胡光義,范廷恩,陳 飛,井涌泉,宋來(lái)明,梁 旭,肖大坤
(中海油研究總院有限責(zé)任公司,北京 100028)
近十年,海上油田大膽創(chuàng)新高效開(kāi)發(fā)理念,強(qiáng)化技術(shù)攻關(guān),探索地質(zhì)新思路和新方法,提出并形成了適合海上油田開(kāi)發(fā)尺度的復(fù)合砂體構(gòu)型理論,奠定了海上大井距油田高效開(kāi)發(fā)的堅(jiān)實(shí)技術(shù)基礎(chǔ)[1-9]。經(jīng)過(guò)探地雷達(dá)分析、野外露頭和探槽解剖的研究,證實(shí)了完整的單期點(diǎn)壩出現(xiàn)概率極低,往往以點(diǎn)壩復(fù)合體的形態(tài)出現(xiàn),海上油田構(gòu)型研究難以達(dá)到基于密井網(wǎng)條件的陸上油田點(diǎn)壩構(gòu)型認(rèn)識(shí)程度?!皬?fù)合砂體構(gòu)型”的概念是從油氣藏開(kāi)發(fā)生產(chǎn)實(shí)際操作和地震屬性研究的需求出發(fā)而提出,是儲(chǔ)層非均質(zhì)性的直觀量化,據(jù)此完善注采井網(wǎng)、提高加密調(diào)整井的成功率。在這一理論指導(dǎo)下中國(guó)海油在海上取得了一系列重大發(fā)現(xiàn)[1-3,10-11],渤海灣河流相油田新投產(chǎn)油田有30多個(gè),設(shè)計(jì)方案動(dòng)用原油地質(zhì)儲(chǔ)量12×108m3,天然氣地質(zhì)儲(chǔ)量797×108m3,設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)井?dāng)?shù)1 308口,產(chǎn)能1 790×104m3[11]。
海上油田具有井距大、井網(wǎng)稀、資料相對(duì)較少,這對(duì)油田的認(rèn)識(shí)造成了很大的局限性[1-3,5]。油田最直接資料是鉆井資料,陸相河流單砂體側(cè)向規(guī)模一般小于100 m,隨著加密調(diào)整陸上油田井距一般能夠控制這些儲(chǔ)層單元[12],而對(duì)于海上油田即使在開(kāi)發(fā)中后期的井距也是350~400 m,這種大井距超出了單個(gè)點(diǎn)壩的范圍,這給油田地質(zhì)研究帶來(lái)了很大的困難。僅由單井資料出發(fā),依靠傳統(tǒng)的“井-震結(jié)合”描述儲(chǔ)層是不夠的。
海上油田地質(zhì)研究條件苛刻。河流三角洲沉積的砂體儲(chǔ)層非均質(zhì)性強(qiáng)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜、相變快。陸上油田關(guān)于河流三角洲復(fù)雜儲(chǔ)層構(gòu)型研究,往往是針對(duì)基于50 m小井距的開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)區(qū)塊[13-14]。同時(shí),受開(kāi)發(fā)周期和完井費(fèi)用的限制,生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)于鉆井資料的再收集和再研究的程度有限,導(dǎo)致海上油田整體研究程度相對(duì)陸上油田較低[3,15-16]。
