地震屬性在遼河盆地H塊儲層預測上的應用

席昊鵬,韓建龍,姜兆宇

(大慶油田有限責任公司測試技術服務分公司　黑龍江　大慶　163513)

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地震屬性在遼河盆地H塊儲層預測上的應用

席昊鵬,韓建龍,姜兆宇

(大慶油田有限責任公司測試技術服務分公司黑龍江大慶163513)

摘要：針對遼河盆地H塊大Ⅱ1砂巖組井間砂體不明朗的現(xiàn)狀，提出了運用地震屬性優(yōu)化技術預測儲層的方法。沿相應的地震同相軸，提取了30余種以同相軸為基礎的地震屬性。對地震屬性與儲層厚度的敏感性、各屬性間的相似性以及地震屬性與井點砂巖厚度的相關性進行逐一分析，優(yōu)選出與本區(qū)井點砂巖厚度相關系數(shù)較高的幾種地震屬性。通過多元線性回歸的方法，對不同的地震屬性組合進行多次嘗試，優(yōu)選了用于儲層預測的最佳組合，建立了本區(qū)儲層厚度預測模型，從而計算出各屬性點的預測砂巖厚度，并加以驗證。結(jié)果顯示，利用此回歸方法預測的10口井的砂巖厚度，與實際井點砂巖厚度吻合較好。最終預測出井間砂體的發(fā)育情況，指出儲層發(fā)育的有利位置，為本區(qū)下一步的井位部署提供依據(jù)。

關鍵詞：地震屬性；儲層預測；相關系數(shù)；砂體厚度

0引言

地震屬性起源于20世紀60年代，70至80年代主要被用于地震地層學解釋，90年代以來，地震屬性技術迅速發(fā)展，通常利用地震屬性與測井解釋結(jié)果之間的相關性，將地震屬性換算成儲層屬性，進而預測井間空白區(qū)域[1]。近年來，這一技術在空白區(qū)域儲層預測上發(fā)揮了重要的作用，成為尋找石油和天然氣的重要手段。

隨著遼河油田勘探開發(fā)事業(yè)的蓬勃發(fā)展，石油和天然氣開發(fā)地質(zhì)研究不斷取得新突破，但部分地區(qū)依然面臨著井間儲層發(fā)育和展布規(guī)律不明朗的現(xiàn)狀，直接關系到油田井位部署方案的制定。例如H塊大Ⅱ1砂巖組，井間砂體分布不明，始終制約著本區(qū)下一步的井位部署。本文擬采用地震屬性優(yōu)化方法，預測無井點區(qū)域砂體發(fā)育和分布規(guī)律，這對指導本區(qū)和類似區(qū)塊的油氣挖潛，具有重要的理論和現(xiàn)實意義。

1地質(zhì)概況

H塊位于遼河斷陷西部凹陷歡喜嶺油田上臺階，面積約3.8 km2。區(qū)塊自下而上發(fā)育太古界變質(zhì)巖，中生界，古近系沙河街組沙四段、沙三段、沙一+二段，東營組，新近系館陶組、明化鎮(zhèn)組及第四系地層[2]。研究區(qū)大Ⅱ1砂巖組是沿上傾方向被三條斷層圍限的西北高東南低的斜坡構(gòu)造，構(gòu)造高點位于H2-46-041井處(圖1)，巖性為灰色砂礫巖和含礫細砂巖，為近物源短距搬運的濁流沉積[3]。

圖1　H塊大Ⅱ1砂巖組構(gòu)造圖

位于構(gòu)造高部位的H2-46-041井和構(gòu)造低部位的H2-13-7井均生產(chǎn)過大Ⅱ1砂巖組，獲得較好的生產(chǎn)效果，區(qū)塊內(nèi)部的大范圍空白區(qū)域很可能會成為下步井位部署的有利位置。但是，同樣位于區(qū)塊內(nèi)部的H153、H2-13-204和H2-13-05井均未鉆遇大Ⅱ1砂巖組目的層，說明在區(qū)塊內(nèi)部砂體并不是完全連續(xù)的，區(qū)塊內(nèi)部大面積空白區(qū)域的砂體發(fā)育情況，成為制約本區(qū)下一步井位部署方案制定的關鍵。

2地震屬性提取

地震屬性的提取方式有很多，應依據(jù)區(qū)塊的勘探開發(fā)程度、研究對象及要解決的地質(zhì)問題選擇合適的提取方式，盡可能多地提取出可能與儲層相關的地震屬性，防止遺漏對本區(qū)儲層反映較好的屬性，提高儲層預測的準確性。本次研究采用沿層地震屬性提取的方式，這種屬性反應了某一地震層面的地震波屬性的變化信息。利用Landmark軟件[4]的屬性提取模塊，沿大Ⅱ1砂巖組所對應的地震同相軸，提取了30余種地震屬性。

