劉 丹,蔡 然
(中國石化江漢油田分公司清河采油廠,山東 壽光 262714)
關(guān)鍵字:巖性油氣藏;儲(chǔ)層預(yù)測;反演;張港單斜帶
張港單斜帶位于江漢盆地潛江凹陷東北部,北以潛北斷層為界,南與周磯斷裂帶、毛場構(gòu)造帶相接,西鄰?fù)鯃鲇吞?,地層由西向東抬高,砂巖沿構(gòu)造抬高方向尖滅,為一典型的巖性油藏發(fā)育區(qū)[1-2]。物源主要來自西部或西北方向,沉積相以三角洲前緣亞相為主,局部地區(qū)發(fā)育濱淺湖亞相,是巖性圈閉的有利勘探區(qū),但巖性組合復(fù)雜,儲(chǔ)層較薄,勘探難度大[4-7]。根據(jù)難點(diǎn)和問題,總結(jié)出一套適合該區(qū)域的儲(chǔ)層預(yù)測手段和方法,明確了該區(qū)巖性圈閉的分布規(guī)律,為該區(qū)勘探開發(fā)提供依據(jù)。
江漢盆地為鹽湖盆地,地質(zhì)條件特殊,巖性組合較為復(fù)雜,本文應(yīng)用交會(huì)分析和直方統(tǒng)計(jì)的方法將研究區(qū)域目的層段的巖性主要分為滲透性砂巖、干砂、泥巖、泥膏和鹽巖這五種類型來進(jìn)行研究[3]。通過敏感參數(shù)分析,找出能有效區(qū)分出滲透性砂巖的測井參數(shù),為接下來的反演提供依據(jù)[1]。
巖石物理參數(shù)分析(圖1)表明,不同的測井參數(shù)對(duì)巖性的敏感程度也不一樣。密度曲線能有效區(qū)分滲砂、泥膏和泥巖、鹽巖。其中,鹽巖密度<滲透性砂巖密度<泥巖、泥膏巖和干砂密度,泥膏巖、泥巖和干砂疊置嚴(yán)重,區(qū)分性差(其中2.3g/cm3<滲透性砂巖<2.45g/cm3)。從交會(huì)圖上看到,伽馬能有效區(qū)分鹽巖、干砂、滲砂和泥巖,但是泥膏和干砂難以區(qū)分。就波阻抗而言,各種巖性之間有疊置,但是基本能區(qū)分砂巖和泥巖。因此,需要綜合波阻抗、密度和伽馬來識(shí)別滲砂。
根據(jù)以上的儲(chǔ)層特征分析,本次研究結(jié)合地質(zhì)上的沉積相的認(rèn)識(shí),應(yīng)用約束稀疏脈沖方法進(jìn)行疊后波阻抗反演,并和地質(zhì)統(tǒng)計(jì)反演的密度和伽馬結(jié)果結(jié)合,應(yīng)用交會(huì)取交集的手段來識(shí)別滲透性砂巖。
稀疏脈沖反演包括3個(gè)過程:通過最大似然反褶積求得一個(gè)具有稀疏特性的反射系數(shù)序列;通過最大似然反演導(dǎo)出寬帶波阻抗;通過道合并得到一個(gè)全頻帶的絕對(duì)波阻抗。
圖1 多井密度、縱波阻抗與伽馬交會(huì)圖
反演的關(guān)鍵是低頻模型的建立、子波提取、約束條件及質(zhì)量控制參數(shù)λ的選取。在反演處理中,加入了多口井的波阻抗趨勢硬約束、地質(zhì)構(gòu)造框架模型控制及地震數(shù)據(jù)軟約束,軟約束主要控制橫向變化,測井資料硬約束控制縱向變化。
地質(zhì)統(tǒng)計(jì)反演主要原理是將地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)方法與地震反演結(jié)合起來,充分利用測井、地質(zhì)、地震資料,根據(jù)不同數(shù)據(jù)相互之間的空間相關(guān)關(guān)系,對(duì)非均質(zhì)油藏進(jìn)行隨機(jī)模擬及隨機(jī)反演,使儲(chǔ)層描述結(jié)果、地質(zhì)模擬結(jié)果及反演結(jié)果雙重吻合,能較好地反映儲(chǔ)層屬性空間分布的非均質(zhì)性和不確定性。
