疊前同時(shí)反演在K氣田深部?jī)?chǔ)層預(yù)測(cè)中的應(yīng)用

王 楠，張 紀(jì)，孫 莉，謝月芳

（中國(guó)石油化工股份有限公司上海海洋油氣分公司勘探開發(fā)研究院，上海 200120）

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疊前同時(shí)反演在K氣田深部?jī)?chǔ)層預(yù)測(cè)中的應(yīng)用

王 楠，張 紀(jì)，孫 莉，謝月芳

（中國(guó)石油化工股份有限公司上海海洋油氣分公司勘探開發(fā)研究院，上海 200120）

摘 要：東海西湖凹陷平北K氣田平湖組為半封閉海灣相沉積，儲(chǔ)層埋藏深，壓實(shí)作用明顯，且砂泥巖縱波阻抗疊置。引入橫波資料后，通過(guò)測(cè)井平面均一化和巖石物理分析，認(rèn)為Vp/Vs可識(shí)別儲(chǔ)層。運(yùn)用疊前同時(shí)反演，對(duì)K氣田平湖組儲(chǔ)層進(jìn)行了預(yù)測(cè)，同時(shí)疊合儲(chǔ)量計(jì)算線，為K氣田開發(fā)井鉆前優(yōu)化提供建議。

關(guān)鍵詞：測(cè)井平面均一化；巖石物理分析；疊前同時(shí)反演；儲(chǔ)層預(yù)測(cè)

E-mail：wangnan.shhy@sinopec.com.cn。

東海西湖凹陷平北K氣田k構(gòu)造為NW向鼻狀構(gòu)造背景上順傾向節(jié)節(jié)下掉的斷階型構(gòu)造，地層總體上西高東低，斷層落差大。平湖組氣藏位于始新統(tǒng)平湖組砂巖內(nèi)，主要?dú)鈱勇裆? 600~4 500 m，屬中深層氣藏。儲(chǔ)層物性大部分屬中低孔隙度、中低滲透率儲(chǔ)層，巖心孔隙度9%~22%，滲透率為0.5×10-3~ 402×10-3μm2，測(cè)井解釋平均孔隙度12.9%，平均滲透率9.47×10-3μm2。平湖組分平上段（P1~P4）、平中段（P5~P8）、平下段（P9~P12）。平上段以三角洲前緣沉積為主，平中、平下段主要為受潮汐作用影響的瀉湖、潮坪、障壁砂壩環(huán)境[1-4]。

K氣田5口探井分置于三個(gè)順傾向節(jié)節(jié)下掉的斷塊內(nèi)，由于埋深、壓實(shí)作用不同，K氣田雖時(shí)深關(guān)系基本一致，但各口井Vp/Vs泥巖基線差異較大，在進(jìn)行疊前同時(shí)反演前需進(jìn)行測(cè)井壓實(shí)校正。本文運(yùn)用二步法進(jìn)行測(cè)井平面均一化：對(duì)單參數(shù)采用直方圖分析，對(duì)雙參數(shù)（Vp/Vs）采用BP-EI常數(shù)估算法和交匯圖分析。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行測(cè)井巖石物理分析和疊前同時(shí)反演，預(yù)測(cè)了K氣田深部主力氣層平面展布，對(duì)開發(fā)井鉆前井位提出了優(yōu)化建議。

1 資料分析

1.1 測(cè)井資料平面均一化

測(cè)井資料平面均一化是疊前同時(shí)反演的關(guān)鍵點(diǎn)之一，關(guān)系到儲(chǔ)層空間展布的整體認(rèn)識(shí)，具有重要意義。

為了獲得準(zhǔn)確反映地層的真實(shí)信息，對(duì)測(cè)井資料進(jìn)行平面均一化檢查和校正。即將研究工區(qū)的同類測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)統(tǒng)一到同一刻度水平上，增強(qiáng)可對(duì)比性，排除非地質(zhì)因素的影響，保證儲(chǔ)層預(yù)測(cè)時(shí)地球物理參數(shù)（Vp、Vs、ρ）的可靠性[5-6]。

由于K構(gòu)造為NW向鼻狀構(gòu)造背景上順傾向節(jié)節(jié)下掉的斷階型構(gòu)造，地層總體上西高東低，同一層平湖組P3從高部位K3井到低部位K4井，約有八百多米高差，埋深落差大，壓實(shí)作用明顯，且5口井時(shí)深關(guān)系基本一致，在此前提下需做測(cè)井平面均一化校正，使K氣田各口井泥巖縱波阻抗及Vp/Vs泥巖基線一致。

