曲线重构技术在迈陈凹陷东部地区储层精细预测中的应用

2015-07-02陈忠培郭新安黄志度

石油地质与工程 2015年4期

关键词：波阻抗伽马声波

胡斌，陈忠培，郭新安，黄志度

(中国石化江苏油田分公司物探技术研究院，江苏南京 210046)

曲线重构技术在迈陈凹陷东部地区储层精细预测中的应用

胡斌，陈忠培，郭新安，黄志度

(中国石化江苏油田分公司物探技术研究院，江苏南京 210046)

迈陈凹陷东部地区涠洲组目的层段发育砂泥岩薄互层，储层与围岩的波阻抗差异较小，常规波阻抗反演岩性识别效果较差，难以达到储层精细预测的目标。通过对储层测井响应特征进行分析研究，选取对砂、泥岩区分效果较好的伽马曲线进行储层特征曲线重构，运用重构的声波曲线进行地震反演，提高了反演剖面的分辨率及储层预测的精度，取得了较好的砂体预测效果。

迈陈凹陷；曲线重构；伽马曲线；波阻抗反演；合成地震记录；储层预测

迈陈凹陷位于广东省雷州半岛南部，构造上位于北部湾盆地中南部雷-琼坳陷区，是一个由若干凹陷及凸起组成的新生代断陷盆地。凹陷主体部位向西倾没于海区，研究区位于凹陷向东抬起的陆上部分，是由南部的临高-灯楼角凸起、东部的徐闻凸起、北部的流沙港低凸起夹持的南断北超的箕状盆地[1]。

多年的勘探实践取得了一系列勘探成果，其中钻探的XW6井在该区取得了重大突破。XW6块油气藏位于凹陷东部内斜坡，涠洲组油气藏类型为多油水系统的断块油藏。沉积相类型为扇三角洲，储层岩性比较单一，以砂岩为主，砂地比10%～30%。从开发井的钻探情况来看，该油藏明显受构造、岩性共同控制，具有构造复杂、储层横向变化快的特征，提高储层预测精度对油藏评价和滚动勘探十分必要。常规波阻抗反演方法在研究区内应用效果不理想，本文尝试采用曲线重构方法对研究区内储层特征进行预测研究。

1 储层特征曲线重构

1.1 储层敏感曲线分析

迈陈凹陷东部地区涠洲组主要岩性为砂岩、泥岩。岩石物理分析结果表明，砂、泥岩波阻抗叠置严重，波阻抗曲线对砂、泥岩区分效果不理想，岩性识别效果较差。而伽马曲线可以很好地区分岩性，并对薄层砂岩反应敏感。与此同时，伽马曲线与声波曲线具有较好的相关性，因此选用伽马曲线作为敏感曲线进行声波曲线重构。

1.2 测井曲线处理

测井曲线质量对反演结果至关重要。实际研究中，受诸多非地质因素影响，测井曲线存在不同程度的误差，主要包括系统误差和非系统误差。系统误差主要来自仪器本身的性能、探测能力及人员的不合理操作等；非系统误差主要指测量环境，如井径、泥浆密度、地层温度与压力等。本文采用曲线环境校正方法消除非系统误差，曲线标准化处理方法消除系统误差。

曲线环境校正：井壁垮塌会造成扩径，扩径段密度曲线、声波曲线表现为异常值[2]。选择与需校正层段岩性相似、井径曲线平滑、测井曲线质量较高的层段作为标准层。在标准层内作曲线交汇分析，明确曲线之间的相关性，选择与目标曲线相关性好的曲线进行多元回归分析，得到回归系数，将该关系模型应用到扩径段进行异常曲线校正。曲线标准化处理：非系统误差会导致相同岩性或是同一套油层在不同井点处的测井响应幅值差别很大。选择标准井并运用直方图分析方法对区内各井的伽马曲线、声波曲线、密度曲线进行了标准化处理，处理之后的各类曲线具有很好的多井一致性[3]。

1.3 特征曲线重构[4-6]

利用伽马曲线进行储层特征曲线重构，其思路是将反映地层速度及波阻抗变化的声波曲线的低频部分与反映岩性变化的伽马曲线高频部分相融合。具体实施步骤如下：①伽马曲线中没有与声波曲线相对应的低频成分，因此首先将声波曲线随深度变化的低频趋势去除，只保留声波曲线的高频成分；②将伽马曲线与去掉低频成分的声波曲线进行回归分析，得到相关关系式，将伽马曲线构建成具有声波量纲的拟合曲线并提取其高频成分；③从原始声波曲线提取能够反映地层沉积背景的低频成分；④将拟合曲线的高频成分与原始声波曲线的低频成分相融合，得到最终的拟声波曲线。

