时间定量校正法及其在垦利10-1油田的应用*

贺电波 郑江峰

(中海石油(中国)有限公司天津分公司)

时间定量校正法及其在垦利10-1油田的应用*

贺电波 郑江峰

(中海石油(中国)有限公司天津分公司)

时深转换是构造解释的重点与难点,对受浅层气影响的地区尤其如此。在地震剖面上,浅层气的存在导致其下部的地震反射同相轴产生“下拉”现象,造成其在时间域的构造形态完全偏离深度域的构造形态,从而影响了油气藏评价的准确性。针对垦利10-1油田11A井区浅层气的特点,通过分析浅层气剖面特征和影响特点,提出了消除浅层气影响的时间定量校正法,即在确定平面影响范围的基础上,首先在时间域定量消除其对下部地层的影响,然后再进行时深转换。应用效果表明,与常规时深转换方法相比,本文提出的方法简单实用,结果准确可靠,对具有类似地质特征的地区具有一定的借鉴意义。

垦利10-1油田;浅层气;同相轴“下拉”;时间定量校正法;时深转换

目前,常规的时深转换方法主要有:在速度横向变化不大的地区利用单井或区域综合速度拟合曲线进行时深转换;工区有多口井时,利用这些井的速度资料进行井间速度插值,获得速度的变化趋势,然后进行时深转换;利用经过井点校正的偏移速度场进行时深转换;利用对地震资料进行速度反演产生的速度场进行时深转换[1-2]。这些方法都是利用速度直接进行时深转换,忽略了局部速度变化对深度的影响,回避了局部速度异常的校正问题。

垦利10-1油田位于渤海南部海域莱州湾凹陷,目前有探井10多口,勘探证实是一个亿吨级油田[3]。该油田的11 A井区浅层气发育,对下部地层影响大[4],造成时间域构造图无法正确反映地下真实形态,使用常规时深转换方法(即层速度法)难以消除浅层气的影响。为了消除浅层气的影响,在该井区时深转换研究中针对浅层气影响特点,结合剖面特征,提出了时间定量校正法,完成了对目的层的时深转换,其结果与已钻井结果吻合很好,证实了该方法的实用性和有效性,为储量计算提供了准确的地质基础图件。

1 时间定量校正法的基本思路与流程

本文提出的消除浅层气影响的时间定量校正法的基本思路是:先从时间域定量消除浅层气的影响,生成新的时间构造图,然后再进行时深转换。其主要做法是:首先计算出井点受浅层气影响造成的同相轴下拉量;再追踪出浅层气的影响范围(范围边界下拉量为零值,其与井点的下拉量进行线性插值,生成下拉网格);最后将时间图与下拉网格相减得到消除浅层气影响的时间构造图,完成时深转换得到深度构造图。其校正流程如图1所示。

图1 时间定量校正法流程图

分析认为,本文提出的消除浅层气影响的时间定量校正法适用于对局部受浅层气影响而形成的速度异常区进行时深转换,该速度异常区剖面特征明显,异常范围能够准确识别,异常区存在钻井时能够通过对比精确计算出受浅层气影响而产生的下拉量。

2 在垦利10-1油田11A井区的应用

2.1 浅层气剖面特征分析

研究表明,当砂层含气时,地震波的速度降低,造成砂体阻抗变低,导致在其与上下地层之间产生一个强波阻抗界面,形成“亮点”[5]。垦利10-1油田浅层气分布在11A井区,“亮点”特征明显,由于该井区地层含气,地震波穿过时地层速度相对围岩表现为低速特征,地震反射时间增加,从而引起下伏地层的反射同相轴出现“下拉”现象[5-6]。如图2所示,垦利10-1油田11A井区受浅层气影响,地震反射能量明显减弱,地震分辨率、反射频率均降低,反射同相轴下凹明显(图2)。

图2 垦利10-1油田过11A井的地震剖面

2.2 浅层气影响分析

11A井钻探显示,在明化镇组575～1 100m井段共钻遇13个气层,有效厚度共约30m,这些气层在地震剖面上表现为明显的强振幅、低频率,显示出“亮点”的特征。据分析,该井在井深777m处钻遇了单层厚度最大的气层,地震波通过时,纵波速度从2 500m/s下降到2 050m/s,含气使速度下降了18%,纵波速度下降明显。分析认为,浅层气发育引起的纵波速度的降低使得其下伏地层的双程旅行时增加,地震反射轴出现“下拉”现象,造成时间构造图无法反映地下的真实构造形态。在时间构造图上, 11A井区处于构造的低洼部位,位于圈闭之外(图3),但该井在主要目的层已经有良好的油气藏发现,显然该时间构造图存在问题。因此,为了正确评价油气藏,必须要对浅层气的影响进行消除。

图3 垦利10-1油田11A井区T02反射层校正前时间构造图(单位:ms)

由于11A井区受两条近东西走向断层的控制,浅层气的影响范围有限,因此先对受影响区域的层速度使用这2条断层进行控制,然后进行时深转换。但是,转换到深度域的构造图在2条断层的部分位置处出现了上下盘数据与实际情况矛盾的现象,形成了逆断层。究其原因,是因为断层上升盘为正常速度,受浅层气的影响,下降盘速度有所降低,才出现了沿着断层在某些部位下降盘时间乘以速度小于上升盘的数据,形成了逆断层,使得深度构造图出错。

