曲線重構(gòu)技術在邁陳凹陷東部地區(qū)儲層精細預測中的應用

胡 斌，陳忠培，郭新安，黃志度

(中國石化江蘇油田分公司物探技術研究院，江蘇南京 210046)

曲線重構(gòu)技術在邁陳凹陷東部地區(qū)儲層精細預測中的應用

胡 斌，陳忠培，郭新安，黃志度

(中國石化江蘇油田分公司物探技術研究院，江蘇南京 210046)

邁陳凹陷東部地區(qū)潿洲組目的層段發(fā)育砂泥巖薄互層，儲層與圍巖的波阻抗差異較小，常規(guī)波阻抗反演巖性識別效果較差，難以達到儲層精細預測的目標。通過對儲層測井響應特征進行分析研究，選取對砂、泥巖區(qū)分效果較好的伽馬曲線進行儲層特征曲線重構(gòu)，運用重構(gòu)的聲波曲線進行地震反演，提高了反演剖面的分辨率及儲層預測的精度，取得了較好的砂體預測效果。

邁陳凹陷；曲線重構(gòu)；伽馬曲線；波阻抗反演；合成地震記錄；儲層預測

邁陳凹陷位于廣東省雷州半島南部，構(gòu)造上位于北部灣盆地中南部雷-瓊坳陷區(qū)，是一個由若干凹陷及凸起組成的新生代斷陷盆地。凹陷主體部位向西傾沒于海區(qū)，研究區(qū)位于凹陷向東抬起的陸上部分，是由南部的臨高-燈樓角凸起、東部的徐聞凸起、北部的流沙港低凸起夾持的南斷北超的箕狀盆地[1]。

多年的勘探實踐取得了一系列勘探成果，其中鉆探的XW6井在該區(qū)取得了重大突破。XW6塊油氣藏位于凹陷東部內(nèi)斜坡，潿洲組油氣藏類型為多油水系統(tǒng)的斷塊油藏。沉積相類型為扇三角洲，儲層巖性比較單一，以砂巖為主，砂地比10%～30%。從開發(fā)井的鉆探情況來看，該油藏明顯受構(gòu)造、巖性共同控制，具有構(gòu)造復雜、儲層橫向變化快的特征，提高儲層預測精度對油藏評價和滾動勘探十分必要。常規(guī)波阻抗反演方法在研究區(qū)內(nèi)應用效果不理想，本文嘗試采用曲線重構(gòu)方法對研究區(qū)內(nèi)儲層特征進行預測研究。

1 儲層特征曲線重構(gòu)

1.1 儲層敏感曲線分析

邁陳凹陷東部地區(qū)潿洲組主要巖性為砂巖、泥巖。巖石物理分析結(jié)果表明，砂、泥巖波阻抗疊置嚴重，波阻抗曲線對砂、泥巖區(qū)分效果不理想，巖性識別效果較差。而伽馬曲線可以很好地區(qū)分巖性，并對薄層砂巖反應敏感。與此同時，伽馬曲線與聲波曲線具有較好的相關性，因此選用伽馬曲線作為敏感曲線進行聲波曲線重構(gòu)。

1.2 測井曲線處理

測井曲線質(zhì)量對反演結(jié)果至關重要。實際研究中，受諸多非地質(zhì)因素影響，測井曲線存在不同程度的誤差，主要包括系統(tǒng)誤差和非系統(tǒng)誤差。系統(tǒng)誤差主要來自儀器本身的性能、探測能力及人員的不合理操作等；非系統(tǒng)誤差主要指測量環(huán)境，如井徑、泥漿密度、地層溫度與壓力等。本文采用曲線環(huán)境校正方法消除非系統(tǒng)誤差，曲線標準化處理方法消除系統(tǒng)誤差。

曲線環(huán)境校正：井壁垮塌會造成擴徑，擴徑段密度曲線、聲波曲線表現(xiàn)為異常值[2]。選擇與需校正層段巖性相似、井徑曲線平滑、測井曲線質(zhì)量較高的層段作為標準層。在標準層內(nèi)作曲線交匯分析，明確曲線之間的相關性，選擇與目標曲線相關性好的曲線進行多元回歸分析，得到回歸系數(shù)，將該關系模型應用到擴徑段進行異常曲線校正。曲線標準化處理：非系統(tǒng)誤差會導致相同巖性或是同一套油層在不同井點處的測井響應幅值差別很大。選擇標準井并運用直方圖分析方法對區(qū)內(nèi)各井的伽馬曲線、聲波曲線、密度曲線進行了標準化處理，處理之后的各類曲線具有很好的多井一致性[3]。

