高集地區(qū)時(shí)移地震技術(shù)可行性研究

鮑祥生,丁建榮 (中石化江蘇油田分公司地質(zhì)科學(xué)研究院,江蘇揚(yáng)州225009)

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

高集地區(qū)時(shí)移地震技術(shù)可行性研究

鮑祥生,丁建榮 (中石化江蘇油田分公司地質(zhì)科學(xué)研究院,江蘇揚(yáng)州225009)

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

江蘇油田為了促進(jìn)時(shí)移地震技術(shù)在蘇北盆地的應(yīng)用,以高集地區(qū)作為可行性研究試點(diǎn)。高集地區(qū)的高6塊經(jīng)過近20年的開發(fā),進(jìn)入了高含水期,含水率達(dá)到了80.8%,目前采收率為27.98%,顯示該塊還具有較大的勘探潛力,但剩余油分布認(rèn)識困難,影響了研究區(qū)的開發(fā)。江蘇油田缺少嚴(yán)格的時(shí)移地震資料和相應(yīng)的技術(shù)理論,針對該問題,形成了 “二次處理、一次正演、二次預(yù)測”的思路,并形成了相應(yīng)的關(guān)鍵技術(shù)。該技術(shù)在高6塊的應(yīng)用結(jié)果表明,高6塊存在一大一小2個(gè)含油飽和度高值帶。研究成果與數(shù)值模擬的剩余油富集區(qū)域符合度較高,說明時(shí)移地震技術(shù)在高集油田具有可行性。

時(shí)移地震技術(shù);蘇北盆地;高集地區(qū);剩余油分布;數(shù)值模擬;含油飽和度

時(shí)移地震技術(shù),就是利用多次不同時(shí)間采集的三維地震數(shù)據(jù),觀測油藏生產(chǎn)引起的變化[1]。該項(xiàng)技術(shù)最早可以追溯到20世紀(jì)50～60年代,當(dāng)時(shí)有人曾用2次地震記錄振幅的變化進(jìn)行過研究[2]①。該技術(shù)于20世紀(jì)80年代開始被國外重視,90年代發(fā)展成為一種現(xiàn)代油氣藏動(dòng)態(tài)管理方法,有望在21世紀(jì)使油田采收率提高到40%～50%,可見該技術(shù)的巨大作用。印度尼西亞的Meren油田就是應(yīng)用時(shí)移地震監(jiān)測比較成功的實(shí)例,通過時(shí)移地震監(jiān)測僅在油田南部發(fā)現(xiàn)的死油區(qū)中就找到了6千萬桶剩余油,價(jià)值6億美元,而時(shí)移地震投資僅為5百萬美元,不到增加效益的1%[3];印度尼西亞Duri油田利用時(shí)移地震技術(shù)制定了新的開采方案,為油田增加了近460萬桶的原油儲(chǔ)量[4],可見其經(jīng)濟(jì)效益是非常顯著的。國內(nèi)有文獻(xiàn)可查的最早開展時(shí)移地震試驗(yàn)的是1994年在新疆克拉瑪依油田齊古組淺層油藏進(jìn)行的[4],綜合利用振幅差異、層速度變化、時(shí)間延遲、動(dòng)態(tài)資料、高分辨率地震資料成功判斷了剩余油分布,最終促進(jìn)了井網(wǎng)的優(yōu)化部署,使得油田開采效率得到了明顯提高;后來勝利①鮑祥生.時(shí)移地震差異數(shù)據(jù)方法研究.中海石油研究中心博士后工作報(bào)告,2008.、大慶[5]、綏中36-1[6]等油田陸續(xù)開展了相關(guān)研究和應(yīng)用工作,也取得了不錯(cuò)的效果。

高集地區(qū)高6塊于1995年開始投產(chǎn),目前已從投產(chǎn)初期含水8.2%到2010年含水73.5%②趙毅,朱立華,施振飛,等.利用綜合地球物理技術(shù)精細(xì)描述剩余油分布方法研究——以高集油田為例.江蘇油田局級課題報(bào)告,2014.,油田已處于較高含水階段。按照江蘇油田分公司2014年的開發(fā)生產(chǎn)部署圖冊③中國石油化工股份有限公司江蘇油田分公司.江蘇油田2014年油田開發(fā)生產(chǎn)部署圖冊,2014.,該塊采收率為27.98%,顯示該塊還有很大的勘探潛力。目前主要利用一次地震資料和油藏模擬來模擬歷史開采,存在很多不確定性,制約了剩余油的開采利用,能否利用時(shí)移地震技術(shù)找出富集剩余油對高集地區(qū)的開發(fā)具有重要意義。為此,筆者經(jīng)過研究,形成了適合高集地區(qū)的時(shí)移地震技術(shù),并將研究成果應(yīng)用在高集地區(qū)高6塊。

