高玉飛,胡光義,范廷恩,王暉,張宇焜,陸大文,范洪軍,王盤根

(中海油研究總院，北京 100028)

渤海Q油田前期研究階段河流相砂體表征

高玉飛,胡光義,范廷恩,王暉,張宇焜,陸大文,范洪軍,王盤根

(中海油研究總院，北京 100028)

在油田前期研究階段，由于井點(diǎn)資料比較少，往往很難從井點(diǎn)獲得河流相儲(chǔ)層的小層界面，相變程的大小也無(wú)法從統(tǒng)計(jì)規(guī)律中獲得，且由于河道的不斷擺動(dòng)，在曲流河表征過(guò)程中主變程方向的設(shè)置也是難題。渤海海域Q油田河流相儲(chǔ)層受河流不斷擺動(dòng)的影響，縱橫向變化快，砂體空間分布狀態(tài)比較復(fù)雜，砂體的表征難度大。為了更加合理的表征Q油田砂體在空間的分布狀態(tài)，該文提出一種基于井震結(jié)合的砂體表征方法，即：通過(guò)井震結(jié)合劃分小層界面，刻畫砂體邊界，以砂體邊界的方向表征主變程方向，在小層框架內(nèi)，根據(jù)沉積規(guī)律的指導(dǎo)，結(jié)合現(xiàn)代沉積，設(shè)置相變程的大小，利用地震屬性的約束建立砂體模型。

井震結(jié)合;油田；砂體;地質(zhì)模型；渤海

0 引言

河流相儲(chǔ)層受河流不斷擺動(dòng)的影響，縱橫向變化快，砂體空間分布狀態(tài)比較復(fù)雜[1-5]，砂體的表征難度大，在油田開發(fā)的中、后期井點(diǎn)資料比較詳細(xì)，可以通過(guò)井點(diǎn)資料建立小層界面，從而形成精細(xì)的地層框架，在框架內(nèi)根據(jù)地質(zhì)認(rèn)識(shí)建立砂體模型。但是前期研究階段，特別是海上油田的前期研究階段，井點(diǎn)資料匱乏，小層界面往往很難確定，相變程的大小也無(wú)法從統(tǒng)計(jì)規(guī)律中獲得，且由于河道的不斷擺動(dòng)，在曲流河表征過(guò)程中主變程方向不能只設(shè)置單一方向。因此針對(duì)河流相砂體，目前常用的建模方法是：利用單砂體頂?shù)酌娼⒌刭|(zhì)模型[6-7]。這種方法從砂體本身入手，滿足了前期研究階段時(shí)間條件的限制，但是沒(méi)有從地質(zhì)本質(zhì)入手，缺乏地質(zhì)規(guī)律的指導(dǎo)，也沒(méi)有根本解決相變程方向和大小的確定問(wèn)題。

該文根據(jù)渤海Q油田曲流河發(fā)育特點(diǎn)，提出一種基于井震結(jié)合的曲流河砂體表征方法，即通過(guò)井點(diǎn)資料與地震資料的結(jié)合，劃分小層界面，在小層內(nèi)刻畫砂體邊界，以砂體邊界的方向表征主變程方向，在小層框架內(nèi)，根據(jù)沉積規(guī)律的指導(dǎo)，結(jié)合現(xiàn)代沉積，設(shè)置相變程的大小，利用地震屬性的約束建立砂體模型。

1 油田地質(zhì)特征

Q油田位于萊北低凸起南界大斷層下降盤、萊州灣凹陷的北洼，是萊北1號(hào)邊界大斷層控制下發(fā)育的復(fù)雜斷塊型油田，主要含油層系是明化鎮(zhèn)組和館陶組，主力油組是明化鎮(zhèn)組的Ⅲ、Ⅳ油組。根據(jù)巖心、壁心描述，綜合各種分析化驗(yàn)和測(cè)井曲線等資料，結(jié)合區(qū)域沉積古環(huán)境研究，Q油田明化鎮(zhèn)組主要發(fā)育曲流河沉積[1]，平面上呈鞋帶狀分布(圖1)，統(tǒng)計(jì)各井砂地比，Q油田砂地比低，在7%～27.6%之間(圖2)，平均18.97%；從砂體厚度的分布頻率看，砂體厚度以2～5m中厚層以及小于2m的薄層居多(圖3)；縱向上，泥包砂特征顯著(圖4)，井震關(guān)系清楚，易于開展井震結(jié)合的地質(zhì)研究。

