陳 東

(中國石化勝利油田分公司 東勝精攻石油開發(fā)集團股份有限公司,山東 東營 257000)

近年來,針對薄砂體儲層預測問題,發(fā)展了能利用較多信息的很多方法,如:Jason稀疏脈沖反演、EPS基于模型的地震反演、地質統(tǒng)計學隨機反演、指示波形反演[1-4]等。其中,應用稀疏脈沖和地質統(tǒng)計學反演方法開展了薄砂體儲層預測工作,取得了較好的效果[5-7]。稀疏脈沖和地質統(tǒng)計學兩種反演技術聯合可以有效提高儲層預測精度。橫向上,稀疏脈沖反演結果比較忠實于地震,可以用來描述砂體邊界;縱向上地質統(tǒng)計學反演分辨率比較高,可以較好的識別薄層,兩種方法相互結合,取長補短,進而可以實現整個砂體的空間展布描述。因此,筆者在利用東風港油田沙四上亞段地震、測井、試油試采及錄井資料的基礎上,充分分析儲層與地震及測井響應特征之間的關系,運用稀疏脈沖和地質統(tǒng)計學兩種反演技術,結合實鉆井資料進行驗證對比,較好地識別東風港油田沙四上亞段薄砂體,提高儲層識別精度,解決研究區(qū)薄砂體儲層識別難的問題。

1 區(qū)域地質概況

東風港油田位于山東省無棣縣境內,構造上處于濟陽坳陷車鎮(zhèn)凹陷西部的車西洼陷南部緩坡帶,北部以埕南斷層與埕子口凸起相接,西鄰慶云凸起,南接無棣凸起和義和莊凸起,東部通過套爾河-車3鼻狀構造與大王北、郭局子洼陷相連。東風港油田沙四上亞段為三角洲前緣亞相,多為砂泥薄互層,儲層巖性主要為細砂巖,砂巖單層厚度較薄,研究區(qū)單砂體平均厚度為2.6 m,單井平均厚度為9.0 m,其中單層厚度在4 m以下的占70%以上。儲層在地震上表現為短軸、中強振幅特征,橫向連續(xù)性差,與儲層分辨率要求相比,地震資料識別薄儲層能力差,使用單一的反演技術很難對儲層進行精細預測。

2 稀疏脈沖反演的應用及效果

稀疏脈沖反演處理方法的主要特點是基于地震資料,而較少依賴初始估計模型,較適合少井條件下地震資料的反演處理。由于該技術本身的特點,其處理得到的結果往往是最簡單的預測模型,對較厚的儲層能夠準確地反映出來,因此在該研究區(qū)首先進行了稀疏脈沖反演。

2.1 參數確定

λ是地震匹配系數,其大小是影響稀疏脈沖反演精度和信噪比的關鍵因素之一,可以通過調節(jié)λ來調節(jié)稀疏脈沖反射系數的個數。λ越高,反射系數個數越多,精度越高,但可能產生過多的隨機噪聲;反之,反射系數越少,反演精度可能降低。

針對研究區(qū)資料特點對稀疏脈沖反演過程中的λ、子波、頻帶補償、趨勢約束、采樣率、色標等多個敏感參數進行了試驗調試和選擇。在保持地質特征基礎上實現地震資料的頻帶信息補償,合理提高分辨率,獲得寬頻帶符合地質變化規(guī)律的反演結果,使其更有利于儲層描述。通過QC分析得到了合適的λ和低截頻參數,依靠測井曲線選擇合適的趨勢約束參數,通過殘差分析,當λ大于13時,合成記錄與地震數據間的誤差變化趨于平穩(wěn),且此時信噪比比較高,通過對地震資料頻帶的估計,確定低頻補償區(qū)間為0～10 Hz。

2.2 應用效果分析

從反演結果上看,稀疏脈沖反演更加尊重地震信息,其橫向邊界砂體斷點清晰,但是分辨率有限,對于砂巖儲層集中段能夠識別,但對于沙四上大多數薄互儲層識別難度較大。

圖1為過車43-車410井-車408-3井-車252井稀疏脈沖反演剖面,反演結果對于砂巖相對集中段,如車410井在2 650 ms處鉆遇的9.5 m儲層,反演結果對應性較好,尖滅點清楚。但對于車43井附近的砂泥薄互層段,該方法識別難度較大。

