地震重构反演在大庆长垣油田X开发区过渡带河道预测的应用

王 龙

(1.中国石油大庆油田有限责任公司 第四采油厂，黑龙江 大庆 163000；2.中国石油大庆油田海外油田提高采收率项目部，黑龙江 大庆 163116)

地震重构反演在大庆长垣油田X开发区过渡带河道预测的应用

王 龙1,2

(1.中国石油大庆油田有限责任公司 第四采油厂，黑龙江 大庆 163000；2.中国石油大庆油田海外油田提高采收率项目部，黑龙江 大庆 163116)

大庆长垣油田已进入特高含水时期，过渡带作为增储潜力区一直备受关注。但由于过渡带构造幅度大、储层薄、沉积环境复杂等原因，常规的储层解释手段难以满足精度的要求。针对这一问题，提出了利用微电极和微球电阻率曲线幅度差重构的方法，建立一套适用于油田过渡带的河流相储层预测技术流程。以大庆油田X开发区过渡带为例，通过量纲化、绝对差值以及幅度差均一化处理方法，实现了研究区测井曲线重构的过程，并通过4个关键反演环节，完成研究区幅度差重构反演的工作。经钻井证实，基于幅度差地震重构反演的预测钻井符合率较高，辅以开发区钻井及地震属性等资料，完成研究区SⅡ油层主力沉积单元沉积微相的实现。结果表明，此方法用于河道预测精度较高，可作为油田下一步过渡带河道预测的有效技术手段。

幅度差； 重构反演； 河道； 沉积微相； 大庆长垣

在我国东部中新生代含油气盆地已开发的油田中，河流相储层的石油地质储量占40%以上[1]，仅大庆油田就有相当可观的储量分布于河流相储层当中，其中大庆长垣喇萨杏油田近70%的水驱剩余地质储量主要集中在河流砂体内部。随着油田进入特高含水期，开发调整战略的稳产重心已转移到老区，过渡带作为增储潜力区一直备受关注。过渡带是位于纯油区边部的含油区带，即油层进入到油水同层的区域，通常油田过渡带由内向外含油厚度变薄、储量丰度降低，渗透率由内向外各条带间逐渐变差[2-3]。鉴于此，常规的储层解释手段难以满足精度的要求。对于风险较大的过渡带而言，其研究的重点应放眼于河道砂的预测。如何准确、高效地预测河道展布特征，避免错误的钻井投产，是十分必要和迫切的。关于油田过渡带的报道多集中于油田开发、渗流及流体分布等方面[4-7]，而关于过渡带河道预测的报道鲜为少见。因此，本文以大庆长垣油田X开发区过渡带为例，建立了一套适用于油田过渡带河流相储层预测的技术手段。结果表明，幅度差重构方法提高了X开发区过渡带砂体预测的精度。通过本次研究，旨在为其他油田过渡带储层预测提供强有力的依据。

1 地质概况

X开发区过渡带位于松辽盆地大庆长垣中部的XB油田内，面积为19.97 km2，截止2008年，已完成中浅层高密度三维地震资料处理，地震面元为10 m×10 m。过渡带为西高东低的斜坡构造带，地层倾角平均为19°，油水界面平均深度为1 050 m。区内断层较为发育，以张性正断层为主，断层走向主要为NW向和NNW向。目前共有开发井192口，主要分布在过渡带的西部开发区内，外部过渡带为空白区，地层发育较全，在S油层内见油。S油层进一步划分为3个层组——SⅠ油组、SⅡ油组和SⅢ油组，由于构造位置较深，S油层SⅡ组以下以水层为主，而SⅠ组储层条件差，基本不含油，含油层位主要分布在SⅡ组几个主力沉积单元内[8-9]。含油储层岩性主要以砂岩、细砂岩为主，沉积背景为三角洲外前缘沉积环境，砂体呈豆荚状分布。

2 重构反演的实现方法

2.1 幅度差重构反演的过程

地震储层预测需要到小层级才能对油田开发具有实质意义，而常规的波阻抗地震反演方法难以精细到小层级[10]，因此重构地震反演技术可以实现高精度井间预测[8-9,11-17]。实践表明，河道砂为含油的主要储集体，因此本区研究的重点是落实过渡带河道展布特征。调研得知，地层有效厚度是反映河道砂的重要指标参数。通常，河道砂有效厚度为单层大于1.8 m的正韵律岩性组合，过渡带河道砂识别就等同于对有效厚度的预测，而有效厚度又与微电极(RMN)与微球(RMG)电阻率曲线幅度差关系密切。因此，有必要构建一条能够反映储层有效厚度的曲线，使其能够替代声波曲线参与反演，以此完成过渡带河道的预测(见图1)。

图1 X开发区过渡带幅度差曲线重构示意图

具体流程如下：

(1)对微电极与微球电阻率曲线的量纲化。由于不同年限测井曲线量纲不同，导致其采集的数据结果严重影响预测精度，因此，对原始测井曲线进行量纲化处理是非常必要的。

(1)

(2)

(3)

(4)

(3)求取两数列绝对差值。幅度差εi计算公式为：

(5)

