储层预测技术在渤海W油田的综合应用

赵 斌，明 君，马奎前，杨庆红，夏同星

（中海石油（中国）有限公司天津分公司，天津 300452）

储层预测技术在渤海W油田的综合应用

赵 斌，明 君，马奎前，杨庆红，夏同星

（中海石油（中国）有限公司天津分公司，天津 300452）

近几年，新近系砂岩油藏的开发已经成为渤海油田实现增储上产的重要保障。此类油田沉积类型主要属于河流相和浅水三角洲相，砂岩具有分布范围有限，单层厚度薄，纵向上泥岩隔夹层比较发育，横向上物性变化快，油水界面受构造和岩性边界双重因素控制等特点。为了规避这些因素给油田开发方案设计和井位优化尤其是水平井实施带来的风险，在W油田开发过程中综合应用层位精细标定、高频拓展处理、叠前多参数同步反演和属性约束储层参数预测技术，实现了储层精细描述，准确地认识了储层的响应特征、几何形态和隔夹层发育情况，对储层的物性和含油气性也有了较可靠的预测。这一技术体系的研究成果为W油田的科学高效开发提供了重要保障。

储层预测；层位精细标定；高频拓展处理；叠前多参数同步反演；地震属性

渤海W油田是一个继承性发育并被断层复杂化的断块圈闭，主要含油层系为新近系明化镇组下段，油气藏受到岩性和构造双重因素控制，以岩性—构造油藏为主，储层为浅水三角洲沉积背景下的中—细粒砂岩，沉积微相主要是分流河道，少见河口坝和远端砂坝，钻井揭示单砂体厚度在1～23 m之间，储层具有高孔高渗的物性特征，非均质性较强，纵向上泥质隔夹层比较发育，横向上物性变化较大，这些因素给油田开发方案的设计和井位的部署实施带来了较大风险，因此综合利用储层预测技术做好层位标定、储层描述和含油气性检测等工作是W油田实现科学高效开发的关键。

1 储层预测研究思路

利用层位精细标定、高频拓展处理、叠前多参数同步反演和属性约束储层参数预测技术，以储层岩性、物性和含油气性为主要研究对象，精细刻划储层砂体的空间展布和泥岩隔夹层的发育程度，同时对储层的物性和含油气进行预测。该技术系列体现了储层预测研究由单一向综合、由宏观向精细、由叠后向叠前、由定性向定量方向发展的特点，具体研究思路为：在渤海W油田，针对砂体厚度小和分布范围有限的特点，结合地震、测井和钻井等信息进行层位精细标定，确定储层在地震剖面上的同相轴位置和地震反射响应特征；针对薄互层沉积和隔夹层发育的难点，通过高频拓展处理提高三维地震资料的分辨率，满足薄储层预测的需求，认识隔夹层的展布情况；针对叠后反演资料难以预测储层含油气性，进行叠前多参数同步反演，生成纵、横波阻抗、泊松比和密度等多种数据体，用来判定油气的分布范围；针对储层非均质性强和横向物性变化快的特点，结合已钻井的储层参数信息优选地震属性，建立二者间的定量关系，进而将地震属性数据转换成储层参数信息。

2 储层预测技术的综合应用

2.1 层位精细标定技术

层位精细标定是开展储层描述的基础，层位标定的关键在于综合应用已获取的测井、钻井、地震资料信息，通过彼此印证精确标定层位。根据钻井揭示的地层特征，分析标志层在地震剖面上反射响应特征，利用测井曲线提取反射系数制作合成地震记录，通过对时深数据的适当校正，使其与井旁地震道达到最佳匹配。

渤海W油田钻井揭示明化镇组下段为砂泥岩组合地层，单砂体厚度在1～23 m之间，砂岩上下往往都是几十米厚的泥岩，具有比较典型的“泥包砂” 特征。主力砂体具有高孔高渗的物性特征，速度和密度相对于上下泥质围岩偏低，砂岩的纵波阻抗值较泥岩低，在界面处非常有利于形成强振幅地震反射波。经过高质量的层位精细标定，在常规地震资料与反演资料叠合连井剖面（图1）上测井曲线、钻井信息与地震剖面三者具有很好的匹配关系，进而可以准确地分析储层响应特征：在砂岩发育处会出现强振幅地震反射，在负极性剖面上具体表现为强波峰与强波谷的成对出现，强波峰下紧接着强波谷，强波峰大都对应砂体顶面，强波谷大都对应砂体底面[1]。

图1 常规地震资料与反演资料叠合连井剖面

2.2 高频拓展处理技术

高频拓展处理技术认为影响地震数据分辨率的关键因素是地震信号的有效频带宽度，而子波主频不能真正代表地震数据的分辨率。既然地震记录是反射系数序列在频率空间低频端的投影，那么不改变反射系数序列，将频率空间低频端的地震记录反投影到更宽更高的频带，就可以达到拓宽频带（图2和图3）。提高分辨率的目的等效于将一个由低频子波形成的地震数据转换为由高频子波形成的地震数据。该技术不需要已知子波，可以保持地震子波时变、空变的相对关系，避免了常规拓频方法求取子波方法上存在的问题，在大幅提高分辨率的同时，基本保持了地震数据原有的信噪比、时频特性和相对振幅关系[2-4]。

