卜范青，張宇焜，楊寶泉，高博禹，高云峰

（1.中海油研究總院開發(fā)研究院，北京 100027；2.中海油烏干達有限公司，烏干達 坎帕拉　00256）

深水復合濁積水道砂體連通性精細表征技術及應用

卜范青1，張宇焜1，楊寶泉1，高博禹2，高云峰1

（1.中海油研究總院開發(fā)研究院，北京 100027；2.中海油烏干達有限公司，烏干達 坎帕拉00256）

深水復合濁積水道沉積體內水道側向擺動頻繁，不同期次水道垂向相互疊合，部分水道下切，砂體展布以及砂體間的連通關系復雜。對如何識別追蹤連通區(qū)域并建立連通區(qū)域的三維模型，前人鮮有研究。針對復合水道復雜連通情況，以西非深水M油田為例，在深水濁積理論指導下，優(yōu)選縱橫波速度比地震屬性以及生產(chǎn)動態(tài)資料，通過標定砂體疊合區(qū)域、確定連通區(qū)域（薄互層小于4 m）、可能連通區(qū)域（薄互層大于4 m小于15 m），最終實現(xiàn)對水道砂體間連通區(qū)域進行針對性地定性、定量化表征，并建立連通區(qū)域精細三維地質模型，該方法在M油田中得到了良好的應用效果，探索出了一種表征復合水道連通性的技術方法和流程。

深水復合濁積水道；垂向疊置；砂體連通性；地質模型；技術流程

0　引言

常用研究砂體連通性的技術包括應用測井資料的小層對比技術、地球物理屬性描述技術、生產(chǎn)動態(tài)資料應用驗證等。測井資料具有縱向上分辨率高、易獲得的特點，應用測井資料可以獲得準確的儲層信息，但難于預測井間砂體的連通性［1-2］。地層中巖石性質、流體性質的空間變化，會引起地震反射波形、振幅、頻率、能量以及相位等各種地震屬性的變化，應用正演和反演數(shù)據(jù)進行儲層預測，可判斷儲層連通性，但難以克服地震解釋多解性和局限性的弊端［3-5］。隨著油田的開發(fā)，可通過分析油田生產(chǎn)數(shù)據(jù)獲得儲層動態(tài)連通信息，但它雖能明確注采受效情況［6-8］，但由于各井縱向上砂體相互疊合，且射孔層位多，卻不能明確縱向上各套砂體具體的連通情況。近年來，對深水濁積儲層研究已越來越深入［9-11］。發(fā)育復合濁積水道的西非深水M油田，由于多期水道相互疊置，增加了砂體井間的不可預測性，以及砂體連通性研究的難度［12-13］。本文應用高分辨率的地震資料和生產(chǎn)動態(tài)資料，對不同期次水道的連通性進行重點、針對性研究，建立了可靠的地質模型，對后期油田開發(fā)具有重要意義。

1　地質概況

研究區(qū)M油田位于區(qū)域構造轉換帶上，整體上為一背斜構造，被生油凹陷環(huán)繞，處于有利的油氣富集區(qū)，具有優(yōu)越的油氣聚集成藏的石油地質條件，是典型的深水海底扇油氣田［14-16］（見圖1）。儲層為深海海底扇形成的碎屑巖儲層，主要發(fā)育深水濁積水道和朵葉沉積。研究區(qū)內深水扇沉積是深海環(huán)境中由沉積物重力流形成的水道和朵葉的復合體沉積，分布在大陸架外的深海區(qū)。本區(qū)陸源物質入海的坡度較陡，近陸架部分發(fā)育大量的高彎度濁積水道，水道體垂向上相互疊置，側向上擺動頻繁，垂向上疊合關系復雜。筆者通過對多期水道砂體間的砂體連通性進行研究，定性、定量化表征砂體連通區(qū)域，從而為后期動態(tài)分析、數(shù)值模擬提供依據(jù)。

