利用高品質(zhì)三維地震資料提高海上油氣田儲(chǔ)量的計(jì)算精度

黃月銀 馬光克 劉巍 孫月成

中海石油（中國(guó)）有限公司湛江分公司

1 海上氣田儲(chǔ)量評(píng)價(jià)的特點(diǎn)

海上氣田勘探開(kāi)發(fā)在錄取儲(chǔ)量評(píng)估所需的基礎(chǔ)資料上較之陸上氣田是不豐富的，由于需要投入較高的開(kāi)發(fā)投資［1］，所以對(duì)氣田儲(chǔ)量評(píng)估結(jié)果的可靠程度要求較高。海上氣田的勘探開(kāi)發(fā)生產(chǎn)活動(dòng)局限在平臺(tái)上，井控程度低，難以形成合理的井網(wǎng)，探井、評(píng)價(jià)井難以轉(zhuǎn)為生產(chǎn)井，鉆完井成本高，測(cè)試成本高，取心成本高，安全性要求更強(qiáng)，污水、測(cè)試流體回收空間有限［2］。為彌補(bǔ)海上作業(yè)的局限性，海上氣田勘探開(kāi)發(fā)加強(qiáng)了高品質(zhì)地震資料的錄取和應(yīng)用，為提高海上氣田地質(zhì)認(rèn)識(shí)、儲(chǔ)量評(píng)價(jià)和進(jìn)行勘探開(kāi)發(fā)決策發(fā)揮了重要的作用。

2 海上地震資料的采集、處理及解釋

正是因?yàn)楹Ｉ香@井成本高，在鉆井和儲(chǔ)量評(píng)價(jià)的過(guò)程中有必要充分發(fā)揮海上地震資料的優(yōu)勢(shì)，利用地震信息預(yù)測(cè)天然氣富集帶，提高鉆探的成功率［3］，同時(shí)利用地震資料還可以預(yù)測(cè)氣水邊界、定量描述儲(chǔ)層的厚度甚至孔隙度，從而為儲(chǔ)量計(jì)算提供可靠的基礎(chǔ)資料。為此，首先要提高地震信息的有效性和可靠性，這不僅要對(duì)野外采集進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制，在處理方法和參數(shù)的選擇上要符合保真、保幅的要求，同時(shí)在解釋過(guò)程中，去偽存真，獲得高精度的層位、斷層解釋成果和屬性分析結(jié)果［4］。近年來(lái)，為了改善地震成像質(zhì)量、提高地震資料保真度，相關(guān)的地震采集、處理和解釋技術(shù)不斷發(fā)展。比如地震資料采集上有：海上多方位、上下纜、斜纜、海底電纜等地震采集技術(shù)，為獲取海上高品質(zhì)地震野外基礎(chǔ)資料提供了技術(shù)保障［5］。地震資料處理上：LIFT去噪技術(shù)、SRME去多次波技術(shù)、各向異性偏移、疊前深度偏移、逆時(shí)偏移等地震處理技術(shù)的綜合應(yīng)用，為后續(xù)的資料解釋、儲(chǔ)層反演、烴類(lèi)檢測(cè)等研究提供了高保真的地震資料［6］。解釋方面：相干體、曲率體切片斷層識(shí)別、全三維地震解釋等解釋技術(shù)，疊后疊前反演儲(chǔ)層預(yù)測(cè)技術(shù)，亮點(diǎn)、平點(diǎn)、AVO分析等烴類(lèi)檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用提高了海上少井情況下的地質(zhì)認(rèn)識(shí)精度［7］。這些技術(shù)的不斷完善必將提高地震資料的質(zhì)量和地震解釋精度，為儲(chǔ)量單元的劃分、油氣范圍的圈定、儲(chǔ)層厚度的描述以及孔隙度的預(yù)測(cè)提供了扎實(shí)的資料。

3 高品質(zhì)地震資料在儲(chǔ)量評(píng)價(jià)中的應(yīng)用

國(guó)內(nèi)外天然氣儲(chǔ)量計(jì)算方法有：①類(lèi)比法；②容積法；③物質(zhì)平衡法；④產(chǎn)量遞減法；⑤礦場(chǎng)不穩(wěn)定試井法；⑥水驅(qū)特征曲線法；⑦統(tǒng)計(jì)模擬法。容積法是計(jì)算氣藏地質(zhì)儲(chǔ)量的主要方法，適用于不同勘探開(kāi)發(fā)階段、不同的圈閉類(lèi)型、不同的儲(chǔ)集類(lèi)型和驅(qū)動(dòng)方式。與物質(zhì)平衡法不同，它采用氣藏靜態(tài)資料對(duì)儲(chǔ)量進(jìn)行評(píng)估，因而適用性較好，在實(shí)際中應(yīng)用最廣泛［8］。如何利用高品質(zhì)地震資料確定儲(chǔ)量計(jì)算單元、流體界面、面積、儲(chǔ)層有效厚度、平均有效孔隙度是其重點(diǎn)。

