井震反演识别复合砂体内单一河道*

2014-06-01徐立恒郝兰英刘江玉

西南石油大学学报(自然科学版) 2014年2期

关键词：砂体测井剖面

徐立恒，郝兰英，刘江玉

中国石油大庆油田有限责任公司勘探开发研究院，黑龙江大庆163712

井震反演识别复合砂体内单一河道*

徐立恒，郝兰英，刘江玉

中国石油大庆油田有限责任公司勘探开发研究院，黑龙江大庆163712

随着开发井网依次加密，储层砂体分布趋势逐渐明确，在纵向上可根据测井资料准确地识别砂体，但横向上很难确定井间砂体的分布特征。针对连井剖面上进行单一河道识别任务重且存在多解性的难题，提出了采用井震结合反演技术来预测复合砂体内单一河道的边界，再进一步利用测井曲线特征对河道边界进行验证。基于该思路，在反演剖面上识别了复合砂体内单一河道的4个典型标志，并依据地震反演属性平面图上的砂岩变差带发育位置，清晰识别出8条同层不同期单一河道，且单一河道识别成果在完善油田注采关系、挖潜剩余油上见到良好效果，展现了较好的应用前景。

井震结合；反演技术；单一河道；复合砂体；识别

Xu Liheng,Hao Lanying,Liu Jiangyu．Recognition of Single Channel in Composite Sand Body Based on Well-seismic and Inversion[J]．Journal of Southwest Petroleum University：Science&Technology Edition，2014，36（2）：64–70．

引言

大庆油田经过多年的勘探与开发，随着开发井网依次加密，储层砂体分布趋势逐渐明确，已形成了一套比较完善的密井网条件下河流—三角洲相砂体描述方法和储层预测技术。目前在纵向上可根据测井资料准确地识别砂体，但横向上很难确定井间砂体的分布特征。例如，在油田注水开发过程中，处于大面积分布的河道砂体中某些部位的井组水井不吸水，增注措施也不见效。进一步研究表明，这些大面积分布的河道砂体是由一支多期或多支河流平面侧向叠加所致。因此，正确识别单一河道对于进一步研究储层的内部构型及分析剩余油的分布规律具有很大的现实意义[1-6]。

目前的常用手段是通过单一河道的识别标志在连井剖面上进行河道边界识别，任务重、存在多解性，且无法精细刻画河道边界的具体位置。为此提出在剖面、平面上采用井震结合反演技术，针对大庆长垣典型区块进行复合砂体内单一河道识别，以完善油田注采系统、改善油田开发效果。

1 井震结合反演技术

井震结合反演技术以井点的声阻抗作为输入，并建立阻抗与储层参数（岩性、孔隙度等）的线性关系，井间预测以叠后地震数据做约束，进而模拟出高分辨率的储层参数三维数据体，从而实现储层预测。该方法兼顾了地震数据的横向趋势与测井数据的纵向分辨率，井点处与井吻合，井间能反映储层的横向细微变化，其结果可以在垂向与横向上比较好地反映储层的非均质性，适用于开发阶段对油藏与单个砂体的精细描述。目前，储层反演技术己经得到地质学家及油田工程师的广泛认可，并在国内、外许多复杂油气藏开发中起到了积极的作用[7-11]。

其基本原理及具体实现过程为（图1）：

图1 井震结合反演流程Fig.1 Inversion workflows of well-seismic integration

首先，针对一个待模拟的网格点，利用周围已知数据建立变差函数，确定已知井点与待估点的关系权重；

其次，求取累积条件分布函数，从中随机选择其一作为该节点的模拟值，并把该点的模拟值作为下一个模拟点的已知数据；

为进一步检测各分割算法的应用效果，选择油菜多次室内和户外叶片图像以及冠层图像作为研究对象，应用各类算法来分割图像，分别提取图像中感兴趣目标的颜色特征值与已测量得到的SPAD值进行相关分析，计算得到相关系数，选择无重复、相对稳定及相关性最好的19个颜色指标的相关系数，取绝对值后计算均值、中值、最大值和均方根(RMS)[8]等评价指标，结果列表(如表1所示)进行比较。

