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        疊前同時反演在K氣田深部儲層預測中的應用

        2016-07-07 00:43:17謝月芳
        海洋石油 2016年1期

        王 楠,張 紀,孫 莉,謝月芳

        (中國石油化工股份有限公司上海海洋油氣分公司勘探開發(fā)研究院,上海 200120)

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        疊前同時反演在K氣田深部儲層預測中的應用

        王 楠,張 紀,孫 莉,謝月芳

        (中國石油化工股份有限公司上海海洋油氣分公司勘探開發(fā)研究院,上海 200120)

        摘 要:東海西湖凹陷平北K氣田平湖組為半封閉海灣相沉積,儲層埋藏深,壓實作用明顯,且砂泥巖縱波阻抗疊置。引入橫波資料后,通過測井平面均一化和巖石物理分析,認為Vp/Vs可識別儲層。運用疊前同時反演,對K氣田平湖組儲層進行了預測,同時疊合儲量計算線,為K氣田開發(fā)井鉆前優(yōu)化提供建議。

        關鍵詞:測井平面均一化;巖石物理分析;疊前同時反演;儲層預測

        E-mail:wangnan.shhy@sinopec.com.cn。

        東海西湖凹陷平北K氣田k構造為NW向鼻狀構造背景上順傾向節(jié)節(jié)下掉的斷階型構造,地層總體上西高東低,斷層落差大。平湖組氣藏位于始新統(tǒng)平湖組砂巖內,主要氣層埋深3 600~4 500 m,屬中深層氣藏。儲層物性大部分屬中低孔隙度、中低滲透率儲層,巖心孔隙度9%~22%,滲透率為0.5×10-3~ 402×10-3μm2,測井解釋平均孔隙度12.9%,平均滲透率9.47×10-3μm2。平湖組分平上段(P1~P4)、平中段(P5~P8)、平下段(P9~P12)。平上段以三角洲前緣沉積為主,平中、平下段主要為受潮汐作用影響的瀉湖、潮坪、障壁砂壩環(huán)境[1-4]。

        K氣田5口探井分置于三個順傾向節(jié)節(jié)下掉的斷塊內,由于埋深、壓實作用不同,K氣田雖時深關系基本一致,但各口井Vp/Vs泥巖基線差異較大,在進行疊前同時反演前需進行測井壓實校正。本文運用二步法進行測井平面均一化:對單參數(shù)采用直方圖分析,對雙參數(shù)(Vp/Vs)采用BP-EI常數(shù)估算法和交匯圖分析。在此基礎上,進行測井巖石物理分析和疊前同時反演,預測了K氣田深部主力氣層平面展布,對開發(fā)井鉆前井位提出了優(yōu)化建議。

        1 資料分析

        1.1 測井資料平面均一化

        測井資料平面均一化是疊前同時反演的關鍵點之一,關系到儲層空間展布的整體認識,具有重要意義。

        為了獲得準確反映地層的真實信息,對測井資料進行平面均一化檢查和校正。即將研究工區(qū)的同類測井數(shù)據(jù)統(tǒng)一到同一刻度水平上,增強可對比性,排除非地質因素的影響,保證儲層預測時地球物理參數(shù)(Vp、Vs、ρ)的可靠性[5-6]。

        由于K構造為NW向鼻狀構造背景上順傾向節(jié)節(jié)下掉的斷階型構造,地層總體上西高東低,同一層平湖組P3從高部位K3井到低部位K4井,約有八百多米高差,埋深落差大,壓實作用明顯,且5口井時深關系基本一致,在此前提下需做測井平面均一化校正,使K氣田各口井泥巖縱波阻抗及Vp/Vs泥巖基線一致。

        K氣田測井平面均一化采用二步法完成(圖1)。首先直方圖分析確定泥巖縱波時差(P-sonic)校正值;其次,對雙參數(shù)Vp/Vs采用遠道集彈性阻抗曲線BP-EI近似算法,通過估算每一口井Vp/ Vs常數(shù)值,尋找差異,進而綜合橫波時差(S-sonic)校正量,此過程反復進行,最終確定Vp/Vs常數(shù)值和S-sonic校正量。