渤海W油田目的层为新近系明化镇下段，海拔深度在920～1 400 m，原始常规地震资料的频带范围是10～65 Hz，进行高频拓展处理后达到10～100 Hz，有效拓宽了40 Hz左右，使最大分辨率达到9 m，收到了预期效果（图4和图5）。拓频处理前的反演资料（图6）由于分辨率较低，无法识别出A39井在1 064 m和1 167 m砂体中所钻遇的泥质隔夹层，经拓频处理后地震反演资料（图7）由于分辨率得到大幅提高，层间细小反射清晰可见，表现出了层间岩性的细微变化，具有更为丰富真实的地质信息，有助于识别出这些泥质隔夹层，为落实隔夹层展布情况和目的层构造形态提供了更加可靠的地震数据。高频拓展处理的成果数据在W油田的钻前预测和随钻调整过程中发挥了重要的指导作用，确保了15口水平井成功避开泥质夹层，在砂岩储层中顺利着陆，水平段的平均砂岩钻遇率高达96.6%。

图2 反射系数序列在频率空间低频端投影

图3 低频端地震记录向更高更宽频带反投影

图4 高频拓展处理前时频分析

图5 高频拓展处理后时频分析

图6 高频拓展处理前反演剖面

图7 高频拓展处理后反演剖面

2.3 叠前多参数同步反演技术

叠前多参数同步反演充分利用了叠前道集中振幅随偏移距变化的信息，与入射角、纵波速度、横波速度和密度有关，运用部分角度道集数据、地震解释层位以及测井资料，同步反演得到与储层和流体有关的纵波阻抗、泊松比等多种弹性参数，为储层描述和油气检测工作提供可靠的研究资料[5]。

通过叠前同步反演得到了对储层预测和油气识别有重要意义的波阻抗、泊松比和密度数据体。叠前反演生成的纵波阻抗数据体与叠后反演相比横向连续性更好，纵向分辨率有所提高，能够更真实地反映砂体展布范围，有利于进行储层的精细描述；同时，反映岩石固有特性的泊松比包含了纵波和横波速度信息，是对流体比较敏感的参数，用于识别岩性和流体具有更高的可信度，能有效指导井位部署和储量评价等工作。

在渤海W油田主体块北侧发育一个N1断块圈闭，地质研究认为它具备与主体块相似的油气成藏条件，是一个滚动开发的潜力区块，若要部署开发井还需要进一步证实含油气性。主体块已钻的W1等井实钻结果与泊松比资料吻合较好，在低泊松比处大都钻遇了油气层，而N1断块从浅层到深层存在多处低泊松比，又为油气聚集成藏提供了一个较可靠的依据(图8)。结合地质分析结果和地震研究认识，在N1断块部署了一口具有评价意义的A49生产井，实钻结果与钻前预测吻合较好，在低泊松比处共钻遇油层21.7 m、气层2.4 m，增加探明石油地质储量近百万方，使该油田得到了科学高效开发。

2.4 属性约束储层参数预测技术

当储层的岩性、物性和含油气性在空间变化达到一定程度时，速度变化就会引起地震反射波的振幅、频率和相位等特征存在差异，即造成地震属性发生相应变化。大多数地震属性与储层参数密切相关，能间接反映储层参数的变化，可以作为储层参数定量预测的重要依据[6]。利用已钻井点处不同储层参数与多种地震属性的交会分析，优选相关度较高的地震属性量化表达某一储层参数，从而预测储层的岩性、物性和含油气性参数，指导井位的优化部署和随钻调整。

在精细层位标定、构造解释和储层砂体追踪基础上，参考储层的地震反射特征，利用解释层位定义研究段时窗范围，从地震资料中提取振幅、频率和相位等多类地震属性，然后统计分析每一对地震属性与储层参数之间的关联性，针对不同储层参数优选最密切、最敏感的地震属性，再拟合井点储层参数与优选属性数据关系式，利用地震属性约束在无井区进行储层参数的平面外推，最后用井点数据校正储层参数预测图对储层岩性、物性或含油气性进行综合评价[7]。

图8 过主体块W1井和N1断块A49井的泊松比剖面

在渤海W油田利用8口定向井资料开展了优选属性预测储层参数工作。为了正确利用多种地震属性预测储层参数，分别基于常规地震资料和波阻抗反演资料提取了多类共30种地震属性。通过对每对储层参数与地震属性数据的相关分析，分别选择了用于各储层参数预测的最优属性。

以新近系明化镇组1～1 167 m砂体的孔隙度预测为例，常规地震资料砂体顶面波峰的最大振幅属性与其相关性最好，二者呈较好的线性关系，相关系数高达91.0%。采用线性回归方法统计最大振幅属性与1～1 167 m砂体孔隙度的关系为：