但是,海上油田往往能夠采集到更高品質(zhì)的地震資料,充分挖掘地震資料信息,通過(guò)地質(zhì)與地震的結(jié)合[5-7,17-18],發(fā)展井震結(jié)合的油藏精細(xì)描述方法是海上油田開(kāi)發(fā)亟需解決的難題。地震信息通常只能識(shí)別大尺度的構(gòu)型單元(復(fù)合砂體),對(duì)于小尺度構(gòu)型單元(單砂體)的識(shí)別存在一定難度。目前海上高品質(zhì)地震主頻范圍約在20~40 Hz,理論可分辨10~20 m[18],即使高分辨率地震最多能達(dá)到3~5 m分辨率。在面向開(kāi)發(fā)尺度的河流相儲(chǔ)層研究中,地震資料分辨率之下的沉積單元和沉積界面的穿時(shí)性和多解性是急需解決的重要問(wèn)題,而這也正是海上油田構(gòu)型研究的一個(gè)重要難題。
復(fù)合砂體指地震資料空間可識(shí)別的、成因相聯(lián)系的、不同期次、不同微相、多期單砂體的組合體。理論上說(shuō)它對(duì)應(yīng)于一個(gè)單一的復(fù)合地震反射相位,由河流的遷移擺動(dòng)形成,受可容空間與沉積物供給控制,空間上呈堆疊型、側(cè)疊型和孤立型等,對(duì)應(yīng)于現(xiàn)代沉積的活動(dòng)河道帶,是三級(jí)階地所限范圍,相當(dāng)于砂層組-小層級(jí)別。在海上大井距條件下,以構(gòu)型要素分析方法為指導(dǎo),以地震信息為主井震聯(lián)合,研究復(fù)合砂體內(nèi)部不同構(gòu)型單元的級(jí)次、形態(tài)、規(guī)模、方向、物性及其空間疊置關(guān)系(圖1)。構(gòu)型單元在開(kāi)發(fā)中作為一個(gè)獨(dú)立開(kāi)發(fā)單元,對(duì)油田高效開(kāi)發(fā)具有重要意義。
針對(duì)儲(chǔ)層厚度低于地震分辨率的先天不足,對(duì)成因相聯(lián)系的多期點(diǎn)壩所構(gòu)成的復(fù)合砂體在地震可識(shí)別尺度上進(jìn)行分類(lèi),通過(guò)探地雷達(dá)的精細(xì)解剖,識(shí)別精細(xì)的構(gòu)型界面,建立復(fù)合砂體三維構(gòu)型定量模式,依據(jù)點(diǎn)壩的沉積結(jié)構(gòu)構(gòu)造、幾何形態(tài)和增生遷移方式,對(duì)不同類(lèi)型的復(fù)合砂體構(gòu)型樣式與疊合結(jié)構(gòu)進(jìn)行精細(xì)解剖。因此,將地質(zhì)與地震有機(jī)結(jié)合,形成海上開(kāi)發(fā)尺度的“復(fù)合砂體構(gòu)型”的研究方法,有助于適應(yīng)海上大井距條件下的儲(chǔ)層構(gòu)型研究。
2.2.1 構(gòu)型界面特征
沉積環(huán)境具有旋回性,沉積速率具有期次性,這必將導(dǎo)致沉積體的期次結(jié)構(gòu)性[19-22]。通過(guò)對(duì)不同級(jí)別構(gòu)型進(jìn)行分析,將其劃分為具有成因聯(lián)系的不同級(jí)別沉積單元,明確復(fù)合砂體之間幾何形態(tài)、疊置關(guān)系以及連通性(表1;圖2)。
5級(jí)是復(fù)合河道帶級(jí)別,界面為古河谷群的邊界,河道帶擺動(dòng)的最大范圍受控于米蘭科維奇旋回的影響[22]。5級(jí)層序與短期基準(zhǔn)面旋回或者砂層組大體相當(dāng)。相當(dāng)于一個(gè)河谷或多期河流沉積的垂向疊置體,厚度可達(dá)幾米到幾十米;橫向上,沉積單元間具有較好的可對(duì)比性和等時(shí)性,分布幾個(gè)平方千米。整個(gè)研究區(qū)地層為一個(gè)5級(jí)層序。
