劉傳奇，明 君，馬奎前，李 賓

（中海石油（中國）有限公司天津分公司，天津 300452）

1 渤中M 油田概況

渤中M 油田的主要目的層位是沙河街組二段和沙河街組三段，海拔深度為－3 500～－3 000m，儲層全部為砂、泥薄互層，單層厚度均不超過5m；由于沙河街組三段絕大部分是低滲儲層，產(chǎn)能較低，本次研究針對的是沙河街組二段儲層。該油田地震資料的主頻在17 Hz左右，按照沙河街組二段地層速度3 400m／s計算，可分辨的儲層厚度為50m，薄互層的儲層基本沒有對應的地球物理響應。因此，我們采取以大代小的思路，即用整套儲層的巖性、物性分布預測代替單個薄層的研究。

2 關(guān)鍵技術(shù)

2.1 地震資料極性判定

地球物理研究中井震標定是構(gòu)造解釋和儲層預測的基礎(chǔ)，井震標定結(jié)果的準確與否直接決定著構(gòu)造解釋與儲層預測的準確性，可以說標定差之毫厘，解釋則繆之千里［1］。而在井震標定中，地震資料極性的判斷是最基礎(chǔ)的工作，直接決定儲層研究的正確與否。只有準確判斷地震剖面對應子波的極性，才能把儲層頂面和底面與地震剖面上的波峰、波谷準確對應起來，才能通過地震剖面及其屬性的研究準確地認識儲層，一旦地震資料的極性識別錯誤，必定對儲層的研究帶來毀滅性的打擊［2］。

常規(guī)地震資料極性判斷都是采用正極性子波和負極性子波分別制作合成地震記錄，然后對比二者與地震道的對應關(guān)系，認為與地震道對應較好的合成地震記錄運用的子波就是地震道對應的子波。通常表述正極性子波對應的地震剖面為正極性地震資料，負極性子波對應的剖面為負極性地震資料［3－4］。

由于合成地震記錄與測井曲線的質(zhì)量、井周的地層組合關(guān)系、子波的頻率等關(guān)系較大，而且有時很難判斷采用正、負極性子波制作的合成地震記錄的好壞，當然也就很難確定地震資料的極性。圖1是大套泥巖中含有相對較薄砂巖地層組合時兩種極性子波制作的合成地震記錄，通過對比可以發(fā)現(xiàn)，很難判斷這兩個合成地震記錄與地震剖面對應的好壞。因此，通過這種做法很難準確判斷該地震資料是正極性還是負極性。

我們采用合成地震記錄與地震剖面特征相結(jié)合的方法來綜合判斷地震資料是正極性還是負極性。在合成地震記錄不能確定子波極性的情況下，該方法很有實用價值。

通過已鉆井揭示的儲層結(jié)構(gòu)的特點，我們可以很清楚地明確某一套相對獨立的巖性層的頂面和底面對應的反射系數(shù)。根據(jù)地球物理勘探原理可知，這個相對獨立巖性層的頂面和底面應該有一對符號相反的反射系數(shù)，由于子波具有相對穩(wěn)定性，因此該相對獨立巖性層的頂面和底面會形成一對能量較強的波峰和波谷［5－6］。我們可以在剖面上找到多個這樣的反射特征，上下緊緊相鄰地出現(xiàn)一對較強的波峰和波谷，就可以認為這一對波峰和波谷對應鉆井上的該套相對獨立的巖性層。通過分析可以斷定，處于上面的波峰（或波谷）對應該套相對獨立巖性層的頂面，而處于下部的波谷（或波峰）對應該套相對獨立巖性層的底面。通過測井聲波和密度曲線，可以準確得到該套相對獨立的巖性層的波阻抗與圍巖波阻抗的關(guān)系，從而準確得到該套相對獨立巖性層的頂面和底面的反射系數(shù)。

