模型正演技術(shù)在儲(chǔ)層預(yù)測(cè)中的應(yīng)用
——以春光油田春63井區(qū)為例

李恒權(quán)，王 勇，謝 啟，裴秀秀，劉珊祿

（中國(guó)石化河南油田分公司勘探開(kāi)發(fā)研究院，河南鄭州 450006）

1 研究區(qū)概況

春光油田構(gòu)造上隸屬于準(zhǔn)噶爾盆地西北緣車排子凸起，車排子凸起北鄰扎伊爾山，東部與昌吉凹陷相接，南部緊鄰四棵樹(shù)凹陷，整體表現(xiàn)為向東南傾伏的單斜構(gòu)造，具有雙向供烴的有利條件，長(zhǎng)期的古隆起是油氣運(yùn)移的有利指向區(qū)，具備良好的成藏條件。該區(qū)塊地層由老至新為石炭系、侏羅系、白堊系、古近系、新近系和第四系[1，2]。

該區(qū)主要油藏類型為巖性油藏，其發(fā)現(xiàn)主要依靠?jī)?chǔ)層預(yù)測(cè)，而儲(chǔ)層預(yù)測(cè)所用的方法主要依靠地震振幅屬性，即該區(qū)沙灣組砂泥巖速度差異較大，砂巖速度小于泥巖速度，當(dāng)砂體含油氣后速度進(jìn)一步降低，在地震剖面上形成了明顯的波谷強(qiáng)振幅，呈現(xiàn)“亮點(diǎn)”特征[3–7]。

隨著勘探開(kāi)發(fā)的不斷深入，有一定規(guī)模的“亮點(diǎn)”油藏已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，剩下是規(guī)模小、不具備典型“亮點(diǎn)”特征的油藏[8–10]，本文通過(guò)對(duì)春63井區(qū)滾動(dòng)擴(kuò)邊中利用地震屬性遇到的問(wèn)題開(kāi)展研究，從地震正演出發(fā)，分析問(wèn)題存在的原因，總結(jié)規(guī)律，指導(dǎo)下一步井位部署。

2 問(wèn)題的提出

春光油田在巖性勘探方面，通過(guò)細(xì)分小層、提高地震資料分辨率等手段取得了較好效果，2014年部署的春63井鉆遇4 m油層，初期日產(chǎn)油51 t；隨后開(kāi)發(fā)跟進(jìn)，根據(jù)地震振幅屬性的“亮點(diǎn)”區(qū)域投入開(kāi)發(fā)，部署的春63–1、春63–4H等一批開(kāi)發(fā)井相繼取得好的效果；對(duì)于地震振幅屬性稍弱的區(qū)域沒(méi)有開(kāi)展井位部署。

隨著勘探開(kāi)發(fā)認(rèn)識(shí)的不斷深化，認(rèn)為在“亮點(diǎn)”范圍外地震振幅屬性稍弱的區(qū)域砂體也應(yīng)該存在，具備滾動(dòng)擴(kuò)邊的潛力，近年來(lái)，針對(duì)沙灣組沙一段二砂組1小層（N1S1Ⅱ1）油藏邊沿、地震振幅屬性相對(duì)較弱的區(qū)域部署的春 63–8、春 63–9等井獲得成功，隨后針對(duì)弱振幅外擴(kuò)區(qū)域部署的春63–10、春 63–11、春 63–12井也獲得成功，試獲工業(yè)油流；而針對(duì)另外的弱振幅條帶部署的春164E井卻失利了，該井目的層未鉆遇砂體（圖1）。

同樣利用地震振幅屬性開(kāi)展井位部署，部署的位置同樣位于地震振幅相對(duì)較弱區(qū)域，而春164E位置的地震振幅值比春 63–10等井位置的地震振幅值要強(qiáng)。實(shí)鉆結(jié)果表明，春164E卻失利了，表象上看，春164E與春63主體區(qū)域地震同相軸是不連續(xù)的（圖2），滾動(dòng)擴(kuò)邊的春63–12等井與主體區(qū)的地震同相軸是連續(xù)的（圖3），而造成地震屬性預(yù)測(cè)儲(chǔ)

圖1 春63井區(qū)N1S1Ⅱ1小層最小振幅屬性

圖2 春63–1—春164E聯(lián)井地震剖面

圖3 春63—春63–12聯(lián)井地震剖面

3 正演模型模擬結(jié)果

為了解剖弱振幅屬性造成的多解性，從已知井出發(fā)，利用實(shí)鉆井資料，通過(guò)地震正演，分析這些弱振幅形成原因，繼而探討地震振幅屬性在春光油田儲(chǔ)層預(yù)測(cè)中的應(yīng)用。

春63井油層4 m為N1S1Ⅱ1小層，上下圍巖均為泥巖，砂體上部泥巖厚度11 m，下部泥巖厚度為13 m，是典型的泥包砂結(jié)構(gòu)，該井在N1S1Ⅱ3小層也鉆遇一套砂體，砂體厚度6 m，正演中需要速度及密度數(shù)據(jù)，通過(guò)統(tǒng)計(jì)周圍已鉆井的速度及密度，在春63井區(qū)N1S1，砂巖速度取值2 650 m/s，密度取值2.25 g/cm3，泥巖速度取值2 800 m/s，密度取值2.3 g/cm3，含油砂體速度取值2 525 m/s，密度取值2.19 g/cm3，為了減少其它因素影響，正演中所選用的子波均為層失利的主要原因尚不明確。春63井旁道提取得到的子波。后文模型中所涉及到的速度及密度取值均采用該套數(shù)值，所選取子波為春63井旁道提取得到，在此一并說(shuō)明。

