三维地震解释技术在密井网条件下储层描述中的应用

王彦辉，姜岩，张秀丽，李操，朴昌永

（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）

三维地震解释技术在密井网条件下储层描述中的应用

王彦辉，姜岩，张秀丽，李操，朴昌永

（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）

作为大庆长垣油田三维地震与多学科研究课题中的一个先导性研究项目，以杏树岗油田杏56区块为研究区，在精细地质研究成果的基础上，充分利用三维地震资料，采用地震属性分析和地震反演技术分别对储层砂体厚度进行了平面预测和井间砂体连通性分析。通过研究，形成了一套大庆长垣油田井震结合储层预测配套技术，在长垣油田多个区块应用，效果明显。

地震解释技术；密井网；储层描述；水平井

大庆长垣油田经过五十多年的发展，大部分油田进入了特高含水阶段，杏树岗油田为大庆长垣的主力油田之一，油田面临的主要问题是主力砂体的空间展布、连通性复杂，给油田的整体开发造成很大的困扰。为了解决上述存在的问题，本文以杏树岗油田杏56区块为主要研究区，通过对三维地震资料的地震属性分析、储层预测、多井约束地震反演等技术的应用，并结合地质和测井的资料，探索出适用于大庆长垣油田的基于三维地震资料的精细储层描述的技术方法。在此基础上，利用以上研究的成熟技术再对杏树岗油田的储层砂体分布规律进行了精细的储层描述。

1 地震储层预测关键技术

1.1 基于地震属性分析的储层预测技术

地震属性分析技术是一项用于储层预测和油藏表征的地球物理技术，已经成为油藏地球物理研究的核心内容,如预测岩性和有利储层的分布，描述油藏特征，寻找难以发现的隐藏油气区，甚至检测孔隙流体的变化[1-2]。把测井、地质和地震属性结合起来进行综合解释，可以全面、深入地研究储层岩性的空间分布规律。通过各种地震属性参数的提取与分析，并通过已有钻井信息筛选真正能反映本区储层砂体分布的地震属性，采用多元线性回归等技术可达到对储集砂体平面展布的合理预测。

1.1.1 基于主成分分析的多元线性回归技术

在地震属性数据处理中，经常会遇到高维数组，由于维数高，变量多，且变量间存在相关关系，因此难以抓住主要信息，为了分析这些多元数据，必须适当减少维数，力保数据信息损失最少的前提下对高维变量空间进行降维处理[3-4]。主成分分析就是一种数据降维的方法，仅利用几个重要的主成分反映多个变量之间的变化规律，它在一定程度上揭示了数据最好的解释变量的隐藏结构（主成分）。通过投影方法，将高维数据以尽可能少的信息损失投影到低维的空间，使数据降维达到简化数据结构的目的。

针对杏树岗油田杏56区块葡萄花油层的特点，利用主成分分析法对PI3储层所对应的反射层段的振幅类、频率类、相位类共计23种地震属性进行降维映射，根据累计贡献率的大小（达到90%），保留前7种地震属性主成分。在此基础上，利用多元线性回归法对PI32、PI33、PI3储层砂岩厚度进行预测。以PI3储层为例，具体储层预测方法如下。

采用一元线性回归分析方法对这七种主成分与工区内293口井的储层砂岩厚度进行线性相关性分析。所得结果见表1。

表1 主成分与相关系数Table 1Principal component and correlation coefficient

根据相关系数的大小优选出主成分4、2、1，考虑到主成分所占贡献率的大小及地震属性与储层参数的复杂关系，把主成分3也优选进来。利用多元回归方法拟合这四种主成分与工区内的293口井砂岩厚度的线性函数关系（图1）。通过该函数关系对工区PI3储层砂岩厚度进行了预测（图2）。预测结果与井点吻合较好。

1.1.2 近井区域地震属性线性回归及模拟伪井技术储层预测

图1 PI3多元回归法相关系数统计图Fig.1Correlation coefficient chart based on multiple linear regression analysis of PI3 formation

图2 杏56区块PI3层砂岩厚度预测图Fig.2Sandstone thickness prediction chart of PI3 formation in Xing56 block

1）近井区域地震属性线性回归储层预测技术。原理及具体做法：在研究区同一断块或一定区域范围内地震资料一致性相对较好，储层砂岩发育情况与地震属性之间存在一定的相关性，利用优选后地震属性，对全区每一个地震数据点的地震属性值与距其最近的井砂岩厚度线性拟合，求出线性拟合方程系数，应用线性回归方法计算地震预测的厚度，该方法提高了局部区域地震预测厚度与实钻厚度之间的相关系数，进而提高了全区地震预测砂岩厚度与实钻砂岩厚度的相关性，从而提高储层预测精度，该方法弱化了全区地震属性的绝对变化，突出了近井区域地震属性相对变化，其实质是将近井区域的相对变化的地震属性转化为储层参数绝对值，其功能等同于将原来定性图件到定量图件的转化。

