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      二連盆地中小型斷陷扇體地震儲層預(yù)測技術(shù)研究

      2013-12-01 05:34:34
      關(guān)鍵詞:扇體二連波阻抗

      王 鑫

      (長江大學(xué)地球物理與石油資源學(xué)院,湖北 武漢430100)

      (中石油華北油田分公司地球物理勘探研究院,河北 任丘062552)

      (秦鳳啟,肖 陽,劉浩強(qiáng),呂德勝,062552(

      王 亞,李秀英,余小林 (中石油華北油田分公司地球物理勘探研究院 河北任丘)

      二連盆地發(fā)育數(shù)以百計(jì)的中小型晚中生代斷陷沉積湖盆群。面積小于1000km2的凹陷占半數(shù)以上,絕大多數(shù)凹陷為長條形或帶狀分布,長寬比一般4∶1~6∶1。含油氣儲層以巴彥花群各類扇體為主。由于湖盆面積小、水體淺、連通差及干旱氣候影響,各凹陷地層碳酸鹽巖含量普遍較高,儲層較致密。隨著地震儲層預(yù)測技術(shù)方法在二連盆地不同凹陷的應(yīng)用研究,集成了針對中小型斷陷盆地的儲層預(yù)測方法系列及配套技術(shù),并加以推廣應(yīng)用。下面,筆者主要介紹二連盆地中小型斷陷盆地的儲層預(yù)測方法及配套技術(shù)。

      1 預(yù)測難點(diǎn)與攻關(guān)思路

      1)預(yù)測難點(diǎn) 針對小湖盆、多物源、近物源和粗碎屑斷陷湖盆各類扇體的儲層預(yù)測難點(diǎn)主要有:①扇體小且多期疊置,準(zhǔn)確刻畫每一期扇體空間展布難度大;②扇體相變快,預(yù)測受沉積微相控制的有利儲集相帶難度大;③碳酸鹽巖含量普遍較高,儲層較致密,儲層物性預(yù)測難度大。

      2)儲層敏感曲線 通過對二連盆地多個(gè)凹陷上百口井的聲波時(shí)差 (AC)、自然伽馬 (GR)等測井曲線 (如圖1)交會(huì)分析,發(fā)現(xiàn)AC曲線可區(qū)分大多數(shù)儲層與非儲層,阿三段沖積扇紅色粗砂礫巖的AC值最低 (210μs/m);其次是阿四段~騰一下段灰色細(xì)砂礫巖、含云質(zhì)砂巖 (220~260μs/m)、細(xì)砂巖 (230~265μs/m)、粉砂巖 (250~300μs/m)、泥巖與含云質(zhì)泥巖聲波值基本重疊且最大 (265~320μs/m)。因此AC曲線是二連盆地儲層巖性預(yù)測的最佳敏感曲線。

      同時(shí),多個(gè)凹陷的AC與孔隙度Φ關(guān)系統(tǒng)計(jì)分析表明 (見圖2):儲層物性與AC曲線也存在著對應(yīng)關(guān)系,當(dāng)AC值為260μs/m左右時(shí),孔隙度Φ最大,大于或小于該值,孔隙度Φ呈減小趨勢。因此,AC曲線也是二連盆地儲層物性預(yù)測的敏感曲線。

      3)儲層敏感屬性 多個(gè)凹陷上百口井的井震屬性標(biāo)定表明,砂礫巖對應(yīng)為強(qiáng)反射 (見圖3),因此,優(yōu)選振幅屬性作為儲層的敏感屬性,預(yù)測扇體平面展布規(guī)律。

      4)攻關(guān)思路 通過對小面積、多物源、近物源、粗碎屑扇體的地震特征、地質(zhì)條件、預(yù)測難點(diǎn)的仔細(xì)分析,經(jīng)過多個(gè)凹陷的實(shí)踐,確定了針對二連中小型斷陷湖盆群扇體的儲層預(yù)測攻關(guān)思路:第1步用地震振幅屬性預(yù)測扇體平面展布規(guī)律;第2步用測井約束聲阻抗模型反演精細(xì)刻畫每一期扇體的空間展布情況與相互間的疊置關(guān)系;第3步用孔隙度儲層參數(shù)反演開展儲層物性預(yù)測,計(jì)算儲層參數(shù)。