圖1 Q油田地震波阻抗總負(fù)振幅平面分布圖

圖2 Q油田各井砂地比直方圖

圖3 Q油田不同砂體厚度區(qū)間個(gè)數(shù)頻率直方圖(150個(gè)砂體統(tǒng)計(jì))

目前，該油田還處于前期研究階段，井震資料的充分應(yīng)用以及少井情況下曲流河單砂體的表征，對(duì)于該油田開發(fā)方案的編制至關(guān)重要。

2 Q油田前期研究階段小層劃分

井震結(jié)合是指井點(diǎn)資料與地震資料的相互驗(yàn)證，本以井點(diǎn)為主，通過(guò)地震獲得小層界面。

2.1 井點(diǎn)小層劃分

首先在井上劃分小層，根據(jù)渤海油田明化鎮(zhèn)組河流相儲(chǔ)層“一砂一藏”(一個(gè)復(fù)合砂體形成一個(gè)獨(dú)立的油水系統(tǒng))的特點(diǎn)，結(jié)合等高程對(duì)比的原則，將Q油田明化鎮(zhèn)組III，IV油組劃分出12個(gè)小層(圖4)。

圖4 Q油田小層劃分剖面圖

2.2 小層界面確定

在井上確定小層界面以后，加入地震反演資料。Q油田通過(guò)擬波阻抗反演獲得地震反演資料，波阻抗越小反映砂巖含量越高，因此在地震數(shù)據(jù)體上劃分小層界面之前必須對(duì)井上砂體與反演資料進(jìn)行對(duì)應(yīng)，在對(duì)應(yīng)過(guò)的地震資料上尋找小層界面，這是井震結(jié)合的基礎(chǔ)。

根據(jù)等高程對(duì)比的原則，以油組界面為標(biāo)準(zhǔn)面，與此標(biāo)準(zhǔn)面距離相同或者相近的砂體屬于同一個(gè)小層[8-9]。以此理論為基礎(chǔ)，在反演數(shù)據(jù)體上油組界面從上到下依次提取4ms時(shí)窗長(zhǎng)度(取樣率為2ms)的總負(fù)振幅屬性切片觀察屬性的變化，屬性明顯發(fā)生變化處說(shuō)明上下砂體發(fā)生變化，不屬于同一小層，確定為小層界面。如圖5所示，16ms處提取屬性切片與20ms處屬性切片基本相似，但是在24ms處提取的屬性切片發(fā)生了明顯變化，可以確定在22ms或者23ms處存在一個(gè)小層界面?；氐降卣饠?shù)據(jù)體上，根據(jù)“一砂一藏”的原則適時(shí)調(diào)整這個(gè)界面(避免砂體與小層界面出現(xiàn)穿層的現(xiàn)象)，并與井上劃分的小層進(jìn)行對(duì)比、校正，最終將小層界面解釋出來(lái)。

圖5 屬性變化圖

3 少井條件下曲流河砂體相變程的表征

利用解釋出來(lái)的小層界面建立Q油田明化鎮(zhèn)組III，IV兩個(gè)油組的構(gòu)造模型，在小層內(nèi)利用序貫指示模擬的方法建立砂體模型。

序貫指示模擬的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)是變差函數(shù)的數(shù)據(jù)分析，其中變差函數(shù)中變程的方向和大小則是表征砂體的主要參數(shù)。

3.1 巖相變程方向的確定

利用序貫指示模擬砂體要先確定砂巖相變程的方向，通常情況下以物源的方向作為主變程方向[10-11]，但是河流相儲(chǔ)層隨河道的不斷擺動(dòng)，物源供給的方向也是不斷變化的，為解決此難題，該文從刻畫砂體入手，以砂體邊界上每點(diǎn)的方向變化來(lái)表征河道的擺動(dòng)方向。

如圖6所示，首先在小層內(nèi)提取地震數(shù)據(jù)總負(fù)振幅屬性(圖6a)，其次根據(jù)河道的流動(dòng)規(guī)律刻畫砂體邊界，并只保留邊界內(nèi)的地震屬性(圖6b)，用作后續(xù)的地震屬性約束建模，最后利用刻畫的砂體邊界上的每一點(diǎn)的方向成圖(圖6c)，利用此方向圖作為變程方向的約束。