2）模拟伪井储层预测技术。其原理是：近井区域任意点储层参数与井点处储层参数之间是渐变的，且近井区域任意点地震预测储层参数误差与井点处误差值也是渐变的。模拟伪井技术是在应用近井区域地震属性线性回归储层预测技术使地震预测砂岩厚度与实钻厚度相关系数得到大幅度提高的基础上，认为来自地震的井间储层变化信息有较大的可信度，细节变化符合地震地质规律的前提下，以近井区域地震属性线性回归储层预测结果为背景创建伪井。

具体做法：任意1口完钻井是否创建伪井由该井地震预测相对误差决定，相对误差大于30%，则创建伪井，所创建的伪井与完钻井的距离由完钻井的绝对误差决定，绝对误差越大，创建的伪井距完钻井越远，反之越近。伪井所赋予的地质参数值来自伪井点处地震预测值及完钻井校正量值，即伪井点处地震预测值加上适当校正量满足完钻井校正量向远井区域随距离增大呈逐渐减小的趋势条件，才符合地质规律。通过上述做法，减少了常规方法井校过程井间校正量大的情况的发生，避免了成图时沿井划圈的现象，使井间地震信息更丰富。

通过应用近井区域地震属性优化技术，对PI3储层砂体进行了预测，PI3层地震预测砂岩厚度与实钻砂岩厚度相关系数由常规方法0.50提高到0.85(图3)。在此基础上，应用模拟伪井技术，在遵循地震地质规律前提下，给伪井赋地质参数值，通过应用完钻井及伪井对储层预测图进行校正，减小了常规校正方法过程中井间校正量绝对值及井资料对储层预测结果影响范围，而极大地保护了井间储层信息的细节变化，提高了储层预测精度。

图3 近井区域线性回归相关系数统计（R=0.85）Fig.3Correlation coefficient statistic based on multiple linear regression analysis of at nearby well regions（R=0.85）

1.2 地质统计学随机地震反演储层预测技术

储层描述的主要目标之一就是对地下储层精细刻画，准确描述储层三维的空间位置及其形态。近几年，地震反演技术已成为地震储层描述中的一项主要技术，其主要是用地震反射资料，反推地下的波阻抗或速度的分布，能够直观地反映地下储集砂体纵、横向连续变化规律，是进行储层描述、指导油田开发的有效手段，并有许多成功的实例[5-7]。

1.2.1 地质统计学随机地震反演

结合杏树岗油田杏56区块的资料情况，对该区应用井约束地震反演方法进行了储层预测可行性分析，并在此基础上，针对储层预测的多种反演方法进行对比试验分析，优选地质统计学随机地震反演方法。

随机地震反演方法是以测井、地震、地质资料为基础,将随机模拟的理论与地震反演相结合的反演方法，它能有效地提高地震资料的垂向分辨率，避免过分依赖初始模型，充分考虑地下地质的随机特性，使反演结果更加符合实际地质情况[8-9]。

随机地震反演能很好地将测井垂向上的高分辨率与地震在横向上的连续性结合起来，反演结果与井可以达到最佳吻合。而且反演结果还突破了地震频带宽度的限制，可以获得高分辨率的地层波阻抗资料以及其它岩性参数，使地震对储层的预测精度大大提高[10]。

随机地震反演适合于密井网区油田开发阶段，能适应精细储层预测及开发阶段油气研究。

1.2.2 随机地震反演结果分析

采用测井资料、地震资料、地质资料和钻井资料，在杏树岗油田杏56区块开展随机地震反演工作，进行了井震结合沉积微相对比和储层砂体预测。图4为随机地震反演与过井剖面沉积微相对比图，从图中可看出，随机地震反演的砂体与过井剖面沉积微相的砂体分布有较好的对应关系，对储层预测和砂体连井对比有较好的指导作用，可以进行井间砂体的预测。相对于波阻抗反演来说，随机地震反演的分辨率提高了很多。