2.3 应用效果

受浅层气的影响,11A井区速度在目的层段明显偏低,因此在该井区应用了本文提出的时间定量校正法。

1)利用11A井的VSP资料制作合成地震记录,进行精细井震标定,确定井点处的时深对应关系。

2)与不受浅层气影响的邻近井时深关系进行对比,计算出11A井相应层位受浅层气影响造成的下拉量。通过对比计算,主要目的层段在井点处的下拉量为18ms。

3)在地震剖面上追踪刻画出目的层位受浅层气影响的范围。浅层气集中发育于2条倾向相向的正断层所夹持的地堑里,受影响范围基本呈与浅层气分布范围一致的柱状分布,浅层气对下伏地层的影响特征清楚。依据受浅层气影响出现的同相轴下凹,分辨率、反射能量、频率均降低的剖面特征,在2条断层之间针对目的层在地震剖面上分别进行影响范围的追踪,较为精确地确定了影响区域。图4为根据上述原则追踪确定的T02反射层受浅层气影响范围(浅层气范围之外不受影响,下拉量为零;浅层气中心处下拉量最大,向四周逐渐减弱)。

图4 垦利10-1油田11A井区T02反射层受浅层气影响范围

4)井点围绕浅层气中心一周的下拉量近似相同(都为18ms),利用井点围绕浅层气中心的下拉量(18ms)和浅层气边界的下拉量(0ms),使用线性插值法[7]进行内插,计算出整个浅层气影响范围内的时间下拉量,生成下拉网格(图5)。

图5 计算时间下拉量示意图

5)将目的层位的时间构造图与其受浅层气影响产生的时间下拉量相减,就得到了目的层消除浅层气影响后的时间构造图。如图6所示,可以看出, 11A井区位于圈闭范围内的较高部位,符合钻井结果与地质认识,而浅层气影响范围之外构造形态无变化。此外,将消除浅层气影响的层位投到剖面上,与不受浅层气影响的层位进行对比(图7),可以看到二者形态基本一致,证实这种消除浅层气对速度影响的校正方法是准确可靠的。

图6 垦利10-1油田11A井区T02反射层校正后时间构造图(单位:ms)

图7 垦利10-1油田过11A井的地震剖面校正前后层位对比图

6)在这一地区,除11A井外,其他已钻井的时深关系曲线重合,反映了该地区的区域速度横向变化不大,因此利用拟合曲线方法对已经消除浅层气影响的时间构造图进行时深转换,得到目的层位的深度构造图(图8)。

图8 垦利10-1油田11A井区T02反射层校正后深度构造图(单位:m)

通过上述步骤完成了对A11井区目的层位的时深转换,其结果与本区已钻井吻合很好,解决了局部速度异常区的时深转换问题,从而为储量计算提供了准确的地质基础图件。

3 结束语

时深转换是构造解释中最为困难也是最为重要的一个环节,是油气藏评价的基础,其实现方法很多,但各种方法都有其优缺点和应用的局限性,使用时应认真分析,根据资料特点及实际地质情况灵活选择。本文提出的消除浅层气影响的时间定量校正法,首先在时间域消除浅层气的影响,然后再利用常规方法转到深度域。应用效果表明,该方法能够很好地消除浅层气影响导致的局部速度异常区的时深转换这一棘手问题,而且简单实用、结果可靠,对具有类似地质特征的地区具有一定的借鉴意义。

[1]陆基孟.地震勘探原理(下)[M].东营:石油大学出版社,1993, 108-112.

[2]蔡刚,屈志毅.构造复杂地区地震资料速度和成图方法研究与应用[J].天然气地球科学,2005,16(2):246-249.

[3]杨波,牛成民,孙和风,等.莱州湾凹陷垦利10-1亿吨级油田发现的意义[J].中国海上油气,2011,23(3):148-153.

[4]黄兆林,杨平华,杨玉江.气层预测技术在东海某三维区的应用[J].中国海上油气,2005,17(1):16-20.

[5]朱红涛,胡小强,陈新军.亮点油气检测技术应用初探[J].海洋石油,2002,113(3):27-32.

[6]冯全雄,黄兆林,葛勇.模型研究指导层速度解释方法探索及应用[J].中国海上油气,2005,17(3):171-178.

[7]赵改善,郝守玲,杨尔皓,等.基于旅行时线性插值的地震射线追踪算法[J].石油物探,1998,37(2):14-24.

A quantitative time-correctionmethod and its application in KL10-1 oilfield

He Dianbo Zheng Jiangfeng
(Tianjin Branch of CNOOC Ltd.,Tianjin,300452)

The time-depth conversion is an important and difficultpoint in theseismicstructure interpretation,especially in the areas withshallow gas.Shallow gas will resulted in the“pull-down”in events on an underlyingseismicsection,and thestructuralmaps in time domain will completely deviate from those in depth domain,thus weakening the accuracy of reservoir evaluation. For Well 11 A area in KL10-1 oilfield,theshallow gassection and its influence were analyzed, and a quantitative time-correctionmethod to remove theshallow gas influence was developed,i. e.based on the identification ofshallow gasscope, to remove its influence in time domain first and then to conduct the time-depth conversion.The actual application has indicated that compared with the conventionalmethods of time-depth conversion,thismethod ismore accurate and reliable, and can be for the reference in othersimilar exploration areas.

KL10-1 oilfield;shallow gas;“pull-down”in events;quantitative time-correctionmethod;timedepth conversion

2013-11-26改回日期:2014-03-18

(编辑:冯 娜)

*“十二五”国家科技重大专项“近海隐蔽油气藏勘探技术(编号:2011ZX05023-002)”部分研究成果。

贺电波,男,高级工程师,现主要从事地球物理综合研究工作。地址:天津市塘沽区闸北路609信箱渤海石油研究院渤南勘探项目队(邮编:300452)。电话:022-25803498。E-mail:hedb@cnooc.com.cn。