最后，重复上述两个过程，将平面上所有节点都赋上具体值，即产生一个模拟实现，将模拟实现进行正演运算，通过反复迭代修改、更新模型，使模型正演的合成记录与实际地震数据达到最佳吻合，得到反演结果[12-19]。

以大庆长垣北部区块萨尔图油层（井网密度达到1口（/120 m），地震主频为40～50 Hz）为研究区，利用上述的井震结合反演技术进行反演运算，得到研究区砂岩分布三维图（图2），进而得到砂体分布的剖面图及各个沉积单元的砂体厚度图；并利用剖面、平面、三维体形式精细刻画砂体的分布特征，从而进行复合砂体内单一河道的识别。

2 反演剖面上典型单一河道识别

如图3所示，目前的常用手段是通过单一河道的识别标志在连井剖面上进行河道边界识别，常用的单一河道边界的识别标志有4种，分别为废弃河道沉积物、河道砂体顶面层位差异（高程差）、不连续河间砂体、河道砂体厚度差异（“厚薄厚”）。应用过程中还需要结合砂体的成因及分布规律来确定单一河道砂体，因此，任务繁重、存在多解性，且无法精细刻画河道边界的具体位置。针对上述4个河道边界的典型标志，采用井震结合反演技术在高分辨率反演剖面上识别其对应的标志，并用测井曲线进行对比分析，验证通过反演剖面识别单一河道的可靠性及精度[20-24]。

图2 研究区砂岩分布三维图、剖面及平面图Fig.1 3D distribution，section and plan thickness map of sandstone in studied area

图3 4种较常用的单一河道边界识别标志Fig.3 Four common identification indicators of single-channel

2.1 废弃河道沉积物

废弃河道沉积物是单一河道砂体边界的重要标志。曲流带内部，废弃河道代表一个点坝的结束，而最后一期废弃河道则代表一次河流沉积作用的改道，图4为B2–P56～B2–P54反演的砂岩概率剖面，从图中可看出，在B2–P55井附近砂岩明显变差，认为是两个河道砂体的边界位置；并且通过对该井测井曲线形态分析，证实该位置属于废弃河道沉积，因此也验证了通过反演剖面识别以废弃河道为标志的单一河道边界的可靠性，并清晰而直观地判识出了复合砂体内单一河道边界具体位置[25]。

图4 废弃河道为标志的单一河道在反演剖面上的识别Fig.4 Identification on the inversion section of the single channel indicated by abandoned channel

2.2 高程差

受沉积古地形、沉积能量的微弱差别及河道改道或废弃时间差异的影响，不同河道砂体的顶、底层位会有差异，因此可将这种差异作为两条河道砂体边界的标志。

图5为B2–125～B2–427反演剖面，从图中可以看出，3个砂体明显地顶底面高度不一致，认为分属于3个河道砂体，在B2–F27井附近存在两条单一河道边界；而测井曲线与反演预测的砂体有明显对应关系，因此，进一步验证了反演剖面识别单一河道边界的可造性及精度。

2.3 河间砂体

大面积分布的河道砂体是多条河道侧向拼合的产物，河道间常出现分叉，留下河间沉积物的踪迹，而不连续分布的河间砂体正是河道分界的标志。

图5 高程差为标志的单一河道在反演剖面上的识别Fig.5 Identification on the inversion section of single channel indicated by elevation difference

图6为B2–215～B2–324反演剖面，从图中可清晰识别出两个河道砂体之间有明显的变差部位，认为这个变差部位是河道的边界；通过测井曲线分析，2个河道砂体的测井曲线形态不一致，因此也证实二者分属于不同的两个河道[17]。

图6 河间沉积为标志的单一河道在反演剖面上的识别Fig.6 Identification on the inversion section of the single channel indicated by inter channel sedimentation

2.4 “厚薄厚”