6級(jí)是單一河道帶級(jí)別,界面為河道帶的界面,河道擺動(dòng)的最大范圍,可形成河流階地,時(shí)間約為0.001~0.002 Ma[23],受控于米蘭科維奇旋回的影響。6級(jí)層序與單層大體相當(dāng)。側(cè)向?yàn)閹灼诤恿鞒练e的橫向擺動(dòng)疊置體組成河道帶,具有單層河道砂體側(cè)向疊置特征,垂向厚度可達(dá)數(shù)米,橫向分布范圍不足一個(gè)平方米。在海拉爾現(xiàn)代曲流河鉆孔時(shí)在1.3 m左右出現(xiàn)卡鉆現(xiàn)象,卡鉆部分以泥巖為主,砂體以深灰色、灰色粉砂巖為主,表明了河道群規(guī)模相對(duì)較小,侵蝕能力較弱。下部界線在鉆井位置大約2.9 m,整體以發(fā)育淺灰色、灰色中、細(xì)砂巖為主,探地雷達(dá)反射能量下部相對(duì)較強(qiáng),河道清晰可見(jiàn),表明河道具有一定規(guī)模(圖2)。
圖1 復(fù)合砂體構(gòu)型分級(jí)示意圖Fig.1 Schematic diagram of hierarchies of composite sandbody architectural units
5~6級(jí)界面在井間可以對(duì)比,7級(jí)以下井間對(duì)比困難。
7級(jí)是復(fù)合點(diǎn)壩規(guī)模,為河道與溢岸沉積復(fù)合體的邊界,以局部沖刷充填和底部滯留泥礫為特征,相當(dāng)于當(dāng)前活動(dòng)河道及溢岸沉積體,受米蘭科維奇旋回影響,是油田開(kāi)發(fā)的基本地層單元。河道內(nèi)部可以識(shí)別出多期點(diǎn)壩,界面向下微凹或者相對(duì)平坦,側(cè)向上與泥質(zhì)泛濫平原或廢棄河道相連。在垂向上為幾期河流沉積,側(cè)向上由河道及溢岸沉積構(gòu)成(圖2)。
8級(jí)代表了點(diǎn)壩或者心灘的界面,相當(dāng)于Maill的4級(jí)界面[19-20]。這種底形是較長(zhǎng)時(shí)間形成的微地貌沉積成因單元[24],相當(dāng)于成型淤積體[25],沉積時(shí)間跨度為一百年至數(shù)千年[20]。在河流體系內(nèi),8級(jí)構(gòu)型相當(dāng)于單一微相,例如點(diǎn)壩、天然堤、決口扇、決口水道沉積等。在雷達(dá)剖面上常常呈現(xiàn)為雷達(dá)反射的終止或同相軸產(chǎn)狀的改變,一般為復(fù)合點(diǎn)壩間或河道間的界限(圖2)。
表1 河流相復(fù)合砂體構(gòu)型分級(jí)Table 1 Hierarchies of fluvial composite sandbody architecture
2.2.2 構(gòu)型界面的現(xiàn)代沉積意義
河流階地的形成是氣候變化、構(gòu)造運(yùn)動(dòng)與基準(zhǔn)面變化的綜合結(jié)果,侵蝕基準(zhǔn)面下降,河道侵蝕側(cè)向遷移,橫向擺動(dòng),導(dǎo)致河流階地形成[26-27]。階地形態(tài)與復(fù)合砂體規(guī)模分布存在一定相關(guān)性。通過(guò)對(duì)海拉爾河進(jìn)行測(cè)量發(fā)現(xiàn),河谷寬度3~5 km,整個(gè)河谷發(fā)育有三級(jí)河流階地,河谷形態(tài)、階地分布及沉積物厚度等各不相同,河谷呈寬闊的U型,階地沿河道兩側(cè)不對(duì)稱(chēng)分布。階地平臺(tái)代表河谷盆地短暫穩(wěn)定期,對(duì)應(yīng)于薄泥巖層界面,泥巖厚度(本區(qū)<0.3 m)取決于穩(wěn)定周期長(zhǎng)短。