Porosity=24.224 7+(0.000 496 069)* MaxAmp（1）式中：Porosity — 砂体孔隙度；

MaxAmp — 常规地震资料砂体顶面波峰的最大振幅属性。

利用拟合关系式预测新近系明化镇组1～1 167 m砂体孔隙度平面图（图9）反映了W油田孔隙度大小和变化趋势，大部分区域的孔隙度值偏高，砂体边部和西北角局部区域孔隙度稍低，孔隙度值主要分布在25.0% ～ 35.8%之间，平均为31.3%，具有高孔隙度的特点，与W油田新近系明化镇组沉积相带为浅水三角洲前缘，物源来自北面渤南低凸起的地质认识基本一致。在A47hp井钻前，利用此孔隙度平面图预测井点处孔隙度为34.3%，实钻为33.8%，二者间的误差很小，满足了储层参数定量研究的精度要求。

图9 新近系明化镇组1～1 167 m砂体预测孔隙度平面图

在渤海W油田的开发过程中，综合利用孔隙度和渗透率等各种储层参数预测图对第二批井位进行了优化调整，在考虑注采井网的前提下将开发井尽量部署在预测储层厚度大并且物性好的区域，实钻结果与钻前预测吻合非常好，已经投产的5口生产井单井日产油都在500 m3以上，其中A5h井的日产油量可达千方，油田初期产量超过了ODP配产的2倍，开发效果十分理想。

3 结论

针对渤海W油田新近系明化镇组浅水三角洲前缘相沉积，储层砂体厚度薄、横向变化快、非均质性强、纵向上泥岩隔夹层发育，油水边界受构造和岩性双重因素控制的特点，综合应用地震、测井和钻井等信息开展层位精细标定，高频拓展处理、叠前多参数同步反演和属性约束储层参数预测技术进行储层精细描述和含油气预测，为开发方案设计和井位优化调整提供了可靠依据，为油田科学高效开发提供了重要保障。

[1] 夏同星,明君.精细油藏描述技术在渤海A油田建设中的应用[J].天然气工业，2007，27（增刊A）：384-386.

[2] 徐衍和.优化高频拓展法在煤田勘探中的应用[J].中国煤田地质，2006，18（2）：52-54.

[3] 袁红军，吴时国，王箭波，等.拓频处理技术在大牛地气田勘探开发中的应用[J].石油地球物理勘探，2008，43（1）：69-75.

[4] 赵忠华，陈志德，张晶，等.高分辨率处理技术在松辽盆地塔112区块中的应用[J].内蒙古石油化工，2008 （24 ）：160-162.

[5] 李艳玲. AVO叠前反演技术研究[J].大庆石油地质与开发，2006，25（5）：103-105.

[6] 谢雄举，季玉新.优选地震属性预测储层参数的方法及其应用[J].石油地球物理勘探，2003，38（增刊）：57-62.

[7] 王永刚，谢东，乐友喜，等.地震属性分析技术在储层预测中的应用[J].石油大学学报（自然科学版），2003，27（3）：30-32.

Application of Integrated Reservoir Prediction Technologies to Bohai W Oilfield

ZHAO Bin, MING Jun, MA Kuiqian, YANG Qinghong, XIA Tongxing
（Tianjin Branch of CNOOC Ltd.,Tianjin300452,China）

The development of Neogene sandstone reservoirs has become an important guarantee for increasing both reserves and production in Bohai oilfield in recent years. These oilfields are mainly fluvial or shallow-water delta facies. The sandstones are characterized by limited distribution, thin single-layer thickness, relatively well developed interbedded mudstones in vertical, and quick physical property change in horizontal. In addition, oil-water interface is controlled by dual factors of structure and lithology border. In order to avoid the risk brought from these factors to oil field development program design, optimization of well location, and especially the implementation of horizontal wells, many integrated technologies have been used in the development of Bohai W oilfield, such as the technologies of fine horizon calibration, high-frequency extension processing, pre-stack multi-parameter simultaneous inversion, and reservoir parameter prediction constrained by attributes. By these technologies, fine reservoir description has been conducted, the reservoir response characteristics, reservoir geometry and intercalated layers development have been understood accurately. In addition, the reservoir physical properties and hydrocarbon bearing conditions have been predicted reliably. The research results of these technologies provide an important guarantee for developing Bohai W oilfield scientifically and efficiently.

reservoir prediction; fine horizon calibration; high-frequency extension processing; pre-stack multi-parameter simultaneous inversion; seismic attribute

TE122.2+4；P631.4

A

10.3969/j.issn.1008-2336.2014.02.025

1008-2336（2014）02-0025-05

2013-04-13；改回日期：2013-10-28

赵斌，男，1982年生，2005年毕业于西南石油学院勘查技术与工程专业获学士学位，现主要从事勘探地震和开发地震方面的研究工作。E-mail：zhaobin2@cnooc.com.cn。