鄭薇 尚翠紅(中聯(lián)煤層氣有限責(zé)任公司,山西 呂梁033200)
A 區(qū)位于鄂爾多斯盆地的東段,其地形構(gòu)造趨勢比較平穩(wěn),不存在大型的斷裂地貌。但是A 區(qū)的中段部分有紫金山,所以火山巖體入侵,會(huì)造成一定的影響,導(dǎo)致了部分地層有所抬升。其中1段地區(qū)是主要的層段,這是水平井主要開發(fā)的區(qū)域。在這一區(qū)域中,其埋深有1.5 千米,沉積形式為亞相沉積,河道是瓣?duì)詈拥?。?chǔ)層的形成砂體是多套薄砂體。在整個(gè)開發(fā)階段,目標(biāo)是為了最大效率的對(duì)儲(chǔ)量進(jìn)行動(dòng)用,所以水平井隨鉆的部署工作需要確定致密砂巖薄儲(chǔ)層的空間布展。
疊后波阻抗反演是一種油藏描述技術(shù),它的使用非常普遍,這是因?yàn)樗跀?shù)學(xué)物理建模,利用基礎(chǔ)資料的整合從而達(dá)到反演效果。但是在我們選擇的A區(qū)中的1段儲(chǔ)層預(yù)測的過程中,我們發(fā)現(xiàn)疊后波阻抗反演對(duì)于砂體展布的預(yù)測不完全有效,因此這也成為了1段儲(chǔ)層預(yù)測的重點(diǎn)和難點(diǎn)。因而在研究中,我們對(duì)目的層的測井彈性進(jìn)行了考察和測量,大家一致認(rèn)為縱橫波的速度必能比較好的地區(qū)集中在砂巖儲(chǔ)層和泥巖中,如果采用疊前反演的方法則能夠更好的預(yù)測。因?yàn)?,疊后波阻抗反演技術(shù)無法解決儲(chǔ)層薄和橫向變化過大的問題。
首先需要對(duì)疊前反演的方法進(jìn)行分析,這是因?yàn)橐_定這種方法的可行性才能夠投入實(shí)踐。這種可行性分析需要和地震預(yù)測結(jié)合,主要是為了保證儲(chǔ)層預(yù)測結(jié)果的精確度。其次,開展疊前反演研究的時(shí)候,需要檢驗(yàn)實(shí)鉆井對(duì)儲(chǔ)層預(yù)測的結(jié)果,在這個(gè)過程中需要收集一系列的數(shù)據(jù),包括儲(chǔ)層預(yù)測方法,以及儲(chǔ)層預(yù)測參數(shù),這樣才能夠持續(xù)跟進(jìn)水平隨鉆的工作。
在對(duì)A區(qū)1段地層進(jìn)行分析的過程中需要利測井資料進(jìn)行資料的核對(duì),通過物理參數(shù)的分析,我們可以對(duì)致密砂巖儲(chǔ)層的成分進(jìn)行分析,它包括氣層、差氣層、含水砂巖和干砂巖。但是泥巖并不能劃歸到儲(chǔ)層中,所以在進(jìn)行縱波阻抗值的測量時(shí),我們發(fā)現(xiàn)儲(chǔ)層和非儲(chǔ)層的重疊范圍相差較大(如圖1),甚至到了不能區(qū)分的地步。但是如果采用縱橫波速度對(duì)比法,則能夠很好的進(jìn)行區(qū)分和辨認(rèn)。這是因?yàn)橹旅苌皫r儲(chǔ)層的縱橫波速度比值具有一定的界限,其界限通常是1.85,因此,在縱橫波阻抗值的技術(shù)下,通過物理參數(shù)的分析發(fā)現(xiàn),采用疊前地震反演的方法是可以對(duì)致密砂巖儲(chǔ)層進(jìn)行預(yù)測的,具體步驟如下圖。
(圖1:A區(qū)1段巖石物理參數(shù)交會(huì)圖)
本文采用A 區(qū)1 段作為實(shí)例,主要是為了研究確定性反演和地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)反演兩種方法的實(shí)用性。確定性疊前地震反演方法的理論基礎(chǔ)是稀疏脈沖算法,這種反演方法需要依托地震的有效資料,并且需要水平鉆井的測量信息來予以輔助,正是因?yàn)橘Y料的全面性,才能夠保證反演縱橫波速度比參數(shù)能夠更加穩(wěn)定有效。但是它也并非沒有缺陷,其最主要的缺陷就是反演結(jié)果的分辨率不夠,因此也就不能夠?qū)Ρ?chǔ)層進(jìn)行良好的識(shí)別。但是確定性反演結(jié)果可以從整體上對(duì)地層的展布特征給出確定的分析,并且十分精準(zhǔn)。這種數(shù)據(jù)又給了地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)反演以基石,這是因?yàn)榈刭|(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)反演方法囊括了統(tǒng)計(jì)學(xué)模擬和參數(shù)優(yōu)化擬合,這兩種方法對(duì)于地震數(shù)據(jù)分析非常有效。在實(shí)際的模擬運(yùn)算中,需要借助蒙特卡洛模擬,依然要水平鉆井?dāng)?shù)據(jù)為基礎(chǔ),加之非線性最優(yōu)化算法的使用,在樣本的匹配中地震數(shù)據(jù)的匹配工作,進(jìn)而得出高分辨率的反演結(jié)果。通過對(duì)A區(qū)1 段中的S 井采用兩種反演方法的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,我們會(huì)發(fā)現(xiàn)地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)反演方法比確定性反演更加適合致密砂巖薄儲(chǔ)層的地震預(yù)測。