階地高度1~3 m恰好對(duì)應(yīng)于砂層組的厚度。一級(jí)階地面距離河面0.5~1.1 m,為堆積階地,沉積物為粉砂巖、細(xì)砂巖;二級(jí)階地面距離河面2.2~3.8 m,為堆積階地,沉積物為中細(xì)砂巖、粉砂巖;三級(jí)階地面距離河面4.8~6.2 m,為堆積階地,沉積物為中細(xì)砂巖(圖3)。研究表明,5級(jí)構(gòu)型單元是復(fù)合河道帶級(jí)次,受三級(jí)階地沉積控制,砂體分布于河谷范圍。6級(jí)構(gòu)型單元是單一河道帶,分布于活動(dòng)河道帶范圍,受二級(jí)階地沉積控制。7級(jí)構(gòu)型單元是復(fù)合點(diǎn)壩,受控于一級(jí)階地,空間上呈一定角度疊瓦狀分布,單個(gè)點(diǎn)壩間存在泥質(zhì)薄夾層,復(fù)合點(diǎn)壩間被廢棄河道所分割,是現(xiàn)代沉積的河道所限范圍。8級(jí)構(gòu)型單元是點(diǎn)壩級(jí)別,相當(dāng)于現(xiàn)代沉積的河床位置。
圖3 現(xiàn)代沉積地貌與構(gòu)型界面關(guān)系Fig.3 Relationship between modern sedimentary geomorphology and architectural bounding surfaces
河流相復(fù)合砂體劃分為3種類(lèi)型7種構(gòu)型樣式,分別為堆疊型、側(cè)疊型和孤立型3種砂體構(gòu)型,形成緊密接觸側(cè)疊型、疏散接觸側(cè)疊型、離散接觸側(cè)疊型、下切侵蝕河道孤立型、決口扇孤立型、孤立河道和堆疊構(gòu)型7類(lèi)樣式。
不同構(gòu)型樣式在巖心上是由單期河道垂向和側(cè)向疊置而成,單期河道垂向上具有粒度向上變細(xì)、沉積構(gòu)造規(guī)模向上變小的典型正韻律特征,厚度一般大于2 m。橫向上河道砂體遷移,側(cè)向上河道疊置內(nèi)部發(fā)育不同沖刷界面,河道呈堆疊或側(cè)疊樣式。底部為沖刷面,沖刷面之上見(jiàn)泥礫沉積,向上由細(xì)砂巖變?yōu)榉凵皫r至純泥巖組成,表現(xiàn)為明顯的二元結(jié)構(gòu);下部具槽狀和板狀交錯(cuò)層理、平行層理、爬升層理、波紋層理,頂部為具水平層理的泥巖(圖4)。自然電位測(cè)井曲線以鐘型為主,也有箱型、鐘型箱型組合型,自然伽馬曲線低值,深淺雙側(cè)向曲線幅度差大。
2.3.1 堆疊型特征
多個(gè)河道砂體在側(cè)向和垂向上的彼此切割和疊置,呈現(xiàn)“多層樓”形態(tài)。整體呈河道復(fù)合體,河道砂體以中粗砂巖為主,內(nèi)部發(fā)育槽狀交錯(cuò)層理、楔狀交錯(cuò)層理和平行層理。不同期次、不同級(jí)次砂體相互疊置,內(nèi)部發(fā)育各種形式的沖蝕-充填界面,局部夾有泥質(zhì)夾層。河道頻繁遷移擺動(dòng),砂體垂向厚度較大,延伸相對(duì)較遠(yuǎn)。測(cè)井曲線為箱形、箱-鐘形,地震上呈現(xiàn)強(qiáng)振幅,連續(xù)性較好,波形表現(xiàn)為拉伸和變形。
圖4 渤海油田復(fù)合砂體構(gòu)型單元巖心特征Fig.4 Characteristics of composite sandbody architecture in cores from Bohai oilfielda.堆疊砂體,NmⅣ-1,中砂巖,埋深1 476.4 m,Q油田;b.堆疊砂體,中-細(xì)砂巖,NⅢ,埋深1 690.5 m,B油田;c.側(cè)疊砂體,砂、泥巖,NmⅣ-1,埋深1 475.5 m,Q油田;d.孤立河道砂體,粉-細(xì)河道砂體,粉-細(xì)砂巖,NmⅣ,埋深1 703.28 m,B油田
