胡 斌，陳忠培，郭新安，黃志度

(中國(guó)石化江蘇油田分公司物探技術(shù)研究院，江蘇南京 210046)

曲線重構(gòu)技術(shù)在邁陳凹陷東部地區(qū)儲(chǔ)層精細(xì)預(yù)測(cè)中的應(yīng)用

胡 斌，陳忠培，郭新安，黃志度

(中國(guó)石化江蘇油田分公司物探技術(shù)研究院，江蘇南京 210046)

邁陳凹陷東部地區(qū)潿洲組目的層段發(fā)育砂泥巖薄互層，儲(chǔ)層與圍巖的波阻抗差異較小，常規(guī)波阻抗反演巖性識(shí)別效果較差，難以達(dá)到儲(chǔ)層精細(xì)預(yù)測(cè)的目標(biāo)。通過對(duì)儲(chǔ)層測(cè)井響應(yīng)特征進(jìn)行分析研究，選取對(duì)砂、泥巖區(qū)分效果較好的伽馬曲線進(jìn)行儲(chǔ)層特征曲線重構(gòu)，運(yùn)用重構(gòu)的聲波曲線進(jìn)行地震反演，提高了反演剖面的分辨率及儲(chǔ)層預(yù)測(cè)的精度，取得了較好的砂體預(yù)測(cè)效果。

邁陳凹陷；曲線重構(gòu)；伽馬曲線；波阻抗反演；合成地震記錄；儲(chǔ)層預(yù)測(cè)

邁陳凹陷位于廣東省雷州半島南部，構(gòu)造上位于北部灣盆地中南部雷-瓊坳陷區(qū)，是一個(gè)由若干凹陷及凸起組成的新生代斷陷盆地。凹陷主體部位向西傾沒于海區(qū)，研究區(qū)位于凹陷向東抬起的陸上部分，是由南部的臨高-燈樓角凸起、東部的徐聞凸起、北部的流沙港低凸起夾持的南斷北超的箕狀盆地[1]。

多年的勘探實(shí)踐取得了一系列勘探成果，其中鉆探的XW6井在該區(qū)取得了重大突破。XW6塊油氣藏位于凹陷東部?jī)?nèi)斜坡，潿洲組油氣藏類型為多油水系統(tǒng)的斷塊油藏。沉積相類型為扇三角洲，儲(chǔ)層巖性比較單一，以砂巖為主，砂地比10%～30%。從開發(fā)井的鉆探情況來看，該油藏明顯受構(gòu)造、巖性共同控制，具有構(gòu)造復(fù)雜、儲(chǔ)層橫向變化快的特征，提高儲(chǔ)層預(yù)測(cè)精度對(duì)油藏評(píng)價(jià)和滾動(dòng)勘探十分必要。常規(guī)波阻抗反演方法在研究區(qū)內(nèi)應(yīng)用效果不理想，本文嘗試采用曲線重構(gòu)方法對(duì)研究區(qū)內(nèi)儲(chǔ)層特征進(jìn)行預(yù)測(cè)研究。

1 儲(chǔ)層特征曲線重構(gòu)

1.1 儲(chǔ)層敏感曲線分析

邁陳凹陷東部地區(qū)潿洲組主要巖性為砂巖、泥巖。巖石物理分析結(jié)果表明，砂、泥巖波阻抗疊置嚴(yán)重，波阻抗曲線對(duì)砂、泥巖區(qū)分效果不理想，巖性識(shí)別效果較差。而伽馬曲線可以很好地區(qū)分巖性，并對(duì)薄層砂巖反應(yīng)敏感。與此同時(shí)，伽馬曲線與聲波曲線具有較好的相關(guān)性，因此選用伽馬曲線作為敏感曲線進(jìn)行聲波曲線重構(gòu)。

1.2 測(cè)井曲線處理

測(cè)井曲線質(zhì)量對(duì)反演結(jié)果至關(guān)重要。實(shí)際研究中，受諸多非地質(zhì)因素影響，測(cè)井曲線存在不同程度的誤差，主要包括系統(tǒng)誤差和非系統(tǒng)誤差。系統(tǒng)誤差主要來自儀器本身的性能、探測(cè)能力及人員的不合理操作等；非系統(tǒng)誤差主要指測(cè)量環(huán)境，如井徑、泥漿密度、地層溫度與壓力等。本文采用曲線環(huán)境校正方法消除非系統(tǒng)誤差，曲線標(biāo)準(zhǔn)化處理方法消除系統(tǒng)誤差。