3.1 地震相干體技術(shù)識(shí)別斷層，確定儲(chǔ)量計(jì)算單元

要確保儲(chǔ)量計(jì)算結(jié)果的精度，就必須從縱向上、平面上對(duì)儲(chǔ)量計(jì)算單元進(jìn)行細(xì)分。地震相干體技術(shù)能夠幫助更好地識(shí)別斷層，有助于合理、精細(xì)劃分儲(chǔ)量計(jì)算單元，該項(xiàng)技術(shù)利用地震信號(hào)相干值的變化來(lái)描述地層、巖性等的橫向非均勻性，有利于研究斷層、微斷裂的空間分布，地質(zhì)構(gòu)造異常及巖性的整體空間展布特征［9］。地震波同相軸發(fā)生錯(cuò)動(dòng)或波形橫向變化，都使相干數(shù)值發(fā)生明顯變化，在相干切片上可直觀顯示斷層，從而確定平面上的儲(chǔ)量計(jì)算單元，并結(jié)合鉆井情況和地質(zhì)認(rèn)識(shí)確定各單元的儲(chǔ)量級(jí)別［10］。圖1是海上樂(lè)東15氣田常規(guī)地震剖面及地震相干切片圖，根據(jù)其對(duì)斷層的識(shí)別，共劃分了10個(gè)計(jì)算單元，探、評(píng)價(jià)井信息表明，各計(jì)算單元?dú)怏w組分差異大，相干體技術(shù)識(shí)別斷層后可以更加細(xì)分儲(chǔ)量計(jì)算單元，根據(jù)各計(jì)算單元的氣體組分、儲(chǔ)量的不同，從而在開(kāi)發(fā)實(shí)施的過(guò)程中優(yōu)化開(kāi)發(fā)井井位，優(yōu)先開(kāi)發(fā)純烴含量高的計(jì)算單元，針對(duì)儲(chǔ)量大的區(qū)塊合理部署開(kāi)發(fā)井?dāng)?shù)，為高效、合理地利用天然氣資源奠定了基礎(chǔ)。

圖1 常規(guī)地震剖面及地震相干切片圖

3.2 三維地震資料確定流體界面及含氣面積

研究表明，在一定的地質(zhì)條件下砂體含氣后在地震資料上表現(xiàn)為明顯的“亮點(diǎn)”效應(yīng)，氣層的振幅異常能較好地反映砂體的含氣情況［11］。在鶯歌海盆地的多個(gè)淺層氣藏實(shí)際鉆井資料證實(shí)，鉆在振幅“亮點(diǎn)”范圍內(nèi)的井，其目的層均含氣。低部位如受氣水界面控制，同一種地震屬性在氣水邊界之上和之下表現(xiàn)出來(lái)的響應(yīng)有很大差異，形成“平點(diǎn)”現(xiàn)象，根據(jù)該平點(diǎn)信息可確定氣水界面。測(cè)井解釋結(jié)果也證實(shí)該界面是可靠的。如圖2所示，東方氣田的Ⅱ上氣組，根據(jù)平點(diǎn)信息確定的氣水界面為海拔－1 394.6m，根據(jù)該界面圈定的含氣范圍內(nèi)有明顯的“亮點(diǎn)效應(yīng)”，實(shí)際井鉆遇的氣水界面為海拔－1 396.0m，證實(shí)在該區(qū)域可以依據(jù)三維地震資料的亮點(diǎn)效應(yīng)和平點(diǎn)現(xiàn)象來(lái)確定氣水界面，從而確定氣田的含氣面積。該方法可以應(yīng)用在沒(méi)有實(shí)鉆界面的其他氣組或鄰近相似氣田，來(lái)彌補(bǔ)海上氣田鉆井工作量相對(duì)少引起資料不足的缺陷。