疊前反演技術(shù)這一概念與疊前彈性反演技術(shù)、疊前地震反演技術(shù)和定量AVO 所指涉的都是同一類概念。因?yàn)檫@項(xiàng)技術(shù)利用的是CRP道集數(shù)據(jù),而且需要收集速度數(shù)據(jù)和水平鉆井?dāng)?shù)據(jù)共同研究,所以一般認(rèn)為這種技術(shù)方法得出的結(jié)論會(huì)非常全面并且細(xì)致。因?yàn)榀B前反演技術(shù)主要是為了把巖性、含油氣性的各種彈性參數(shù)求取出來,所以疊前反演技術(shù)的使用能夠很好的預(yù)測巖儲(chǔ)層的巖性,為地震預(yù)測提供必要的數(shù)據(jù)和參數(shù)。
2.3.1 疊前反演技術(shù)的應(yīng)用分析
在我國的地震預(yù)測活動(dòng)中,主要是采用多炮道觀測系統(tǒng),對(duì)野外資料進(jìn)行觀測。通過在CDP 點(diǎn)或CMP 點(diǎn)上關(guān)于炮距的不同記錄,來確定反射振幅的變化范圍。相比較疊后反演技術(shù)而言,疊前繁衍技術(shù)能夠反應(yīng)野外采集所記錄的數(shù)據(jù),進(jìn)而得出振幅隨炮檢距變化的情況,也就比疊后反演技術(shù)更加適用于地震的預(yù)測。疊前反演會(huì)隨著入射角發(fā)生變化,而且除了與縱波速度、密度有關(guān)之外,它還與橫波速度及密度有關(guān)聯(lián),因此經(jīng)過疊前反演技術(shù)計(jì)算之后的彈性參數(shù)比疊后反演技術(shù)計(jì)算的參數(shù)要更加豐富準(zhǔn)確。通過疊前反演技術(shù)進(jìn)行的巖性、含油氣性的預(yù)測,能夠給水平井隨鉆提供更多的數(shù)據(jù)和更加豐富的依據(jù)。
2.3.2 儲(chǔ)層預(yù)測效果
在文本選取的A 區(qū)1 段B 井分析的過程中,根據(jù)B 井信息數(shù)據(jù),A區(qū)1段的地層在隨鉆伽馬值出現(xiàn)降低的時(shí)候,其氣測全烴值也開始升高。氣層在6m 的時(shí)候,它將作為水平井段的目標(biāo)砂體,開始進(jìn)行水平段的側(cè)鉆工程。其中,在鉆后砂巖鉆遇率比較低,這是因?yàn)榈卣鸺儾ǖ臄?shù)據(jù)沒有辦法對(duì)砂體形態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)追蹤。而且確定性反演的數(shù)據(jù)只能對(duì)厚砂層組的特征良好反映,對(duì)于薄儲(chǔ)層是無法細(xì)致反映的,也就根本無法判斷泥巖井段中砂體的詳細(xì)位置。在疊前地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)反演技術(shù)的應(yīng)用下,我們發(fā)現(xiàn)是評(píng)級(jí)短的砂巖概率剖面,進(jìn)而計(jì)算出了薄砂巖的存在位置,也就是泥巖段下方。因此,在確定了該段存在砂巖之后,可以預(yù)估出其產(chǎn)量,可見地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)反演能夠很好的預(yù)測到砂體位置和砂體的產(chǎn)量,對(duì)于水平井隨鉆工作能夠起到很好的指導(dǎo)作用。
疊前確定性地震反演技術(shù)方法的應(yīng)用能夠很好的對(duì)水平井隨鉆進(jìn)行工作指導(dǎo),但是疊前反演也有需要注意的內(nèi)容。首先是地震資料的采集必須具有針對(duì)性,也就是需要對(duì)目的層深度有足夠量的記錄信息。其次是地震資料道集進(jìn)行部分疊加時(shí)要有所針對(duì),即炮檢距或角度范圍要針對(duì)目的層深度。最后,必須要有3個(gè)以上的子波,否則不能用于疊加數(shù)據(jù)的演算。在選取的A區(qū)1段中,對(duì)比兩種反演方法得出砂體預(yù)測結(jié)果,我們認(rèn)為疊前地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)反演能夠?qū)Ρ∩绑w進(jìn)行更好的識(shí)別,加之水平井鉆的資料分析,該方法能夠很好的適用于A 區(qū)1 段的致密砂巖薄儲(chǔ)層的開采,可以為水平井隨鉆提供必要的數(shù)據(jù)和作業(yè)指導(dǎo)。