南堡凹陷拾场次凹沙三段优势储层预测技术

2014-02-17杨国涛邢文军姚纪明

特种油气藏 2014年6期

杨国涛，李娜，吴鑫，邢文军，姚纪明

(1.中油冀东油田分公司，河北唐山 063004;2.中油冀东油田分公司，河北唐海 063004;3.河北联合大学，河北唐山 063009)

引言

南堡凹陷拾场次凹沙三段油气资源富集，发育构造-岩性、岩性等多种类型油气藏，储层岩性和物性对油气成藏影响较大。该区地震资料分辨率低，储层薄，非均质性强，砂泥岩叠置严重。2010年以来，围绕岩性圈闭预测与评价的技术方法研究取得了重要进展[1-2]，但有效预测薄砂岩优势储层分布仍是制约精细勘探开发的瓶颈。针对目标区储层特征，利用谱反演技术处理得到能识别出砂泥岩薄互层的高分辨率地震资料，结合储层的地球物理响应特征，运用地震属性优选、多属性融合反演及地震约束储层建模技术综合预测优势储层分布，提高了储层预测的准确性与精度。

1 优势储层类型及地球物理响应特征

1.1 优势储层类型

拾场次凹沙三段为扇三角洲相沉积砂体，储层的物性与沉积微相密切相关。综合研究表明，优势储层主要发育分流水道、辫状水道、河口坝、舌状坝4种沉积微相。分流水道、辫状水道储层物性最好，孔隙度平均为20%，渗透率达到600×10-3μm2以上，舌状坝、河口坝储层物性次之，孔隙度平均为18%，渗透率为166.0×10-3～304.8×10-3μm2。

1.2 优势储层测井响应特征

区内优势储层测井相研究表明，不同的沉积微相具有不同的测井响应特征(图1a～d)。

(1)分流水道。岩性以中—细砂岩为主，具有正韵律特征。自然伽马、自然电位曲线形态为钟形，底部突变，顶部渐变，低伽马，中高电阻。

(2)辫状水道。岩性以砂砾岩为主，具有正韵律特征。自然伽马、自然电位曲线形态为箱形，GR为中高值，高电阻。

(3)河口坝。岩性以中—细砂岩为主，具有反韵律特征。自然伽马、自然电位曲线形态为漏斗形，曲线顶部突变，GR为低值，电阻为中低值，SP为中高幅。

(4)舌状坝。岩性主要为含砾不等粒砂岩、粗—中砂岩，具有反韵律特征，自然伽马曲线形态为漏斗形，曲线顶部突变，GR为低值，电阻为中高值，SP为中低幅。

图1 拾场次凹沙三段优势储层测井响应特征

1.3 优势储层地震响应特征

目标区优势储层以复合砂体的形式存在，常见3种叠置组合样式，相应的地震响应特征也各不相同。多期水道叠置表现为中强振幅较强连续地震相，常呈丘状反射;多期水道与舌状坝、河口坝交错叠置表现为较强振幅弱连续地震相，同相轴错断反射;多期舌状坝、河口坝前积叠置组合样式表现为弱振幅弱连续地震相，向沉降中心方向呈前积、叠瓦状反射(图2)。

图2 拾场次凹沙三段优势储层地震响应特征

2 优势储层预测技术

2.1 谱反演高分辨率处理技术

2.1.1 处理难点与对策

拾场次凹沙三段原始地震资料主频在15 Hz以下，不能满足优势储层预测的需要，主要面临以下2个方面的处理难点:单砂层储层厚度薄，平均为2～4 m，地震资料分辨率低;储层相变快，获取井间高频地质信息难度大。

依据目标区处理难点，采用谱反演方法实现高分辨率处理[3]。通过分频方法将地震数据分解出奇偶分量，利用测井约束提取的子波来构建模型变换算子，以稀疏脉冲法和匹配追踪算法进行反演迭代计算，求取最佳反射系数，最后将地震反射系数与合理的带限子波褶积运算，获得宽频地震数据。