不同河道的分流能力受沉积环境影响，其沉积的砂体厚度存在差异，这种差异性的边界往往可以在较大范围内追溯，因次可作为不同河道单元的指示。

图7为B2–432～B2–433反演剖面，从图中可清晰识别出砂体由厚变薄、再变厚的横向变化过程，因此按照“厚薄厚”的单一河道边界识别标志，认为在B2–6–33井处存在单一河道边界，并利用反演剖面可清晰刻画出边界的具体位置。

图7 “厚薄厚”为标志的单一河道在反演剖面上的识别Fig.7 Identification on the inversion section of the single channel indicated by thick-thin-thick

3 反演平面上单一河道识别

利用反演三维数据体可提取各沉积单元的储层属性及砂体厚度，从而描述砂体的横向展布规律，识别复合砂体内的单一河道，完善沉积相图。图8为大庆长垣北部区块地震反演属性平面图，根据图中的变差带发育位置，对单一河道进行识别划分，可清晰识别出多条同层不同期的单一河道，因此，从识别过程可以看出，利用井震结合反演技术可有效、快捷地识别出单一河道边界，为进一步认识地下的河道砂体分布特征有重要意义。

图8 利用地震反演属性平面图刻画单一河道边界Fig.8 Single channel boundary depicted by seismic inversion attributes

4 应用效果

图9为大庆长垣北部区块的反演剖面，通过图9可判断在井B2–38与井B2–12之间存在单一河道边界，两口井分属两条不同河道，连通关系差，而原来认为它们彼此是连通的，因此原注水方向为由B2–2向B2–20进行注水，造成现今的注采关系不完善，在右侧河道存在剩余油。根据反演剖面调整注采关系，对B2–03井进行补孔，从而完善注采关系，挖潜剩余油。补孔后与补孔前相比，日增油6 t。按此思路，自2009年，利用反演结果对该区块进行油井补孔8口，截至目前，累计增油16 870 t。

图9 反演连井剖面及井位平面图Fig.9 Inversion well-tie section and well location plan

因此，井震结合地震反演技术可有效识别单一河道边界，判识砂体的连通关系，对完善注采关系有重要意义，展现了良好的应用效果及前景。

5 结论

（1）采用井震结合反演技术在反演剖面上识别复合砂体内单一河道的4个典型标志，并通过测井曲线进行分析，验证了反演剖面识别单一河道具有可靠性及高精度。并根据地震反演属性平面图的反演变差带发育位置，对单一河道进行识别划分，可清晰识别出8条同层不同期单一河道。

（2）利用反演剖面上单一河道识别结果，对典型层位存在着剩余油而且注采关系不完善进行补孔，自2009年，利用反演结果对该区块进行油井补孔8口，截至目前，累计增油16 870 t。显示出了通过井震结合地震反演技术识别单一河道边界，判识砂体的连通关系，对完善注采关系有重要意义，展现了良好的应用效果及前景。

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编辑：杜增利

编辑部网址：http：//zk.swpuxb.com

Recognition of Single Channel in Composite Sand Body Based on Well-seismic and Inversion

Xu Liheng,Hao Lanying,Liu Jiangyu
Exploration and Development Research Institute，Daqing Oilfield Company Limited，Daqing，Heilongjiang 163712，China

With the well pattern successively infills，the distributing tend of reservoir sandbody is gradually determined，the distributing characteristics of sandbody in vertical direction can be accurately recognized according to the logging data，but that in horizontal direction is difficulty to be identified.Aiming at the problems of the heavy tasks and the ambiguity on the recognition of a single channel on well-tie sections，the technique of well-seismic and inversion to predict the boundary of a single channel in composite sand body was proposed in the paper，and the river channel boundaries were further proved by the logging curve characteristics.Four typical indicators of the single river channel in composite sand body are recognized on the inversion sections，8 synchronous but not simultaneous single channels are identified clearly by sandstone poor belt conditions of the seismic inversion plan.With the single channel recognition achievement，good effects are obtained on the injection-production relation and remaining oil tapping，which shows a good application prospect.

well-seismic；inversion；single river channel；composite sand body；recognition

http：//www.cnki.net/kcms/doi/10.11885/j.issn.1674-5086.2012.08.30.08.html