曲流河儲集層地震預測技術在港東地區(qū)的應用

張會卿

(中國石油大港油田公司勘探開發(fā)研究院，天津大港 300280)

曲流河儲集層地震預測技術在港東地區(qū)的應用

張會卿

(中國石油大港油田公司勘探開發(fā)研究院，天津大港 300280)

針對港東地區(qū)明化鎮(zhèn)組地層河道縱橫疊置、儲集層變化快、單砂體厚度薄的特點，綜合應用拓頻處理、儲層標定、地震剖面追蹤、多屬性分析、頻譜分解等手段開展了儲層預測，成功描述了港東地區(qū)曲流河河道發(fā)育特征，揭示出多個潛力目標區(qū)。據(jù)此部署井位，實施后儲層鉆遇率高，證明該套技術有效可行，能夠提高儲層預測精度。

港東地區(qū)；曲流河；拓頻處理；儲層標定；地震剖面追蹤

據(jù)相關數(shù)據(jù)統(tǒng)計，賦存于河流相儲集層的石油儲量占我國目前已經(jīng)開發(fā)油田動用儲量的50%以上，其中曲流河點壩相儲集層占有很大的比例[1]。這類儲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。常規(guī)地震方法受分辨率和多解性影響，其預測準確度往往偏低。

本文以港東地區(qū)為例，對河道砂體分布特征及識別方法進行探索。研究區(qū)位于港東開發(fā)區(qū)南部，馬棚口斷層上升盤。該區(qū)明化鎮(zhèn)組地層為曲流河沉積，河道遷移擺動頻繁，砂體縱橫疊置，單砂層厚度一般5～8 m，整體呈現(xiàn)“泥包砂”特征。該區(qū)油藏埋深1 300～1 800 m，油氣成藏受河道展布影響明顯。

1 儲集層地震預測技術

1.1 頻譜分析與高頻拓展處理

相關研究表明，地震資料目的層的厚度分辨率與目的層主頻存在關系：Z=V/4.6f(Z為目的層厚度分辨率，f為主頻，V為目的層層速度)。

頻譜分析發(fā)現(xiàn)，原始地震資料目的層主頻25 Hz左右，有效帶寬5～45 Hz，層速度為2 800 m/s。當前資料最小分辨厚度為25 m，無法滿足儲層預測要求，需要進行拓頻處理。

拓頻原理在于加強地震信號中有效反射波的高頻成分，拓展有效頻帶寬度，從而提高分辨率。拓頻處理后的時頻分析顯示，頻帶寬度變?yōu)?0～75 Hz，主頻上升到50 Hz。拓頻后資料能夠分辨12 m左右的砂層，分辨率明顯提高。進一步結(jié)合地震屬性、分頻等手段，可以分辨出5～8 m的儲集層砂體。

圖1為拓頻處理前后聯(lián)井剖面對比。鉆井資料顯示，完鉆井Nm4-8-3、Nm4-9-1單砂層發(fā)育兩套4～5 m的薄砂層，在原始剖面上表現(xiàn)為一大套弱的復波反射。高頻拓展處理后，層間細節(jié)反射出現(xiàn)，一大套復波反射被分離成兩套正相位強反射，顯示出更為豐富的信息。經(jīng)測井解釋資料驗證，拓頻后同相軸與砂體的對應效果更好[2]。

1.2 儲層標定

儲層標定的目的是確定儲層在地震剖面上的反射層位。本區(qū)發(fā)育兩套全區(qū)標志層，為明Ⅱ頂部的砂泥組合標志層、明Ⅳ底界的砂泥分界標志層。它們在地震上容易形成強反射界面，都表現(xiàn)為連續(xù)穩(wěn)定的強波峰，據(jù)此可以完成初步標定。然后進一步分析目標儲層與圍巖在速度和密度上的差異，對標定結(jié)果進行微調(diào)。如G3-37井明Ⅲ-6砂體，砂體上部為大套泥巖，從泥巖到砂巖，速度由低到高，故在該處形成強反射界面，明Ⅲ-6砂頂標定于波谷位置，對應反射特征為：中-高頻、中-強振幅，與下波峰呈平行反射結(jié)構(gòu)，同相軸連續(xù)性好。

1.3 地震剖面追蹤

為了更好地應用地震資料開展儲層預測，需要分析巖相變化所引起的地震響應特征。砂泥巖波阻抗的經(jīng)典關系是：在淺層泥巖波阻抗大于砂巖，在深層則相反,所以砂巖和泥巖之間始終存在波阻抗差異，故容易形成較強的反射界面。而正演模擬實驗表明[3]，在曲流河沉積環(huán)境下，在砂泥巖接觸位置，地震響應特征表現(xiàn)為振幅減小、波形變緩、同相軸減弱，而此時點壩表現(xiàn)為一組連續(xù)性較強的同相軸。根據(jù)以上特征，在地震剖面上可以追蹤砂體邊界，確定曲流河河道形態(tài)。再結(jié)合區(qū)域沉積特征和曲流河儲層沉積模式，就可以識別出末期河道和廢棄河道，完成曲流河精細刻畫。這種方法在G3-37井區(qū)得到應用，根據(jù)同相軸的上述變化特征，通過剖面追蹤等多種手段，準確識別出NmⅢ-6單河道砂體展布形態(tài)(圖2)。

