張會(huì)卿

(中國(guó)石油大港油田公司勘探開(kāi)發(fā)研究院，天津大港 300280)

曲流河儲(chǔ)集層地震預(yù)測(cè)技術(shù)在港東地區(qū)的應(yīng)用

張會(huì)卿

(中國(guó)石油大港油田公司勘探開(kāi)發(fā)研究院，天津大港 300280)

針對(duì)港東地區(qū)明化鎮(zhèn)組地層河道縱橫疊置、儲(chǔ)集層變化快、單砂體厚度薄的特點(diǎn)，綜合應(yīng)用拓頻處理、儲(chǔ)層標(biāo)定、地震剖面追蹤、多屬性分析、頻譜分解等手段開(kāi)展了儲(chǔ)層預(yù)測(cè)，成功描述了港東地區(qū)曲流河河道發(fā)育特征，揭示出多個(gè)潛力目標(biāo)區(qū)。據(jù)此部署井位，實(shí)施后儲(chǔ)層鉆遇率高，證明該套技術(shù)有效可行，能夠提高儲(chǔ)層預(yù)測(cè)精度。

港東地區(qū)；曲流河；拓頻處理；儲(chǔ)層標(biāo)定；地震剖面追蹤

據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，賦存于河流相儲(chǔ)集層的石油儲(chǔ)量占我國(guó)目前已經(jīng)開(kāi)發(fā)油田動(dòng)用儲(chǔ)量的50%以上，其中曲流河點(diǎn)壩相儲(chǔ)集層占有很大的比例[1]。這類儲(chǔ)集層多具有砂層厚度薄、橫向變化大、砂泥交互分布、多期河道砂體疊置等特點(diǎn)。常規(guī)地震方法受分辨率和多解性影響，其預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度往往偏低。

本文以港東地區(qū)為例，對(duì)河道砂體分布特征及識(shí)別方法進(jìn)行探索。研究區(qū)位于港東開(kāi)發(fā)區(qū)南部，馬棚口斷層上升盤(pán)。該區(qū)明化鎮(zhèn)組地層為曲流河沉積，河道遷移擺動(dòng)頻繁，砂體縱橫疊置，單砂層厚度一般5～8 m，整體呈現(xiàn)“泥包砂”特征。該區(qū)油藏埋深1 300～1 800 m，油氣成藏受河道展布影響明顯。

1 儲(chǔ)集層地震預(yù)測(cè)技術(shù)

1.1 頻譜分析與高頻拓展處理

相關(guān)研究表明，地震資料目的層的厚度分辨率與目的層主頻存在關(guān)系：Z=V/4.6f(Z為目的層厚度分辨率，f為主頻，V為目的層層速度)。

頻譜分析發(fā)現(xiàn)，原始地震資料目的層主頻25 Hz左右，有效帶寬5～45 Hz，層速度為2 800 m/s。當(dāng)前資料最小分辨厚度為25 m，無(wú)法滿足儲(chǔ)層預(yù)測(cè)要求，需要進(jìn)行拓頻處理。

拓頻原理在于加強(qiáng)地震信號(hào)中有效反射波的高頻成分，拓展有效頻帶寬度，從而提高分辨率。拓頻處理后的時(shí)頻分析顯示，頻帶寬度變?yōu)?0～75 Hz，主頻上升到50 Hz。拓頻后資料能夠分辨12 m左右的砂層，分辨率明顯提高。進(jìn)一步結(jié)合地震屬性、分頻等手段，可以分辨出5～8 m的儲(chǔ)集層砂體。

圖1為拓頻處理前后聯(lián)井剖面對(duì)比。鉆井資料顯示，完鉆井Nm4-8-3、Nm4-9-1單砂層發(fā)育兩套4～5 m的薄砂層，在原始剖面上表現(xiàn)為一大套弱的復(fù)波反射。高頻拓展處理后，層間細(xì)節(jié)反射出現(xiàn)，一大套復(fù)波反射被分離成兩套正相位強(qiáng)反射，顯示出更為豐富的信息。經(jīng)測(cè)井解釋資料驗(yàn)證，拓頻后同相軸與砂體的對(duì)應(yīng)效果更好[2]。