圖1 過車43-車410-車252井稀疏脈沖反演剖面

3 地質統(tǒng)計學反演的應用及效果

基于地質統(tǒng)計學的隨機反演是以地質統(tǒng)計學為理論的隨機反演方法,其目的是在儲層參數概率分析條件下,提供一個或多個既滿足地質統(tǒng)計學特征又滿足地震、地質和測井信息的概率實現結果,其中涉及到的儲層參數特征是由這些參數的概率函數和變差函數所描述,運用的是模擬退火算法,是目前解決橫向非均質性很強的巖性油氣藏描述問題的最佳途徑。

3.1 概率函數和變差函數

地震約束下的波阻抗隨機模擬反演的目的是計算高分辨波阻抗,反演過程中主要對噪音、子波、采樣率波阻抗概率密度分布函數和變差函數、色標范圍等重要參數進行大量試驗和監(jiān)控,經過試驗,該區(qū)波阻抗體基本呈正態(tài)分布,垂向變差函數的變程不大,說明數據空間相關性范圍小,反映出儲層薄,變化快的特點。

3.2 反演效果分析及對比

(1)地質統(tǒng)計學反演與稀疏脈沖反演結果對比。圖2為稀疏脈沖反演與地質統(tǒng)計學反演的對比剖面。從圖2中可以看出,地震反射強軸儲層較厚的層兩種方法反演結果較一致,但在砂泥巖薄互層發(fā)育地震反應不明顯的目的層內,充分吸收測井信息的地質統(tǒng)計學反演分辨率明顯高于稀疏脈沖反演分辨率,薄砂體的識別能力更好。車482井在2 398 ms處薄互層砂體組合厚度為9 m,稀疏脈沖反演只能識別為一套砂體,而地質統(tǒng)計學反演把這一套砂體刻畫成了厚度為3 m和2.8 m的兩套砂體;2 420 ms處的砂體稀疏脈沖反演為一套較厚的砂體,而地質統(tǒng)計學反演剔除了其他層的影響,刻畫成了一層3 m厚的單砂體。

(2)反演結果與驗證井對比分析。圖3為過車272、車272-9和車272-6井反演剖面,其中車272井為參與反演的樣本之一,車272-9、車272-6井作為驗證井。車272與車272-9井通過實鉆井地層對比分析,鉆遇了同一套油層Es392小層。從反演剖面上看,作為反演參與井的車272井,在Es392小層2 175 ms處的測井曲線與波阻抗曲線吻合較好,并識別出了6.1 m厚的單砂體,作為驗證井的車272-9井反演結果中該套油層展布合理,尖滅點清楚,反演結果也能夠與其很好對應,儲層預測5.8 m,實鉆砂體厚度為6.2 m,反演垂向砂體厚度與鉆井情況吻合,縱向分辨率提高。

圖2 反演剖面

圖3 過車272、車272-9和車272-6井反演剖面

(3)儲層預測結果指導完鉆車142-6井。在研究區(qū)沙四上亞段儲層反演與解釋工作的基礎上,部署實施了車142-6井(圖4),鉆遇Es393小層2 450 ms處7 m/1層,與反演預測結果單砂體厚度8 m基本吻合,有效指導了研究區(qū)沙四上亞段的勘探開發(fā)工作。

3.3 預測砂體厚度誤差分析

對研究區(qū)各套砂體進行描述后,將描述砂體的厚度和測井解釋的厚度進行了對比分析,從表1可以看出兩者的厚度相對誤差大部分在10%左右,在誤差允許范圍內,說明該方法能夠適應東風港油田沙四上亞段儲層的識別工作。

圖4 過車142-6井南北向反演剖面

表1 測井解釋厚度與描述厚度誤差統(tǒng)計

4 結 論

(1)在充分研究儲層與地震及測井響應特征基礎之上,運用稀疏脈沖和地質統(tǒng)計學兩種反演技術,對該區(qū)沙四上亞段儲層進行反演預測,與實鉆井砂體厚度對比,誤差大部分在10%左右,能夠較好的解決研究區(qū)儲層預測的問題。

(2)在稀疏脈沖約束反演的基礎上,針對目的層進行地質統(tǒng)計學反演,不僅彌補了稀疏脈沖約束反演受限于原始地震數據頻帶而造成垂向分辨率不夠的問題,而且可以充分將地震、測井信息綜合運用,對于預測薄儲層具有比較大的優(yōu)勢。

(3)較好的反演結果是建立在準確的測井資料整理與處理、精確的井震標定和可靠參數的分析基礎之上的,只有基礎資料扎實了,儲層反演才能取得更好的效果。