維地質(zhì)建模方法，建模又包括確定性方法和隨機模擬方法；基于地震資料的儲層預(yù)測方法基本和勘探期相同，但更強調(diào)與測井資料和地質(zhì)認知的結(jié)合。③開發(fā)后期密井網(wǎng)階段，井距較小，井區(qū)內(nèi)主要利用測井資料，同時輔助實際生產(chǎn)資料；地震資料的作用明顯下降，主要用于研究區(qū)周邊。該階段預(yù)測方法主要采用相控地質(zhì)建模方法。但是，對于河流相、三角洲前緣等沉積環(huán)境復(fù)雜區(qū)，儲層空間展布變化大，一般的分勘探階段的儲層預(yù)測方法不確定性較大。對于這類地區(qū)，只有充分應(yīng)用研究區(qū)塊的測井及地震資料，針對研究區(qū)地質(zhì)實際，以區(qū)域沉積研究成果為指導(dǎo)，通過統(tǒng)計學(xué)方法，建立典型沉積砂體與地震屬性之間的關(guān)系知識庫，從已知推未知，采用合適的步驟，綜合應(yīng)用包括正演建模研究、地震屬性分析、全三維體解釋與可視化、地震反演和多參數(shù)儲層預(yù)測等多種儲層預(yù)測方法［6］，才能取得較好的效果。

2 精細儲層預(yù)測流程

精細儲層預(yù)測主要是指儲層預(yù)測在研究層次、步驟及研究重點上分出主次，充分利用測井、地震甚至生產(chǎn)信息，通過反復(fù)調(diào)整得到儲層預(yù)測結(jié)果。具體步驟如下。

2.1 建立儲層空間展布初級模型

在前人研究成果的基礎(chǔ)上，重點參考沉積微相研究結(jié)果，以基于測井資料為主的三維地質(zhì)建模方法為手段，建立三維地質(zhì)模型，重點關(guān)注儲層巖性、厚度模型。對于井間認識清楚區(qū)域可以采用確定性方法建模，對于研究區(qū)內(nèi)部儲層橫向變化較大區(qū)域及周邊資料相對不足區(qū)域，采用隨機建模方法來進行分析，確定概率較大的幾種可能模型。該步驟中同時并行的工作是對地震信息的分析處理，主要包括屬性提取、典型地震相識別。對于地震信息所取得的較為明確的認識可以直接應(yīng)用到三維地質(zhì)建模中。初級模型的目標(biāo)是理清研究區(qū)儲層發(fā)育及空間展布的一般性規(guī)律，建立起研究區(qū)儲層三維地質(zhì)模型，搞清楚區(qū)內(nèi)儲層空間展布狀況，根據(jù)井距、砂體厚度、沉積微相類別、地震屬性的差異，將研究區(qū)儲層空間展布情況至少劃分為3個層次：落實區(qū)，相對落實區(qū)及不落實區(qū)。

2.2 建立儲層認識知識庫

為了確定研究區(qū)內(nèi)儲層的分布規(guī)律，重點提升不落實區(qū)域的認識程度，主要采用統(tǒng)計的方法來建立能夠反映區(qū)域儲層展布規(guī)律的認識知識庫。以目前儲層認識最為落實的井及井間區(qū)域為對象，建立不同沉積微相類型、不同厚度典型沉積砂體、不同疊置關(guān)系典型沉積微相組合砂體與相對敏感地震屬性之間的關(guān)系。同時，選擇典型落實區(qū)域，即井及井間沉積砂體組合和空間分布在研究區(qū)具有代表性的區(qū)域，進一步采用正演的方法來確定不同類型疊置關(guān)系砂體的地震響應(yīng)，深入研究不同類型沉積砂體厚度、組合及空間展布形態(tài)變化所引起的測井響應(yīng) （主要包括聲波時差、密度曲線）、地震響應(yīng) （包括子波、各種地震屬性參數(shù)）的變化規(guī)律，從而進一步分析確定對模型最為敏感的地震屬性及相對敏感的因素。在建立上述儲層認識知識庫的過程中，要反復(fù)檢驗，通過典型落實區(qū)域?qū)傩苑赐瞥练e砂體空間結(jié)構(gòu)來驗證所建儲層認識知識庫正確與否。

2.3 建立不落實區(qū)域儲層展布模型

不落實區(qū)域產(chǎn)生的一般原因是由于井距較大，測井資料難以控制，或者是由于沉積環(huán)境或者沉積作用相對復(fù)雜，導(dǎo)致儲層縱橫向非均質(zhì)均較強。該區(qū)域規(guī)律性不強，認識難度大。若按沉積模式制作該區(qū)域的砂體空間展布模型，會產(chǎn)生多種可能性。為盡量減少不確定性，依據(jù)沉積模式，設(shè)計幾種最有可能的沉積砂體空間模型，以儲層認識知識庫為依據(jù)，得到相應(yīng)的地震屬性分布，再與實際提取的屬性進行比對。將差異較大的模型去除，進一步提高對不落實區(qū)域的儲層展布規(guī)律認識。

2.4 重點不落實區(qū)的反演研究

隨著油氣勘探對地震反演技術(shù)的需求和計算機技術(shù)水平的提高，反演技術(shù)得到了迅速發(fā)展，出現(xiàn)了各種各樣的地震反演軟件和反演方法，成為儲層預(yù)測和地震油藏描述的主要技術(shù)手段。但是反演預(yù)測影響因素多樣，反演結(jié)果的不確定性較強，因此建立的初級模型越準(zhǔn)確，預(yù)測結(jié)果也相對越可靠。以上述前3個步驟的研究成果為基礎(chǔ)，建立目前認識最可靠的幾種儲層模型，采用測井約束反演方法來確定重點不落實區(qū)域的儲層分布規(guī)律。

