張藝曉，張可心，李琳琳，孫啟冀

?

致密儲層預測技術在扶余水平井部署和鉆探中的應用研究

張藝曉1，張可心2，李琳琳1，孫啟冀1

（1. 東北石油大學, 黑龍江 大慶 163318； 2. 中國石油大慶油田有限責任公司儲運銷售分公司, 黑龍江 大慶 163453）

松南某區(qū)塊扶余油層流以大型河相沉積為主，河道砂體疊置發(fā)育，砂地比通常在30%~70%，單砂層厚度一般為3~10 m，泥巖隔層1~20 m，砂巖疊置關系錯綜復雜，儲層發(fā)育，但多數儲層致密，非均質性強。本文主要針對扶余致密油氣藏儲層巖性油氣藏的復雜性，利用地震資料開展儲層預測研究，提高儲層預測的縱向分辨率，開展河道砂體沉積模式及有效河道砂體的地震識別技術研究，探索有效儲層及含油氣性預測方法，進行儲層精細描述和刻畫。

致密油氣藏儲層；水平井；儲層預測

松南某區(qū)塊扶余油層主要以大型河流相沉積為主，河道砂體發(fā)育且疊置關系錯綜復雜，砂地比在30%~70%；儲層發(fā)育，但多數儲層為致密油氣藏儲層，非均質性高無序雜亂[1]。以往直探測井產量均為1~5 m3，為實現致密油氣藏儲層、薄層的有效動用，需要利用物探新技術新方法尋找優(yōu)質儲層的分布，部署水平井，并提高井產能[2]。

本文通過以下研究思路，分砂組完成了儲層預測技術在水平井部署和鉆探中的應用研究[3-5]：（1）利用多種技術，加快速度分析，提高構造圖精度；（2）開展儲層地震特征研究，優(yōu)化參數、優(yōu)化儲層預測方法，提高儲層縱橫向分辨率和有效儲層的識別能力；（3）隨鉆跟蹤地質導向，鉆后分析總結，總結經驗，為水平井鉆探提供可靠有效成果即部署依據[6-8]。

1 地質特點

1.1 I砂組

研究區(qū)扶余油層I砂組最大的特點是儲層薄，沉積相帶主要是三角洲前緣水下分支河道微相和席狀砂微相，水下分流河道寬度大致有300~1 000 m，鉆井揭示研究區(qū)內扶余油層I砂組儲層主要發(fā)育在水下分流河道發(fā)育區(qū)，其巖性特征為頂部砂巖分布較穩(wěn)定，發(fā)育2~4層，單層1~3 m[9]。

分析地震反射特征，整體商城縣連續(xù)強反射，局部有復波反射特征。

1.2 II砂組、III砂組

從錄井資料和曲線分析II砂組、III砂組砂巖分布，縱向上呈現為砂泥不等厚互層沉積，砂巖單層厚度為2~30 m，曾建泥巖隔層薄厚不一，砂地比高。橫向上砂巖分布變化快、不連片。從其巖性組合關系即地震響應特征分析，由于砂泥研組合復雜，單純利用常規(guī)屬性提取及分析技術，很難刻畫砂巖的分布，其地震反射軸橫向上連續(xù)性差，振幅強弱變化特別豐富，同相軸呈現為交錯疊置、分叉合并的反射特征，并且多見復波的反射現象，難以進行層位橫向對比追蹤[10]。

2 致密儲層預測難點

2.1 難點一

泉四段巖性組合復雜，I砂組砂巖不發(fā)育，II砂組砂巖較發(fā)育，III砂組、IV砂組砂巖發(fā)育，砂地比高?？v向上，不同砂組的油氣分布具有一定的區(qū)域性，從乾北到兩井工區(qū)的西北部以及乾東地區(qū)的北部出油層主要在I砂組，乾北地區(qū)只在C26斷裂發(fā)育帶上II砂組、III砂組、IV砂組出油，局部I砂組出油。

2.2 難點二

III砂組、IV砂組砂體綜合交錯疊置關系復雜，而且?guī)r性組合關系與地震響應特征對應關系較差，相似的巖性組合對應不同的地震響應；相似的地震響應特征對應不同的巖性組合，從地震剖面特征上很難對巖性做很好的識別。

儲層預測方面，中央坳陷區(qū)扶余油層砂泥巖的縱波阻抗差小，而被波阻抗反演主要是基于地震振幅變化來實現的，反演的縱橫分辨率相互矛盾、相互制約。因此，再給予現有地震資料分辨率和時間井的縱波阻抗條件下進行聯(lián)合反演，導致縱波阻抗反演在識別巖性中存在著很大的局限性。

扶余油層儲層發(fā)育，多數較致密，有效砂體與致密砂巖的曲線響應差別小，有效儲層的識別難度大，而目前還沒有一種更有效的技術手段可進行有效的儲層預測。

3 關鍵技術

3.1 屬性提取連片解釋技術

針對I砂組，通過進一步井震詳細對比分析發(fā)現，泉四段頂面T2同相表現為高連續(xù)、強輻射反射特征，為區(qū)域標準層，在井上解釋的I砂組水下分流河道發(fā)育區(qū)，反射特征明顯變化，表現為T2反射同相軸呈復波反射或呈雙軸反射特征。