圖2 海上東方氣田Ⅱ上氣組地震平點(diǎn)信息與實(shí)鉆界面圖

3.3 三維地震信息確定有效厚度

在層位標(biāo)定、斷層精細(xì)解釋的基礎(chǔ)上，利用三維地震資料進(jìn)行儲(chǔ)層頂?shù)酌娼忉專(zhuān)瑥膬?chǔ)層內(nèi)部各井證實(shí)的砂體旋回出發(fā)，以井約束提高分辨率預(yù)處理為基礎(chǔ)，有針對(duì)性地對(duì)儲(chǔ)層進(jìn)行追蹤解釋?zhuān)瑥亩玫娇煽康膬?chǔ)層厚度［12］。儲(chǔ)層頂?shù)酌娴卣痦憫?yīng)一般都比較明顯，特別是在含氣范圍之內(nèi)，在儲(chǔ)層厚度都大于地震分辨率所識(shí)別厚度的情況下，可以在地震剖面上從各井的標(biāo)定出發(fā)，把頂面和底面都當(dāng)成單獨(dú)的界面進(jìn)行解釋?zhuān)欣诘玫娇煽康膬?chǔ)層厚度。采用井鉆遇的流體界面、各油氣層的頂?shù)酌鏄?gòu)造圖即可計(jì)算得到各油氣層界面以上的毛厚度圖，再采用各井點(diǎn)凈毛比，通過(guò)內(nèi)插的辦法來(lái)繪出各油氣層的凈毛比圖［13］。將各氣層界面以上的毛厚度與該層的凈毛比相乘即可得到各層的凈厚度圖（圖3）。由于各氣層頂、底界面的深度圖均為可靠的研究成果，所以，根據(jù)這些深度圖計(jì)算的儲(chǔ)層毛厚度圖也是可靠的。對(duì)于各氣層凈毛比的橫向變化的描述方法，雖然有一定的局限性，但只要有效厚度的取值不大于鄰近可類(lèi)比層鉆井揭示的儲(chǔ)層有效厚度平均值，這種方法是符合儲(chǔ)量計(jì)算規(guī)范的要求的。因此，以上描述出來(lái)的各油氣層的有效厚度也是可靠的。

3.4 三維地震信息預(yù)測(cè)有效孔隙度

圖3 東方氣田Ⅰ氣組凈厚度圖

在進(jìn)行儲(chǔ)層孔隙度橫向描述之前，需要進(jìn)行了大量的儲(chǔ)層物性研究工作。研究的目的是通過(guò)分析儲(chǔ)層物性和與地震資料有直接關(guān)系的儲(chǔ)層的速度、密度和波阻抗等地震屬性的相關(guān)關(guān)系，來(lái)建立起合理的井震關(guān)系［14］。中海石油（中國(guó)）有限公司湛江分公司西部東方氣田各氣組單井孔隙度與地震的波阻抗、速度和密度都有一定的相關(guān)性。圖4為東方氣田多井分氣組進(jìn)行的孔隙度與地震的波阻抗、速度和密度的相關(guān)分析結(jié)果，從圖4上可以看出各氣組儲(chǔ)層的孔隙度與這幾種地震屬性有較好的相關(guān)關(guān)系，其中Ⅱ上氣組孔隙度和波阻抗的相關(guān)關(guān)系高達(dá)0.82，這說(shuō)明東方氣田儲(chǔ)層的孔隙度與地震屬性有較好的相關(guān)性。因此，可以利用與地震屬性的相關(guān)性預(yù)測(cè)儲(chǔ)層孔隙度的方法來(lái)描述孔隙度的橫向變化。通過(guò)抽井檢驗(yàn)和儲(chǔ)量對(duì)比等方式檢查認(rèn)為各個(gè)氣組的孔隙度預(yù)測(cè)結(jié)果均為合理結(jié)果（圖5）。

圖4 東方氣田所有井孔隙度與儲(chǔ)層屬性相關(guān)分析圖

圖5 東方氣田Ⅱ下氣組有效孔隙度圖

4 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)充分利用海上三維地震資料，使得缺少井資料的海上油氣田儲(chǔ)量計(jì)算參數(shù)得以確定、儲(chǔ)量計(jì)算結(jié)果更加可靠，尤其是一些低品位儲(chǔ)量，如海上文昌油田的低滲透油氣層、東方氣田的低阻氣層、烏石區(qū)的低滲透低產(chǎn)油氣層。通過(guò)高分辨率的三維地震資料的應(yīng)用，確定了儲(chǔ)量計(jì)算的主要參數(shù)（面積、有效厚度、有效孔隙度），并順利通過(guò)國(guó)家儲(chǔ)量評(píng)審專(zhuān)家的認(rèn)可，推動(dòng)了上述油氣田的早日開(kāi)發(fā)，使其成為可利用資源，在低品位儲(chǔ)量越來(lái)越多的今天有著重要的意義。

應(yīng)用高品質(zhì)三維地震資料，可以提高海上油氣田的地質(zhì)認(rèn)識(shí)，更加精確地劃分儲(chǔ)量計(jì)算單元，確定流體界面、含油氣面積、有效厚度、有效孔隙度等儲(chǔ)量計(jì)算參數(shù)，使得海上油氣田在鉆井工作量少的情況下，能夠 相對(duì)精確地計(jì)算油氣儲(chǔ)量，降低開(kāi)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)，促進(jìn)低品位油氣儲(chǔ)量高效開(kāi)發(fā)，提高資源的利用率。

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