圖1　M油田沉積特征

2　優(yōu)選地震屬性砂體表征

地震屬性是指由疊前或疊后地震數(shù)據(jù)經(jīng)過數(shù)學推演出的有關地震波的運動學特征、動力學特征、統(tǒng)計學特征及幾何特征的信息，優(yōu)選疊前彈性參數(shù)縱橫波速度比能夠較好地區(qū)分巖性［17-18］（見圖2）。但受地震資料自身品質的影響，砂體刻畫并非準確，尤其是主水道往外延伸的天然堤等差儲層，往往更難以準確判斷水道的邊界。若地震識別砂體邊界存在不確定性，砂體間連通性、連通范圍也具有較大的不確定性?？陀^判定砂體空間展布特征，表征砂體間連通區(qū)域，為后期開發(fā)動態(tài)調整提供定性、定量的依據(jù)。

圖2　N油田縱橫波速度比與波阻抗交會

3　水道連通區(qū)域研究

綜合多專業(yè)、多學科資料，對油田內部濁積水道進行了刻畫追蹤，進而對水道間的連通區(qū)域進行定性、定量表征，具體的工作流程如圖3所示。

圖3　研究思路及流程

3.1標定砂體“疊合區(qū)域”

主力油組N油組為復合濁積水道砂體，垂向上各單期水道相互疊置，只有晚期發(fā)育的深水濁積水道底部沖刷侵蝕了早期水道，縱向上相鄰的水道砂體才相互連通。故分析砂體在縱向上的連通性之前，要先確定相鄰濁積水道砂體在縱向上相互疊合的區(qū)域。運用優(yōu)選出的地震反演屬性對各期水道頂?shù)酌孢M行追蹤識別，圈定相鄰水道砂體“疊合區(qū)域”。

N1和N2為自下而上發(fā)育的2期相鄰的深水濁積水道，在標定其疊合區(qū)域時，先對地震追蹤的N1、N2水道砂體頂?shù)酌孢M行井點校正，建立2套砂體頂?shù)讓用婺Ｐ停矫嫔现睾系膮^(qū)域標定為2期水道砂體的“疊合區(qū)域”。據(jù)此思路，依次對N油組各砂體間疊合區(qū)域進行追蹤標定，建立N油組水道砂體間的“疊合區(qū)域”（見圖4），為下階段標定連通區(qū)域奠定基礎。

圖4　N油組砂體疊合連通區(qū)域范圍

3.2標定“確定連通區(qū)域”

在“疊合區(qū)域”基礎上，進一步標定水道砂體連通區(qū)域。在砂體界面追蹤的過程中，相鄰水道砂體會出現(xiàn)“穿層”的現(xiàn)象。地質上認為，2期深水濁積水道垂向上沖刷侵蝕，致使縱向砂體連通，2套砂體的地震響應在縱向上呈明顯的接觸關系，無法明確劈分，該區(qū)域標定為“確定連通區(qū)域”。在追蹤過程中，針對海上油田鉆井少、濁積水道多變的特點，分井控區(qū)域和無井控區(qū)域來標定的。

在井控區(qū)域，首先對比鉆遇N油組各井砂體地質分層，對相鄰水道砂體間夾層進行統(tǒng)計。結果顯示，夾層厚度小于4 m且測井曲線呈現(xiàn)砂泥互層，則巖性以泥質粉砂巖或泥質細砂巖為主。在地球物理響應上呈明顯的接觸關系，無法準確劈分。這些夾層連通可能性較大，在后期的生產(chǎn)動態(tài)中也得到了驗證。注水井N-16井鉆遇的N2和N1砂體，夾層較薄，地震響應上無法準確劃定砂體邊界，根據(jù)地震追蹤的砂體頂?shù)酌?，存在“穿層”現(xiàn)象，計算出異常區(qū)域，即得到“確定連通區(qū)域”（見圖5）。

圖5　N-16井區(qū)域“確定連通區(qū)域”追蹤識別

在無井控制的區(qū)域，依據(jù)地震反演結果，根據(jù)已標定的砂體頂?shù)酌媾袛啵卣痦憫黠@區(qū)分不開，統(tǒng)計計算夾層厚度小于4 m，將之標定為“確定連通區(qū)域”，并追蹤出其頂?shù)酌妫ㄒ妶D6、圖7）。

圖6　非井控區(qū)域“確定連通區(qū)域”追蹤識別

3.3標定“可能連通區(qū)域”