為了研究水下分流河道發(fā)育范圍，優(yōu)選有利區(qū)塊，本次研究收集了CGH、XL、LJ、QAB、QXB、QA、LJD、LZJ、QAD、DQZJ和HST等11個工區(qū)2000 km2的地震純波數據，通過自動增益控制、標準化時窗、屬性歸一化等3項技術手段，對中央凹陷區(qū)扶余油層Ⅰ砂組提取均方程根幅屬性，并利用水下分流河道的沉積模式，在Ⅰ砂組地震屬性圖上初步解釋出延伸長度41 km，寬度8 km的水下分流河道，該河道主體位于QAD、IZJ、QA、QXB、QAB和IJ等6各工區(qū)，統(tǒng)計結果顯示有80%以上出油井位位于地震屬性顯示的水下分流河道之上，根據地震反射特征可將其劃分為3各區(qū)域，即易識別區(qū)域，可識別區(qū)域，難識別區(qū)域。

從連片屬性分析成果上可以清晰地預測Ｉ砂組主河道的展布及走向，沉積類型從情字井的三角洲前緣到乾安北的分流河道，從情字井到兩井地區(qū)，整個區(qū)域發(fā)育有分布范圍很廣的水下分支河道，并且砂體逐漸變薄，河道變窄。在乾北地區(qū)，針對Ｉ砂組利用地震屬性預測了3條主要河道的分布，分別為工區(qū)南部Q215-C20方向、Q170-C37方向、C36-C25方向的河道法語區(qū)，經分析對比，乾北地區(qū)Ｉ砂組出油井除Q219井沒有明顯的河道特征外，其他井均落在預測的河道內，而且產量高的井均落在住主河道發(fā)育區(qū)，在河道邊部的井砂體薄，產量低。因此，針對Ｉ砂組利用常規(guī)的屬性分析及波阻抗反演就可以很好地預測儲層的分布。此次研究優(yōu)選了易識別區(qū)域：QB工區(qū)，通過小范圍屬性提取以及河道刻畫部署了Q246井和Cp1井，據統(tǒng)計Q246井儲層預測符合率87%，Cp1井儲層預測符合率為82%。

3.2 地質統(tǒng)計學反演技術

針對泉四段Ⅱ砂組、Ⅲ砂組河流相沉積環(huán)境的地質特點和水平井鉆探需求，首次嘗試適用地質統(tǒng)計學算法提高儲層預測縱橫兩個方向的分辨率，此次研究主要利用某軟件的地質統(tǒng)計學模塊，采用嚴格的馬爾科夫鏈蒙特卡洛算法（Markov Chain Monte Carlo，MCMC），將約束稀疏脈沖反演和隨機模擬技術相結合，成為一個全新的隨機反演算法。在該模塊中，通過將地震巖性體、測井曲線、概率密度函數及變差函數等信息相結合，定義嚴格的概率分布模型。

地質統(tǒng)計學反演算法的優(yōu)點是可以在很大程度上提高反演結果的縱向分辨率，缺點是運算速度較慢。

3.3 實時跟蹤，提高構造圖精度技術

巖性勘探進程中，水平井鉆探對于物探資料精度的要求，完全不同于以往的直井鉆探，在水平井部署過程中需要高精度的縱向分辨率，在水平井鉆探過程中也需要精準的目的層構造埋深，才能保證精確入靶，同時提高儲層鉆遇率和油層鉆遇率，在通過對地震層位的精確解釋，以及利用各種物探方法刻畫出需要鉆探的目標之后，利用一次構造成圖來定位一個深度達到上千米甚至幾千米的鉆探目標是，誤差往往會很大，而隨鉆跟蹤，精確定位目標靶點上部一標志層的深度后，再計算目標靶點與此標志層之間的厚度，可以大大減少系統(tǒng)及算法的誤差。

具體做法分為兩個階段：

（1）第一階段：鉆測。

①選取標志層位（如T1,T2）：a.距離靶位上方x米之內（例如100 m）；b.標志層上方有較厚且穩(wěn)定易識別的巖性，并與下方差別較大。

②在構造圖工業(yè)制圖允許誤差范圍內，提示現場隨鉆地質人員，反饋鉆穿標志層精確深度，并根據測斜資料計算精確大地坐標。

（2）第二階段：定靶。

根據目標靶位距離標志層的時間深度，利用周邊探井（開發(fā)井）時深關系，計算標志層到目標靶位頂面的準確豎直距離a和到目標靶位地面的準確豎直距離b，以及鉆穿標志層的位置與目標靶位的水平距離c，從而達到最準確鉆遇水平井目標砂體的目的。

