水下分流河道砂体地震储层预测及在水平井实施中的应用

高 磊，明 君，夏同星，蔡越钎，张建民，袁 东

（中海石油（中国）天津分公司渤海油田勘探开发研究院，天津塘沽 300452）

水下分流河道砂体地震储层预测及在水平井实施中的应用

高 磊，明 君，夏同星，蔡越钎，张建民，袁 东

（中海石油（中国）天津分公司渤海油田勘探开发研究院，天津塘沽 300452）

B油田主要油藏类型为在复杂断块、断鼻构造背景下形成的岩性、构造-岩性油气藏，储层发育程度低，以水下分流河道砂体为主要储层类型，单砂体厚度薄，储层横向变化快，砂体叠合程度差，纵向上油气水关系复杂。针对上述开发难点，在精细层位标定的基础上，采用稀疏脉冲反演方法和属性综合分析技术进行储层预测，采用地震地质相结合进行综合分析的思路，结合测井相、沉积相、地震响应分析结果，将砂体的地球物理响应特征与地质认识相结合，正确认识水下分流河道砂体地震响应与地质模式的关系，成功的指导了水下分流河道砂体的水平井部署实施，取得了较好的应用效果。

水下分流河道；地球物理响应；地质模式；储层预测；水平井

B油田位于渤海南部海域，为发育于黄河口凹陷西北洼、渤南低凸起西段南界大断层下降盘的一个复杂断块。勘探研究表明，B油田为复杂河流相油田，主要含油气储层位于明化镇组下段，主力含油气砂体为浅水三角洲前缘沉积背景下的水下分流河道砂体，主要油藏类型为在复杂的断块、断鼻构造背景下形成的岩性、构造-岩性油气藏。B油田共部署16口开发井，其中水平井11口，占油田总井数的70%，因此，水平井的顺利实施是该油田高效开发的保证。在水下分流河道砂体上实现水平井的优化部署实施面临的主要问题包括：①构造幅度低，如何准确把握速度的横向变化，准确预测储层顶底面深度；②储层发育程度低，单砂体厚度薄，储层横向变化快，如何寻找优质储层进行井位部署；③河道砂体面积小，如何解决水平井在窄河道砂体的边部着陆的问题。

为解决上述水下分流河道砂体水平井部署面临的问题，以精细层位标定为基础，准确把握区域速度的横向变化规律；以稀疏脉冲反演方法预测河道砂体含油气储层的空间分布规律，配以地震属性综合分析技术对单砂体的横向变化规律进行分析，寻找优质储层指导井位部署；将测井相、沉积相和地球物理响应特征进行综合分析，正确认识水下分流河道砂体地球物理响应特征与地质模式的关系，成功解决水平井在窄河道砂体边部着陆问题。

1 区域沉积相分析

根据区域沉积相研究成果，结合B油田的岩心、壁心、岩屑和测井资料，综合分析后认为，B油田范围内明下段主要发育浅水三角洲前缘沉积，其沉积微相主要为水下分流河道沉积，河口坝和远砂坝沉积相对不发育。水下分流河道砂体是油田明下段的主要储层类型。

2 精细层位标定与速度分析

地震层位标定采用制作人工合成地震记录的方法将钻井、测井、地震和地质信息紧密联系在一起，准确的层位标定不仅将抽象的地震剖面赋予丰富的地质意义，同时也是地震资料精细构造解释和精细储层预测的基础［1-3］。

B油田共钻探井8口，其中2口有VSP资料的井采用其本身的VSP时深关系进行标定。其他井选用这两口井VSP时深关系分别进行合成地震记录标定，并在层位标定过程中，给各个波组赋予地质意义。从合成地震记录标定结果可以看出，合成地震记录与井旁地震道之间的匹配关系较好，波组特征清晰，对比关系好，相关系数较高。

从标定后8口井的时深关系对比来看，在B油田构造范围内，速度横向变化较小，因此，在进行时深转换时采用多井速度拟合公式法，实现时间域到深度域的转换，其精度和结果基本能满足时深转换的要求。