1 研究思路

該次時(shí)移地震技術(shù)的研究思路可分為5步:①開展針對前期擬時(shí)移地震處理思路得到的2次地震數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,針對2次地震數(shù)據(jù)存在的非一致性問題提出進(jìn)一步的解決辦法;②基于井震進(jìn)行正演模擬,優(yōu)選出對儲(chǔ)層參數(shù) (砂地比、孔隙度、含油飽和度等)敏感的地震屬性;③利用優(yōu)選的敏感屬性基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法進(jìn)行一次儲(chǔ)層參數(shù)預(yù)測和差異含油飽和度預(yù)測;④基于一次預(yù)測和差異數(shù)據(jù)預(yù)測得到剩余油飽和度;⑤基于各種預(yù)測結(jié)果開展綜合分析。

2 地震資料一致性檢查

高集地區(qū)目前已采集了2次地震資料:第1次采集時(shí)間是1990～1993年,包括高集三維和三河三維2塊地震資料,稱之為舊地震資料;第2次采集時(shí)間是2010年,為金西三維地震資料,稱之為新地震資料。

利用相同的處理流程和處理參數(shù)對新、舊地震資料進(jìn)行處理,使新、舊地震資料在面元、能量、主頻、帶寬、速度譜方面的差異性盡可能消除。圖1是新、舊地震資料處理前后的剖面對比圖,圖2是依據(jù)圖1得到的新、舊2次地震資料的頻譜圖,表1是依據(jù)圖2獲得一些關(guān)鍵對比數(shù)據(jù)。由表1可知,2次地震資料在主頻、帶寬、幅值、相位方面是基本一致的。通過圖2和表1可知,新、舊地震資料經(jīng)過前期處理,大部分非油藏變化引起的不一致性因素基本被消除。但仔細(xì)對比圖1(a)和圖1(b)可以發(fā)現(xiàn),依據(jù)新地震資料解釋的標(biāo)志層處于波谷位置 (圖1(b)),而解釋的T03在舊地震資料上并不完全處于波谷上(圖1(a)),說明新、舊地震資料存在一定時(shí)差。針對該問題,以新地震資料為標(biāo)準(zhǔn)采用相關(guān)技術(shù)對舊地震資料進(jìn)行校正,圖3是校正后的新、舊地震資料對比圖,經(jīng)過校正后的2套資料在標(biāo)志層處已不存在時(shí)差,從而使得新、舊地震資料經(jīng)過2次處理后滿足了時(shí)移地震解釋的要求。

圖1 原始新、舊地震剖面(Inline=500)

圖2 新、舊資料目的層頻譜對比

表1 新、舊地震資料頻譜信息對比

圖3 校正處理后的新、舊地震剖面(Inline=500)

3 儲(chǔ)層參數(shù)預(yù)測

以基于井震資料形成的正演模擬記錄 (圖4)為基礎(chǔ)開展了地震屬性優(yōu)選工作,對砂地比敏感的地震屬性為層間厚度、平均瞬時(shí)頻率、平均瞬時(shí)相位及振幅峰態(tài);對孔隙度、含油飽和度敏感的地震屬性為振幅斜度、平均振幅、總振幅及反射強(qiáng)度斜率。

圖4 正演模擬記錄

3.1 一次儲(chǔ)層參數(shù)預(yù)測

利用正演模擬分析得到的敏感地震屬性進(jìn)行了一次儲(chǔ)層參數(shù)預(yù)測。圖5為砂地比、孔隙度和含油飽和度3種儲(chǔ)層參數(shù)的預(yù)測結(jié)果。由圖5可以看出,目的層段的砂地比基本都在50%～60%,說明砂地比橫向變化不大;目的層段孔隙度存在比較明顯的區(qū)域劃分,灰白色區(qū)域孔隙度相對較高,大致在13%～17%;原始含油飽和度也存在2個(gè)主要區(qū)域,灰白色區(qū)域的含油飽和度相對較高,大致在35%～58%。