图1为原始声波曲线与重构声波曲线效果对比。图1(a)是重构声波曲线与原始声波曲线对薄砂层的响应特征对比，图中黄色代表砂层，深绿色代表干层，与原始声波曲线相比较，重构曲线对薄砂层的响应更为敏感，对岩性的识别效果更好。图1(b)为原始声波曲线与重构声波曲线交汇分析，其中粉色代表砂岩，淡蓝色代表泥岩。从纵轴原始声波曲线的特征来看，砂、泥岩叠置严重；而横轴重构声波，砂岩的声波反应主要在201～235 μs/m，泥岩声波反应主要在235～265 μs/m，利用重构声波曲线可以较好地区分砂、泥岩。

2 储层精细反演

层位标定是反演工作的基础。合成地震记录是连接测井信息与地震信息的桥梁，其作用是将测井的高分辨信息所反映的岩性界面与地震反射轴建立对应关系[7-8]。本次研究采用“两步法”精细井震关系标定。首先，进行大套层位标定。从各井的地震反射特征来看，各大套层位的分界面均表现为波峰反射。其次，精细标定单个波组。分析井旁地震道与合成记录波组特征，微调时深关系，精细提取子波，使两者基本吻合，确保地质分层、波组特征具有较好的对应关系。

图1 声波曲线重构前后特征对比

结合层位标定结果，细分了预测单元。将涠二段分为三个亚段，涠三段分为四个亚段，流三段分为四个亚段，并对油气富集层段细分了砂层组。

建立初始波阻抗模型的过程,实际上就是把横向上连片变化的地震界面信息与高分辨率的测井波阻抗信息相结合的过程，它是反演过程中相当重要的一步。测井资料在纵向上详细揭示了岩层的波阻抗变化细节，地震资料则连续记录了波阻抗界面的深度变化，二者的结合，为精确地建立空间波阻抗模型提供了必要的条件。

在精细标定、模型建立的基础上，最终采用约束稀疏脉冲反演方法，精细调试反演参数，同时利用相应的质控方法，加强对反演信息的反馈处理，有效地提高了反演结果质量。

3 应用效果分析

图2为过XW1井常规波阻抗反演剖面与拟声波波阻抗反演剖面对比，图中暖色调代表阻抗值较高，冷色调代表阻抗值较低，井上显示的是岩性，蓝色代表砂岩，灰色代表泥岩。从剖面来看，反演结果与井上岩性变化比较吻合，证明了反演结果的可靠性。从反演的效果来看，运用伽马曲线重构的拟声波曲线进行反演，分辨率明显提高，储层的横向变化特征更加清楚，有利于砂体的横向追踪及预测储层的空间展布规律。

图2 过XW1井反演剖面对比

利用拟声波反演结果对涠二段、涠三段、流三段各亚段及砂组的砂岩厚度、砂岩百分含量、孔隙度等岩性、物性参数进行了平面展布规律的预测，结果表明该方法的应用可以更为有利地研究区域沉积规律，沉积特征反映得更为清晰，此外可以更为精细地研究砂体的发育特征，这同时也满足了区内开发工作的需求。仅以涠三段一亚段一砂组砂体预测结果为例来说明。图3为E3w31-1砂岩百分含量平面预测图，预测结果较为清晰地反映了研究区发育三支物源体系的特征。南部陡坡带3井附近砂岩含量最高，达到40%，反映的是陡坡带扇三角洲沉积体系；北部缓坡带砂岩含量由北向南减少，反映了物源由北向南推进的趋势，为北斜坡辫状河三角洲沉积体系；东部XW6块附近发育一支短物源，砂岩含量15%～30%，为东部扇三角洲沉积体系。图4为XW6块E3w31-1砂岩厚度图，图中蓝线为三维边框线，XW6、XW6-1、XW6-2三口井参与反演，其中XW6-2段缺一砂组部分地层。从预测结果来看，XW6砂岩厚度15～20 m，XW6-1井砂岩厚度20～25 m。近期钻探的XW6-3砂岩厚度在10 m左右，XW6-3A砂岩厚度15 m左右，而实钻结果是，与已钻的三口井相比，XW6-3、XW6-3A储层发育程度变差，佐证了反演结果的可靠性。