3 水下分流河道砂体地球物理响应特征

B油田明下段平均砂岩百分含量低，仅为19.7%，砂岩上下通常都是几十米甚至上百米的泥岩，为携砂河流在对下伏泥岩的冲刷、充填过程中形成的典型的“泥包砂”的地层组合特征。水下分流河道砂体［4-5］其自然伽马和自然电位曲线常呈漏斗形、箱形和钟形的测井响应特征。在以泥质沉积物为主的围岩背景下，水下分流河道砂体的地球物理响应特征通常表现为：在弱振幅波状或空白反射地震相背景下，发育一段孤立的、地震波能量向两侧迅速减弱的强振幅地震相（图1）。

图1 B油田水下分流河道砂体地球物理响应特征

4 基于稀疏脉冲反演的地震储层预测技术

B油田明下段构造复杂，储层横向变化大。在区域速度研究和河道砂体地球物理响应特征分析的基础上，为了更好地把握储层空间展布规律，进而研究储层内的油气分布情况，采用稀疏脉冲反演的方法进行储层反演和河道砂体描述。在测井曲线标准化处理的基础上，通过目的层段声波、密度测井曲线分别与校正后自然电位曲线的交会图分析后认为：声波曲线的变化反映不出砂泥岩的变化规律；密度曲线对岩性的变化反映比声波曲线更为敏感。因此采用以密度为主要地球物理属性的拟波阻抗反演方法，低波阻抗对应砂岩储层，高波阻抗对应非储层。结合测井解释成果和储层反演成果，通过井上钻遇储层与拟波阻抗反演剖面对比，对探井揭示的含油气砂体的顶底界面进行追踪解释。

以拟波阻抗反演数据体为基础，提取各个砂体的多种沿层地震属性［6-10］，并采用地震属性综合分析、属性聚类分析、分频技术等方法对砂体的平面分布特征进行细致刻画，最大程度规避储层非均质性风险，寻找优质储层进行井位部署。B油田1-1551砂体在提取多种地震属性的基础上，优选最能反映该砂体储层平面分布特征的最小振幅属性和瞬时频率属性（图2a，图2b），并采用属性聚类分析［11-12］的方法分析后认为：1-1551砂体东、西两块储层具有不连通的风险，在没有探井钻遇的东块砂体甚至可能不含有油气（图2c）。基于上述认识，在开发井部署时，首先对东块砂体的含油气性进行了评价，实钻结果表明，东块砂体的气油界面比西块砂体深5 m，油水界面比西块深9 m，这说明1-1551砂体东西两块是不连通的。在后续井位部署时，对两块砂体分别独立进行。

水下分流河道砂体横向变化快、非均质性强，在稀疏脉冲反演的基础上，配合地震属性综合分析技术，可以对河道砂体的横向变化范围有更加全面准确的把握，寻找优质储层，从而优化钻井顺序，实现最优化井位部署。

5 水下分流河道砂体水平井实施方案

水下分流河道砂体面积小，砂体叠合程度差，采用水平井开发技术可以最大程度提高河道砂体的储量动用程度，提高开发效率。由于砂体面积小，考虑到砂体储量动用程度和注采井网的关系，在水平井部署时，很多水平井要在砂体边部着陆。水下分流河道砂体以横向砂体尖灭快、砂体边部变薄和隔夹层发育等为主要特点，由此带来了对水下分流河道砂体储层深度和厚度的很多不确定性。以地震资料分辨率为指引，结合水下分流河道砂体的沉积特点，正确认识河道砂体边部地球物理响应特征与地质模式的关系，成功解决了水平井在河道砂体边部着陆的储层深度的预测问题。

地震资料只有在其分辨率能力窗口内才能准确的反映储层的顶底界面和储层厚度，其最佳分辨能力在调谐厚度附近［2］。B油田地震资料频谱分析表明：明下段地震资料中心频率约为40 Hz，因此该套地震资料的最佳垂向分辨能力窗口为10～15 m。