1.3 特征曲線重構(gòu)[4-6]

利用伽馬曲線進行儲層特征曲線重構(gòu)，其思路是將反映地層速度及波阻抗變化的聲波曲線的低頻部分與反映巖性變化的伽馬曲線高頻部分相融合。具體實施步驟如下：①伽馬曲線中沒有與聲波曲線相對應的低頻成分，因此首先將聲波曲線隨深度變化的低頻趨勢去除，只保留聲波曲線的高頻成分；②將伽馬曲線與去掉低頻成分的聲波曲線進行回歸分析，得到相關關系式，將伽馬曲線構(gòu)建成具有聲波量綱的擬合曲線并提取其高頻成分；③從原始聲波曲線提取能夠反映地層沉積背景的低頻成分；④將擬合曲線的高頻成分與原始聲波曲線的低頻成分相融合，得到最終的擬聲波曲線。

圖1為原始聲波曲線與重構(gòu)聲波曲線效果對比。圖1(a)是重構(gòu)聲波曲線與原始聲波曲線對薄砂層的響應特征對比，圖中黃色代表砂層，深綠色代表干層，與原始聲波曲線相比較，重構(gòu)曲線對薄砂層的響應更為敏感，對巖性的識別效果更好。圖1(b)為原始聲波曲線與重構(gòu)聲波曲線交匯分析，其中粉色代表砂巖，淡藍色代表泥巖。從縱軸原始聲波曲線的特征來看，砂、泥巖疊置嚴重；而橫軸重構(gòu)聲波，砂巖的聲波反應主要在201～235 μs/m，泥巖聲波反應主要在235～265 μs/m，利用重構(gòu)聲波曲線可以較好地區(qū)分砂、泥巖。

2 儲層精細反演

層位標定是反演工作的基礎。合成地震記錄是連接測井信息與地震信息的橋梁，其作用是將測井的高分辨信息所反映的巖性界面與地震反射軸建立對應關系[7-8]。本次研究采用“兩步法”精細井震關系標定。首先，進行大套層位標定。從各井的地震反射特征來看，各大套層位的分界面均表現(xiàn)為波峰反射。其次，精細標定單個波組。分析井旁地震道與合成記錄波組特征，微調(diào)時深關系，精細提取子波，使兩者基本吻合，確保地質(zhì)分層、波組特征具有較好的對應關系。

圖1 聲波曲線重構(gòu)前后特征對比

結(jié)合層位標定結(jié)果，細分了預測單元。將潿二段分為三個亞段，潿三段分為四個亞段，流三段分為四個亞段，并對油氣富集層段細分了砂層組。

建立初始波阻抗模型的過程,實際上就是把橫向上連片變化的地震界面信息與高分辨率的測井波阻抗信息相結(jié)合的過程，它是反演過程中相當重要的一步。測井資料在縱向上詳細揭示了巖層的波阻抗變化細節(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。

在精細標定、模型建立的基礎上，最終采用約束稀疏脈沖反演方法，精細調(diào)試反演參數(shù)，同時利用相應的質(zhì)控方法，加強對反演信息的反饋處理，有效地提高了反演結(jié)果質(zhì)量。

3 應用效果分析

圖2為過XW1井常規(guī)波阻抗反演剖面與擬聲波波阻抗反演剖面對比，圖中暖色調(diào)代表阻抗值較高，冷色調(diào)代表阻抗值較低，井上顯示的是巖性，藍色代表砂巖，灰色代表泥巖。從剖面來看，反演結(jié)果與井上巖性變化比較吻合，證明了反演結(jié)果的可靠性。從反演的效果來看，運用伽馬曲線重構(gòu)的擬聲波曲線進行反演，分辨率明顯提高，儲層的橫向變化特征更加清楚，有利于砂體的橫向追蹤及預測儲層的空間展布規(guī)律。