1.2 儲(chǔ)層標(biāo)定

儲(chǔ)層標(biāo)定的目的是確定儲(chǔ)層在地震剖面上的反射層位。本區(qū)發(fā)育兩套全區(qū)標(biāo)志層，為明Ⅱ頂部的砂泥組合標(biāo)志層、明Ⅳ底界的砂泥分界標(biāo)志層。它們?cè)诘卣鹕先菀仔纬蓮?qiáng)反射界面，都表現(xiàn)為連續(xù)穩(wěn)定的強(qiáng)波峰，據(jù)此可以完成初步標(biāo)定。然后進(jìn)一步分析目標(biāo)儲(chǔ)層與圍巖在速度和密度上的差異，對(duì)標(biāo)定結(jié)果進(jìn)行微調(diào)。如G3-37井明Ⅲ-6砂體，砂體上部為大套泥巖，從泥巖到砂巖，速度由低到高，故在該處形成強(qiáng)反射界面，明Ⅲ-6砂頂標(biāo)定于波谷位置，對(duì)應(yīng)反射特征為：中-高頻、中-強(qiáng)振幅，與下波峰呈平行反射結(jié)構(gòu)，同相軸連續(xù)性好。

1.3 地震剖面追蹤

為了更好地應(yīng)用地震資料開(kāi)展儲(chǔ)層預(yù)測(cè)，需要分析巖相變化所引起的地震響應(yīng)特征。砂泥巖波阻抗的經(jīng)典關(guān)系是：在淺層泥巖波阻抗大于砂巖，在深層則相反,所以砂巖和泥巖之間始終存在波阻抗差異，故容易形成較強(qiáng)的反射界面。而正演模擬實(shí)驗(yàn)表明[3]，在曲流河沉積環(huán)境下，在砂泥巖接觸位置，地震響應(yīng)特征表現(xiàn)為振幅減小、波形變緩、同相軸減弱，而此時(shí)點(diǎn)壩表現(xiàn)為一組連續(xù)性較強(qiáng)的同相軸。根據(jù)以上特征，在地震剖面上可以追蹤砂體邊界，確定曲流河河道形態(tài)。再結(jié)合區(qū)域沉積特征和曲流河儲(chǔ)層沉積模式，就可以識(shí)別出末期河道和廢棄河道，完成曲流河精細(xì)刻畫(huà)。這種方法在G3-37井區(qū)得到應(yīng)用，根據(jù)同相軸的上述變化特征，通過(guò)剖面追蹤等多種手段，準(zhǔn)確識(shí)別出NmⅢ-6單河道砂體展布形態(tài)(圖2)。

圖1 拓頻前后聯(lián)井剖面對(duì)比

1.4 多屬性分析

圖2 港東地區(qū)G3-37井區(qū)NmⅢ-6單河道剖面追蹤

應(yīng)用地震屬性進(jìn)行儲(chǔ)層預(yù)測(cè)基于以下理論：①巖石物理學(xué)性質(zhì)上的差異性；②相似性和可類比性原理；③地質(zhì)體信息的綜合和分解理論[4]。具體做法是以切片形式提取數(shù)據(jù)體的某種地震信息，通常包括振幅、能量、頻率、相位等地震特征參數(shù)。這些信息針對(duì)不同儲(chǔ)層、從不同角度反應(yīng)儲(chǔ)層參數(shù)變化，但靈敏度各不相同。對(duì)于“泥包砂”類型的曲流河儲(chǔ)層，常常能夠優(yōu)選出與砂體相關(guān)系數(shù)高、對(duì)儲(chǔ)層變化敏感的地震屬性，從而實(shí)現(xiàn)良好的儲(chǔ)層預(yù)測(cè)。屬性提取過(guò)程中，時(shí)窗的選取尤為關(guān)鍵。通常參照儲(chǔ)層標(biāo)定結(jié)果，以上下恰好包涵目標(biāo)砂體為原則[5]。以LQ9井區(qū)明Ⅲ-4砂體為例，砂體厚度為8～12 m，明Ⅲ-4砂體層速度為2 300 m/s。計(jì)算可知，對(duì)應(yīng)時(shí)窗大小為5 ms左右。將其作為最佳時(shí)窗沿明Ⅲ-4砂體上下進(jìn)行掃描，優(yōu)選出曲流河道顯示最為清晰的屬性切片。再結(jié)合本區(qū)地質(zhì)規(guī)律對(duì)屬性進(jìn)行優(yōu)化，最終認(rèn)為1 410 ms均方根振幅屬性與鉆井資料吻合程度較好，河道特征清楚，能夠用來(lái)描述目標(biāo)砂體形態(tài)(圖3)。

1.5 地震分頻技術(shù)

地震分頻原理認(rèn)為，不同地質(zhì)體和不同厚度儲(chǔ)層存在不同的頻率響應(yīng)特征。通過(guò)頻譜分解技術(shù)制作單頻調(diào)諧體，并觀察調(diào)諧體頻率切片，尋找地質(zhì)目標(biāo)成像最清晰、與井資料吻合程度最高的頻率切片，可以確定出地質(zhì)體的分布范圍[6]。