        圖1 測井平面均一化流程

        由K氣田平湖組泥巖縱波時差歸一化前直方圖可見(圖2),K4井泥巖縱波時差明顯比其他4口井偏小,泥巖縱波速度偏大,泥巖縱波阻抗偏大。通過直方圖平移法,K氣田平湖組泥巖縱波時差基本一致。

        圖2 K氣田平湖組泥巖縱波時差歸一化前后直方圖

        第二步:Vp/Vs常數(shù)估算值平面均一化,主要通過計算K氣田內各口井彈性阻抗EI曲線,運用BP-EI近似法,削除曲線漂移影響,并與地震模型匹配,同一區(qū)域,其穩(wěn)定泥巖基線值應基本一致。

        經過Vp/Vs常數(shù)估算值平面均一化后,從K1、K2、K3、K4、K5井平湖組縱橫波速度交匯圖可見(圖3),藍色正方形為泥巖,黃色三角形為砂巖,紅色菱形為含氣砂巖,藍色泥巖Vp與Vs擬合關系達0.9以上,K氣田泥巖基線Vp/Vs常數(shù)值基本一致。

        1.2 巖石物理分析

        通過K4、K5井平湖組縱波阻抗隨深度變化圖可見,K氣田平湖組砂泥巖縱波阻抗疊置,縱波阻抗無法區(qū)分儲層(圖4)。通過K4、K5井平湖組Vp/Vs與縱波阻抗交匯圖可見,當Vp/Vs < 1.7,可識別儲層,含氣儲層Vp/Vs較儲層則更低(圖5)。

        圖3 K氣田平湖組縱橫波速度交匯圖

        圖4 K4、K5井平湖組縱波阻抗隨深度變化圖

        圖5 K4、K5井平湖組縱波阻抗與Vp/Vs交匯圖

        2 疊前同時反演

        利用縱波速度與密度相互關系Gardern公式、縱橫波相互關系Castagna泥巖線公式進行巖石物性三參數(shù)(縱波速度、橫波速度、密度)相互約束,通過近、中、遠精確井震標定及子波提取,利用CRP道集部分疊加數(shù)據(jù)、測井數(shù)據(jù)和層位數(shù)據(jù),建立多參數(shù)約束模型,運用基于模型的約束稀疏脈沖反演進行疊前同時反演,最終得到反演的縱波阻抗、縱橫波速度比和密度數(shù)據(jù)體[7]。如圖6所示,K5、K4井平湖組儲層為低Vp/Vs值,與實鉆井一致。

        3 疊前同時反演在K氣田深部儲層預測中的應用

        利用疊前同時反演資料對K氣田平湖組主力儲層進行預測。根據(jù)儲層標定和井上揭示的砂體厚度,確定時窗提取各層的縱橫波速度比屬性平面圖,研究各層的儲層空間展布特征,為開發(fā)井鉆前優(yōu)化提供建議。

        圖6 過K5、K4井聯(lián)井Vp/Vs剖面(黑線為伽馬)

        (1)K4井區(qū)P2a儲層預測

        K4井區(qū)P2a埋深海平面以下4 000多米,含氣層厚20多米。從K4井P2a Vp/Vs均方根平面圖看,K4井區(qū)P2a儲層沿西南往北東方向展布,儲層在構造高部位發(fā)育(圖7)。

