曲流河砂體地震預(yù)測(cè)技術(shù)研究與應(yīng)用

費(fèi) 平

（中國石油大慶鉆探工程公司地球物理勘探一公司，黑龍江大慶163357）

曲流河砂體地震預(yù)測(cè)技術(shù)研究與應(yīng)用

費(fèi) 平*

（中國石油大慶鉆探工程公司地球物理勘探一公司，黑龍江大慶163357）

A地區(qū)B組地層河道縱橫疊置，儲(chǔ)層橫向變化快，砂體縱向分布薄，預(yù)測(cè)存在一定困難。本次研究是在儲(chǔ)層精細(xì)標(biāo)定的基礎(chǔ)上，運(yùn)用正演模擬、地震剖面追蹤、地震屬性分析等手段開展砂體預(yù)測(cè)，并結(jié)合曲流河儲(chǔ)層沉積模式，成功描述了本區(qū)河道發(fā)育特征，揭示出多個(gè)潛力目標(biāo)區(qū)。據(jù)此部署方案井位，實(shí)施后儲(chǔ)層鉆遇率高，從而證明該套技術(shù)在本區(qū)是可行的，能夠提高儲(chǔ)層預(yù)測(cè)精度。

曲流河；正演模擬；儲(chǔ)層精細(xì)標(biāo)定；地震剖面追蹤；地震屬性分析

隨著勘探開發(fā)程度的提高，老油田已逐步進(jìn)入開發(fā)中后期，新增儲(chǔ)量目標(biāo)已經(jīng)由構(gòu)造圈閉轉(zhuǎn)向更為復(fù)雜的巖性圈閉。這類儲(chǔ)集層多具有砂層厚度薄、橫向變化大、砂泥交互分布、多期河道砂體疊置等特點(diǎn)。目前人們普遍應(yīng)用地震資料識(shí)別砂體形態(tài)，但常規(guī)地震方法受分辨率和多解性影響，其預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度往往偏低。本文以A地區(qū)為例，對(duì)河道砂體分布特征及識(shí)別方法進(jìn)行探索。

1 概況

研究區(qū)位于某開發(fā)區(qū)南部，某斷層上升盤。該區(qū)B地層為曲流河沉積，是主要含油層系之一。由于曲流河遷移擺動(dòng)頻繁，以致形成多期河道，砂體縱橫疊置，儲(chǔ)層橫向變化較快；縱向上砂泥交互，單砂層厚度一般6～8m，整體呈現(xiàn)“泥包砂”特征。

2 河道砂體刻畫

地震信息在儲(chǔ)層橫向預(yù)測(cè)上具有明顯優(yōu)勢(shì)，而鉆井資料的縱向分辨率較高，兩者互相印證，通過層序地層學(xué)、沉積學(xué)等地質(zhì)理論指導(dǎo)，能夠有效減少多解性，提高砂體預(yù)測(cè)精度。

2.1 儲(chǔ)層精細(xì)標(biāo)定

儲(chǔ)層標(biāo)定的目的是準(zhǔn)確識(shí)別儲(chǔ)層在地震剖面上的反射層位，確定合適的速度場(chǎng)。這是應(yīng)用地震資料開展曲流河砂體預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵，標(biāo)定準(zhǔn)確與否直接決定了砂體預(yù)測(cè)精度。一般采用以下方法：首先在儲(chǔ)層上下尋找標(biāo)志層，使標(biāo)志層合成記錄道與井旁地震道最大程度吻合，完成初步標(biāo)定；然后進(jìn)行儲(chǔ)層標(biāo)定，根據(jù)目標(biāo)砂體的地震響應(yīng)特征對(duì)合成記錄進(jìn)行微調(diào)[1]。

A地區(qū)B儲(chǔ)層多為砂泥巖互層，速度差異小，難以形成連續(xù)同相軸；而儲(chǔ)層附近的標(biāo)志層全區(qū)穩(wěn)定發(fā)育，在地震上都容易形成強(qiáng)反射界面。全區(qū)性標(biāo)志層有2套，均具有明顯的地震識(shí)別特征：（1）泉Ⅱ頂部的砂泥組合標(biāo)志層，巖性組合為砂上泥下，地震剖面上位于2個(gè)正向反射相位軸之間的負(fù)相位，其上同相軸較強(qiáng)且連續(xù)，其下同相軸反射較弱，橫向強(qiáng)弱變化較大。（2）泉Ⅳ底界的砂泥分界標(biāo)志層，標(biāo)定于一組連續(xù)正向反射同相軸底部，地震同相軸表現(xiàn)為振幅能量強(qiáng)、連續(xù)性好，為A地區(qū)的地震解釋標(biāo)志層之一。根據(jù)以上特征可以完成初步標(biāo)定。

