唐振國(guó)，遲 博，呂金龍，楊桂南.

(大慶油田勘探開(kāi)發(fā)研究院，黑龍江大慶 163712)

扶余油層主要為分流河道沉積，剖面上表現(xiàn)為“泥包砂”的特征，河道砂體的單層砂體規(guī)模小，而且河道砂體橫向變化快，儲(chǔ)層非均質(zhì)性較強(qiáng)[1-2]，巖性以過(guò)渡巖性為主，砂、泥巖互層發(fā)育。儲(chǔ)層反演預(yù)測(cè)[3-4]或?qū)傩灶A(yù)測(cè)對(duì)于單一厚砂體或者復(fù)合砂體具有較好效果，基本能夠反映砂體的分布特征，但不能較準(zhǔn)確地確定單一砂體的邊界，不能滿足已開(kāi)發(fā)區(qū)塊砂體精細(xì)刻畫(huà)的要求。因此，本文提出根據(jù)扶余油層的砂體分布特點(diǎn)，結(jié)合多屬性神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)地震相[5-6]預(yù)測(cè)成果，實(shí)現(xiàn)了對(duì)不同組合結(jié)構(gòu)類(lèi)型砂體的精細(xì)刻畫(huà)，指導(dǎo)了已開(kāi)發(fā)區(qū)塊的加密調(diào)整，取得了較好效果。

1 主要砂體組合結(jié)構(gòu)類(lèi)型及地震響應(yīng)特征

多屬性神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)地震相預(yù)測(cè)方法是在對(duì)地震資料進(jìn)行重新處理的基礎(chǔ)上[7]，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法將能夠反映砂巖厚度的振幅屬性與反映隔層厚度的頻率屬性進(jìn)行聚類(lèi)分析，得到既可以反映砂巖厚度又可以反映隔層厚度的綜合屬性，并將該屬性歸一化處理和分類(lèi)得到的地震相。通過(guò)正演模擬研究[8-9]，結(jié)合砂體在地震剖面和多屬性聚類(lèi)地震相上的響應(yīng)特征，將砂體分為三大類(lèi)、七小類(lèi)[10-11](圖1)。

圖1反映了三大類(lèi)砂體的地震響應(yīng)特征和地震相特征。具體描述如下：

圖1 扶余油層不同砂體組合結(jié)構(gòu)與地震響應(yīng)及地震相對(duì)照?qǐng)DFig.1 Corresponding map of different sand bodies structure in Fuyu reservoir and seismic response

(1)孤立式砂體地震響應(yīng)特征表現(xiàn)為單波形，厚層孤立式振幅能量強(qiáng)于薄層孤立式，頻率均為中等程度，多屬性聚類(lèi)后的地震相中厚層和切疊式厚層以Ⅰ1類(lèi)為主，薄層孤立式以Ⅰ1+Ⅰ2類(lèi)為主。此類(lèi)砂體地震響應(yīng)特征及地震相分類(lèi)結(jié)果好，河道識(shí)別能力強(qiáng)。

(2)等厚互層砂體地震響應(yīng)特征較復(fù)雜，既有單波形又有復(fù)合波，頻率和振幅均為中等程度，等厚多屬性聚類(lèi)后的地震相中以Ⅰ1+Ⅰ2類(lèi)為主。此類(lèi)砂體地震響應(yīng)特征及地震相分類(lèi)結(jié)果較好，對(duì)于合層砂體的河道識(shí)別能力較強(qiáng)。

(3)不等厚互層砂體地震響應(yīng)特征表現(xiàn)為單波形，主要體現(xiàn)厚層砂體，薄層受到厚層的屏蔽作用，砂巖位于負(fù)振幅范圍內(nèi)，多屬性聚類(lèi)后的地震相中以Ⅰ1+Ⅰ2類(lèi)為主。厚層砂體的地震響應(yīng)特征及地震相分類(lèi)結(jié)果較好，厚層砂體識(shí)別能力較強(qiáng)。