        (2)P3c儲層非均質性

        K5井P3c頂面埋深海平面以下4 000多米,水砂厚約30 m,含氣層厚10多米。由巖石物理分析認為,有效儲層為中低阻抗低Vp/Vs,利用Vp/ Vs均方根平面圖疊合氣水邊界或儲量計算等高線,展示探明儲量計算范圍內儲層物性的空間展布。從由北往南開發(fā)井A1、A2、A3疊前反演Vp/Vs連井剖面看,A1、A3處于構造高部位,且Vp/Vs為低值(圖8);圖9白線為構造等深線,黑虛線為儲量計算線,從K5井區(qū)P3c Vp/Vs均方根平面圖看,儲量計算線內(黑虛線)儲層展布具有一定非均質性,K5井區(qū)翼部的A2井需依據(jù)A3井開發(fā)實際而定(圖9)。

        圖7 K4井區(qū)P2a Vp/Vs均方根平面圖

        圖8 K5井區(qū)P3c過A1、A2、A3井Vp/Vs連井剖面

        4 結論

        平北K氣田五口井分置于三個順傾向節(jié)節(jié)下掉的斷塊內,埋藏深、壓實作用強,導致泥巖縱波阻抗、泥巖Vp/Vs基線差異大,通過測井平面均一化,K氣田泥巖縱波阻抗、泥巖Vp/Vs基線一致。在此基礎上,通過巖石物理分析,認為深度儲層縱波阻抗疊置,Vp/Vs可識別儲層。通過疊前同時反演,提取K氣田主力儲層Vp/Vs均方根平面圖,對深部主力儲層空間展布進行了有效預測,為開發(fā)井鉆前優(yōu)化提供建議。

        參考文獻:

        [1]楊彩虹,曾廣東,李上卿,等.東海西湖凹陷平北地區(qū)斷裂發(fā)育特征與油氣聚集[J].石油實驗地質,2014,36(1):30-40.

        [2]楊麗娜,王麗順.西湖凹陷保叔斜坡斷裂特征及與油氣成藏的關系[J].海洋石油,2007,27(3):45-50.

        [3]許風光,馬國新,陳明,等,平湖油氣田低滲透儲層測井評價研究[J].海洋石油,2010,30(3):78-83.

        [4]謝月芳.平湖油氣田放鶴亭構造平湖組儲層精細反演[J].石油物探,2008,47(6):65-70.

        [5]謝月芳,張紀.巖石物理模型在橫波速度估算中的應用[J].石油物探,2012,51(1):65-70.

        [6]葛瑞·馬沃克,塔潘·木克基,杰克·德沃金.巖石物理手冊:孔隙介質中地震分析工具[M].徐海濱,戴建春,譯.安徽合肥:中國科學技術大學出版社,2008.

        [7]印興耀,張繁昌,孫成禹.疊前地震反演[M].山東青島:中國石油大學出版社,2010.

        Application of Pre-stack Simultaneous Inversion to Deep Reservoir Prediction in K Gas Field

        WANG Nan, ZHANG Ji, SUN Li, XIE Yuefang
        (Institute of Expolration and Development, SINOPEC Shanghai Offshore Oil & Gas Company, Shanghai 200120, China)

        Abstract:Pinghu formation in Pingbei K gas field is semi-enclosed bay facies sediments deposited in Xihu sag of the East China Sea. The reservoirs are buried deeply, on which compaction effect was obvious. In addition, P impedance of sandstone and mudstone is overlaid. With the help of S wave data, well logging plane normalization and rock physical analysis, it is considered that Vp/Vs could be used in reservoir identification. By pre-stack simultaneous inversion, reservoir prediction has been conducted for Pinghu formation of K gas field. By overlaying with the reserve calculation line, the reservoir prediction results have been used for pre-drilling optimization of production wells in K gas field.

        Keywords:well logging plane normalization; rock physical analysis; pre-stack simultaneous inversion; reservoir prediction

        中圖分類號:P631.4

        文獻標識碼:A

        DOI:10.3969/j.issn.1008-2336.2016.01.007

        文章編號:1008-2336(2016)01-0007-05

        收稿日期:2015-04-15;改回日期:2015-05-06

        第一作者簡介:王楠,女,1984年生,工程師,主要從事巖石物理、儲層反演及儲層預測方面的研究工作。

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