然后進(jìn)一步分析目標(biāo)儲(chǔ)層與圍巖在速度和密度上的差異，做進(jìn)一步的精細(xì)標(biāo)定。一般從泥巖到砂巖，速度會(huì)由高到低，故該處聲波時(shí)差曲線出現(xiàn)明顯增大的臺(tái)階，在地震上形成強(qiáng)反射界面，根據(jù)地震反射形成的機(jī)理，該界面處會(huì)形成負(fù)反射系數(shù)，因此可以將砂體頂界標(biāo)定為波谷位置。這個(gè)位置對(duì)應(yīng)的反射特征為：中—高頻、中—強(qiáng)振幅，與下波峰呈平行反射結(jié)構(gòu)，同相軸連續(xù)性較好。根據(jù)以上特征對(duì)標(biāo)定結(jié)果進(jìn)行微調(diào)，可以使目標(biāo)砂體合成記錄與井旁道吻合程度最高。

2.2 地震剖面追蹤

為了更好地應(yīng)用地震資料開展儲(chǔ)層預(yù)測(cè)，需要分析沉積相帶變化所對(duì)應(yīng)的地震響應(yīng)特征。需要建立一個(gè)曲流河儲(chǔ)層的理論地質(zhì)模型，在該模型中曲流帶砂體需由兩個(gè)厚約8m的點(diǎn)壩組成，點(diǎn)壩之間發(fā)育寬度為50m左右的廢棄河道沉積，河道內(nèi)泥巖充填，在該套儲(chǔ)層上下為大套泥巖沉積。通過正演方法，模擬該地質(zhì)模型地震激發(fā)時(shí)形成的反射，得到相應(yīng)的地震剖面。正演結(jié)果表明，在砂泥接觸界面，由于波阻抗的差異會(huì)形成較強(qiáng)的反射界面，點(diǎn)壩砂巖沉積對(duì)應(yīng)一條較強(qiáng)的同相軸，而在河道邊界附近，地震波振幅減小、波形變緩、反射界面模糊不清，據(jù)此特征可以確定河道平面位置和砂體邊界。在確定河道平面位置和砂體邊界的基礎(chǔ)上，根據(jù)同相軸變化特征，可以追蹤出單河道形態(tài)。

儲(chǔ)層標(biāo)定和剖面追蹤過程中需要注意以下幾點(diǎn)：（1）儲(chǔ)層標(biāo)定必須結(jié)合測(cè)井資料，密切分析目標(biāo)砂體的圍巖特征，明確地質(zhì)體和地震的對(duì)應(yīng)關(guān)系。（2）儲(chǔ)層標(biāo)定和剖面追蹤要注意地質(zhì)體的空間展布規(guī)律。對(duì)于曲流河相砂體，其平面展布常呈細(xì)長彎曲的河流狀分布，故橫切物源方向砂體不可能連片分布。這種特征可以指導(dǎo)尋找砂體的尖滅點(diǎn)。（3）剖面追蹤過程中，要注意消除閉合差。由于地震分辨率有限，并且目標(biāo)砂體往往厚度較小，因此閉合差的存在常常造成串層的現(xiàn)象，為后面的地震屬性分析提供錯(cuò)誤的信息[1]。

2.3 地震屬性分析

地震屬性是指地震數(shù)據(jù)經(jīng)數(shù)學(xué)變換而導(dǎo)出的有關(guān)地震波幾何學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)和統(tǒng)計(jì)學(xué)特征。它是構(gòu)造、地層、巖性與油氣等多種地質(zhì)因素的綜合反映，與河道展布存在很強(qiáng)的相關(guān)性，可具體分為基于剖面的屬性、基于層位的屬性和基于數(shù)據(jù)體的屬性[3-4]。

本次研究對(duì)象是基于層位的屬性，具體做法是沿目的層反射界面或等時(shí)界面提取數(shù)據(jù)體的某種地震信息（通常包括振幅、能量、頻率、相位等），這些信息從不同角度反映儲(chǔ)層參數(shù)變化，但靈敏度各不相同。具體做法是：（1）在合理的時(shí)窗下，提取多種地震屬性，分析它們與完鉆井的匹配關(guān)系，優(yōu)選相關(guān)系數(shù)較高的地震屬性；（2）針對(duì)優(yōu)選的某一種屬性（或幾種屬性）沿砂體上下不同時(shí)段提取屬性進(jìn)行比較，尋找相關(guān)性和差異性。研究認(rèn)為，對(duì)于“泥包砂”類型的曲流河儲(chǔ)層，振幅屬性能夠較好地反映巖性變化，與目標(biāo)砂體相關(guān)系數(shù)較高[5]。

