测井约束反演技术在建南地区南部储层预测中的应用

2011-04-26伍宁南陈玉明中石化江汉油田分公司勘探开发研究院湖北潜江433124

长江大学学报(自科版) 2011年4期

伍宁南,陈玉明,刘漪 (中石化江汉油田分公司勘探开发研究院,湖北潜江433124)

随着油气勘探难度的日益加大,测井约束反演技术越来越被广泛地应用于地层岩性油气藏的预测。测井约束反演是把地震和测井有机地结合起来,充分利用测井纵向分辨率高,地震横向分辨率高这两大优点,用已知地质信息和测井资料作为约束条件,推算出高分辨率的地层波阻抗反演剖面,精细描述储层的平面展布规律。Jason软件中的约束稀疏脉冲反演以测井资料作为约束条件,以地震解释层位作为控制,从井点出发,首先完成井旁道反演,再由井旁道开始对所有地震道进行外推内插来完成波阻抗反演[1]。

笔者依据三维地震资料,应用Jason软件中的约束稀疏脉冲反演方法,结合建南地区长兴期地质背景,对建南地区南部长兴组生屑滩储层进行了预测,从而为储层研究提供参考。

1 区域地质背景

建南地区位于湖北省利川市建南镇一带,处于川东褶皱带石柱复向斜中部。晚二叠世长兴期,来自东南方向的古太平洋和西南方向的古特提斯海水广泛入侵四川海域,除西侧的康滇古陆有较轻微的活动外,北边的马尔康、摩天岭、大巴山等古隆均没于水下,使该区形成广阔的碳酸盐台地[2]。在海西期拉张运动作用下,台地受到分割,一些地方隆升,另一些地方下陷。在台地隆升的高部位和台地边缘沉积了生物礁、生屑滩,低部位则沉积了硅泥质,其沉积相出现了明显的分异。建南地区长兴组地层处于开阔台地-台地边缘相带 (见图1)。研究表明[3],建南地区南部主要发育生屑滩储层,储层厚度较薄,横向变化快,给储层预测带来了一定的难度,因此有必要利用测井约束反演对建南地区南部的生屑滩储层进行预测,寻找有利储层的分布范围。

图1 川东鄂西晚二叠世长兴组期沉积相图

2 反演处理流程

2.1 岩石物性分析

岩石物性分析的目的在于准确的判断储层与非储层的界限值。笔者用建南地区19口井的测井资料,对二叠系长兴组的灰岩储层与非储层的波阻抗进行了统计分析 (图2)。从图2可以看出,长兴组灰岩储层比非储层阻抗值低得多。

图2 长兴组灰岩储层和围岩波阻抗与深度交会图

2.2 子波提取

子波提取是反演的关键步骤,具体过程包括[4]:①用给定的理论子波和声波测井数据合成地震道,进行初次层位标定,通过标志层的对比确定一个初始的时深关系。②从井旁地震道提取子波,对目的层通过调整时窗范围以达到子波相位的稳定以及波形的完整。③用从各井井旁道提取的子波制作的合成地震记录与实际地震道对比 (图3),将两者进行最佳匹配,最终确定每一口井的时深关系。

结合该研究需要多井约束反演的应用实际,应求取一个平均子波参与后面的反演计算,这样有利于合成记录与地震数据的残差变小,使得反演结果更加精确。

图3 JX1井合成地震记录标定

2.3 建立低频模型

应用Jason软件中Earthmodel模块建立一个由地震坐标描述的地质框架模型,该模型融合了构造、地质、测井资料和初始权重分布信息,其目的是给地震反演提供参考[5]。

从建南地区过JX1井的地震资料出发,以该井的测井曲线和地质分层为依据,进行地震层位的精细解释,以建立完整的地层格架,使得井和速度数据按照建立的地层格架进行合理的内插,从而产生一个低频模型 (图4)。

图4 低频波阻抗体剖面图

2.4 λ值的确定

约束稀疏脉冲反演的结果好坏决定于反射系数的稀疏和合成记录与原始地震道的残差大小,而λ值 (迭代次数)的大小就反映了合成记录与原始地震道匹配程度的好坏[6]。λ值太小会造成反演结果分辨率低且反映剖面细节少;λ值太大会使得噪音增加,有失反演结果的真实性。因此,根据井旁道合成记录与原始地震道符合的程度来控制λ值的选取。根据实际研究情况,选取λ值为12,从而使合成记录的信噪比与原始地震道的残差等均达到最佳值。

3 实例应用

应用约束稀疏脉冲反演方法,对过 JX1井的地震资料进行了波阻抗反演,JX1井在 4141～4152.2m、4189.6～4198.6m处分别钻遇11.2、9m厚的生屑滩储层,随后通过未参加反演计算的JX3井检验,JX3井在4718.8～4754m处未钻遇生屑滩储层,其反演结果与实钻情况相符 (见图5)。该波阻抗反演剖面可以清楚反映长兴组储层的横向展布变化,据此对整个研究区内的三维地震数据体进行了地震波阻抗反演,并根据岩石物性分析结果,按照长兴组储层波阻抗值的范围,在波阻抗反演平面图中圈定建南地区南部长兴组有利生屑滩储层的平面展布范围 (见图6)。