2.1.2 处理效果

对比处理前后地震数据，结果表明，目的层地震资料分辨率明显提高。地层层间、井间储层变化反映的地质信息更丰富，沉积体内部反射结构、砂岩体超覆、尖灭等地质现象更突出(图3)。

图3 拾场次凹目标区新、旧资料处理效果对比

2.2 地震属性优选技术

地震属性是一种从地震数据体或者由地震数据体产生的其他数据体(如声波阻抗)中提取的属性，对这些属性的解释可获得有关地层、断层、裂缝、岩性和相变化的重要特征信息[4]。

地震属性优选技术是应用聚类、交会分析等多种数学分析方法，从地震数据体中自动提取与储层物性、岩性信息相关的一种或多种属性，通过建立交会图版，得到相关度最大的属性组合[5-6]。对拾场次凹高5区块应用研究表明，均方根振幅、瞬时相位及最大能量属性与储层参数的相关度较高(表1)，对储层具有较好的表征作用。

表1 沙三段地震属性与储层参数的相关性

2.3 多属性融合反演技术

单一地震属性难以准确反映复杂储层特征及其变化，预测结果存在多解性。多属性地震融合反演技术是利用神经网络等多种数学方法将储层敏感属性进行归一化处理与融合，得到最佳的属性融合值，将属性融合结果作为参数进行地震约束反演与储层预测[7-8]。首先，选取目标井进行合成地震记录标定，读取单井优势储层发育段敏感属性值;其次，将敏感属性进行归一化处理;最后，以多种敏感属性数据作为网络输入数据，应用神经网络数学方法，求取输出结果与期望值之间的误差，小于预先设定值时的属性融合加权系数，利用加权系数对各属性进行加权融合，最终得到属性融合值。

2.4 地震约束储层建模技术

地震约束储层建模技术是将确定性建模与随机性建模有机结合起来的一种方法，即以地质统计学为基础，将地震确定性反演数据作为约束，实现井间测井内插的一种储层地质模型建立方法[9-10]，该方法增加了模型井间反演的确定性信息，保持了井点的储层变化特征，提高了储层预测的准确性与精度。

地震约束储层建模的实现包括构造建模与储层参数建模2个部分。构造建模是利用井震联合解释的断层数据和层位数据，建立断层模型和层面模型，结合时深关系转换成构造格架，进行地质小层插值与网格化处理，得到构造模型;储层参数建模是以测井数据为主变量，运用协克里金、同位协同克里金及序贯高斯协同模拟等方法，将地震反演数据作为软数据参与建模的插值与模拟计算，建立储层参数模型[11-13]。

2.5 应用效果

应用该技术在拾场次凹高5区块Es32+3Ⅳ～Ⅴ油组进行试验，取得了较好的效果。试验区目的层为扇三角洲前缘沉积，优势储层单砂层平均厚度为2.0 m，横向变化快。针对该区储层发育特征，优选出均方根振幅、瞬时相位及最大能量3种地震敏感属性，进行属性融合与反演，将反演成果作为约束变量，参与建模的插值与模拟计算，建立储层参数模型，最终得到有利砂岩的概率分布图(图4)。由图4可知，红、黄暖色调区域为优势储层发育区，预测有利砂岩厚度与检验井对比分析表明，储层预测平均符合率为89.2%(表2)。依据预测结果部署实施了3口新井，G32-16井测井解释油层为21.4 m(12层)，投产井段为3 785.0～4 024.8 m，初期日产油为15.3 t/d，不含水;G32-11井测井解释油层为19.2 m(10层)，投产井段为3 687.8～3 848.2 m，初期日产油为12 t/d，不含水;G123-9井测井解释油层为17.8 m(8层)，投产井段为3 625.8～3 670.4 m，初期日产油为25 t/d，不含水，钻探效果达到预期目的，证实该技术方法比较可靠。