圖1 M1井正極性（a）和負極性（b）子波合成地震記錄

圖2是M 油田M2 和M23兩口井的測井曲線及連井地震剖面。從M23井的聲波時差和密度曲線可以很清楚地看到，圖中綠色框內(nèi)這套相對獨立巖性層為速度較低、密度較小的砂巖儲層，其波阻抗較小，因此，可以判斷其頂面為負反射系數(shù)、底面為正反射系數(shù)；從地震剖面上可以看到，箭頭處存在一對振幅較強的波峰和波谷，且波谷在上、波峰在下，因為該套儲層相對獨立，可以準確地判斷這一峰一谷的地震反射為該套砂巖的地震響應。通過反射系數(shù)與地震剖面的對比可以看出，砂巖頂面的負反射系數(shù)對應的為波谷，砂巖底面的正反射系數(shù)對應的為波峰。根據(jù)褶積原理，負反射系數(shù)與正極性子波褶積的結(jié)果為波谷，而正反射系數(shù)與正極性子波褶積的結(jié)果為波峰。因此，可以初步判斷該地震剖面為正極性地震剖面。再通過采用正、負極性子波制作合成地震記錄來對比驗證地震剖面子波的極性。圖3是M23井用正極性雷克子波制作的合成地震記錄，可以看出，該合成地震記錄與井旁地震道對應很好。

通過綜合運用地震剖面特征和合成地震記錄，準確確定了該油田地震資料的子波為正極性子波。相對圍巖來說，低阻抗砂巖頂面在地震剖面上對應為波谷。

2.2 地震道積分

道積分技術(shù)是一項利用相對波阻抗來進行地震數(shù)據(jù)分析的技術(shù)，主要用于地震巖性解釋［7］。地震道積分的公式為

圖2 地震剖面上M2井和M23井的儲層響應特征

圖3 正極性雷克子波制作的M23井合成地震記錄

式中：bi為地震子波；zi為波阻抗；xj為地震記錄。（1）式表明，積分地震道近似等于標定對數(shù)波阻抗濾波。地震道積分技術(shù)是一個極好的地層研究工具，能夠勾畫出波阻抗的相對變化［8］。

由于M 油田的儲層是非常薄的砂泥互層（約1m），而地震資料的頻率不足以分辨這么薄的儲層，因此采取以大代小的研究思路，把相對大套的儲層段作為研究對象，通過道積分技術(shù)把地震道轉(zhuǎn)換成具有巖性信息的擬波阻抗數(shù)據(jù)。通過道積分數(shù)據(jù)體進一步研究儲層段的巖性和物性，進而研究儲層的平面分布特征。

M 油田的儲層和非儲層的波阻抗有較大的差異（淺層砂巖儲層相對泥巖為低波阻抗，深層砂巖儲層相對泥巖為高波阻抗），因此可以通過地震道積分來識別儲層。其在地震道積分剖面上深層和淺層的砂巖儲層分別對應波峰（波阻抗較大）和波谷（波阻抗較?。m然深層和淺層的砂巖儲層在剖面上的特征不同，但是都可以通過道積分數(shù)據(jù)體的研究來統(tǒng)一識別深層和淺層的砂體（圖4）。

圖4 淺層（a）和深層（b）砂巖儲層的測井曲線特征及在道積分剖面上的特征

3 儲層預測

通過上述研究，明確了淺層和深層道積分數(shù)據(jù)體振幅的不同含義。在研究深層沙河街組的構(gòu)造和儲層時，以波峰作為砂巖儲層，對儲層頂、底面進行解釋；而在淺層明化鎮(zhèn)組則以波谷作為砂巖儲層進行研究，可以得到儲層構(gòu)造的相關(guān)信息［9］。為了描述平面上儲層的物性分布特征，對道積分數(shù)據(jù)體的振幅屬性與儲層的對應關(guān)系進行精細的分析和優(yōu)選，得到在深層沙河街組正振幅之和能夠較為準確地表達儲層的物性，而在淺層明化鎮(zhèn)組則是最小振幅屬性能夠較好地反映儲層物性［10］。