2.3.2 側(cè)疊型特征
河道規(guī)模變大、彎曲度增大,河道呈大規(guī)模沖刷充填結(jié)構(gòu),砂體呈透鏡狀、板狀,以側(cè)向遷移增生為主,底界面為河道侵蝕界面。河道橫向環(huán)流能力變大,橫向遷移擺動(dòng)能力相對(duì)較強(qiáng),砂體橫向延伸較大,形成連片狀河道砂體,剖面上呈側(cè)向疊置橫向分布。地震剖面上反射同相軸相連,但是波形有所變化,測(cè)井上可以看出有明顯上下分布特征,形成鐘狀尖峰型高阻。
依據(jù)側(cè)向遷移的分布狀態(tài)和連通關(guān)系又分為以下3種類(lèi)型。
1) 緊密接觸型側(cè)疊砂體:此時(shí)可容納空間相比其它亞類(lèi)小,河道規(guī)模相對(duì)變化較小,砂體側(cè)向連通性較好,河道砂體依次相互切割。砂體呈側(cè)向切疊式,表明了在相對(duì)小的可容納空間下砂體強(qiáng)烈側(cè)向遷移。
2) 疏散接觸型側(cè)疊砂體:可容納空間相對(duì)增加,河道橫向環(huán)流能力變小,河道坡度變小,更加接近下游,側(cè)向遷移能力變?nèi)?,砂體與砂體之間有泥質(zhì)隔夾層存在。河道砂體平面上呈寬條帶狀分布,側(cè)向連通性變差。
3) 離散接觸型側(cè)疊砂體:隨著相對(duì)湖平面繼續(xù)上升,可容納空間變大,A/S接近1(A為可容納空間;S為沉積物供給量),河流由加積逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橥朔e。河道流量變小,更加趨于下游分布,河道砂體彼此相對(duì)孤立,連通性變差,形成迷宮狀砂體結(jié)構(gòu)。
2.3.3 孤立型特征
隨著基準(zhǔn)面的不斷上升,A/S比值增大,河道趨于下游,坡度變得更加平緩。河道規(guī)模變小,砂體規(guī)模變小,泛濫平原泥巖沉積增加,河道砂體呈孤立式分布。砂體彼此孤立,地層表現(xiàn)為弱退積-加積特征,測(cè)井曲線以鐘形為特點(diǎn),地震剖面上出現(xiàn)以弱反射為背景的不連續(xù)強(qiáng)振幅反射。
依據(jù)沉積特征又分為以下2種類(lèi)型。
1) 下切侵蝕型:河道下切侵蝕能力變強(qiáng),河道流量變大。剖面上切河谷充填的砂體具有沖刷充填結(jié)構(gòu)。這種河道充填砂體在下切侵蝕河谷內(nèi)頻繁擺動(dòng)遷移,填充粗粒物質(zhì),形成孤立河道砂體結(jié)構(gòu)類(lèi)型,構(gòu)成各類(lèi)儲(chǔ)集砂體和巖性圈閉。渤海海域秦皇島S油田新近系明化鎮(zhèn)組在1 340 m的下切河谷內(nèi)至少有3期河道填充,最厚處達(dá)到36 m左右,寬度達(dá)到3 500 m左右。
2) 孤立河道和決口扇:可容納空間達(dá)到較大范圍,河流流量相對(duì)變小,河道彎曲度增大,寬/深比較大,河道呈孤立狀,厚度變薄延展變小。河道砂體粒度向上變細(xì),分選性變好。形成分布廣泛的孤立河道砂體,有時(shí)還伴有決口扇出現(xiàn)。
通過(guò)探地雷達(dá)對(duì)海拉爾現(xiàn)代曲流河的研究,統(tǒng)計(jì)了河道帶各期點(diǎn)壩及其側(cè)積層產(chǎn)狀及規(guī)模參數(shù),結(jié)果表明,該期河道帶側(cè)積體沿走向長(zhǎng)度約72~173 m,寬度約28~58 m,最大厚度可達(dá)2.65 m,最大傾角3.19°(圖5;表2)。