3地震屬性的優(yōu)選

地震屬性優(yōu)選是指從一個地震屬性集合中優(yōu)選出最有利于儲層預測的屬性子集的過程。最直接的優(yōu)選方法是根據(jù)專家的經(jīng)驗，而地下地質(zhì)條件的復雜性，使得這一方法在多數(shù)情況下并不能取得最佳效果。最嚴格的優(yōu)選方法是在指定約束條件下通過數(shù)學方法進行篩選，達到降低維數(shù)、優(yōu)選最佳屬性的目的，本次研究的具體過程如下：

1)屬性對儲層的敏感性分析：由于提取的地震屬性較多，必然存在一些在全區(qū)屬性值比較接近的地震屬性。這類屬性無法反映本區(qū)儲層的實際情況，因此，優(yōu)選的第一步是刪除這些對儲層不敏感的屬性。

2)屬性間的相似性分析：有些地震屬性對儲層信息具有相似的反映特征，預測時不需要同時引入。利用Landmark軟件二維交匯模塊計算出各屬性之間的相似性，依據(jù)相似系數(shù)大小進行篩選，去掉相似系數(shù)絕對值達到0.9的多余重復屬性。優(yōu)選出12種與本區(qū)儲層敏感性較高，各自相對獨立的地震屬性。

3)屬性對儲層的相關性分析：儲層預測的下一環(huán)節(jié)是挑選出最適合的地震屬性并建立起地震屬性與儲層厚度間的預測模型。本次采用相關系數(shù)法，利用公式計算出本區(qū)10口井的大Ⅱ1砂巖組的井點砂巖厚度與剩余12種地震屬性間的相關系數(shù)，計算公式為[5]：

(1)

通過計算，得到了12種地震屬性與井點砂巖厚度的相關系數(shù)，見表1。去掉與目的層井點砂巖厚度相關系數(shù)小于0.7的平均瞬時相位和平均波谷振幅2種地震屬性，將剩余的10種屬性作為下步儲層預測的基礎屬性。

表1　井點砂體厚度與各地震屬性的相關系數(shù)

4儲層厚度預測

4.1預測模型的建立

目前利用地震屬性進行儲層預測的方法已由單一屬性、定性評價階段逐步發(fā)展成為多屬性、定量評價的階段。本次采用多元線性回歸的方法，建立儲層厚度的預測模型，這一方法在多個地區(qū)的實際應用中都取得了很好的效果。用于回歸的屬性變量依據(jù)地震屬性與井點砂巖厚度相關系數(shù)的大小進行選取，對不同的地震屬性組合進行多次嘗試。設H塊大Ⅱ1砂巖組的砂巖厚度為y，依據(jù)相關系數(shù)由大到小的順序，不同地震屬性變量依次設定為x1，x2……xn，A為用于儲層預測的屬性個數(shù)，取值為1至10的整數(shù)，則有：

(2)

式中，A0，A1，……An為回歸參數(shù)。

對區(qū)內(nèi)10口井的砂巖厚度進行統(tǒng)計，作為多元線性回歸的樣本集，以井點的砂巖厚度作為目標函數(shù)，利用1stOpt軟件進行擬合，擬合結(jié)果顯示，當a=3時擬合效果最佳，即利用平均瞬時頻率、有效帶寬和平均振幅3種屬性進行擬合可以取得最佳預測效果，相關系數(shù)為0.926，據(jù)此得到回歸參數(shù)A0、A1、A2、A3及預測砂巖厚度y的回歸模型為:

y=-0.3538x1-0.0436x2+0.3894x3+14.3036

擬合效果如圖2所示。

圖2　砂巖厚度擬合效果圖

4.2儲層厚度預測及分析

根據(jù)預測模型，可計算得出井間的預測砂巖厚度，將實際10口井的砂巖厚度與預測砂巖厚度進行比較，誤差平均1.0 m，見表2。最新實施的H630C井，鉆遇目的層砂巖厚度3.8 m，而預測厚度為4.1 m，雖然存在一定的偏差，但基本能夠反應井間砂體發(fā)育情況。因此，對于本區(qū)而言，利用平均瞬時頻率、有效帶寬和平均振幅3種屬性建立的儲層預測模型，基本能夠反映井間砂體發(fā)育和分布情況，此地震屬性優(yōu)化方法用于預測研究區(qū)砂體發(fā)育及分布是可行和適用的。