图2 B油田1-1551砂体地震属性综合分析

B6h井为B油田3-1509砂体的水平开发井，位于该砂体的最东侧。由于考虑井距、储量动用情况等因素的影响，该井的着陆点距通过反演资料描述的砂体边界仅80 m，经岩心和测井资料分析认为：3-1509砂体为水下分流河道砂体。根据上述薄层地球物理响应特征，结合水下分流河道砂体边部储层可能变薄或变为薄互层的地质现象，钻前分析B6h井处的河道砂体沉积模式为：在B6h井着陆点处储层变薄，在剖面上呈现砂体边部变薄直至尖灭的透镜体（图3）。因此，分析认为，在B6h井着陆时，其储层顶面深度会比预测深度变深，但该井水平段处的储层不会变深太多，不会影响该井的整体部署和实施。

图3 B油田3-1509砂体B6h井地质模式分析

基于上述研究思路，在该井着陆随钻过程中，当钻到波阻抗反演同相轴显示的储层顶面时，仍未见到储层，根据我们钻前对储层顶面深度的认识，稳定井斜继续钻进，当垂深钻进约6 m左右时，成功钻遇储层。

根据上述对3-1509砂体地质模式的认识，在B6h井水平段实施的过程中，为防止泥岩夹层对砂体的分割，提高储量动用程度，首先降低井斜探储层的底界面，在确定储层无泥岩夹层后，增加井斜评价储层的顶界面。B6h井实钻水平段长度494 m，钻遇纯油层448 m，油层钻遇率为91%。实钻结果表明，储层顶面深度与预测结果基本一致，说明该井水平段处储层并没有整体变深，同时这也印证了B6h井钻前对水下分流河道砂体边部储层变薄的地质模式认识正确的观点。

在上述研究思路的指导下，顺利完成了油田内16口开发井的部署实施，水平井的油层平均钻遇率达到90%，油田投产前期，单井平均日产量在200 m3，为ODP设计的1.5倍左右。

6 结论

水下分流河道砂体面积小，厚度薄，储层横向变化快，在精细层位标定与速度分析的基础上，采用稀疏脉冲反演方法和地震属性综合分析技术可以较好的预测储层的横向变化，寻找优质储层进行井位部署。采用地震地质相结合进行综合分析的研究思路，将现有的测井资料、地震资料与地质认识相结合，在正确地质认识的指引下，最大程度发挥地球物理的作用，将河道砂体的地球物理响应特征与地质认识相结合，正确认识地震响应与地质模式的关系，成功的指导了水平井的部署实施。

通过上述研究思路，较准确的把握了B油田范围内地层速度的变化规律，成功预测了河流相油田储层的横向变化，指导了水平井在水下分流河道砂体的部署实施。在油田开发井随钻过程中，始终秉承这一研究思路，并将这一思路不断地提炼、升华，从而保证油田ODP的顺利实施和油田的增储上产，也为类似油田水下分流河道砂体的水平井部署实施起到了抛砖引玉的作用。

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The main reservoir types of B oilfield are lithologic and structure-lithologic reservoir based on complex faultedblocks and faulted-nose structures，with the characteristics of low degree of reservoir development，small thickness of single sand body，quick lateral variation，poor degree of superimposition of sand bodies and complex relationship of oil-gas-water in vertical direction.Aiming at the problems mentioned above，on the basis of fine horizon calibration，the method of sparse impulse inversion combined with attributes synthetic analysis has been adopted to carry out reservoir prediction.Under the guidance of synthetic analysis of seismic data and geology，in combination with logging facies，sedimentary facies，analysis results of seismic correspondence，the understandings of geophysical correspondence and the geology have been both considered so as to make clear the relationship between underwater distributary channel and geologic mode，as well as successfully provide a good reference for horizontal well design of underwater distributary channel and has achieved better application effect.

63 Seismic reservoir prediction of underwater distributary channel sand bodies and its application in the horizontal wells

Gao Lei et al（Bohai Oilfield Exploration and Development Research Institution，Tianjin Branch Company，CNOOC，Tianjin，300452）

underwater distributary channel；geophysical correspondence；geologic mode；reservoir prediction；horizontal wells

TE343

A

1673-8217（2011）06-0063-03

2011-06-30；改回日期：2011-08-29

高磊，1982年生，2008年毕业于中国石油大学（华东）地球探测与信息技术专业，获硕士学位，现主要从事渤海油田开发地震综合研究工作。

吴官生