3 實際應(yīng)用

3.1 儲層初級模型

在英臺地區(qū)經(jīng)歷的多次湖進、湖退變遷過程中，受控于不同沉積體系，葡萄花油層主要受西部物源控制，總體來看，葡萄花油層到薩爾圖油層為水進沉積體系。葡萄花油層沉積時期，湖退達到最大，以西偏北方向的英臺物源為主，物源供給有限，全區(qū)發(fā)育三角洲前緣亞相，但砂體厚度較薄，自下而上有一定的繼承性，葡萄花油層內(nèi)部表現(xiàn)為水退砂進沉積。在構(gòu)造位置較高的英臺地區(qū)西部以水下分流河道微相為主，河道頻繁改道，河道擺動帶很寬，呈近東西向展布，因此葡萄花油層分流河道砂相對發(fā)育。從地震屬性分析結(jié)果來看，振幅、道積分、均方根振幅對研究區(qū)的儲層敏感性較高，橫向上有一定的分辨率。該區(qū)儲層不落實區(qū)產(chǎn)生的主要原因是沉積環(huán)境復(fù)雜、砂體厚度小、儲層橫向變化大；其次是由于研究區(qū)目前處于開發(fā)早期，井距仍然較大。根據(jù)測井解釋的砂巖厚度在沉積微相研究成果的指導(dǎo)下建立相控三維地質(zhì)模型。

3.2 儲層認識知識庫

通過對地質(zhì)模型中落實區(qū)沉積的認識與地震屬性的對應(yīng)分析，建立了研究區(qū)典型沉積砂體及砂體組合與地震屬性的關(guān)系。

圖1 過Y361井正演結(jié)果

1）水下分流河道和砂壩的沉積砂體及其與上下大套泥巖的組合，造成了儲層具有與厚段儲層類似的地震響應(yīng)，在道積分屬性體上反映為負高值。

2）典型的 “泥包砂”砂壩或遠砂壩，其沉積和儲層變化很好地反映在均方根屬性體上，儲層反映為高值。

3）河道改道頻繁的砂泥巖以基本等厚的方式交互沉積，形成了近乎 “砂泥組合”的均質(zhì)儲層，內(nèi)部速度變化很小，地震復(fù)合波相互抵消，地震響應(yīng)表現(xiàn)為弱振幅反射特征。

4）遠砂壩和席狀砂沉積儲層，由于水動力較弱，砂巖成簇沉積，可以形成速度變化界面，地震相應(yīng)表現(xiàn)為較強振幅反射特征。

5）厚層水下分流河道沉積砂體在振幅屬性上反映不明顯。

對典型沉積砂體落實區(qū)域進行了大量的正演分析，進一步總結(jié)了不同類型沉積砂體的地震響應(yīng)。如Y361井區(qū)設(shè)計的不同期次水道組合，包括砂體連通成片、孤立砂體、砂體疊合成片等正演模型，從不同側(cè)面反映了不同砂體縱向組合及橫向連通關(guān)系在地震上的響應(yīng)差異。從過Y361井的正演結(jié)果 （圖1）看，砂體疊合成片的正演模型與實際地震剖面最為相似。

3.3 不落實區(qū)域儲層展布模型及反演

Y37井在葡萄花油層Ⅰ油組2小層 （PⅠ2）發(fā)現(xiàn)油層，沉積微相解釋為河口壩砂。Y37井北面的Y68井 （與Y361井相距2.5km）和南面的Y391井 （與Y37井相距3.4km）在相同層位都獲得工業(yè)油層，但儲層均明顯變薄變差，顯示有利砂體展布可能是東西向為主。由于井距較大，Y37井與Y68井的井間儲層是怎樣分布的仍落實不清。為此，筆者從周邊沉積微相認識及主要沉積模式進行分析，目標(biāo)區(qū)發(fā)育河道砂體與間灣組合，或者遠砂壩與席狀砂為主的復(fù)合砂體的可能性較大。設(shè)計了2種較可能的砂體組合模型：一種是水道砂體；一種是遠砂壩復(fù)合砂。在此基礎(chǔ)上進行測井約束反演，從反演結(jié)果（圖2、3）上看，雖然2種模型的砂體組合不同，但是Y37井與Y68井的井間區(qū)域儲層總體都比較發(fā)育。

圖2 過Y66井－Y37井－Y68井水道砂體反演剖面

3.4 鉆探效果

在不落實區(qū)以PⅠ2為主要目的層的5口井中，Y91井、Y92井、Y931井、Y93井這4口井的葡萄花油層儲層厚度及沉積微相砂體類型預(yù)測結(jié)果與實鉆結(jié)果基本一致，厚度誤差小于2m，能夠滿足生產(chǎn)要求，說明精細儲層預(yù)測方法在研究區(qū)的應(yīng)用效果較好；Y931井的預(yù)測誤差相對較大，為5m，分析原因主要是由于含鈣質(zhì)較高砂巖與普通砂巖造成地震屬性認識方面的偏差所致。

4 結(jié)語

充分利用地震、測井資料，在沉積微相研究的指導(dǎo)下進行儲層預(yù)測，對研究區(qū)縱向疊置砂體的地震及測井響應(yīng)進行深入分析，建立儲層認識知識庫；在此基礎(chǔ)上，利用三維可視化、分頻、反演及三維地質(zhì)建模等多種方法，分層次、有重點地進行精細化儲層預(yù)測，有效提高了研究區(qū)的儲層預(yù)測精度。

圖3 過Y66井－Y37井－Y68井遠砂壩復(fù)合砂反演剖面

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［編輯］ 龔丹