(4)均一化处理幅度差εi[8]。由于河道规模和物性差异，直接导致幅度差值也不同，通常开发区内河道规模较大，过渡带河道发育较小，在地震反演运算中过大的幅度差εi容易弱化较薄的有效厚度，因此需对每条幅度差εi进行均一化处理，尽可能提高过渡带河道预测的精度。

(5)

2.2 实现重构反演的关键环节

①小尺度构造解释技术。以井震时深标定为基础，建立“分级分层次”小尺度目标体的构造解释格架[18]。分级解释是断地震解释需达到的尺度，即精细到地层，油层组级还是沉积单元级，从而建立合理的标准层解释格架；分层次解释是在构造解释过程中优先解释同相轴明显的界面，如顶底界面，其次解释内部同相轴连续性好的界面，最后解释其他同相轴较差界限(见图2)。

(a) 构造趋势面分析法示意图

(b) 井震联合小尺度构造解释

图2小尺度构造解释技术

②建立构造趋势面约束下的低频模型。开展构造建模约束反演[19]，利用构造模型作为趋势面进行约束，以此提高低频模型精确度，为重构地下储层的认识奠定基础。

③重构基于幅度差的拟波阻抗曲线。根据RMG曲线和RMN曲线之间的幅度差曲线，与原始波阻抗曲线进行线性拟合，转换为拟波阻抗量纲范围。同时，利用原始波阻抗曲线提取的子波，对所得到的拟波阻抗曲线进行时深标定，检查拟波阻抗曲线与砂岩匹配的质量。

④约束稀疏脉冲确定性反演。稀疏脉冲确定性反演的意义是可以作为叠后统计学反演的“硬”约束背景，反演的质量取决于参数设置的合理性，其目的是控制反演结果的可信度。其中，最为关键的参数是λ值的选取[20-22]，λ值过大或过小都将影响稀疏脉冲反演的结果，一般该值选7～10较为合适。

⑤井震联合逐级反演。首先，根据钻井砂体规模(X、Y、Z)，进行概率统计分析，其中，X为砂体横向延伸的规模，Y为砂体纵向延伸规模，Z为砂体厚度。求取不同沉积单元幅度差拟波阻抗重构曲线的变差函数分布范围(见图3)，从而定量标定砂体展布的规模；其次，把常规波阻抗反演结果作为协模拟数据，运用序贯高斯配置协模拟方法模拟幅度差拟波阻抗属性体，开展重构反演运算，用以识别砂体边界；最后，在测井与岩性敏感分析的基础上，开展岩性反演模拟，以此完成砂岩厚度的预测。

图3 地质统计学反演变差分析

3 效果评价

3.1 反演剖面效果

反演精度和可信度是评价反演效果好坏的主要指标[8]。地震重构反演较原始波阻抗反演效果明显提高。首先，在地震反演分辨率上效果显著，以连井反演剖面为例(见图4)，开发区反演剖面显示砂岩发育较好，纵向上能够识别5套以上砂体，尤其是反向断层两侧砂体较发育，各套砂体间呈平行、亚平行分布；其次，有效克服过渡带无井区的“模型化”效应，即在过渡带无井区内砂体呈断续状；最后，幅度差重构反演精度较高，能识别有效厚度大于1.8 m的储层(见图5)。表1为X开发区过渡带SⅡ组含油主力单元地震反演预测精度统计结果。由表1可知，参与反演井的河道砂符合率平均为88.0%，有效厚度平均符合率为87.76%；后验井反演预测河道砂符合率较参与井低，平均符合率为77.0%，有效厚度平均符合率为73.48%。其中，SⅡ8沉积单元符合率最高，参与井符合率为88.9%，参与井有效厚度符合率为91.20%，后验井符合率为83.3%，后验井有效厚度符合率为78.30%。

图4 X开发区过渡带SⅡ油层过井反演剖面

图5 X开发区过渡带W7岩电与反演对比综合图

沉积单元参与井河道砂井点数/个井钻遇数预测吻合数参与井符合率/%有效厚度平均符合率/%后验井河道井点数/个井钻遇数预测吻合数后验井符合率/%有效厚度符合率/%SⅡ5171588.285.6010880.076.20SⅡ89888.991.206583.378.30SⅡ11252288.087.606466.764.20SⅡ12141285.788.305480.076.10SⅡ112282585.786.108675.072.60平均88.087.7677.073.48

本次重构反演后验井和参与井的预测精度较高。分析原因如下：其一，开发地震资料质量品质较好，具有主频高、地震面元密度大的特点，为储层预测奠定了良好的基础；其二，开发区井网密度大，平均井距75 m，井网控制程度高，抽稀井为井网内均匀抽稀，因此预测精度较高；其三，东部过渡带为三角洲前缘沉积，相对不发育的储层多以泥包砂形式存在，受泥岩围岩的包络，薄差储层对地震响应相对敏感，为反演预测精度提供了一个良好的条件。