K氣田測(cè)井平面均一化采用二步法完成（圖1）。首先直方圖分析確定泥巖縱波時(shí)差（P-sonic）校正值；其次，對(duì)雙參數(shù)Vp/Vs采用遠(yuǎn)道集彈性阻抗曲線BP-EI近似算法，通過(guò)估算每一口井Vp/ Vs常數(shù)值，尋找差異，進(jìn)而綜合橫波時(shí)差（S-sonic）校正量，此過(guò)程反復(fù)進(jìn)行，最終確定Vp/Vs常數(shù)值和S-sonic校正量。

圖1 測(cè)井平面均一化流程

由K氣田平湖組泥巖縱波時(shí)差歸一化前直方圖可見（圖2），K4井泥巖縱波時(shí)差明顯比其他4口井偏小，泥巖縱波速度偏大，泥巖縱波阻抗偏大。通過(guò)直方圖平移法，K氣田平湖組泥巖縱波時(shí)差基本一致。

圖2 K氣田平湖組泥巖縱波時(shí)差歸一化前后直方圖

第二步：Vp/Vs常數(shù)估算值平面均一化，主要通過(guò)計(jì)算K氣田內(nèi)各口井彈性阻抗EI曲線，運(yùn)用BP-EI近似法，削除曲線漂移影響，并與地震模型匹配，同一區(qū)域，其穩(wěn)定泥巖基線值應(yīng)基本一致。

經(jīng)過(guò)Vp/Vs常數(shù)估算值平面均一化后，從K1、K2、K3、K4、K5井平湖組縱橫波速度交匯圖可見（圖3），藍(lán)色正方形為泥巖，黃色三角形為砂巖，紅色菱形為含氣砂巖，藍(lán)色泥巖Vp與Vs擬合關(guān)系達(dá)0.9以上，K氣田泥巖基線Vp/Vs常數(shù)值基本一致。

1.2 巖石物理分析

通過(guò)K4、K5井平湖組縱波阻抗隨深度變化圖可見，K氣田平湖組砂泥巖縱波阻抗疊置，縱波阻抗無(wú)法區(qū)分儲(chǔ)層（圖4）。通過(guò)K4、K5井平湖組Vp/Vs與縱波阻抗交匯圖可見，當(dāng)Vp/Vs < 1.7，可識(shí)別儲(chǔ)層，含氣儲(chǔ)層Vp/Vs較儲(chǔ)層則更低（圖5）。

圖3 K氣田平湖組縱橫波速度交匯圖

圖4 K4、K5井平湖組縱波阻抗隨深度變化圖

圖5 K4、K5井平湖組縱波阻抗與Vp/Vs交匯圖

2 疊前同時(shí)反演

利用縱波速度與密度相互關(guān)系Gardern公式、縱橫波相互關(guān)系Castagna泥巖線公式進(jìn)行巖石物性三參數(shù)（縱波速度、橫波速度、密度）相互約束，通過(guò)近、中、遠(yuǎn)精確井震標(biāo)定及子波提取，利用CRP道集部分疊加數(shù)據(jù)、測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)和層位數(shù)據(jù)，建立多參數(shù)約束模型，運(yùn)用基于模型的約束稀疏脈沖反演進(jìn)行疊前同時(shí)反演，最終得到反演的縱波阻抗、縱橫波速度比和密度數(shù)據(jù)體[7]。如圖6所示，K5、K4井平湖組儲(chǔ)層為低Vp/Vs值，與實(shí)鉆井一致。

3 疊前同時(shí)反演在K氣田深部?jī)?chǔ)層預(yù)測(cè)中的應(yīng)用

利用疊前同時(shí)反演資料對(duì)K氣田平湖組主力儲(chǔ)層進(jìn)行預(yù)測(cè)。根據(jù)儲(chǔ)層標(biāo)定和井上揭示的砂體厚度，確定時(shí)窗提取各層的縱橫波速度比屬性平面圖，研究各層的儲(chǔ)層空間展布特征，為開發(fā)井鉆前優(yōu)化提供建議。

圖6 過(guò)K5、K4井聯(lián)井Vp/Vs剖面（黑線為伽馬）

（1）K4井區(qū)P2a儲(chǔ)層預(yù)測(cè)

K4井區(qū)P2a埋深海平面以下4 000多米，含氣層厚20多米。從K4井P2a Vp/Vs均方根平面圖看，K4井區(qū)P2a儲(chǔ)層沿西南往北東方向展布，儲(chǔ)層在構(gòu)造高部位發(fā)育（圖7）。