圖6 砂體邊界刻畫及成圖

3.2 巖相變程大小的確定

首先通過(guò)數(shù)據(jù)分析獲得主、次變程的大小，然而模擬結(jié)果與認(rèn)識(shí)到的砂體差別較大(圖7a，圖7b)。為了更好地反映砂體在空間上的分布狀態(tài)，根據(jù)變差函數(shù)的原理，次變程應(yīng)與河道寬度相關(guān)，主變程與一個(gè)曲流段的長(zhǎng)度有關(guān)。由此地震屬性反映的河道寬度可設(shè)置為次變程的大小，經(jīng)測(cè)量Q油田地震屬性反映砂體寬度300m，因此設(shè)置次變程為300m；其次地震屬性反映Q油田一個(gè)曲流段中長(zhǎng)度是寬度的兩倍，因此將主變程設(shè)置為次變程的兩倍。然而模擬結(jié)果與認(rèn)識(shí)到的砂體還是有差別(圖7a，圖7c)，但與前相比效果稍好。

圖7 變程大小的實(shí)驗(yàn)

為更精細(xì)的刻畫砂體，根據(jù)海拉爾現(xiàn)代曲流河的特點(diǎn)，通過(guò)大量統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)：一個(gè)300m寬的點(diǎn)壩，其真實(shí)水面的寬度可能只有100m(圖8)，因此將次變程設(shè)置為100m、主變程設(shè)置為300m，此時(shí)模擬的結(jié)果與認(rèn)識(shí)到的砂體基本一致(圖7a，圖7d)。從而確定了Q油田曲流河變程的大小。

圖8 現(xiàn)代曲流河發(fā)育特點(diǎn)

3.3 地震約束建模

確定變程以后，縱向上通過(guò)數(shù)據(jù)分析獲得井上砂體的縱向百分比(圖9a)，平面上利用地震屬性約束(圖9b)建立砂體的空間模型(圖9c)。

圖9 地震約束建模

4 結(jié)論

(1)形成了適應(yīng)于類似油田的小層對(duì)比方法，為今后的前期研究提供了技術(shù)手段。

(2)創(chuàng)新性地提出根據(jù)曲流河發(fā)育特點(diǎn)，以砂體邊界為控制，約束巖相變程方向的方法，解決了曲流河不斷擺動(dòng)、巖相變程方向無(wú)法確定的難題。

(3)曲流河地質(zhì)建模變程設(shè)置，應(yīng)以曲流河涌水面的寬度表征巖相模擬的次變程，可以一個(gè)曲流段的延伸長(zhǎng)度表征巖相模擬的主變程。

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CharacteristicsofFluvialSandBodiesinEarlyStageforStudyingQOilfieldinBohaiSea

GAO Yufei，HU Guangyi, FAN Ting'en, WANG Hui，ZHANG Yuqun，LU Dawen，F(xiàn)AN Hongjun，WANG Pangen

(CNOOC Research institute, Beijing 100027, China)

Int early stage for studying oilfield, due to few drilling data, it is difficult to obtain sublayer interface of fluvial reservoir in well point, and the size of transformation layer cannot be obtained from the statistical law. Due to the swing of the channels, in the meandering river characterization process, setting main variable range direction is a problem. Fluvial facies reservoir of Q oilfield in Bohai sea is influenced by continuous oscillation of the river. The change in the vertical and horizontal direction is fast, the distribution of sand body is complex, and the characterization of sand body is difficult. In order to characterize the distribution of sand body in Q oilfied in space more reasonably, a sandbody characterization method has been put forward based on the combination of well and earthquake, that is through combination of well and earthquake, seismic interface layers have been divided, and the boundaries of sand bodies have been described. According to the direction of sand bodies boundary, the direction of main variable range has been characterized. In small layer frame, according to the law of deposition, combining with modern transformation process of deposition, by using seismic attribute constraint, sand body model has been set up.

Combination of well and earthquake; oilfied; sand body; geological model; Bohai sea

2017-06-25；

2017-08-28；

陶衛(wèi)衛(wèi)

國(guó)家重大專項(xiàng)“海上開發(fā)地震關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用研究”2011ZX05024-001

高玉飛(1983—)，男，山東膠州人，工程師，主要從事石油開發(fā)地質(zhì)工作；E-mail：215954707@qq.com

P618.13

A

高玉飛,胡光義,范廷恩，等.渤海Q油田前期研究階段河流相砂體表征[J].山東國(guó)土資源，2017,33(12)：13-16.GAO Yufei，HU Guangyi,FAN Tingen,etc.Characteristics of Fluvial Sand Bodies in Early Stage for Studying Q Oilfield in Bohai Sea[J].Shandong Land and Resources, 2017,33(12)：13-16.