由于地震資料自身品質的影響及主觀解釋的不確定性，砂體的范圍、邊界具有一定的誤差，在多期疊合濁積河道沉積中表現(xiàn)尤其明顯。筆者認為，除“確定連通區(qū)域”之外，還有部分區(qū)域的連通性比較模糊，在油田開發(fā)初期標定為“可能連通區(qū)域”。隨著油田的生產(chǎn)動態(tài)資料的增加，再適時根據(jù)干擾測試的結果調整“可能連通區(qū)域”的連通因子?！翱赡苓B通區(qū)域”的標定對油田注水開發(fā)和后期的動態(tài)預測意義重大。

本次研究主要借助地質認識及地震儲層反演結果，定性、定量表征N油組各砂體之間的“可能連通區(qū)域”。在追蹤過程中，井震結合分井控區(qū)域和缺乏井控區(qū)域來標定的。

在井控區(qū)域，圍繞已標定的“確定連通區(qū)域”，結合地震反演響應向四周進行輻射狀追蹤，當?shù)卣痦憫喜荒苊黠@將2套砂體明顯分開時，圈定為“可能連通區(qū)域”。N-16井鉆遇的B2和B1間夾層較薄，厚度為4 m，計算得到B2和B1之間夾層等厚圖（見圖8a）。同時，結合地震反演響應，以井點為中心向四周追蹤，追蹤到夾層厚度為15 m時2套砂體在反演剖面上明顯分開，小于15 m時，范圍內2套砂體無法準確劃分，故定義此范圍為“可能連通區(qū)域”（見圖8b）。

圖7　確定連通區(qū)域

圖8　可能連通區(qū)域

在無井控區(qū)域的“疊合區(qū)域”范圍內，結合地震反演響應，圈定夾層厚度范圍小于5 m的區(qū)域。在此范圍內，地震響應能清晰分開的砂體排除連通的可能性，無法明顯分開的，以此范圍為中心輻射向四周追蹤，當?shù)卣鹌拭嫔夏軐?套砂體明顯分開時，確定此時的夾層厚度范圍，圈定“可能連通區(qū)域”。結合地震反演資料通過分析發(fā)現(xiàn)，當夾層厚度小于10 m時，2套砂體可明顯分開，將此區(qū)域標定為“可能連通區(qū)域”；追蹤標定砂體間的“可能連通區(qū)域”，同時統(tǒng)計N油組各砂體“可能連通區(qū)域”的夾層厚度（見表1）。

表1　M油田N油組“可能連通區(qū)域”夾層厚度統(tǒng)計

3.4連通區(qū)域三維表征

利用已追蹤出的“確定連通區(qū)域”和“可能連通區(qū)域”的頂?shù)酌?，將其嵌入到三維地質模型中（見圖9、圖10），定量化表征儲層間連通區(qū)域，以有效地指導后期的動態(tài)分析。

圖9　M油田N油組砂體間連通區(qū)域模型

圖10　N-20—N-28連井剖面

4　疊合水道間連通性應用

砂體連通性的分析研究，對油田開發(fā)過程中的動態(tài)分析有重要的指導價值。它不僅關系到生產(chǎn)井位的部署和射孔的層段，而且關系到注水井的部署及注水效果等。弄清砂體連通性，對后期的儲量計算、歷史擬合等也有重要影響。

4.1動態(tài)分析應用

利用標定的連通區(qū)域輔助壓力、產(chǎn)量曲線進行動態(tài)分析，可以提高分析的可靠性。

N-20井射孔層位為N4和N5，N-28井射孔層位為N7和N6。由于小層之間縱向或側向上局部搭接，僅從平面上看很難分析其注采關系。N-20井在2009年7月之前，由于沒有能量補充，地層壓力持續(xù)下降，N-28井投注以后，下降趨勢變慢，N-28井注水使N-20井受效，說明N-28井縱向上砂體是相連通的，但不能確定砂體之間具體的連通關系。依據(jù)標定的連通區(qū)域的空間分布，對N-20井及周圍注水井N-28井進行注采受效分析。從剖面上可以看到（見圖11），N-28井的N7砂體與N6砂體垂向上連通，在N-28井N7砂體、N6砂體與N-20井N5層側向局部搭接，形成連通區(qū)域。本文方法克服了只利用動態(tài)資料不能準確判定砂體間具體連通區(qū)域位置的弊端。