地質(zhì)統(tǒng)計(jì)反演的關(guān)鍵參數(shù)在于巖性比例、概率密度分布函數(shù)及變差函數(shù)的定義。概率密度分布函數(shù)描述的是特定巖性對(duì)應(yīng)的彈性參數(shù)分布的可能性,根據(jù)上述巖石物理分析,研究區(qū)需要對(duì)波阻抗、密度和伽馬進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,確定函數(shù)類型;變差函數(shù)描述的是地質(zhì)體橫向和縱向的結(jié)構(gòu)和特征尺度,即不同巖石及其屬性在空間展布形態(tài)和變化尺度的大小,它是一個(gè)空間三維的函數(shù),描述不同巖相數(shù)據(jù)的空間相關(guān)性,其類型、X、Y、Z變程及基臺(tái)值大小是關(guān)鍵參數(shù),以及樣品間隔大小對(duì)變差函數(shù)有一定的影響,這些參數(shù)的確定均需要通過多次試驗(yàn)獲取。
受制于地震數(shù)據(jù)的分辨率及反演算法,稀疏脈沖反演結(jié)果的分辨率較低,達(dá)不到要求,只能分辨出20m以上的砂體。但是地質(zhì)統(tǒng)計(jì)反演的波阻抗剖面的分辨率比約束稀疏脈沖反演的剖面高,能分辨出5m左右的砂體,且與井上砂巖段大部分吻合較好,從圖2的剖面對(duì)比圖中可以看出,波阻抗剖面都能與伽馬測井曲線吻合較好,而且能進(jìn)行伽馬和密度多屬性反演。
圖2 地質(zhì)統(tǒng)計(jì)反演(上左)、約束稀疏脈沖反演(上右)、伽馬反演(下左)和密度反演(下右)反演剖面對(duì)比圖
張港單斜帶為向東抬升的斜坡,與砂體延伸方向斜交[5],水動(dòng)力條件較強(qiáng)時(shí),各油組、砂組砂體在該區(qū)域以指狀沿構(gòu)造上傾方向舌狀尖滅;水動(dòng)力條件較弱時(shí),以大面積分布的席狀砂體為特征,與構(gòu)造線配置形成大面積、薄砂層的巖性油藏[6]。沉積相分析認(rèn)為研究區(qū)東側(cè)仍發(fā)育有呈指狀延伸的水下分流河道砂體、河口壩砂體以及呈塊狀分布的灘砂,是張港油田擴(kuò)邊增儲(chǔ)的有利區(qū)塊。
根據(jù)波阻抗反演結(jié)果(圖3),圖3中紅黃色為中低阻抗砂巖發(fā)育區(qū),藍(lán)綠色為高阻抗泥巖發(fā)育區(qū),其與實(shí)際鉆探的結(jié)果吻合性較好,說明波阻抗反演基本能區(qū)分砂泥巖。從圖3中看到西部的主砂體是主要的油區(qū)之一,砂體形態(tài)和展布情況也與地質(zhì)上的認(rèn)識(shí)相符合;北部張42井區(qū),區(qū)域上受永隆河物源體系的影響,處于三角洲前緣亞相分布區(qū),水下分流河道砂體發(fā)育,砂體與構(gòu)造疊合形成向東南方向上傾巖性圈閉,此圈閉南部鉆遇的澤11井滲透性砂巖厚度4m~6m,反演預(yù)測厚度6m左右,較吻合。
從波阻抗反演平面圖上可看出砂體的展布情況。另外根據(jù)隨機(jī)反演出來的密度和伽馬結(jié)果,能較好的反映砂體的物性情況(圖3),在密度和伽馬的平面圖中紅黃色顯示物性較好的砂體,藍(lán)綠色則表示砂體物性較差,其與實(shí)鉆結(jié)果也吻合較好。根據(jù)地質(zhì)資料分析,淺水沉積的三角洲前緣水下分流河道、灘壩砂體一般延伸范圍較大[7],通過反演結(jié)果我們可以看到研究區(qū)域東部及南部仍然發(fā)育有灘壩砂體,與斜坡帶配合,能夠形成局部上傾尖滅、透鏡體類型的巖性油藏,油藏規(guī)模較小。結(jié)合密度和伽馬數(shù)據(jù)情況顯示物性較油區(qū)稍差,但是仍然可以作為張港油田擴(kuò)邊增儲(chǔ)的有利區(qū)塊。
通過對(duì)張港單斜帶的巖性油藏進(jìn)行的一系列儲(chǔ)層預(yù)測研究工作,獲得一些認(rèn)識(shí),主要包括以下幾點(diǎn):
圖3 潛42砂組砂體波阻抗(上)、密度(中) 和伽馬(下)分布平面圖
1) 巖石物理參數(shù)分析表明,綜合波阻抗、密度和伽馬曲線能在一定程度上區(qū)分鹽巖、干砂、滲透性砂巖和泥巖。
2)波阻抗反演結(jié)果能基本反映砂體的宏觀展布情況;通過密度和伽馬反演結(jié)果可以得到砂體的物性情況;波阻抗、密度和伽馬多屬性反演結(jié)果融合,最后將三個(gè)結(jié)果交會(huì),進(jìn)而精細(xì)雕刻砂體展布。