（2）P3c儲(chǔ)層非均質(zhì)性

K5井P3c頂面埋深海平面以下4 000多米，水砂厚約30 m，含氣層厚10多米。由巖石物理分析認(rèn)為，有效儲(chǔ)層為中低阻抗低Vp/Vs，利用Vp/ Vs均方根平面圖疊合氣水邊界或儲(chǔ)量計(jì)算等高線，展示探明儲(chǔ)量計(jì)算范圍內(nèi)儲(chǔ)層物性的空間展布。從由北往南開發(fā)井A1、A2、A3疊前反演Vp/Vs連井剖面看，A1、A3處于構(gòu)造高部位，且Vp/Vs為低值（圖8）；圖9白線為構(gòu)造等深線，黑虛線為儲(chǔ)量計(jì)算線，從K5井區(qū)P3c Vp/Vs均方根平面圖看，儲(chǔ)量計(jì)算線內(nèi)（黑虛線）儲(chǔ)層展布具有一定非均質(zhì)性，K5井區(qū)翼部的A2井需依據(jù)A3井開發(fā)實(shí)際而定（圖9）。

圖7 K4井區(qū)P2a Vp/Vs均方根平面圖

圖8 K5井區(qū)P3c過(guò)A1、A2、A3井Vp/Vs連井剖面

4 結(jié)論

平北K氣田五口井分置于三個(gè)順傾向節(jié)節(jié)下掉的斷塊內(nèi)，埋藏深、壓實(shí)作用強(qiáng)，導(dǎo)致泥巖縱波阻抗、泥巖Vp/Vs基線差異大，通過(guò)測(cè)井平面均一化，K氣田泥巖縱波阻抗、泥巖Vp/Vs基線一致。在此基礎(chǔ)上，通過(guò)巖石物理分析，認(rèn)為深度儲(chǔ)層縱波阻抗疊置，Vp/Vs可識(shí)別儲(chǔ)層。通過(guò)疊前同時(shí)反演，提取K氣田主力儲(chǔ)層Vp/Vs均方根平面圖，對(duì)深部主力儲(chǔ)層空間展布進(jìn)行了有效預(yù)測(cè)，為開發(fā)井鉆前優(yōu)化提供建議。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊彩虹，曾廣東，李上卿，等．東海西湖凹陷平北地區(qū)斷裂發(fā)育特征與油氣聚集[J]．石油實(shí)驗(yàn)地質(zhì)，2014，36（1）：30-40．

[2]楊麗娜，王麗順．西湖凹陷保叔斜坡斷裂特征及與油氣成藏的關(guān)系[J]．海洋石油，2007，27（3）：45-50．

[3]許風(fēng)光，馬國(guó)新，陳明，等，平湖油氣田低滲透儲(chǔ)層測(cè)井評(píng)價(jià)研究[J]．海洋石油，2010，30（3）：78-83．

[4]謝月芳．平湖油氣田放鶴亭構(gòu)造平湖組儲(chǔ)層精細(xì)反演[J]．石油物探，2008，47（6）：65-70．

[5]謝月芳，張紀(jì)．巖石物理模型在橫波速度估算中的應(yīng)用[J]．石油物探，2012，51（1）：65-70．

[6]葛瑞·馬沃克，塔潘·木克基，杰克·德沃金．巖石物理手冊(cè)：孔隙介質(zhì)中地震分析工具[M]．徐海濱，戴建春，譯．安徽合肥：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社，2008．

[7]印興耀，張繁昌，孫成禹．疊前地震反演[M]．山東青島：中國(guó)石油大學(xué)出版社，2010．

Application of Pre-stack Simultaneous Inversion to Deep Reservoir Prediction in K Gas Field

WANG Nan, ZHANG Ji, SUN Li, XIE Yuefang
（Institute of Expolration and Development, SINOPEC Shanghai Offshore Oil & Gas Company, Shanghai 200120, China）

Abstract：Pinghu formation in Pingbei K gas field is semi-enclosed bay facies sediments deposited in Xihu sag of the East China Sea. The reservoirs are buried deeply, on which compaction effect was obvious. In addition, P impedance of sandstone and mudstone is overlaid. With the help of S wave data, well logging plane normalization and rock physical analysis, it is considered that Vp/Vs could be used in reservoir identification. By pre-stack simultaneous inversion， reservoir prediction has been conducted for Pinghu formation of K gas field. By overlaying with the reserve calculation line， the reservoir prediction results have been used for pre-drilling optimization of production wells in K gas field.

Keywords：well logging plane normalization; rock physical analysis; pre-stack simultaneous inversion; reservoir prediction

中圖分類號(hào)：P631.4

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

DOI:10.3969/j.issn.1008-2336.2016.01.007

文章編號(hào)：1008-2336（2016）01-0007-05

收稿日期：2015-04-15；改回日期：2015-05-06

第一作者簡(jiǎn)介：王楠，女，1984年生，工程師，主要從事巖石物理、儲(chǔ)層反演及儲(chǔ)層預(yù)測(cè)方面的研究工作。