圖5 海拉爾曲流河現(xiàn)代沉積基于探地雷達(dá)的三維原型模型Fig.5 3-D prototype architecture model built based on GRP of modern Halaer meandering river deposits
期次點(diǎn)壩側(cè)積體長(zhǎng)度/m寬度/m最大厚度/m最大傾角/(°)備注SQ1No.1No.2No.3No.4LA1102481.051.25LA292281.563.19LA366241.613.84未全覆蓋LA478322.153.84未全覆蓋LA1173582.652.62LA2115452.002.54LA3118402.042.92LA472421.682.29LA186561.651.69LA296661.731.50未全覆蓋LA167511.842.07未全覆蓋LA266401.542.20未全覆蓋
在點(diǎn)壩研究基礎(chǔ)上得出復(fù)合點(diǎn)壩規(guī)模,堆疊型砂體厚度一般3~10 m,平均8 m,寬度一般300~1 200 m,平均600 m,砂/地比大于40%。側(cè)疊型砂體厚度一般3~8 m,平均6.4 m,寬度一般300~900 m,平均560 m,砂/地比約為40%~30%。孤立型砂體砂體厚度一般1~4 m,平均3 m,寬度一般200~600 m,平均400 m,砂/地比小于30%。
河流相復(fù)合砂體空間結(jié)構(gòu)、疊置樣式和規(guī)模形態(tài)具有一定的規(guī)律性,復(fù)合砂體結(jié)構(gòu)形態(tài)受控于相對(duì)可容納空間與沉積物供給[6,19,24,28-34]。隨著A/S比值增大,砂體類(lèi)型依次發(fā)育堆疊型、側(cè)疊型和孤立型,砂體的加積程度減小,分割程度變大(圖6)。
圖6 復(fù)合砂體構(gòu)型控制因素分析Fig.6 Diagram illustrating controlling factors on composite sandbody architecture
在層序界面附近,湖平面上升早期,由于可容納空間較低,河流通過(guò)侵蝕下切增加可容納空間,從而形成下切侵蝕河道(河谷)。河流規(guī)模相對(duì)較大,河道遷移擺動(dòng)能力相對(duì)較強(qiáng),單套砂體規(guī)模較大,河道呈大規(guī)模沖刷充填。
隨著湖平面緩慢上升,河流水體能量變大,沉積物負(fù)載量大,河道規(guī)模變大。發(fā)育相互切割、彼此疊置的河道砂巖,砂體內(nèi)部發(fā)育各種形式的沖刷充填界面。當(dāng)湖平面達(dá)到快速上升階段時(shí),河道表現(xiàn)為退積疊加樣式,形成堆疊型復(fù)合河道砂體。
湖平面達(dá)到最高時(shí)期,河道彎曲度增大,沉積物供給相對(duì)減小,形成彼此孤立、橫向上受限的河道。整體上呈現(xiàn)多期河道相互疊加,河道間發(fā)育明顯的隔夾層,形成側(cè)疊型河道砂體。河道砂內(nèi)部結(jié)構(gòu)疏散,連通性變差。
湖平面下降時(shí)期,可容納空間減小,沉積物供給相對(duì)不足,河道作用相對(duì)較弱,側(cè)積作用不甚發(fā)育,河道規(guī)模變小,側(cè)向連通性差,呈窄小的條帶狀孤立分散于泛濫平原中。
1) 地質(zhì)信息約束的井-震聯(lián)合表征技術(shù)