圖5顯示了能夠反映深層和淺層砂巖儲層的地震屬性沿層平面圖。圖5a是深層沙河街組二段砂巖儲層的正振幅之和，與已鉆井的鉆探結(jié)果非常吻合；圖5b是淺層明化鎮(zhèn)組反映河道砂體的最小振幅屬性，與已鉆井的鉆探結(jié)果一致性非常高。

圖5 深層和淺層砂巖儲層的地震屬性平面特征（基于道積分數(shù)據(jù)體）

4 應用效果分析

通過平面屬性和剖面特征的綜合研究，預測出了砂巖儲層的平面分布特征。以此為基礎(chǔ)，在沙河街組部署了6口調(diào)整井。實鉆儲層厚度及其整體物性與鉆前認識基本一致。在預測物性較好的區(qū)域和位置上鉆井結(jié)果都很好。表1是6口調(diào)整井鉆前、鉆后的誤差對比結(jié)果，可以看出，構(gòu)造和儲層誤差均較小，構(gòu)造深度預測的平均相對誤差只有0.12%，油層的厚度預測誤差也只有4.58%，主要目的層位于海拔－3 300m 處，預測結(jié)果非常準確。

表1 構(gòu)造與儲層預測誤差

在完成主要目的層儲層分布特征預測的同時，根據(jù)該道積分數(shù)據(jù)體并結(jié)合地層切片技術(shù)［11－12］，在淺層明化鎮(zhèn)組預測了一個河道砂體，該河道形態(tài)清晰，又與油源斷層接觸，從油氣運移和成藏上看均有較大潛力［13］（圖5b）。經(jīng)過研究認為，以深層為目的層的開發(fā)井，可以通過優(yōu)化井軌跡在該潛力砂體上增加控制點，達到兼探該潛力砂體含油性的目的。實鉆結(jié)果證實，該河道潛力砂體為油層。通過后續(xù)的調(diào)整井對其進行評價，最終確定新發(fā)現(xiàn)的探明儲量為290×104m3。采用分層系開發(fā)的思路［14］，充分利用水平井技術(shù)高效、快速地開發(fā)油田［15］，在該河道砂體上部署了5口井M24H，M25H，M26H，M28H，M27，其中水平井4口（圖6），目前已全部完鉆。實際鉆探結(jié)果非常好，水平井的水平段油層鉆遇率98%，已經(jīng)投產(chǎn)的4口生產(chǎn)井（M24H，M26H，M28H，M27）目前產(chǎn)油500m3／d，相當于這4口井投產(chǎn)前整個渤中M 油田20口井的產(chǎn)量。該新發(fā)現(xiàn)河道砂體4口井的投產(chǎn)使M 油田的日產(chǎn)油量翻了一番，極大地提高了M 油田的產(chǎn)能。

圖6 新發(fā)現(xiàn)河道砂體上部署的開發(fā)井位置

5 結(jié)束語

針對M 油田的地質(zhì)特點，通過地震資料極性判定的新方法、地震道積分體的研究和屬性的優(yōu)選等技術(shù)手段的組合，不僅準確預測了構(gòu)造埋藏深度和儲層的分布范圍及厚度，并在油田較淺的明化鎮(zhèn)組發(fā)現(xiàn)了一個潛力較大的河道砂體。在鉆探深層沙河街組調(diào)整井的過程中，有針對性地優(yōu)化井軌跡兼探該潛力砂體，結(jié)果新發(fā)現(xiàn)了290×104m3探明石油地質(zhì)儲量。從目前已經(jīng)投產(chǎn)的4口井的產(chǎn)能看，該新發(fā)現(xiàn)的河道砂體上鉆探的井產(chǎn)能都較高，4口井的投產(chǎn)極大地提高了M 油田的產(chǎn)能，使得日產(chǎn)油量達到原來的2倍，為M 油田的立體高效開發(fā)做出了重大貢獻。

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