5有利區(qū)預測

利用預測得出的砂巖厚度，編制成砂巖厚度預測圖，如圖3所示。區(qū)塊內(nèi)部大Ⅱ1砂巖并不是完全連續(xù)的，井間空白區(qū)域存在著砂體尖滅，而H2-46-041井和H2-13-7井也不是位于一套砂體上，H153、H2-13-204和H2-13-05井均處于砂體尖滅上。另外，通過對砂體厚度的預測，發(fā)現(xiàn)H630C井北東東方向200 m處，砂體厚度大，預測厚度超過20 m，可作為井位部署的有利區(qū)；H630C井北西方向，區(qū)塊內(nèi)部鄰近斷層的位置，預測砂體厚度介于10～15 m，不作為井位部署的有利區(qū)。本次預測為后期的井位部署提供了重要的依據(jù)，這一預測方法對相似地質(zhì)條件下的儲層預測也具有重要的借鑒意義。

表2　砂巖厚度擬合效果表

圖3　H塊大Ⅱ1砂巖厚度預測圖

6結(jié)束語

1)利用Landmark軟件的屬性提取模塊，提取了30余種以同相軸為基礎的地震屬性，利用地震屬性對儲層

信息的敏感性、各地震屬性間相似性以及地震屬性與實際井點砂巖厚度的相關性，對30余種地震屬性進行篩選，最終優(yōu)選出10種屬性作為下步儲層預測的基礎屬性集。

2)基于優(yōu)選出的與本區(qū)儲層相關性較好的10種地震屬性，采用多元線性回歸的方法進行擬合，對不同的地震屬性組合進行多次嘗試，最終利用平均瞬時頻率、有效帶寬和平均振幅3種屬性進行多元回歸取得了最佳預測效果，建立了H塊大Ⅱ1砂巖組的砂體厚度預測模型，對井間砂體厚度進行了預測，并加以驗證。指出了下一步井位部署的有利位置，為下一步井位部署方案的制定提供了重要的依據(jù)。

參 考 文 獻

[1] 郭華軍，劉慶成.地震屬性技術的歷史、現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

[J].物探與化探,2008,32(1):9-22.

[2] 熊冉，劉玲利，劉愛華，等.地震屬性分析在輪南地區(qū)儲層預測中的應用[J].特種油氣藏,2008,15(8):34-43.

[3] Contreras A,Torres-Verdin C,Fasnacht T.Sensitivity analysis of data-related factors controlling AVA simultaneous inversion of partially stacked seismic amplitude data: Application to deepwater hydrocarbon reservoirs in the centralGulf of Mexico[J].Geophysics,2007,72(1): 19-22.

[4] 劉文嶺，牛彥良，李剛，等.多信息儲層預測地震屬性提取與有效性分析方法[J].石油物探,2002,41(1):100-106.

[5] 陳遵德.儲層地震屬性優(yōu)化方法[M].北京:石油工業(yè)出版社,1998：13-15.

Application of Seismic Attribute to Reservoir Prediction of H Area in Liaohe Basin

XI Haopeng,HAN Jianlong,JIANG Zhaoyu

(Logging &Testing Services Company,Daqing Qilfield Co.Ltd.,Daqing,Heilongjiang 163513,China)

Abstract：An optimizing method by using seismic attributes is proposed to predict the reservoir against the uncertain status of sand body of BigⅡ1 sand group of H Area in Liaohe Basin.Along the corresponding seismic axis,more than 30 species seismic attributes were extracted based on the phase axis,and then the sensitivity with the seismic attributes and the reservoir thickness,the similarity of each seismic attribute,and the correlation between the seismic attributes and well points sandstone thickness were analysed respectively.The seismic attributes with higher correlation coefficient between well point sandstone thickness in the research area were optimized.Using the method of multivariate linear regression,the different combinations of seismic attributes were tried several times,the best combination for reservoir prediction was optimized,and reservoir thickness prediction model was established in this area,and the predictable sand thickness of each attribute points were calculated and verified.The results showed that the predictable sandstone thickness have a good agreement with the actual sandstone thickness by using this regression in 10 wells.And the development of the situation and its favorable reservoir development location in the sandstone among wells were predicted,which provided basis for the next well deployment in this area.

Key words:seismic attribute;reservoir prediction;correlation coefficient;sand thickness

第一作者簡介：席昊鵬，男，1988年生，2011年畢業(yè)于東北石油大學電子信息工程專業(yè)，目前在大慶油田測試五大隊從事油氣井測試相關工作。E-mail:447000054@qq.com

中圖法分類號：P631.4

文獻標識碼：A

文章編號：2096-0077(2016)03-0085-03

(收稿日期：2015-04-08編輯：姜婷)