復(fù)合砂體構(gòu)型理論基于構(gòu)型單元厚度低于地震分辨能力的儲(chǔ)層表征,實(shí)現(xiàn)薄層人工智能地震解釋新途徑。將地震可分辨尺度的“復(fù)合砂體構(gòu)型”,進(jìn)行正演、反演和地震屬性敏感性分析。分析表明,復(fù)合砂體構(gòu)型的地質(zhì)屬性與其地震屬性密切相關(guān),從而建立了基于復(fù)合砂體構(gòu)型樣式的地震響應(yīng)特征模板,實(shí)現(xiàn)低于地震分辨能力的儲(chǔ)層表征(圖7)。平面在任何一點(diǎn)則代表一種構(gòu)型類(lèi)型,任何一種構(gòu)型樣式都對(duì)應(yīng)一種地震響應(yīng)模式。
圖7 地質(zhì)信息約束的井-震聯(lián)合表征技術(shù)思路Fig.7 Procedures of well-to-seismic characterization of sand body architecture under geological constraints
綜合復(fù)合砂體構(gòu)型樣式及其測(cè)井曲線特征、單井相識(shí)別、地質(zhì)知識(shí)庫(kù)等方面的研究成果,建立相應(yīng)的地球物理參數(shù)模型,在地質(zhì)信息約束的條件下進(jìn)行單井地質(zhì)相-地震相的轉(zhuǎn)換分析,從而明確了地震響應(yīng)正演模擬和地質(zhì)模型的對(duì)應(yīng)關(guān)系。在精細(xì)的儲(chǔ)層井震標(biāo)定基礎(chǔ)上,選擇有監(jiān)督的波形分類(lèi)算法,確定典型的構(gòu)型地震相,目前技術(shù)可以識(shí)別單層、兩層疊置、三層疊置和多層疊置等4類(lèi)構(gòu)型地震相。進(jìn)而,通過(guò)各類(lèi)不同構(gòu)型地震響應(yīng)模板轉(zhuǎn)成地質(zhì)模型。
2) 地震驅(qū)動(dòng)確定性建模技術(shù)
既然地震信息空間變化特征是可以確定的,復(fù)合砂體構(gòu)型實(shí)際把是空間某個(gè)位置的儲(chǔ)層構(gòu)型屬性看作一種信息,那么另一位置的儲(chǔ)層特征可以通過(guò)地震信息的空間變化特征估算得到[34-36]。該空間變化可以基于復(fù)合砂體構(gòu)型的地震信息計(jì)算得到,有依據(jù)地賦予地震屬性以鮮活的沉積學(xué)意義,使得儲(chǔ)層構(gòu)型與地震屬性相實(shí)現(xiàn)了一一對(duì)應(yīng),該建模方法不僅能通過(guò)構(gòu)型地震相“相控”模型的屬性,而且還能控制儲(chǔ)層的內(nèi)部構(gòu)型。沉積相分析雖然能夠劃分不同相帶,但同一沉積微相內(nèi)往往被視為均質(zhì);與之相比,基于復(fù)合砂體構(gòu)型的地震驅(qū)動(dòng)建模方法能夠得到砂體的構(gòu)型樣式,且充分考慮所在位置的地震屬性信息,因此能夠更加精確的刻畫(huà)砂體的非均質(zhì)性。
依照河道砂體演化規(guī)律,河道砂體的每個(gè)周期性的沉積演化過(guò)程,一般會(huì)經(jīng)歷下切孤立型、堆疊型、側(cè)疊型和孤立型河道的過(guò)程。其底部為下切侵蝕河道,頂部為湖泛期構(gòu)成的相對(duì)穩(wěn)定的隔層,內(nèi)部具有成因上有聯(lián)系、相對(duì)完整的一套巖性組合,因而,這個(gè)過(guò)程的地層單元是屬于一個(gè)油層組。在油組內(nèi)隨著A/S的演化,又形成堆疊型、側(cè)疊型和孤立型3種構(gòu)型類(lèi)型,這3種類(lèi)型可以被細(xì)化為次級(jí)的砂層組。每一種構(gòu)型類(lèi)型受可容納空間與沉積物供給的變化影響,又分成幾種構(gòu)型樣式,每一種構(gòu)型樣式分屬于不同單砂層,所以完全可以采用構(gòu)型樣式作為儲(chǔ)層細(xì)分的依據(jù)和對(duì)比的標(biāo)志。