2 不同組合結(jié)構(gòu)類(lèi)型砂體邊界的識(shí)別方法

2.1 孤立式河道砂體邊界的識(shí)別方法

孤立式河道砂體是指砂體上下的泥巖足夠厚(隔層厚度≥3λ/8)，砂體對(duì)應(yīng)單一波形，砂巖厚度一般在3 m左右。但大中型河道的孤立式砂體與窄小河道的孤立式砂體在地震剖面同相軸的連續(xù)性和地震反射能量具有明顯的不同，因此采用不同的識(shí)別方法。

2.1.1 大中型河道孤立式砂體

大中型河道的河道寬度一般在500 m以上，砂巖厚度一般在3 m左右。地震剖面同相軸連續(xù)性好，地震反射能量強(qiáng)。在地震相平面圖上，Ⅰ1地震相和Ⅰ2地震相連續(xù)分布，其分布特征能夠真實(shí)地反映砂體的分布特征，因此將Ⅰ2類(lèi)地震相邊界確定為該類(lèi)砂體的邊界。

2.1.2 窄小型河道孤立式砂體

窄小型河道的河道寬度一般在500 m以下，砂巖厚度一般在2 m左右。地震剖面同相軸連續(xù)性差，地震反射能量變化大。在地震相平面圖上，Ⅰ1地震相和Ⅰ2地震相呈串珠狀分布的特征，結(jié)合窄小河道的地質(zhì)沉積特點(diǎn)，在地震相平面圖上將“串珠狀包絡(luò)線”確定為砂體的邊界。

2.1.3 切疊式河道砂體

切疊式河道砂體是指兩個(gè)相鄰單元的砂體在沉積過(guò)程中， 上部的砂體下切與下部的砂體重疊在一起。測(cè)井曲線表現(xiàn)為兩期河道的疊加，電阻率曲線在兩期河道間一般有明顯的回返，上部砂體具有完整的河道沉積特點(diǎn)(鐘形或箱形)，下部砂體由于其被上部砂體所切疊，一般不具有完整的河道特征。

(1)整體切疊式砂體邊界的確定方法。整體切疊式砂體邊界是指從發(fā)育切疊式河道砂體的井向鄰井尖滅的砂體邊界。地震剖面特征與大中型河道孤立式砂體的基本相同，因此將Ⅰ2類(lèi)地震相邊界確定為整體切疊式砂體的共同邊界。

(2)部分切疊式砂體邊界的確定方法。部分切疊式砂體邊界是指從發(fā)育切疊式河道砂體的井向發(fā)育孤立式等砂體的井進(jìn)行過(guò)渡的砂體邊界。地震剖面響應(yīng)特征為振幅有明顯的減弱，Ⅰ地震相寬度沒(méi)有明顯變化，但Ⅰ1地震相寬度明顯變窄，因此將Ⅰ1地震相寬度明顯變窄處確定為F211單元的河道邊界。

2.2 互層式砂體邊界的識(shí)別方法

互層式砂體包括等厚互層砂體和不等厚互層砂體。由于等厚互層砂體的地震相是對(duì)合層信息的綜合相應(yīng)，不能確定其中單層的邊界，因此主要以測(cè)井相為主，參考地震預(yù)測(cè)成果進(jìn)行綜合預(yù)測(cè)。

不等厚互層砂體是指砂巖厚度極差大于2的砂體組合模式。當(dāng)砂體間泥巖的隔層厚度介于λ/4-h厚層與3λ/8-h厚層之間時(shí)，薄層砂巖受厚層砂巖的屏蔽效應(yīng)，地震響應(yīng)變?nèi)酰R(shí)別能力變差，地震波形能夠較好地反映厚層砂巖的分布特征，厚層砂體的邊界按照孤立式砂體邊界的確定方法確定。薄層由于受到厚層的屏蔽作用，地震波形位置與砂巖位置相比發(fā)生了向下偏移，地震響應(yīng)變?nèi)?，薄層砂體的邊界參照Ⅱ1類(lèi)地震相的邊界進(jìn)行確定。