      圖1 巴音都蘭凹陷AC-GR曲線交會(huì)圖

      圖2 阿南凹陷儲層AC~Φ關(guān)系圖

      圖3 烏里雅斯太凹陷Tai53井井震屬性標(biāo)定

      圖4 阿南凹陷騰一下亞段阿27油組均方根振幅平面圖

      2 技術(shù)實(shí)現(xiàn)

      1)振幅屬性預(yù)測扇體平面展布規(guī)律 井震屬性標(biāo)定表明,振幅屬性是二連盆地各類扇體的敏感地震屬性,可用來預(yù)測扇體平面展布規(guī)律。在勘探的各階段,尤其是早期,振幅屬性更為有效,比較清楚的展示了各個(gè)湖盆內(nèi)扇體的來源、主體及橫向分布情況。如圖4所示為阿南凹陷扇體展布情況,來自陡帶短軸方向的扇體面積較小,來自緩坡或長軸方向的扇體延伸較遠(yuǎn),面積相對較大。

      2)測井約束聲阻抗模型反演 由于聲波曲線是二連盆地儲層巖性預(yù)測的最佳敏感曲線,故無需進(jìn)行擬聲波構(gòu)建,直接開展聲波波阻抗模型反演,提高儲層預(yù)測的縱向分辨率[1-2],落實(shí)每一期扇體的空間展布情況及疊置關(guān)系。在反演過程中,采用點(diǎn)標(biāo)定-線約束-體運(yùn)算-分段描述的反演預(yù)測流程。

      ①精細(xì)點(diǎn)標(biāo)定。層位標(biāo)定是井震結(jié)合的紐帶,精確的井震標(biāo)定是獲得高精度儲層預(yù)測的基礎(chǔ)。層位標(biāo)定中子波的提取,應(yīng)盡量使所提取的子波波形主峰突出,旁瓣小而對稱,有效頻帶范圍內(nèi)振幅譜單峰峰頂平滑,相位譜靠近常相位。力求合成地震記錄與井旁地震記錄達(dá)到在正確的時(shí)深關(guān)系下匹配最佳、相關(guān)系數(shù)最高[3]。一般目的層相關(guān)系數(shù)要大于0.5。

      ②線約束反演。在精細(xì)點(diǎn)標(biāo)定基礎(chǔ)上,開展線約束反演,即連井線反演。線反演的目的是調(diào)試體反演的關(guān)鍵參數(shù)。須注意的是,在提高縱向分辨率的同時(shí),要保持橫向分辨率不變。橫向分辨率可用地震剖面檢查,縱向分辨率可用井來檢驗(yàn)。當(dāng)縱橫向分辨率同時(shí)滿足時(shí),外推因子、搜索半徑等反演參數(shù)值即可作為下步體反演的對應(yīng)參數(shù)值。

      ③體反演。在精細(xì)的標(biāo)定,合理的參數(shù)優(yōu)選下,開展體反演,才能保持反演結(jié)果的可靠性。同時(shí),體反演最好要分塊分段進(jìn)行,因?yàn)椴煌瑓^(qū)塊、不同層段的波阻抗門檻值略有差別,分塊分段有利于波阻抗門檻值的確定,提高反演的精度。此外,在提取平面圖時(shí),采用了等比例切片層序劃分技術(shù),有利每一期扇體的時(shí)窗選取,更準(zhǔn)確地讀取每一期扇體的平面形態(tài)。由圖5與圖4對比可知,分段聲波波阻抗反演,在等比例切片控制下,時(shí)窗可開得更小更準(zhǔn),精度較地震屬性結(jié)果更高,可更加清晰地展示油層儲層的變化規(guī)律,與井的吻合率也更高。

      3)儲層參數(shù)反演 聲波曲線不僅是二連盆地儲層巖性預(yù)測的最佳敏感曲線,也是二連盆地儲層物性預(yù)測的敏感曲線。通過儲層參數(shù)反演[4],建立孔隙度與聲波波阻抗反演的對應(yīng)關(guān)系,可得到孔隙度儲層參數(shù)反演體,進(jìn)而落實(shí)儲層物性空間變化規(guī)律。