為了明確春63井的地震響應(yīng)特征，利用該井的實(shí)際資料制作了楔形阻抗模型（圖4），通過(guò)改變N1S1Ⅱ1小層的厚度正演得到了正演模擬結(jié)果（圖5），由此可見(jiàn)，砂體頂部對(duì)應(yīng)波谷界面，隨著砂體變薄，振幅也變?nèi)?，?dāng)砂體不存在時(shí)，波谷依然存在，但振幅值稍弱，與砂體變薄特征一致。正演模擬可以看出，在儲(chǔ)層較薄（1 m）或無(wú)儲(chǔ)層時(shí)，地震響應(yīng)特征一致，這是造成春63井滾動(dòng)擴(kuò)邊中有些井失利的原因。楔形模型中有無(wú)砂體均存在對(duì)應(yīng)的波谷，但隨著厚度變薄對(duì)應(yīng)的振幅值降低。因此，在春63井區(qū)針對(duì)弱振幅儲(chǔ)層預(yù)測(cè)中要排除無(wú)砂體對(duì)應(yīng)的弱振幅的情況。

圖4 春63井正演模型

圖5 春63井正演模擬結(jié)果

4 砂體地震響應(yīng)特征分析

為了進(jìn)一步說(shuō)明春 63井N1S1Ⅱ1小層砂體形成波谷的原因，通過(guò)在巖性的控制下方波化聲波、密度曲線，繼而制作離散合成記錄來(lái)分析其產(chǎn)生的原因（圖6）。

通過(guò)離散合成記錄來(lái)看，N1S1Ⅱ1小層的砂體對(duì)應(yīng)的波谷主要是由于由高波阻抗的泥巖進(jìn)入到低波阻抗的砂巖引起的，即N1S1Ⅱ1小層的砂體頂面引起的反射特征，受到上部子波旁瓣及砂體底界面的疊加效應(yīng)，N1S1Ⅱ1小層的砂體對(duì)應(yīng)的合成記錄的波谷位置出現(xiàn)了稍微向上的偏移，N1S1Ⅱ1小層砂體的底面對(duì)應(yīng)波峰反射受到旁瓣及其它反射界面的疊加，仍然為波峰，對(duì)應(yīng)的合成記錄的波峰位置出現(xiàn)了稍微向下的偏移，N1S1Ⅱ1小層砂體對(duì)應(yīng)的波谷上部的波峰主要是由于相鄰的N1S1Ⅱ3小層砂體的底界面引起的。綜合來(lái)看，N1S1Ⅱ1砂體對(duì)應(yīng)的合成記錄，雖受到子波旁瓣及其它反射界面的疊加效應(yīng)，但仍然表現(xiàn)為強(qiáng)的波谷和波峰的反射，當(dāng)砂體含油氣后，頂?shù)捉缑娴牟ㄗ杩共町愡M(jìn)一步增大，對(duì)應(yīng)的波峰及波谷振幅值進(jìn)一步增大，即表現(xiàn)為通常所謂的“亮點(diǎn)”特征。利用這一特征除了預(yù)測(cè)砂體外，還可以直接用來(lái)預(yù)測(cè)砂體的含油氣性。

圖6 春63井離散合成記錄

5 無(wú)砂體地震響應(yīng)特征分析

以春164E為例（圖7），通過(guò)在巖性的控制下方波化聲波及密度曲線，繼而制作離散合成記錄，從而分析無(wú)砂體情況下地震響應(yīng)特征。

通過(guò)對(duì)春164E井分解為多個(gè)反射界面可知，無(wú)砂體 N1S1Ⅱ1小層對(duì)應(yīng)的波谷弱振幅是 N1S1Ⅱ3小層砂體的下反射界面旁瓣產(chǎn)生的。通過(guò)該離散合成記錄可知，N1S1Ⅱ1小層對(duì)應(yīng)的雖然是波谷弱振幅，但其下部波谷振幅比上部波谷振幅要弱得多，與有砂體的地震響應(yīng)特征相反。

通過(guò)離散合成記錄可知，砂體的存在能夠在頂?shù)仔纬煞瓷浣缑?，雖受到其它反射界面的疊加效應(yīng)，但在合成記錄上仍能有反射特征，特別是含油氣或者流體后，上下界面的阻抗差進(jìn)一步加大，下界面的波峰反映更加明顯。因此，在該井區(qū)進(jìn)行儲(chǔ)層預(yù)測(cè)時(shí)，要充分考慮反射界面對(duì)應(yīng)的是砂體本身的反射特征還是受子波旁瓣影響形成的弱反射特征。

6 認(rèn)識(shí)與結(jié)論

春 63井區(qū)外擴(kuò)的區(qū)域同主體區(qū)域的地震波強(qiáng)振幅區(qū)同相軸應(yīng)該是連續(xù)的，中間不存在間斷及不連續(xù)現(xiàn)象；利用地震振幅屬性分析春63井區(qū)外擴(kuò)過(guò)程中，振幅強(qiáng)弱主要受砂體厚度及含油氣性的影響，而在同樣是弱振幅的區(qū)域，無(wú)儲(chǔ)層區(qū)域地震同相軸的下部波谷振幅值比上部波谷振幅值要弱。

圖7 春164E井離散合成記錄