圖2 過XW1井反演剖面對比

利用擬聲波反演結(jié)果對潿二段、潿三段、流三段各亞段及砂組的砂巖厚度、砂巖百分含量、孔隙度等巖性、物性參數(shù)進行了平面展布規(guī)律的預測，結(jié)果表明該方法的應用可以更為有利地研究區(qū)域沉積規(guī)律，沉積特征反映得更為清晰，此外可以更為精細地研究砂體的發(fā)育特征，這同時也滿足了區(qū)內(nèi)開發(fā)工作的需求。僅以潿三段一亞段一砂組砂體預測結(jié)果為例來說明。圖3為E3w31-1砂巖百分含量平面預測圖，預測結(jié)果較為清晰地反映了研究區(qū)發(fā)育三支物源體系的特征。南部陡坡帶3井附近砂巖含量最高，達到40%，反映的是陡坡帶扇三角洲沉積體系；北部緩坡帶砂巖含量由北向南減少，反映了物源由北向南推進的趨勢，為北斜坡辮狀河三角洲沉積體系；東部XW6塊附近發(fā)育一支短物源，砂巖含量15%～30%，為東部扇三角洲沉積體系。圖4為XW6塊E3w31-1砂巖厚度圖，圖中藍線為三維邊框線，XW6、XW6-1、XW6-2三口井參與反演，其中XW6-2段缺一砂組部分地層。從預測結(jié)果來看，XW6砂巖厚度15～20 m，XW6-1井砂巖厚度20～25 m。近期鉆探的XW6-3砂巖厚度在10 m左右，XW6-3A砂巖厚度15 m左右，而實鉆結(jié)果是，與已鉆的三口井相比，XW6-3、XW6-3A儲層發(fā)育程度變差，佐證了反演結(jié)果的可靠性。

4 結(jié)論及認識

(1)邁陳凹陷東部地區(qū)，運用常規(guī)的波阻抗反演方法進行儲層預測，巖性區(qū)分效果較差，儲層預測結(jié)果精度較低。

(2)通過儲層特征曲線敏感性分析，伽馬曲線可以有效地識別巖性。采用曲線重構(gòu)技術，將伽馬曲線重構(gòu)產(chǎn)生擬聲波曲線，最終生成相對波阻抗曲線，運用約束稀疏脈沖反演方法對研究區(qū)儲層進行反演預測。

(3)曲線重構(gòu)技術的反演方法在研究區(qū)具有很強的實用性。該方法的運用有效提升了反演剖面的分辨率，砂體橫向展布特征及平面展布規(guī)律反映得更為清晰，儲層精細預測的整體效果較好。

圖3 E3w31-1砂巖百分含量圖

圖4 XW6塊E3w31-1砂巖厚度圖

[1] 陳棟，張立，陳晶，等.Application of fan recognition technique based on seismic sedimentology in Maichen Sag[J].石油物探，2013，(增)：136-141.

[2] 廖茂輝.多元回歸方法校正擴徑對密度曲線聲波曲線的影響[J].物探與化探，2014，38(1):174-179.

[3] 紀智，張慶國，孫得瑞.Z區(qū)塊測井曲線的標準化方法[J].黑龍江科技大學學報，2014,24(2)：191-194.

[4] 張靜，王彥春，陳啟林，等.儲層特征曲線重構(gòu)技術在儲層預測中的應用研究[J].天然氣地球科學，2008,19(3)：396-401.

[5] 賀懿，劉懷山，毛傳龍，等.多曲線聲波重構(gòu)技術在儲層預測中的應用研究[J].石油地球物理勘探，2008,43(5)：549-556.

[6] 周韜，柳超超. 擬聲波曲線重構(gòu)技術在儲層預測中的應用[J].石油地質(zhì)與工程，2012,26(4)：52-58.

[7] 趙海峰，張效楠，明君，等.渤海Z油田開發(fā)階段儲層預測研究[J].石油地質(zhì)與工程，2011,25(6)：60-62.

[8] 張凡.儲層橫向預測技術在尼日利亞Stubb Creek油田的應用[J].石油地質(zhì)與工程，2014,28(1)：51-53.

編輯：吳官生

1673-8217(2015)04-0070-04

2014-08-26

胡斌，高級工程師，1963年生，1986年畢業(yè)于長春地質(zhì)學院物探系石油物探專業(yè)，1989年獲中國煤炭科學研究總院西安分院煤田物探專業(yè)碩士學位，現(xiàn)從事油氣勘探工作。

P631.84

A