圖11　N-13—N-20—N-28連井剖面

4.2數(shù)值模擬應用

M油田N油組為多期深水濁積水道沉積，砂體相互疊合，連通情況復雜，開發(fā)上為早期注水開發(fā)，且各井日注水量都較大，與注水井在同一套砂體的生產(chǎn)井見效明顯，彼此連通砂體的生產(chǎn)井也受效，在歷史擬合及動態(tài)預測時，對連通區(qū)域應該有充分的考慮。

根據(jù)標定的“確定連通區(qū)域”和“可能連通區(qū)域”，在后期的數(shù)值模擬設定連通率時，分類進行參數(shù)調節(jié)。在歷史擬合及動態(tài)預測時，根據(jù)生產(chǎn)動態(tài)資料，“確定連通區(qū)域”連通率可設置相對較高，“可能連通區(qū)域”連通率可設置相對較低。這充分考慮了砂體間連通區(qū)域對油藏的影響，所預測得到的產(chǎn)量更加準確。

5　結論

1）結合地質概念模型，充分利用井資料和地震資料，分井控區(qū)域和無井控區(qū)域，標定M油田N油組各套砂體間的“確定連通區(qū)域”和“可能連通區(qū)域”，并統(tǒng)計得到連通區(qū)域的各項參數(shù)，分類建立三維連通區(qū)域模型。

2）動態(tài)資料和靜態(tài)資料相結合，通過已標定的不同期次水道砂體間連通區(qū)域。此方法對油田進行生產(chǎn)動態(tài)分析，具有較高的可靠性。

3）數(shù)值模擬中，根據(jù)不同的連通區(qū)域類型設定連通率，分類進行參數(shù)調節(jié)，充分考慮了砂體間連通區(qū)域對油藏開發(fā)的影響，可為后期預測奠定基礎。

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（編輯趙旭亞）

Technique and application of fine connectivity characterization of composite deep water turbidite channels

Bu Fanqing1，Zhang Yukun1，Yang Baoquan1，Gao Boyu2，Gao Yunfeng1
（1.CNOOC Research Institute，Beijing 100027，China；2.CNOOC Uganda limited Company，Kampala 00256，Uganda）

The system of composite deepwater turbidite channels mainly develops composite turbidite channels，in which channels frequently swing laterally，and different stages of turbidite channels are overlapped each other.There is a big uncertainty about the sand body connectivity of the vertical different channels.Few people ever did the research about how to identify the composite turbidite channels or built a three-dimensional model of regional connectivity connected region.To solve the problem，taking M Oilfield in West African deepwater for example，based on the theory of the deep water turbidite，optimizing the VP/VSseismic attributes and production characteristics，identifying“overlapping area”，the connectivity area（interbedded＜4 m）and probably connected region（4 m＜interbedded＜15 m），and a great deal of qualitative and quantitative researches have been done to make it clear about the connectivity of different sand bodies，finally the three-dimensional geological model of connectivity between channels is established.And it has a good effect in the oil field，which shows a good technology to characterize complex waterway connectivity.

composite deep water turbidite channels；composite and overlay；sand body connectivity；geological model；technological process

國家科技重大專項課題“西非、亞太及南美典型油氣田開發(fā)關鍵技術研究”（2011ZX05030-005）

TE121

A

10.6056/dkyqt201503009

2014-11-19；改回日期：2015-02-15。

卜范青，男，1981年生，工程師，主要從事開發(fā)地質研究工作。E-mail：upcbfq@126.com。

引用格式：卜范青，張宇焜，楊寶泉，等.深水復合濁積水道砂體連通性精細表征技術及應用［J］.斷塊油氣田，2015，22（3）：309-313，337. Bu Fanqing，Zhang Yukun，Yang Baoquan，et al.Technique and application of fine connectivity characterization of composite deep water turbidite channels［J］.Fault-Block Oil&Gas Field，2015，22（3）：309-313，337.