當(dāng)泥巖隔層厚度進(jìn)一步縮小，且滿足一定條件時(shí)，薄層被徹底屏蔽，沒(méi)有地震響應(yīng)，此時(shí)薄層砂體的邊界主要以測(cè)井相為主，參考未被屏蔽井的河道寬度進(jìn)行綜合預(yù)測(cè)。

3 扶余油層河道砂體的精細(xì)刻畫(huà)

根據(jù)地震相預(yù)測(cè)成果，結(jié)合不同組合結(jié)構(gòu)類(lèi)型砂體邊界的確定方法對(duì)扶余油層河道砂體進(jìn)行精細(xì)刻畫(huà)[12]。

3.1 大、中型分流河道砂體的精細(xì)刻畫(huà)

在依據(jù)測(cè)井相進(jìn)行的砂體刻畫(huà)的基礎(chǔ)上，結(jié)合地震預(yù)測(cè)砂體邊界的確定方法，對(duì)大、中型分流河道進(jìn)行內(nèi)、外邊界的修正和內(nèi)部尖滅區(qū)的預(yù)測(cè)。

A區(qū)塊F212單元為大型分流河道，河道寬度為1 200～2 400 m。其中的朝56-136井區(qū)有開(kāi)發(fā)井21口，其中后驗(yàn)井5口。16口老井中有13口鉆遇砂巖，5口后驗(yàn)井中3口鉆遇砂巖，砂巖鉆遇率為76.2%，單井平均鉆遇砂巖厚度為3.2 m，單井平均鉆遇有效厚度為3.0 m。

如圖2所示，從16口老井編制的井震結(jié)合前相帶圖看，在朝101井-朝56-136井和朝60-130井處為河間泥沉積，且面積較大，其他13口井為分流河道沉積。從地震預(yù)測(cè)圖和連井地震剖面分析，朝101井-朝56-136井處河間泥沉積范圍明顯變?。怀?0-130井處河道的邊界位置和形態(tài)發(fā)生變化；后驗(yàn)井朝55-斜133井證實(shí)該處為河間泥沉積，而非河道；后驗(yàn)井朝61-134井未鉆遇砂巖，證實(shí)了地震預(yù)測(cè)的可靠性。應(yīng)用地震預(yù)測(cè)孤立式砂體邊界識(shí)別方法，對(duì)沉積相帶圖進(jìn)行了修正。

圖2 朝56-136井區(qū)F212單元沉積相帶圖Fig.2 Facies map of Fuyu212 sedimentary unit in Chao56-136

3.2 小型分流河道砂體的精細(xì)刻畫(huà)

應(yīng)用開(kāi)發(fā)井資料對(duì)窄小河道進(jìn)行組合時(shí)，由于沒(méi)有井間預(yù)測(cè)成果，通常是按照物源方向及河流的主要流動(dòng)方向進(jìn)行預(yù)測(cè)[13]，具有較強(qiáng)的隨機(jī)性。而井震結(jié)合預(yù)測(cè)成果，在一定程度上可以預(yù)測(cè)窄小河道在井間的分布特征，從而確定窄小河道的組合關(guān)系和延伸方向。

3.2.1 河道砂體組合關(guān)系的修正

如圖3所示B區(qū)塊的F151沉積單元井震結(jié)合前的沉積相帶圖，可以看出，該區(qū)發(fā)育3 條南西—北東向的窄小河道。其中河道①有1口井鉆遇砂巖(朝73-79井)，河道②有2口井(朝84-72井和朝78-86井)鉆遇砂巖，河道③有5口井(朝85-Y85井等5口井)鉆遇砂巖。而從地震預(yù)測(cè)圖上看，朝81-S77井與朝82-78井之間在F151單元砂體不發(fā)育，因此河道②的平面組合是錯(cuò)誤的，在朝79-S75和朝81-S77井之間以及朝82-78井東側(cè)均發(fā)育井間砂體。根據(jù)地震預(yù)測(cè)成果及窄小河道砂體邊界確定方法，對(duì)河道的組合關(guān)系和河道走向進(jìn)行修正。確定河道①走向?yàn)榻媳毕?，?4-72井和朝73-79 井在該河道上；河道②走向?yàn)槟衔鳌睎|向，朝78-86井在該河道上；河道③保持不變。

