高集地区时移地震技术可行性研究

2014-08-04鲍祥生丁建荣中石化江苏油田分公司地质科学研究院江苏扬州225009

石油天然气学报 2014年12期

关键词：含油饱和度江苏

鲍祥生,丁建荣 (中石化江苏油田分公司地质科学研究院,江苏扬州225009)

李红彩 (中石化江苏油田分公司物探技术研究院,江苏南京210046)

高集地区时移地震技术可行性研究

鲍祥生,丁建荣 (中石化江苏油田分公司地质科学研究院,江苏扬州225009)

李红彩 (中石化江苏油田分公司物探技术研究院,江苏南京210046)

江苏油田为了促进时移地震技术在苏北盆地的应用,以高集地区作为可行性研究试点。高集地区的高6块经过近20年的开发,进入了高含水期,含水率达到了80.8%,目前采收率为27.98%,显示该块还具有较大的勘探潜力,但剩余油分布认识困难,影响了研究区的开发。江苏油田缺少严格的时移地震资料和相应的技术理论,针对该问题,形成了 “二次处理、一次正演、二次预测”的思路,并形成了相应的关键技术。该技术在高6块的应用结果表明,高6块存在一大一小2个含油饱和度高值带。研究成果与数值模拟的剩余油富集区域符合度较高,说明时移地震技术在高集油田具有可行性。

时移地震技术;苏北盆地;高集地区;剩余油分布;数值模拟;含油饱和度

时移地震技术,就是利用多次不同时间采集的三维地震数据,观测油藏生产引起的变化[1]。该项技术最早可以追溯到20世纪50～60年代,当时有人曾用2次地震记录振幅的变化进行过研究[2]①。该技术于20世纪80年代开始被国外重视,90年代发展成为一种现代油气藏动态管理方法,有望在21世纪使油田采收率提高到40%～50%,可见该技术的巨大作用。印度尼西亚的Meren油田就是应用时移地震监测比较成功的实例,通过时移地震监测仅在油田南部发现的死油区中就找到了6千万桶剩余油,价值6亿美元,而时移地震投资仅为5百万美元,不到增加效益的1%[3];印度尼西亚Duri油田利用时移地震技术制定了新的开采方案,为油田增加了近460万桶的原油储量[4],可见其经济效益是非常显著的。国内有文献可查的最早开展时移地震试验的是1994年在新疆克拉玛依油田齐古组浅层油藏进行的[4],综合利用振幅差异、层速度变化、时间延迟、动态资料、高分辨率地震资料成功判断了剩余油分布,最终促进了井网的优化部署,使得油田开采效率得到了明显提高;后来胜利①鲍祥生.时移地震差异数据方法研究.中海石油研究中心博士后工作报告,2008.、大庆[5]、绥中36-1[6]等油田陆续开展了相关研究和应用工作,也取得了不错的效果。

高集地区高6块于1995年开始投产,目前已从投产初期含水8.2%到2010年含水73.5%②赵毅,朱立华,施振飞,等.利用综合地球物理技术精细描述剩余油分布方法研究——以高集油田为例.江苏油田局级课题报告,2014.,油田已处于较高含水阶段。按照江苏油田分公司2014年的开发生产部署图册③中国石油化工股份有限公司江苏油田分公司.江苏油田2014年油田开发生产部署图册,2014.,该块采收率为27.98%,显示该块还有很大的勘探潜力。目前主要利用一次地震资料和油藏模拟来模拟历史开采,存在很多不确定性,制约了剩余油的开采利用,能否利用时移地震技术找出富集剩余油对高集地区的开发具有重要意义。为此,笔者经过研究,形成了适合高集地区的时移地震技术,并将研究成果应用在高集地区高6块。

1 研究思路

该次时移地震技术的研究思路可分为5步:①开展针对前期拟时移地震处理思路得到的2次地震数据进行分析,针对2次地震数据存在的非一致性问题提出进一步的解决办法;②基于井震进行正演模拟,优选出对储层参数 (砂地比、孔隙度、含油饱和度等)敏感的地震属性;③利用优选的敏感属性基于神经网络方法进行一次储层参数预测和差异含油饱和度预测;④基于一次预测和差异数据预测得到剩余油饱和度;⑤基于各种预测结果开展综合分析。