3.2 反演平面效果

通常利用沉积微相与对应的反演切片相似度大小来定性评价反演平面效果。反演切片是利用沉积单元顶底为界限的层间切片，较好地反映一个沉积单元内部信息。对比可知，地震反演沿层切片与该沉积单元地震属性符合较好。地震沿层均方根属性可以反映砂体发育情况[23-26]，地震反演幅差值越高，该区域砂岩就越发育。

通过本次反演可以看出，位于构造高部位的开发区内砂体较发育，而位于构造低部位的东部过渡带砂体发育较差。SⅡ11单元地震反演切片和地震均方根属性对比见图6。

(a) 反演沿层切片

(b)地震均方根沿层属性

由图6可知，地震反演表现为中高幅差区域为砂岩发育区，对应地震均方根属性为暖色区，说明该区为砂岩发育有利区，过渡带无井区内主要有两处砂岩发育区，中部的地震反演高值区呈坨状分布(绿色箭头部分)，位于工区东北部(蓝色箭头部分)对应地震均方根属性为异常高值区，与过渡带边界线以西的开发区河道钻井类比可知(见图7)，该异常高值区预测为河道发育区。

4 主力油层沉积微相的实现

利用幅度差重构反演成果，辅以开发区钻井信息及地震属性等资料，采用以地震反演为主、属性为辅的原则[27-29]，完成过渡带SⅡ油层主沉积单元沉积微相的绘制。研究区主要处于浅水枝状三角洲前缘沉积环境(见图7)，物源主要来自长垣北部。区内主要发育的5种沉积微相类型——河道、主体、表内、表外和尖灭微相[9]。为了沿袭大庆长垣老油田沉积微相统一命名传统，该5种微相依次对应传统成因微相的河道、河口坝、席状砂、溢岸薄层砂和分流间湾。以SⅡ11沉积单元为例，该单元沉积时期水体相对较浅，区内主要发育多个断续型河道砂体，主体微相发育面积较大。其中，在过渡带区主要发育两条小型河道，最北端的河道发育规模最小，中部河道规模相对较大，预测河道总面积为16.44 m2，其平面延展与属性预测一致，河道在东西向地震反演剖面表现为一透镜状砂体，反演切片为高阻抗区域，对应的地震属性为一暖色异常高值图(见图6)，河道外部的主体微相呈南北条带状分布，总体上反映了三角洲前缘沉积特征。

5 结 论

针对过渡带河道预测的问题，提出了应用幅度差地震重构反演进行过渡带河道预测的方法。对微电极和微球电阻率曲线进行量纲化处理，计算了幅度差重构曲线，并对重构后的幅度差曲线进行均一化处理，通过小尺度构造解释技术、构造建模约束初始模型、约束稀疏脉冲确定性反演和井震联合逐级反演的关键环节，完成了X开发区过渡带地震重构反演预测。综合研究表明，应用幅度差重构反演预测河道效果较好，其地震反演参与井精度较高，后验井误差控制在25%以内。与地震属性进行匹配，实现了主力油层沉积微相的刻画，完成了过渡带空白区河道的预测，可作为油田下一步过渡带河道预测的有效技术手段。

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Application of Seismic Reconstruction Inversion in Prediction of River Channel of X Development Zone in Daqing Placantieline

Wang Long1,2

(1.TheFourthProductionPlant,PetroChinaDaqingOilfieldCompany,DaqingHeilongjiang163000,China; 2.TheEORProjectDepartmentofOverseasOilfield,PetroChinaDaqingOilfieldCompany,DaqingHeilongjiang163116,China)

Dairying placanticline has already entered extremely high water cut period, transition zone have been brought into sharp focus as the potential reserve area. Since the transition zone has a problem of the large amplitude of structure, thin reservoir and complex sedimentary environment, conventional reservoir interpretation method is difficult to satisfy the requirement of accuracy. In order to solve this problem, the method of using the method of reconstructing separation with micro electrode resistivity curve and microspheres was proposeed, and a set of suitable for the technical flow transition zone in the oil field of fluvial facies reservoir prediction has been established. Development of X in Daqing oilfield as an example, through the processing method of dimension, the absolute difference and the amplitude difference of homogenization, the process of logging curve reconstruction in the study area was achieved, and through four key link of inversion, amplitude difference reconstruction inversion in the study area was completed. Confirmed by drilling, basing on the amplitude difference seismic reconstruction inversion to predict drilling coincidence rate is higher. Combining with well drilling in development zone and seismic attributes, II sedimentary microfacies of main sedimentary unit of oil in the study area S was realized. Comprehensive studies have shown that, this method is high precision to predict river, and can be used as a effective method for prediction of oilfield transition zone channel.

Amplitude difference； Reconstruction inversion； Channel； Sedimentary facies； Daqing placanticline

1672-6952(2017)05-0031-07

投稿网址：http://journal.lnpu.edu.cn

2016-11-21

2016-12-09

中国石油科技创新基金项目(2016D-5007-0212)。

王龙(1982-)，男，硕士，工程师，从事油藏描述、油田开发方面的研究；E-mail:dqwanglong@petrochina.com.cn。

P631

A

10.3969/j.issn.1672-6952.2017.05.007

(编辑 宋官龙)