圖3 B區(qū)塊F151單元井震結(jié)合相帶圖Fig.3 Well-seismic facies map of Fuyu151 sedimentary unit in block B

3.2.2 河道砂體擺動(dòng)方向的修正

如圖4所示B區(qū)塊的F133沉積單元井震結(jié)合前的沉積相帶圖，可以看出，該區(qū)發(fā)育一條近南北向的窄小河道，同時(shí)在朝90-74井與朝902井之間有一南西—北東向分支河道。從地震預(yù)測(cè)圖上看，在朝90-74井與朝902井之間砂體并不發(fā)育，而是在朝88-76井與朝90-74井之間發(fā)育一東西向的砂體條帶。因此，根據(jù)地震預(yù)測(cè)成果及窄小河道砂體邊界確定方法，將分支河道的擺動(dòng)方向由朝90-74的東側(cè)修正到該井北側(cè)。

圖4 B區(qū)塊F133單元井震結(jié)合相帶圖Fig.4 Well-seismic facies map of Fuyu133 sedimentary unit in block B

3.2.3 井間河道砂體的判別方法

如圖5所示，A區(qū)塊的F133沉積單元井震結(jié)合前該區(qū)中部發(fā)育一條過(guò)朝56-118井的近南北向的窄小河道①，在該區(qū)東南部發(fā)育一條南西—北東向的中型河道②。從地震預(yù)測(cè)平面圖上看，河道①?zèng)]有地震響應(yīng)，說(shuō)明該河道預(yù)測(cè)有誤；但在朝57-楊121井與朝58-128井之間存在一個(gè)南西—北東向的砂體條帶。因此，綜合分析地震預(yù)測(cè)的平面和剖面成果，取消河道①，同時(shí)新增一條近朝57-楊121井和朝58-128井的近東西向河道③。

圖5 A區(qū)塊F133單元井震結(jié)合相帶圖Fig.5 Well-seismic facies map of Fuyu133 sedimentary unit in block A

在對(duì)不同類(lèi)型組合結(jié)構(gòu)砂體邊界確定的基礎(chǔ)上，應(yīng)用大、中型河道以及窄小河道的井震結(jié)合精細(xì)刻畫(huà)方法，完成了A區(qū)塊和B區(qū)塊扶余油層35個(gè)沉積單元的沉積相帶的修正。通過(guò)井震結(jié)合砂體精細(xì)刻畫(huà)，新增河道50處，取消河道32處，河道走向變化88處，河道內(nèi)外邊界調(diào)整218處(表1)。

表1 井震結(jié)合分流河道沉積砂體變化統(tǒng)計(jì)匯總Table 1 Statistical summary table of variation of sedimentary sand body in distribution channel with well-seismic

4 應(yīng)用效果

4.1 加密井鉆井井位的調(diào)整

根據(jù)A區(qū)塊最新砂體預(yù)測(cè)成果，將8口加密井的井位向優(yōu)勢(shì)地震相區(qū)域移動(dòng)，鉆井成功率達(dá)到100%，8口加密井實(shí)際鉆遇砂巖厚度、砂巖層數(shù)、有效厚度、有效層數(shù)均比預(yù)測(cè)值高(表2)。

表2 A區(qū)塊加密井井位調(diào)整效果統(tǒng)計(jì)Table 2 Statistical table of well position adjustment effect for infill wells in block A

如圖6所示，朝55-121井根據(jù)砂體精細(xì)刻畫(huà)成果，將原設(shè)計(jì)井位向北東方向移動(dòng)30 m，使該井處于F162和F211單元的Ⅰ1和Ⅰ2優(yōu)勢(shì)地震相處。實(shí)鉆結(jié)果表明，該井在F162和F211單元分別鉆遇砂巖4.2 m和2.6 m，取得較好效果。

