复杂砂岩油藏砂泥岩薄互层储层反演技术及应用

郭素华，张泽兰，袁云福，曹敬华 （中石化西北油田分公司开发处，新疆 乌鲁木齐830011）

塔河油田位于塔里木盆地塔北坳陷沙雅隆起阿克库勒凸起西南部，靠近北部物源区，又邻近南部水区，受到潮汐和河流的双重作用，既沉积了具有潮汐作用的潮控三角洲、潮坪相地层，又沉积了具有陆源碎屑注入的河流、扇三角洲相的地层 （图1）。

塔河油田石炭系卡拉沙依组 （Ck）地层在塔河油田具有代表性。随着塔河油田开发的不断深入，总结了制约油藏开采规律认识和开发方案制定的因素：①油层薄，与三维地震资料分辨率不适应，Ck油藏埋藏深 （4800～5400m）、砂体薄 （一般3～8m，最大不超过12m），地震资料主频35～41Hz，对应反射层砂岩的理论分辨率为26～30m，常规地震数据的有效频带和分辨率不适应Ck地层特征描述［1，2］；②砂体变化快，且缺乏明显的对比标志层，给地层对比及油藏动态分析带来了难度；③砂泥岩薄互层岩性、电性特征复杂，尤其是阻抗差异规律性差，给储层识别和预测带来了难度。

图1 塔河油田Ck沉积模式图

1 高分辨率反演技术概述

针对塔河油田石炭系碎屑岩油藏特点，前人尝试了多种方法进行储层预测，但均未收到明显的效果，储层空间展布不明确，严重制约了油藏的认识和有效开发［3］。

地层序列约束随机优化反演技术是Huang［4］在随机反演基础上针对砂泥岩薄互层油藏首次提出的反演预测方法。该方法的最大特点是：①以井数据确定需识别的基本单元，并根据地区 （或工区）确定这些基本单元序列 （即井中的测井和单元序列）特征，包括每个单元的比例、纵向趋势等；②以基本单元为扰动 （或更新）单元，但不破坏序列的基本特征；③从井出发 （井中序列已确定），逐渐扰动单元，使无井数据处满足地震和序列特征［5］。

反演流程为：①以概率为约束，从井中获取“层序”分布，使层序单元层和重采样的测井单元层一样薄；②通过垂向的变化规律约束，使得空间上的 “薄层”满足其基本规律；③通过调整单元层序列，并由垂向规律约束，既满足测井需要，又高度满足地震分别率，这样，较薄的层就可以被 “模拟”出来 （图2）。

图2 地层序列约束随机优化反演原理示意图

2 工区反演实例

2．1 筛选储层最佳敏感参数及建立储层预测方案

基于井数据的砂岩与泥岩属性 （电性、物性等）参数相关性分析以及这些属性参数分别与波阻抗的相关分析结果表明，相比其他参数而言，储层（中砂岩、细砂岩等岩性相对较粗的砂岩）与非储层 （泥岩、粉砂岩等较细的岩性）的自然电位（Usp）特征差异明显，在归一化后的Usp曲线上，储层具有明显的负偏移，而非储层 （泥岩、粉砂岩）则位于泥岩基线（归一化Usp＝80）附近 （见图3）。

综合分析论证，选择Usp作为Ck储层预测的最佳储层敏感参数，由此建立了以Usp反演结果为主，波阻抗反演及其他预测方法为辅的储层预测方案［5］。

图3 不同岩性归一化Usp与声波时差 （Δt）关系散点图

2．2 高分辨率自然电位反演

在井震精细标定的基础上，将砂泥岩段4个砂层组的构造精细解释层位数据作为控制，利用研究区内的52口井建立了Usp反演约束［7，8］，通过选择子波及反演参数，对Ck储层进行了全区反演 （图4、5）。

2．3 反演效果分析

通过主力含油砂体解释结果统计表明，该次研究Usp反演对90%以上厚度大于6m的砂体可以很好地反映出来，通过调整色标，对3～6m的含油砂体能够识别和解释出来，满足了主力含油砂体解释的需要。研究区关键井的砂体解释厚度分布如图6所示。

图4 反映砂体空间展布的Usp反演体三维可视化图像

图5 TK322井～TK325井Usp反演连井剖面

对Usp反演结果从井点、剖面和平面等多个侧面分析表明，反演结果是可信的。采用相同反演思路所做的抽井反演试验表明，反演砂体在预测井点的符合率为71%～80%。综合分析导致反演误差的原因有3个方面：①井、震资料的影响，井资料及地震资料的品质均会影响到反演效果，导致预测误差的存在；②反演方法的影响，由于反演算法的不同，导致井间预测区精度的不同；③目的层段地层特点的影响，由于目的层岩性变化大，现有的52口完钻井中没有2口井的砂体分布是比较接近的，这表明研究区内每一口井点只代表了反演工区该点的模型，或者说，在岩性变化较大的目的层段，井信息不能够概全研究区的地层模型，因而在抽井反演试验中，检验井点会存在误差，井间预测区的反演误差必然存在［9］。

图6 研究区关键井砂体解释厚度分布图

3 结语

地层序列约束随机优化反演技术未应用之前，塔河油田Ck油藏对储层分布的认识及地层划分仅限于井震联合和波阻抗反演方法，仅能识别少量厚度较大的砂体；同时储量主要依据井点油层厚度进行计算。该技术应用后，主要在以下几个方面取得了突破性进展：①利用反演结果，细化了分层方案，建立了完钻井单砂体分层数据，进而获得了各个含油砂体的解释及描述成果；②根据测井参数精细解释及试采成果，解释了各主力含油砂体的含油面积，对划分的含油砂体单元进行了储量计算；③该成果为Ck油藏开展下一步油藏建模及注水方案奠定了基础。

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