曲線環(huán)境校正：井壁垮塌會(huì)造成擴(kuò)徑，擴(kuò)徑段密度曲線、聲波曲線表現(xiàn)為異常值[2]。選擇與需校正層段巖性相似、井徑曲線平滑、測(cè)井曲線質(zhì)量較高的層段作為標(biāo)準(zhǔn)層。在標(biāo)準(zhǔn)層內(nèi)作曲線交匯分析，明確曲線之間的相關(guān)性，選擇與目標(biāo)曲線相關(guān)性好的曲線進(jìn)行多元回歸分析，得到回歸系數(shù)，將該關(guān)系模型應(yīng)用到擴(kuò)徑段進(jìn)行異常曲線校正。曲線標(biāo)準(zhǔn)化處理：非系統(tǒng)誤差會(huì)導(dǎo)致相同巖性或是同一套油層在不同井點(diǎn)處的測(cè)井響應(yīng)幅值差別很大。選擇標(biāo)準(zhǔn)井并運(yùn)用直方圖分析方法對(duì)區(qū)內(nèi)各井的伽馬曲線、聲波曲線、密度曲線進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化處理，處理之后的各類曲線具有很好的多井一致性[3]。

1.3 特征曲線重構(gòu)[4-6]

利用伽馬曲線進(jìn)行儲(chǔ)層特征曲線重構(gòu)，其思路是將反映地層速度及波阻抗變化的聲波曲線的低頻部分與反映巖性變化的伽馬曲線高頻部分相融合。具體實(shí)施步驟如下：①伽馬曲線中沒有與聲波曲線相對(duì)應(yīng)的低頻成分，因此首先將聲波曲線隨深度變化的低頻趨勢(shì)去除，只保留聲波曲線的高頻成分；②將伽馬曲線與去掉低頻成分的聲波曲線進(jìn)行回歸分析，得到相關(guān)關(guān)系式，將伽馬曲線構(gòu)建成具有聲波量綱的擬合曲線并提取其高頻成分；③從原始聲波曲線提取能夠反映地層沉積背景的低頻成分；④將擬合曲線的高頻成分與原始聲波曲線的低頻成分相融合，得到最終的擬聲波曲線。

圖1為原始聲波曲線與重構(gòu)聲波曲線效果對(duì)比。圖1(a)是重構(gòu)聲波曲線與原始聲波曲線對(duì)薄砂層的響應(yīng)特征對(duì)比，圖中黃色代表砂層，深綠色代表干層，與原始聲波曲線相比較，重構(gòu)曲線對(duì)薄砂層的響應(yīng)更為敏感，對(duì)巖性的識(shí)別效果更好。圖1(b)為原始聲波曲線與重構(gòu)聲波曲線交匯分析，其中粉色代表砂巖，淡藍(lán)色代表泥巖。從縱軸原始聲波曲線的特征來看，砂、泥巖疊置嚴(yán)重；而橫軸重構(gòu)聲波，砂巖的聲波反應(yīng)主要在201～235 μs/m，泥巖聲波反應(yīng)主要在235～265 μs/m，利用重構(gòu)聲波曲線可以較好地區(qū)分砂、泥巖。

2 儲(chǔ)層精細(xì)反演

層位標(biāo)定是反演工作的基礎(chǔ)。合成地震記錄是連接測(cè)井信息與地震信息的橋梁，其作用是將測(cè)井的高分辨信息所反映的巖性界面與地震反射軸建立對(duì)應(yīng)關(guān)系[7-8]。本次研究采用“兩步法”精細(xì)井震關(guān)系標(biāo)定。首先，進(jìn)行大套層位標(biāo)定。從各井的地震反射特征來看，各大套層位的分界面均表現(xiàn)為波峰反射。其次，精細(xì)標(biāo)定單個(gè)波組。分析井旁地震道與合成記錄波組特征，微調(diào)時(shí)深關(guān)系，精細(xì)提取子波，使兩者基本吻合，確保地質(zhì)分層、波組特征具有較好的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

圖1 聲波曲線重構(gòu)前后特征對(duì)比

結(jié)合層位標(biāo)定結(jié)果，細(xì)分了預(yù)測(cè)單元。將潿二段分為三個(gè)亞段，潿三段分為四個(gè)亞段，流三段分為四個(gè)亞段，并對(duì)油氣富集層段細(xì)分了砂層組。

建立初始波阻抗模型的過程,實(shí)際上就是把橫向上連片變化的地震界面信息與高分辨率的測(cè)井波阻抗信息相結(jié)合的過程，它是反演過程中相當(dāng)重要的一步。測(cè)井資料在縱向上詳細(xì)揭示了巖層的波阻抗變化細(xì)節(jié)，地震資料則連續(xù)記錄了波阻抗界面的深度變化，二者的結(jié)合，為精確地建立空間波阻抗模型提供了必要的條件。