      圖5 阿南凹陷騰一下亞段阿27油組聲阻抗反演預(yù)測厚度圖

      圖6 阿南凹陷孔隙度體與波阻抗反演體對比圖

      圖7 a11井巖性部面圖

      在物性預(yù)測的探索過程中,因?yàn)槟鄮r波阻抗值低,曾使用過 “t低中找高”剔出低波阻抗的泥巖,來預(yù)測扇體的分布情況,又因致密砂礫巖的聲波值低,波阻抗高,從而在 “t低中找高”基礎(chǔ)上,又用 “t高中找低”剔出高波阻抗的致密砂礫巖,用這種辦法來預(yù)測扇體有利儲集相帶。這種辦法雖有一定效果,但它所用的是巖性門檻,分析表明,AC曲線的巖性門檻是300μs/m,而物性最好時(shí)對應(yīng)的AC值是260μs/m,用巖性門檻會(huì)將300~260μs/m的AC值當(dāng)成是物性最好,這必然會(huì)產(chǎn)生較大的誤差,精度不高。

      經(jīng)過不斷摸索改進(jìn),將AC值為260μs/m所對應(yīng)的波阻抗值作為物性門檻M,將波阻抗反演體一分為二,小于M的體命名為A1,大于M的體命名為A2,分別對A1和A2各進(jìn)行孔隙度儲層參數(shù)反演,只是前者孔隙度與波阻抗的關(guān)系為增函數(shù),后者為減函數(shù),然后將新產(chǎn)生的2個(gè)儲層參數(shù)反演體融合為一體,這樣就得到了最終的儲層參數(shù)反演結(jié)果。如圖6所示,最終的孔隙度體,剔出了低波阻抗的泥巖和高阻抗的致密砂礫巖或灰?guī)r,并且孔隙度最高值與M值對應(yīng),能夠更清晰的刻畫扇體有利儲層的空間展布規(guī)律及疊置關(guān)系。這個(gè)方法稱為 “t兩分法”,它比“t低中找高、高中找低”的方法,在精度上有了很大的提高。底部的清楚地薄儲層對應(yīng)于a11井1356~1375井段17m細(xì)砂巖儲層 (見圖7)。

      4)其他相關(guān)技術(shù) ①相干+傾角斷裂系統(tǒng)雕刻技術(shù)。針對地層破碎、地震反射連續(xù)性不好的地層,相干屬性不能區(qū)分?jǐn)鄬优c破碎帶,效果不理想;針對地層產(chǎn)狀較陡的地層,傾角屬性不能區(qū)分?jǐn)鄬优c陡帶,效果也不盡人意;通過相干融合傾角屬性 (見圖8),即可消除地層破碎的影響,又可消除地層產(chǎn)狀較陡的影響,達(dá)到較理想的效果。②巖性精細(xì)自動(dòng)化解釋技術(shù)。通過儲層門檻值的敲定,時(shí)窗的選取,采用自動(dòng)化解釋技術(shù),精細(xì)刻畫儲層的空間展布 (如圖9)。

      圖8 烏蘭花三維區(qū)T8反射層相干+傾角平面圖

      圖9 巴音都蘭阿四段砂體自動(dòng)雕刻剖面圖

      3 應(yīng)用效果與體會(huì)

      以上技術(shù)方法在二連盆地多個(gè)凹陷實(shí)際應(yīng)用,效果顯著,預(yù)測結(jié)果做為重要依據(jù),在烏蘭花設(shè)計(jì)井位3口,在巴音都蘭設(shè)計(jì)井位2口,在阿南針對致密性儲層設(shè)計(jì)水平井一口,6口均獲工業(yè)油流,其中2口井獲高產(chǎn)。通過近年來實(shí)踐與摸索,取得了以下幾點(diǎn)體會(huì):①針對小面積、短物源、近物源、粗碎屑儲層,地震振幅屬性可較好預(yù)測儲層平面展布情況。②測井約束波阻抗模型反演可提高縱向分辨率,但在參數(shù)優(yōu)選過程中,要特別注意縱橫向分辨率的同時(shí)兼顧。并且,分塊分段反演及等比例切片層序劃分技術(shù)是提高反演精度的必要手段。③ “t兩分法”是在 “t低中找高、高中找低”方法之上,進(jìn)化而來,精度較之有了很大的提高,是開展儲層物性預(yù)測的有力技術(shù)手段。

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