2 地震资料一致性检查

高集地区目前已采集了2次地震资料:第1次采集时间是1990～1993年,包括高集三维和三河三维2块地震资料,称之为旧地震资料;第2次采集时间是2010年,为金西三维地震资料,称之为新地震资料。

利用相同的处理流程和处理参数对新、旧地震资料进行处理,使新、旧地震资料在面元、能量、主频、带宽、速度谱方面的差异性尽可能消除。图1是新、旧地震资料处理前后的剖面对比图,图2是依据图1得到的新、旧2次地震资料的频谱图,表1是依据图2获得一些关键对比数据。由表1可知,2次地震资料在主频、带宽、幅值、相位方面是基本一致的。通过图2和表1可知,新、旧地震资料经过前期处理,大部分非油藏变化引起的不一致性因素基本被消除。但仔细对比图1(a)和图1(b)可以发现,依据新地震资料解释的标志层处于波谷位置 (图1(b)),而解释的T03在旧地震资料上并不完全处于波谷上(图1(a)),说明新、旧地震资料存在一定时差。针对该问题,以新地震资料为标准采用相关技术对旧地震资料进行校正,图3是校正后的新、旧地震资料对比图,经过校正后的2套资料在标志层处已不存在时差,从而使得新、旧地震资料经过2次处理后满足了时移地震解释的要求。

图1 原始新、旧地震剖面(Inline=500)

图2 新、旧资料目的层频谱对比

表1 新、旧地震资料频谱信息对比

图3 校正处理后的新、旧地震剖面(Inline=500)

3 储层参数预测

以基于井震资料形成的正演模拟记录 (图4)为基础开展了地震属性优选工作,对砂地比敏感的地震属性为层间厚度、平均瞬时频率、平均瞬时相位及振幅峰态;对孔隙度、含油饱和度敏感的地震属性为振幅斜度、平均振幅、总振幅及反射强度斜率。

图4 正演模拟记录

3.1 一次储层参数预测

利用正演模拟分析得到的敏感地震属性进行了一次储层参数预测。图5为砂地比、孔隙度和含油饱和度3种储层参数的预测结果。由图5可以看出,目的层段的砂地比基本都在50%～60%,说明砂地比横向变化不大;目的层段孔隙度存在比较明显的区域划分,灰白色区域孔隙度相对较高,大致在13%～17%;原始含油饱和度也存在2个主要区域,灰白色区域的含油饱和度相对较高,大致在35%～58%。

3.2 敏感属性差异标准化

为了避免数据量纲和自变量数据范围太大导致网络训练异常或不理想的问题,在利用敏感属性差异进行预测前,需要对敏感属性进行标准化处理,一般将其归到 [-1,1]之间。图6是标准化后的敏感属性差异数据。

图5 一次储层参数预测

图6 标准化后的敏感属性差异图

3.3 剩余油饱和度及差异饱和度预测

基于图6的敏感属性差异和井上饱和度差异数据得到含油饱和度差异预测图 (图7),可以看出,含油饱和度变化大的地方主要体现在高6-4井附近、高6-8井右侧、高6-9井局部、高6-21井右侧。基于图5(c)和图7可以得到主力产层的剩余油饱和度(图8)。由图8可以看出,高6块还存在一大一小(图8中①、②)2个含油饱和度高值带,一大是指靠近断层的高6-12井、高6-17井、高6-25井附近存在一个明显的大范围饱和度高值区,一小是指高6井左侧存在一个明显小范围的饱和度高值区。对比图5(a)和图5(b)可以看出,2个含油饱和度高值带都基本处于砂地比和孔隙度较大的位置,属于剩余油富集区。图9是研究区主力产层的剩余油饱和度数值模拟结果,对比图8和图9可以看出,两者符合度较高,由于图8是基于地震预测,比数值模拟更能够表现出井间变化,更有利于认识井间剩余油的分布,有利于指导开发方案调整。