屬性提取過程中，時(shí)窗的選取尤為關(guān)鍵。時(shí)窗過大，則包涵了不必要的信息；時(shí)窗過小，則不能充分提取地質(zhì)目標(biāo)信息。通常參照儲(chǔ)層標(biāo)定結(jié)果，以恰好包涵目標(biāo)砂體為宜。具體做法是：（1）如果能夠準(zhǔn)確追蹤儲(chǔ)層頂?shù)讓?duì)應(yīng)的地震層位，則以此限定時(shí)窗；（2）如果不能準(zhǔn)確追蹤頂?shù)讓游粫r(shí)，可以根據(jù)標(biāo)定結(jié)果確定儲(chǔ)層的時(shí)窗長度，并根據(jù)鄰近標(biāo)志層的走勢(shì)限定頂?shù)讓游唤缦蓿唬?）當(dāng)目的層過薄時(shí)，對(duì)應(yīng)地震波組過短，反映信息不完整，則需要將時(shí)窗適當(dāng)下延[6]。

在G3-37井區(qū)NmⅢ6砂體，根據(jù)儲(chǔ)層標(biāo)定結(jié)果，確定時(shí)窗長度為15ms。再結(jié)合本區(qū)地質(zhì)規(guī)律對(duì)屬性進(jìn)行優(yōu)化，最終認(rèn)為1410（-5+10）ms最大波谷振幅屬性與鉆井資料吻合程度較好，河道特征清楚，尖滅點(diǎn)清晰準(zhǔn)確，能夠用來描述目標(biāo)砂體形態(tài)。在G3-37井區(qū)存在4個(gè)砂體發(fā)育區(qū)，3條曲流河單河道，自西向東平行分布，河道規(guī)模依次變小。將預(yù)測(cè)砂體與區(qū)域構(gòu)造進(jìn)行疊合顯示，結(jié)合曲流河儲(chǔ)層沉積模式，可以刻畫出河道砂體展布形態(tài)。

3 應(yīng)用效果

利用上述技術(shù)對(duì)A地區(qū)河道砂體進(jìn)行了預(yù)測(cè)，并結(jié)合區(qū)域構(gòu)造、油藏、動(dòng)態(tài)資料開展?jié)摿Ψ治?，最終發(fā)現(xiàn)5個(gè)有利目標(biāo)砂體。通過在儲(chǔ)層發(fā)育區(qū)尋找構(gòu)造高點(diǎn)，共部署評(píng)價(jià)井4口，產(chǎn)能井15口，目前有3口井實(shí)施，均收到良好效果。

G3-37井區(qū)部署了產(chǎn)能井G3-35-1，該井成功鉆遇NmⅡ-9、NmⅢ-6砂體，投產(chǎn)獲工業(yè)油流；G1-20井區(qū)部署側(cè)鉆產(chǎn)能井G207K2，該井成功鉆遇NmⅢ-6砂體，測(cè)井解釋4.5m油層；LQ9井區(qū)部署了評(píng)價(jià)井GQ8-14，該井成功鉆遇NmⅢ-4砂體，測(cè)井解釋1.5m油層，從而在該區(qū)形成增儲(chǔ)上產(chǎn)的有利戰(zhàn)場(chǎng)。

4 結(jié)論

在儲(chǔ)層精細(xì)標(biāo)定的基礎(chǔ)上，應(yīng)用地震剖面追蹤和多屬性分析技術(shù)，能夠提高曲流河砂體的識(shí)別精度，經(jīng)鉆井證實(shí)吻合程度較高。由此證明該套方法在本區(qū)是適用的，對(duì)其他地區(qū)同類儲(chǔ)層地震預(yù)測(cè)也有一定的借鑒意義。

[1]楊占龍，沙雪梅.儲(chǔ)層預(yù)測(cè)中層位—儲(chǔ)層的精細(xì)標(biāo)定方法[J].石油物探，2005，44(6):627-631.

[2]周新茂，胡永樂，高興軍，等.曲流河單砂體精細(xì)刻畫在老油田二次開發(fā)中的應(yīng)用[J].新疆石油地質(zhì)，2010，31(3):284-287.

[3]劉文嶺，韓大匡，程蒲，等.高含水油田井震聯(lián)合重構(gòu)地下認(rèn)識(shí)體系[J].石油地球物理勘探，2011,46（6）：930-937.

[4]侯伯剛，楊池銀，等.地震屬性及其在儲(chǔ)層預(yù)測(cè)中的影響因素[J].石油地球物理勘探，2004,39（5）：553-559.

[5]王西文，周嘉璽.滾動(dòng)勘探開發(fā)階段精細(xì)儲(chǔ)層預(yù)測(cè)技術(shù)及其應(yīng)用[J]，海上油氣，2002,16（4）：260-270.

[6]賴維成，宋章強(qiáng)，等.地質(zhì)—地震儲(chǔ)層預(yù)測(cè)技術(shù)及其在渤海海域的應(yīng)用[J]，現(xiàn)代地質(zhì)，2009，23（5）：933-939.

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B

1004-5716(2015)11-0079-02

2014-11-19

2014-11-20

費(fèi)平（1964-），女（漢族），黑龍江樺南人，工程師，現(xiàn)從事松遼盆地三維地震資料解釋及綜合方法研究工作。