河流相砂巖儲(chǔ)層砂體橫向遷移擺動(dòng)頻繁,不同級(jí)次疊置普遍,形成各種類(lèi)型級(jí)次復(fù)雜的復(fù)合砂體。砂體規(guī)模變化較大,砂體間的接觸關(guān)系復(fù)雜,受砂體分布影響,油水關(guān)系往往被復(fù)雜化。這其中最關(guān)鍵的就是有效劃分和識(shí)別各級(jí)構(gòu)型單元的界限,正是這些界限阻斷了流線,從而影響開(kāi)發(fā)效果。依據(jù)復(fù)合砂體構(gòu)型理論對(duì)河流相儲(chǔ)層的儲(chǔ)量單元內(nèi)部?jī)?chǔ)層進(jìn)行了分級(jí)解剖刻畫(huà)。按照不同構(gòu)型級(jí)次,能夠清晰的識(shí)別出儲(chǔ)量單元油水關(guān)系、界面類(lèi)型、注采關(guān)系和剩余油分布規(guī)律。
通過(guò)對(duì)河流相復(fù)合砂體構(gòu)型分析,結(jié)合每一類(lèi)構(gòu)型的地震響應(yīng)特征,將構(gòu)型類(lèi)型在地震響應(yīng)屬性上表現(xiàn)出來(lái),避免了砂體預(yù)測(cè)時(shí)存在的多解性和不確定性,提高了小于1/4 λ厚度的薄儲(chǔ)層構(gòu)型的描述精度。由于地震屬性與儲(chǔ)層參數(shù)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系復(fù)雜,單地震屬性預(yù)測(cè)儲(chǔ)層時(shí)存在多解性,將優(yōu)選的敏感地震屬性進(jìn)行聚類(lèi)分析,獲得各地震屬性組合后的變化規(guī)律,對(duì)儲(chǔ)層進(jìn)行解釋?zhuān)档徒忉屵^(guò)程中的不確定性,提高儲(chǔ)層解釋的精度和準(zhǔn)確度。地震屬性隨儲(chǔ)層厚度疊置部位的不同發(fā)生有規(guī)律的變化,不同地震屬性組合特征可以區(qū)分砂泥巖,在此基礎(chǔ)上,建立地震屬性組合多維網(wǎng)狀圖,實(shí)現(xiàn)了薄層砂體的預(yù)測(cè)。另一方面,將探地雷達(dá)的解釋方法運(yùn)用到地震解釋中,精細(xì)刻畫(huà)目標(biāo)油田儲(chǔ)層,推動(dòng)地震信息的精細(xì)解讀。
1) 針對(duì)儲(chǔ)層厚度低于地震分辨率的先天不足,創(chuàng)立并發(fā)展適合海上油田開(kāi)發(fā)尺度的“復(fù)合砂體構(gòu)型理論”。
2) 論述復(fù)合砂體構(gòu)型的涵義,識(shí)別出了4個(gè)級(jí)次的構(gòu)型界面,初次識(shí)別出復(fù)合點(diǎn)壩,建立復(fù)合砂體三維構(gòu)型定量模式,總結(jié)了復(fù)合砂體構(gòu)型受控于可容納空間與沉積物供給的影響。
3) 針對(duì)海上大井距油田,在復(fù)合砂體構(gòu)型理論的指導(dǎo)下,形成了地質(zhì)信息約束的井震聯(lián)合表征技術(shù)和地震驅(qū)動(dòng)確定性建模技術(shù)。
4) 復(fù)合砂體構(gòu)型理論不僅適用于海上油田,而且也適用陸上油田,豐富了陸相層序地層學(xué)、儲(chǔ)層地質(zhì)學(xué)和地震沉積學(xué)的理論。
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