3.2 敏感屬性差異標(biāo)準(zhǔn)化

為了避免數(shù)據(jù)量綱和自變量數(shù)據(jù)范圍太大導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練異常或不理想的問題,在利用敏感屬性差異進(jìn)行預(yù)測前,需要對敏感屬性進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,一般將其歸到 [-1,1]之間。圖6是標(biāo)準(zhǔn)化后的敏感屬性差異數(shù)據(jù)。

圖5 一次儲(chǔ)層參數(shù)預(yù)測

圖6 標(biāo)準(zhǔn)化后的敏感屬性差異圖

3.3 剩余油飽和度及差異飽和度預(yù)測

基于圖6的敏感屬性差異和井上飽和度差異數(shù)據(jù)得到含油飽和度差異預(yù)測圖 (圖7),可以看出,含油飽和度變化大的地方主要體現(xiàn)在高6-4井附近、高6-8井右側(cè)、高6-9井局部、高6-21井右側(cè)?；趫D5(c)和圖7可以得到主力產(chǎn)層的剩余油飽和度(圖8)。由圖8可以看出,高6塊還存在一大一小(圖8中①、②)2個(gè)含油飽和度高值帶,一大是指靠近斷層的高6-12井、高6-17井、高6-25井附近存在一個(gè)明顯的大范圍飽和度高值區(qū),一小是指高6井左側(cè)存在一個(gè)明顯小范圍的飽和度高值區(qū)。對比圖5(a)和圖5(b)可以看出,2個(gè)含油飽和度高值帶都基本處于砂地比和孔隙度較大的位置,屬于剩余油富集區(qū)。圖9是研究區(qū)主力產(chǎn)層的剩余油飽和度數(shù)值模擬結(jié)果,對比圖8和圖9可以看出,兩者符合度較高,由于圖8是基于地震預(yù)測,比數(shù)值模擬更能夠表現(xiàn)出井間變化,更有利于認(rèn)識井間剩余油的分布,有利于指導(dǎo)開發(fā)方案調(diào)整。

圖7 含油飽和度差異預(yù)測

圖8 剩余油飽和度預(yù)測

4 結(jié)論

對江蘇油田高集地區(qū)時(shí)移地震技術(shù)的可行性研究表明,時(shí)移地震技術(shù)可以用來識別剩余油的位置,進(jìn)一步指導(dǎo)油田開發(fā)方案調(diào)整。時(shí)移地震技術(shù)要在實(shí)際應(yīng)用中取得較好應(yīng)用,需要注意以下幾點(diǎn):

1)對前期處理的資料要進(jìn)行分析,弄清處理后的不同數(shù)據(jù)是否還存在非一致性,依據(jù)標(biāo)志層進(jìn)一步消除不同資料之間的非一致性。

2)要選擇合理的手段優(yōu)選出更合適的敏感屬性。

3)選擇合理的預(yù)測方法,并且在儲(chǔ)層預(yù)測之前要對敏感屬性進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。

圖9 數(shù)值模擬剩余油飽和度分布

[1]王廷光.勝利油區(qū)時(shí)移地震技術(shù)應(yīng)用研究與實(shí)踐[J].油氣地質(zhì)與采收率,2012,19(1):50～54.

[2]熊翥.我國物探技術(shù)的進(jìn)步及展望[J].石油地球物理勘探,2004,39(5):618～623,627.

[3]甘利燈.四維地震技術(shù)及其在水驅(qū)油藏監(jiān)測中的應(yīng)用[D].北京:中國地質(zhì)大學(xué)(北京),2002.

[4]鮑祥生.時(shí)移地震屬性分析技術(shù)的研究及應(yīng)用[D].成都:西南石油大學(xué),2006.

[5]易啟維,李清仁,張國才,等.大慶TN油田時(shí)移地震研究與剩余油分布規(guī)律預(yù)測[J].勘探地球物理進(jìn)展,2003,26(1):61～65.

[6]桑淑云,姜秀娣,李麗霞,等.時(shí)移地震技術(shù)在綏中36-1油田脫氣檢測中的應(yīng)用研究[J].中國海上油氣,2012,20(4):246～249.

[編輯] 龔丹

P631.44

A

1000-9752(2014)12-0081-05

2014-05-05

鮑祥生(1977-),男,2000年大學(xué)畢業(yè),博士,高級工程師,現(xiàn)主要從事時(shí)移地震、地震屬性提取分析、儲(chǔ)層綜合評價(jià)、軟件開發(fā)等方面的研究工作。