圖6 朝55-121井區(qū)地震預(yù)測(cè)成果圖Fig.6 Seismic prediction map in Chao55-121

4.2 加密區(qū)的注采系統(tǒng)調(diào)整

根據(jù)井震結(jié)合河道砂體刻畫(huà)成果，對(duì)A區(qū)塊的6口井實(shí)施轉(zhuǎn)注，增加水驅(qū)方向47個(gè)，增加連通厚度46.4 m，增加水驅(qū)儲(chǔ)量11.52×104t，日產(chǎn)油增加11.5 t，采油速度提高0.56個(gè)百分點(diǎn)(表3)。

表3 A區(qū)塊加密區(qū)6個(gè)井組注采系統(tǒng)調(diào)整效果統(tǒng)計(jì)Table 3 Statistical table of adjustment effect of injection-production systems of 6 well-groups in block A

例如，A區(qū)塊朝76-128加密調(diào)整井組。2016年7月該井組2口加密井投產(chǎn)，井組井?dāng)?shù)增加到4口。加密后，日產(chǎn)液和日產(chǎn)油分別上升3.3 t和1.6 t，含水下降12個(gè)百分點(diǎn)，采油速度上升0.47個(gè)百分點(diǎn)；2017年6月朝76-128井轉(zhuǎn)注，與轉(zhuǎn)注前相比，日產(chǎn)液保持穩(wěn)定，日產(chǎn)油上升0.5 t，含水下降7.5個(gè)百分點(diǎn)，采油速度上升0.15個(gè)百分點(diǎn)(圖7)，加密調(diào)整初步取得較好效果。

圖7 A區(qū)塊朝76-128井組加密及老井轉(zhuǎn)注后生產(chǎn)曲線Fig.7 Production log of infill well and old well transfer of Chao76-128 well group in block A

4.3 加密調(diào)整方案井位優(yōu)選

根據(jù)F163和F212單元等砂體儲(chǔ)層預(yù)測(cè)成果，對(duì)各單元砂體進(jìn)行精細(xì)刻畫(huà)，結(jié)合各單元水淹狀況，在B區(qū)塊部署加密油井11口，其中代用井2口，設(shè)計(jì)未鉆井9口，設(shè)計(jì)產(chǎn)能0.43×104t，預(yù)計(jì)增加可采儲(chǔ)量5.26×104t(圖8)。

圖8 B區(qū)塊加密區(qū)井震結(jié)合相帶圖Fig.8 Well-seismic facies map of infiller region of block B

5 結(jié)論

(1)扶余油層砂體組合結(jié)構(gòu)類(lèi)型可分為三大類(lèi)、七小類(lèi)。多屬性聚類(lèi)后的地震相能夠有效識(shí)別孤立式砂體和不等厚互層中的厚層砂體及部分薄層砂體。

(2)確定了大中型河道孤立式砂體、窄小河道孤立式砂體、切疊式砂體和極差大于2的不等厚互層砂體的邊界識(shí)別方法。

(3)在依據(jù)測(cè)井相砂體刻畫(huà)的基礎(chǔ)上，應(yīng)用地震相砂體邊界的識(shí)別方法，完成了兩個(gè)區(qū)塊35個(gè)沉積單元砂體的精細(xì)刻畫(huà)。修正河道邊界218處，新增河道50條，取消河道32條，更改河道延伸方向88條。

(4)研究成果指導(dǎo)了A區(qū)塊6個(gè)井組的注采結(jié)構(gòu)調(diào)整，增加水驅(qū)儲(chǔ)量11.52×104t，日產(chǎn)油增加11.5 t，采油速度提高0.56個(gè)百分點(diǎn)；同時(shí)研究成果也指導(dǎo)了B區(qū)塊11口加密井的方案部署，為進(jìn)一步改善開(kāi)發(fā)效果奠定了基礎(chǔ)。