用50口未参加反演的井去验证随机反演对井间砂体的预测精度，砂体预测平面分布能与单井砂体有较好的吻合。从杏56区后验井的小层砂体钻井统计厚度与随机反演预测厚度对比可以看出，绝对误差超过2.0 m的井较少，预测误差较大的基本都是砂岩厚度小于2 m的井。PI1、PI2、PI3、PI33层的井点厚度与预测厚度的线性相关较高，其相关系数分别为0.718、0.877、0.874、0.767，砂体预测总符合率分别为76.7%、81.1%、86.5%、83.8%。大于4 m的砂岩预测符合率92.9%，2～4 m的砂岩预测符合率76.9%。

图4 地震随机反演与过井剖面沉积微相对比Fig.4Sedimentary microfacies comparison chart of seismic stochastic inversion profile and cross-well profile

2 油田开发应用实例

近几年长垣油田开展了挖掘曲流河侧积夹层顶部剩余油的探索性工作，取得了一定的效果。厚度在6 m以上的泛滥平原的曲流河砂体、三角洲分流平原的高弯曲分流河道砂体，结合井网和层系，可以优选水平井区块和层位，在曲流河侧积夹层顶钻水平井。

为了检验利用地震资料进行储层预测和井震结合地震反演的应用效果，选取了杏树岗油田杏六区东部x6-1-35井区的x6-1-p35水平井作为研究对象。利用现有资料首先要确定研究区废弃河道的形态和位置，为此新钻8口直井进一步认识了点坝砂体。

为了检验地震反演预测砂体厚度的效果，先利用井区内原有的29口进行地震反演，8口直井作为后验井。从图5的随机反演连井剖面看，两口后验井x6-12-e18、x6-1-e18与反演结果有较好的吻合性。主要目的层的2 m以上的砂体的预测符合率较高。

同时，利用原有井和新钻8口直井的地质和测井资料对x6-1-35井区进行地震随机反演工作。图6是8口井参与反演的反演剖面，从反演结果看，x6-1-e17～x6-12-e18井的井间砂体明显不连通，这与地质认识的结果比较吻合。

图529 口井参与反演的地震随机反演剖面Fig.5Seismic stochastic inversion profile participated by 29 wells

图6 新钻8口井参与反演的地震随机反演剖面Fig.6Seismic stochastic inversion profile participated by 8 new wells

3 结论与认识

1）运用地震属性分析技术，结合地质、测井及地震等资料，可对储层砂体的平面分布特征进行预测。

2）地震反演提高了井网控制不住的井间砂体的预测精度，2 m以上砂体预测符合率达75%以上，落实了储层砂体平面的分布形态。

3）随机地震反演技术大大提高了薄层分辨能力，为水平井的轨迹设计提供了依据。

[1]武丽，于文芹，杨立强，等.地震属性分析技术在波斯湾盆地中部S区块储层预测中的应用[J].石油地球物理勘探，2008，43（5）：557-561.

[2]吕公河，于常青，董宁.叠后地震属性分析在油气田勘探开发中的应用[J].地球物理学进展，2006，21（3）：161-166.

[3]刘爱疆，左烈，李景景，等.主成分分析法在碳酸盐岩岩性识别中的应用[J].石油与天然气地质，2013，34（2）：192-196.

[4]高君，云美厚，王晓红.针对薄互层储集特点的地震属性优化技术及应用效果[J].大庆石油地质与开发，2006，25（3）：91-93.

[5]李传江，葛玉辉，李林山.大庆榆树林油田地震资料反演技术应用评价[J].世界地质，2008，27（3）：291-297.

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[11]李占东，赵伟，李阳，等.开发地震反演可行性研究及应用——以大庆长垣北部油田为例[J].石油与天然气地质，2011，32（5）：797-806.

（编辑：杨友胜）

Application of 3D seismic interpretation technology in reservoir description of dense well pattern

Wang Yanhui,Jiang Yan,Zhang Xiuli,Li Cao and Piao Changyong
(Exploration and Development Research Institute,Daqing Oil Field,PetroChina,Daqing,Heilongjiang 163712,China)

As a pilot study project of the joint research theme of 3D seismic methods and multi-discipline for Daqing placanticline oilfields,taking block Xin-56 of Xingshugang oilfield as the studying area,and on the basis of the fine geological study achieve⁃ments and making full use of the 3D seismic data,the plane prediction and the connectivity of sandbody between wells were ana⁃lyzed for the reservoir sandbodies thickness with the help of the seismic attribute analysis and seismic inversion technique.A set of supporting techniques for reservoir prediction of Daqing placanticline oilfields were established by combination of well-log and seismic with obvious effects applied in many blocks.

seismic interpretation technology,dense well pattern,reservoir description,horizontal well

P631.445

A

2014-08-24。

王彦辉（1968—），男，高级工程师，现从事开发地震解释研究工作。