圖3 港東地區(qū)LQ9井區(qū)1410ms地震屬性

本次使用數(shù)據(jù)體頻帶寬度為0～70 Hz，每5 Hz生成一個(gè)振幅調(diào)諧體，共生成14個(gè)。通過(guò)時(shí)間切片和沿層切片對(duì)不同頻段振幅調(diào)諧體進(jìn)行瀏覽，分析檢測(cè)河道最為有利的頻段，最終認(rèn)為30～35 Hz調(diào)諧體成像細(xì)節(jié)清晰，顯示河道特征最為明顯。

2 應(yīng)用效果

應(yīng)用上述技術(shù)針對(duì)港東南區(qū)河道砂體展開(kāi)預(yù)測(cè)，最終發(fā)現(xiàn)5個(gè)有利目標(biāo)砂體。將預(yù)測(cè)砂體與區(qū)域構(gòu)造進(jìn)行疊合顯示，在儲(chǔ)層發(fā)育區(qū)尋找構(gòu)造高點(diǎn)，開(kāi)展評(píng)價(jià)部署。共確定評(píng)價(jià)井4口，產(chǎn)能井15口，實(shí)施后取得良好效果。

G3-37井區(qū)部署了產(chǎn)能井G3-35-1，該井成功鉆遇NmⅡ-9、NmⅢ-6砂體，投產(chǎn)獲工業(yè)油流；LQ9井區(qū)部署了評(píng)價(jià)井GQ8-14，該井成功鉆遇NmⅢ-4砂體，測(cè)井解釋1.5 m油層，從而在該區(qū)形成增儲(chǔ)上產(chǎn)的有利戰(zhàn)場(chǎng)。

3 結(jié)語(yǔ)

高頻拓展處理、儲(chǔ)層標(biāo)定、剖面追蹤、多屬性分析及分頻技術(shù)都是進(jìn)行河流相砂體預(yù)測(cè)的有效手段。上述技術(shù)的聯(lián)合應(yīng)用，成功描述了港東地區(qū)錯(cuò)綜復(fù)雜的古河道發(fā)育特征，揭示出多個(gè)潛力目標(biāo)區(qū)。據(jù)此部署多口井位，實(shí)施后見(jiàn)到良好效果。該方法能夠有效提高曲流河儲(chǔ)集層砂體預(yù)測(cè)的精度，同時(shí)對(duì)其他地區(qū)同類儲(chǔ)集層預(yù)測(cè)也有一定的借鑒意義。

[1] 陳廣軍，張善文，李建明，等.小波分析技術(shù)在薄砂巖儲(chǔ)集層描述中的應(yīng)用——以埕島地區(qū)館上段為例[J].石油物探，2002,41(1)：95-99.

[2] 張會(huì)卿，聶國(guó)振，燕云.基于拓頻的地質(zhì)統(tǒng)計(jì)反演技術(shù)在馬東東地區(qū)的應(yīng)用[J].石油地質(zhì)與工程，2014，28(2)：52-54.

[3] 周新茂，胡永樂(lè)，高興軍，等.曲流河單砂體精細(xì)刻畫(huà)在老油田二次開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用[J].新疆石油地質(zhì)，2010，31(3):284-287.

[4] 劉文嶺，韓大匡，程蒲，等.高含水油田井震聯(lián)合重構(gòu)地下認(rèn)識(shí)體系[J].石油地球物理勘探，2011,46(6)：930-937.

[5] 趙斌，明君，馬奎前，等.高頻拓展處理技術(shù)在渤海H油田開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用[J].石油地質(zhì)與工程，2011，25(5)：5-49.

[6] 朱桂娟，陶慶學(xué)，王娟，等.基于最佳時(shí)窗刻畫(huà)技術(shù)的河道相儲(chǔ)集砂體識(shí)別[J].勘探地球物理進(jìn)展，2009,32(3)：207-210.

編輯：吳官生

1673-8217(2015)01-0052-03

2014-08-01；改回日期：2014-10-10

張會(huì)卿，工程師，1985年生，2007年畢業(yè)于長(zhǎng)安大學(xué)勘查技術(shù)與工程專業(yè)，在讀研究生，現(xiàn)從事石油地質(zhì)與地球物理綜合研究工作。

國(guó)家重大專項(xiàng)“高含水油田提高采收率新技術(shù)”(2008ZX05010)。

P631.445

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