在精細(xì)標(biāo)定、模型建立的基礎(chǔ)上，最終采用約束稀疏脈沖反演方法，精細(xì)調(diào)試反演參數(shù)，同時(shí)利用相應(yīng)的質(zhì)控方法，加強(qiáng)對(duì)反演信息的反饋處理，有效地提高了反演結(jié)果質(zhì)量。

3 應(yīng)用效果分析

圖2為過XW1井常規(guī)波阻抗反演剖面與擬聲波波阻抗反演剖面對(duì)比，圖中暖色調(diào)代表阻抗值較高，冷色調(diào)代表阻抗值較低，井上顯示的是巖性，藍(lán)色代表砂巖，灰色代表泥巖。從剖面來看，反演結(jié)果與井上巖性變化比較吻合，證明了反演結(jié)果的可靠性。從反演的效果來看，運(yùn)用伽馬曲線重構(gòu)的擬聲波曲線進(jìn)行反演，分辨率明顯提高，儲(chǔ)層的橫向變化特征更加清楚，有利于砂體的橫向追蹤及預(yù)測(cè)儲(chǔ)層的空間展布規(guī)律。

圖2 過XW1井反演剖面對(duì)比

利用擬聲波反演結(jié)果對(duì)潿二段、潿三段、流三段各亞段及砂組的砂巖厚度、砂巖百分含量、孔隙度等巖性、物性參數(shù)進(jìn)行了平面展布規(guī)律的預(yù)測(cè)，結(jié)果表明該方法的應(yīng)用可以更為有利地研究區(qū)域沉積規(guī)律，沉積特征反映得更為清晰，此外可以更為精細(xì)地研究砂體的發(fā)育特征，這同時(shí)也滿足了區(qū)內(nèi)開發(fā)工作的需求。僅以潿三段一亞段一砂組砂體預(yù)測(cè)結(jié)果為例來說明。圖3為E3w31-1砂巖百分含量平面預(yù)測(cè)圖，預(yù)測(cè)結(jié)果較為清晰地反映了研究區(qū)發(fā)育三支物源體系的特征。南部陡坡帶3井附近砂巖含量最高，達(dá)到40%，反映的是陡坡帶扇三角洲沉積體系；北部緩坡帶砂巖含量由北向南減少，反映了物源由北向南推進(jìn)的趨勢(shì)，為北斜坡辮狀河三角洲沉積體系；東部XW6塊附近發(fā)育一支短物源，砂巖含量15%～30%，為東部扇三角洲沉積體系。圖4為XW6塊E3w31-1砂巖厚度圖，圖中藍(lán)線為三維邊框線，XW6、XW6-1、XW6-2三口井參與反演，其中XW6-2段缺一砂組部分地層。從預(yù)測(cè)結(jié)果來看，XW6砂巖厚度15～20 m，XW6-1井砂巖厚度20～25 m。近期鉆探的XW6-3砂巖厚度在10 m左右，XW6-3A砂巖厚度15 m左右，而實(shí)鉆結(jié)果是，與已鉆的三口井相比，XW6-3、XW6-3A儲(chǔ)層發(fā)育程度變差，佐證了反演結(jié)果的可靠性。

4 結(jié)論及認(rèn)識(shí)

(1)邁陳凹陷東部地區(qū)，運(yùn)用常規(guī)的波阻抗反演方法進(jìn)行儲(chǔ)層預(yù)測(cè)，巖性區(qū)分效果較差，儲(chǔ)層預(yù)測(cè)結(jié)果精度較低。

(2)通過儲(chǔ)層特征曲線敏感性分析，伽馬曲線可以有效地識(shí)別巖性。采用曲線重構(gòu)技術(shù)，將伽馬曲線重構(gòu)產(chǎn)生擬聲波曲線，最終生成相對(duì)波阻抗曲線，運(yùn)用約束稀疏脈沖反演方法對(duì)研究區(qū)儲(chǔ)層進(jìn)行反演預(yù)測(cè)。

(3)曲線重構(gòu)技術(shù)的反演方法在研究區(qū)具有很強(qiáng)的實(shí)用性。該方法的運(yùn)用有效提升了反演剖面的分辨率，砂體橫向展布特征及平面展布規(guī)律反映得更為清晰，儲(chǔ)層精細(xì)預(yù)測(cè)的整體效果較好。

圖3 E3w31-1砂巖百分含量圖

圖4 XW6塊E3w31-1砂巖厚度圖

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編輯：吳官生

1673-8217(2015)04-0070-04

2014-08-26

胡斌，高級(jí)工程師，1963年生，1986年畢業(yè)于長(zhǎng)春地質(zhì)學(xué)院物探系石油物探專業(yè)，1989年獲中國(guó)煤炭科學(xué)研究總院西安分院煤田物探專業(yè)碩士學(xué)位，現(xiàn)從事油氣勘探工作。

P631.84

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