圖1 拓頻前后聯(lián)井剖面對比

1.4 多屬性分析

圖2 港東地區(qū)G3-37井區(qū)NmⅢ-6單河道剖面追蹤

應用地震屬性進行儲層預測基于以下理論：①巖石物理學性質(zhì)上的差異性；②相似性和可類比性原理；③地質(zhì)體信息的綜合和分解理論[4]。具體做法是以切片形式提取數(shù)據(jù)體的某種地震信息，通常包括振幅、能量、頻率、相位等地震特征參數(shù)。這些信息針對不同儲層、從不同角度反應儲層參數(shù)變化，但靈敏度各不相同。對于“泥包砂”類型的曲流河儲層，常常能夠優(yōu)選出與砂體相關系數(shù)高、對儲層變化敏感的地震屬性，從而實現(xiàn)良好的儲層預測。屬性提取過程中，時窗的選取尤為關鍵。通常參照儲層標定結(jié)果，以上下恰好包涵目標砂體為原則[5]。以LQ9井區(qū)明Ⅲ-4砂體為例，砂體厚度為8～12 m，明Ⅲ-4砂體層速度為2 300 m/s。計算可知，對應時窗大小為5 ms左右。將其作為最佳時窗沿明Ⅲ-4砂體上下進行掃描，優(yōu)選出曲流河道顯示最為清晰的屬性切片。再結(jié)合本區(qū)地質(zhì)規(guī)律對屬性進行優(yōu)化，最終認為1 410 ms均方根振幅屬性與鉆井資料吻合程度較好，河道特征清楚，能夠用來描述目標砂體形態(tài)(圖3)。

1.5 地震分頻技術

地震分頻原理認為，不同地質(zhì)體和不同厚度儲層存在不同的頻率響應特征。通過頻譜分解技術制作單頻調(diào)諧體，并觀察調(diào)諧體頻率切片，尋找地質(zhì)目標成像最清晰、與井資料吻合程度最高的頻率切片，可以確定出地質(zhì)體的分布范圍[6]。

圖3 港東地區(qū)LQ9井區(qū)1410ms地震屬性

本次使用數(shù)據(jù)體頻帶寬度為0～70 Hz，每5 Hz生成一個振幅調(diào)諧體，共生成14個。通過時間切片和沿層切片對不同頻段振幅調(diào)諧體進行瀏覽，分析檢測河道最為有利的頻段，最終認為30～35 Hz調(diào)諧體成像細節(jié)清晰，顯示河道特征最為明顯。

2 應用效果

應用上述技術針對港東南區(qū)河道砂體展開預測，最終發(fā)現(xiàn)5個有利目標砂體。將預測砂體與區(qū)域構(gòu)造進行疊合顯示，在儲層發(fā)育區(qū)尋找構(gòu)造高點，開展評價部署。共確定評價井4口，產(chǎn)能井15口，實施后取得良好效果。

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；LQ9井區(qū)部署了評價井GQ8-14，該井成功鉆遇NmⅢ-4砂體，測井解釋1.5 m油層，從而在該區(qū)形成增儲上產(chǎn)的有利戰(zhàn)場。

3 結(jié)語

高頻拓展處理、儲層標定、剖面追蹤、多屬性分析及分頻技術都是進行河流相砂體預測的有效手段。上述技術的聯(lián)合應用，成功描述了港東地區(qū)錯綜復雜的古河道發(fā)育特征，揭示出多個潛力目標區(qū)。據(jù)此部署多口井位，實施后見到良好效果。該方法能夠有效提高曲流河儲集層砂體預測的精度，同時對其他地區(qū)同類儲集層預測也有一定的借鑒意義。

[1] 陳廣軍，張善文，李建明，等.小波分析技術在薄砂巖儲集層描述中的應用——以埕島地區(qū)館上段為例[J].石油物探，2002,41(1)：95-99.

[2] 張會卿，聶國振，燕云.基于拓頻的地質(zhì)統(tǒng)計反演技術在馬東東地區(qū)的應用[J].石油地質(zhì)與工程，2014，28(2)：52-54.

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

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

[5] 趙斌，明君，馬奎前，等.高頻拓展處理技術在渤海H油田開發(fā)中的應用[J].石油地質(zhì)與工程，2011，25(5)：5-49.

[6] 朱桂娟，陶慶學，王娟，等.基于最佳時窗刻畫技術的河道相儲集砂體識別[J].勘探地球物理進展，2009,32(3)：207-210.

編輯：吳官生

1673-8217(2015)01-0052-03

2014-08-01；改回日期：2014-10-10

張會卿，工程師，1985年生，2007年畢業(yè)于長安大學勘查技術與工程專業(yè)，在讀研究生，現(xiàn)從事石油地質(zhì)與地球物理綜合研究工作。

國家重大專項“高含水油田提高采收率新技術”(2008ZX05010)。

P631.445

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