據RP1井、RP2井、RP3井和RP4井鉆后統(tǒng)計，實時跟蹤校正標志層埋深之后計算出的目標埋深，可以將誤差控制在1 m左右。

4 結論建議

4.1 結論

（1）通過對扶余油層I砂組的致密儲層進行標定分析發(fā)現，I砂組上部儲層發(fā)育的地方，會在地震剖面生造成T2軸強反射變弱，I砂組下部儲層發(fā)育的地方，T2反射軸下會出現復波反射特征。從井震標定結果及各種屬性分析結果對比看，各種屬性預測的結果與儲層分布吻合很好。因此，I砂組利用地震屬性就可以很好地揭示儲層的分布，利用縱波阻抗反演可以定量描述儲層。

（2）扶余油層III砂組，井上揭示砂地比達到70%以上，局部達到80%，局部地震屬性可以發(fā)現在主河道發(fā)育區(qū)上，但是儲層致密，單井產量很難突破。因此，優(yōu)選對優(yōu)質儲層敏感的參數，結合地震資料，利用科學的算法預測有效儲層，可以在一定程度上提高水平井鉆井成功率和油層鉆遇率，提高單井產能。

（3）實時跟蹤水平井鉆探，反過來精細標定，校正靶點埋深，可以有效提高入靶精度。

4.2 建議

（1）針對扶余油層T2低頻強反射屏蔽的影響，開展針對性的目標處理；

（2）針對扶余II~IV砂組，重點進行有利沉積相帶和成藏規(guī)律研究，尋找有理儲層發(fā)育區(qū)；

（3）針對有效儲層識別技術，開展地質統(tǒng)計隨機反演及疊前彈性參數反演技術的應用，提高扶余油層儲層的識別能力。

致謝:

此研究為國家自然科學基金資助項目，特表感謝。

[1] 邢福松, 秦鳳啟, 王孟華,等. 束鹿凹陷泥灰?guī)r致密油氣藏儲層預測技術研究與應用[J]. 中國石油勘探, 2013, 18(3):46-49.

[2] 張杰, 趙德勇, 趙玉華,等. 致密薄儲層預測技術及在馬嶺油田的應用[J].石油地球物理勘探, 2013, 48(增刊1):47-52(s1):47-52.

[3] 顏學梅. 新場氣田須四下亞段致密砂巖儲層預測研究技術[D]. 成都理工大學, 2012.

[4] 張水山, 劉勇江, 劉賢紅,等. 建南地區(qū)須六段致密砂巖優(yōu)質儲層預測技術[J]. 巖性油氣藏, 2015, 27(3):98-102.

[5] 胡瑋. 基于高分辨率地震技術的致密薄互儲層預測[D]. 吉林大學, 2015.

[6] Batzle M. Fluids and frequency dependent seismic velocity of rocks[J]. 1949, 20(2):5-8.

[7] Liu C, Chen B, Han M, et al. Reassigned wavelet spectral decomposition and its application in hydrocarbon detection[C]// Seg Technical Program Expanded. 2013:2611-2615.

[8] Chapman M, Liu E, Li X Y. The influence of fluid sensitive dispersion and attenuation on AVO analysis[J]. Geophysical Journal International, 2006, 167(1):89-105.

[9] Chapman M, Maultzsch S, Liu E, et al. The effect of fluid saturation in an anisotropic multi-scale equant porosity model[J]. Journal of Applied Geophysics, 2003, 54(3):191–202.

[10] 李杏莉. 巖性油氣藏地震預測技術與地震沉積學分析應用研究[D]. 中國地質大學(北京), 2009.

Application of Density Reservoir Prediction Technology in Deployment and Drilling of Fuyu Horizontal Wells

1,2,1,1

（1. Northeast Petroleum University, Heilongjiang Daqing 163318, China；2. PetroChina Daqing Oilfield Company Sales Branch, Heilongjiang Daqing 163318, China）

Songnan Fuyu reservoir is given priority to with large river deposition, superimposed channel sand body is developed, the ratio of sandstone thickness formation thickness is generally in 30%~70%, single sand layer thickness is commonly 3~10 m, mudstone interlayer thickness is 1~20 m, sandstone superimposed relationship is complex, most of the reservoirs have strong heterogeneity. In this article, aiming at the complexity of Fuyu density reservoir lithology, the reservoir prediction research was conducted by seismic data, in order to improve vertical resolution in the reservoir prediction. Research on the depositional model of channel sand bodies and seismic identification technology of effective channel sand body was carried out, and prediction methods of effective reservoir and oiliness were explored, fine reservoir description and carving were carried out,too.

dense reservoir; horizontal well; reservoir prediction

黑龍江省創(chuàng)新訓練項目“熱力—立體開發(fā)致密油基質逾滲演化行為描述實驗研究”(201610220047)

2016-12-09

張藝曉(1996-)，男，黑龍江北安人，從事海洋油氣開發(fā)方面的研究。

孫啟冀(1986-)，男，黑龍江大慶人，講師，博士，從事非常規(guī)油藏開發(fā)及滲流機理方面的研究。

TE122

A

1004-0935（2017）01-0056-03