模型正演技术在储层预测中的应用<br/>——以春光油田春63井区为例

模型正演技术在储层预测中的应用
——以春光油田春63井区为例

2018-10-23李恒权裴秀秀刘珊禄

石油地质与工程 2018年5期

李恒权，王勇，谢启，裴秀秀，刘珊禄

（中国石化河南油田分公司勘探开发研究院，河南郑州 450006）

1 研究区概况

春光油田构造上隶属于准噶尔盆地西北缘车排子凸起，车排子凸起北邻扎伊尔山，东部与昌吉凹陷相接，南部紧邻四棵树凹陷，整体表现为向东南倾伏的单斜构造，具有双向供烃的有利条件，长期的古隆起是油气运移的有利指向区，具备良好的成藏条件。该区块地层由老至新为石炭系、侏罗系、白垩系、古近系、新近系和第四系[1，2]。

该区主要油藏类型为岩性油藏，其发现主要依靠储层预测，而储层预测所用的方法主要依靠地震振幅属性，即该区沙湾组砂泥岩速度差异较大，砂岩速度小于泥岩速度，当砂体含油气后速度进一步降低，在地震剖面上形成了明显的波谷强振幅，呈现“亮点”特征[3–7]。

随着勘探开发的不断深入，有一定规模的“亮点”油藏已经发现，剩下是规模小、不具备典型“亮点”特征的油藏[8–10]，本文通过对春63井区滚动扩边中利用地震属性遇到的问题开展研究，从地震正演出发，分析问题存在的原因，总结规律，指导下一步井位部署。

2 问题的提出

春光油田在岩性勘探方面，通过细分小层、提高地震资料分辨率等手段取得了较好效果，2014年部署的春63井钻遇4 m油层，初期日产油51 t；随后开发跟进，根据地震振幅属性的“亮点”区域投入开发，部署的春63–1、春63–4H等一批开发井相继取得好的效果；对于地震振幅属性稍弱的区域没有开展井位部署。

随着勘探开发认识的不断深化，认为在“亮点”范围外地震振幅属性稍弱的区域砂体也应该存在，具备滚动扩边的潜力，近年来，针对沙湾组沙一段二砂组1小层（N1S1Ⅱ1）油藏边沿、地震振幅属性相对较弱的区域部署的春 63–8、春 63–9等井获得成功，随后针对弱振幅外扩区域部署的春63–10、春 63–11、春 63–12井也获得成功，试获工业油流；而针对另外的弱振幅条带部署的春164E井却失利了，该井目的层未钻遇砂体（图1）。

同样利用地震振幅属性开展井位部署，部署的位置同样位于地震振幅相对较弱区域，而春164E位置的地震振幅值比春 63–10等井位置的地震振幅值要强。实钻结果表明，春164E却失利了，表象上看，春164E与春63主体区域地震同相轴是不连续的（图2），滚动扩边的春63–12等井与主体区的地震同相轴是连续的（图3），而造成地震属性预测储

图1 春63井区N1S1Ⅱ1小层最小振幅属性

图2 春63–1—春164E联井地震剖面

图3 春63—春63–12联井地震剖面

3 正演模型模拟结果

为了解剖弱振幅属性造成的多解性，从已知井出发，利用实钻井资料，通过地震正演，分析这些弱振幅形成原因，继而探讨地震振幅属性在春光油田储层预测中的应用。

春63井油层4 m为N1S1Ⅱ1小层，上下围岩均为泥岩，砂体上部泥岩厚度11 m，下部泥岩厚度为13 m，是典型的泥包砂结构，该井在N1S1Ⅱ3小层也钻遇一套砂体，砂体厚度6 m，正演中需要速度及密度数据，通过统计周围已钻井的速度及密度，在春63井区N1S1，砂岩速度取值2 650 m/s，密度取值2.25 g/cm3，泥岩速度取值2 800 m/s，密度取值2.3 g/cm3，含油砂体速度取值2 525 m/s，密度取值2.19 g/cm3，为了减少其它因素影响，正演中所选用的子波均为层失利的主要原因尚不明确。春63井旁道提取得到的子波。后文模型中所涉及到的速度及密度取值均采用该套数值，所选取子波为春63井旁道提取得到，在此一并说明。

为了明确春63井的地震响应特征，利用该井的实际资料制作了楔形阻抗模型（图4），通过改变N1S1Ⅱ1小层的厚度正演得到了正演模拟结果（图5），由此可见，砂体顶部对应波谷界面，随着砂体变薄，振幅也变弱，当砂体不存在时，波谷依然存在，但振幅值稍弱，与砂体变薄特征一致。正演模拟可以看出，在储层较薄（1 m）或无储层时，地震响应特征一致，这是造成春63井滚动扩边中有些井失利的原因。楔形模型中有无砂体均存在对应的波谷，但随着厚度变薄对应的振幅值降低。因此，在春63井区针对弱振幅储层预测中要排除无砂体对应的弱振幅的情况。

图4 春63井正演模型

图5 春63井正演模拟结果

4 砂体地震响应特征分析

为了进一步说明春 63井N1S1Ⅱ1小层砂体形成波谷的原因，通过在岩性的控制下方波化声波、密度曲线，继而制作离散合成记录来分析其产生的原因（图6）。

通过离散合成记录来看，N1S1Ⅱ1小层的砂体对应的波谷主要是由于由高波阻抗的泥岩进入到低波阻抗的砂岩引起的，即N1S1Ⅱ1小层的砂体顶面引起的反射特征，受到上部子波旁瓣及砂体底界面的叠加效应，N1S1Ⅱ1小层的砂体对应的合成记录的波谷位置出现了稍微向上的偏移，N1S1Ⅱ1小层砂体的底面对应波峰反射受到旁瓣及其它反射界面的叠加，仍然为波峰，对应的合成记录的波峰位置出现了稍微向下的偏移，N1S1Ⅱ1小层砂体对应的波谷上部的波峰主要是由于相邻的N1S1Ⅱ3小层砂体的底界面引起的。综合来看，N1S1Ⅱ1砂体对应的合成记录，虽受到子波旁瓣及其它反射界面的叠加效应，但仍然表现为强的波谷和波峰的反射，当砂体含油气后，顶底界面的波阻抗差异进一步增大，对应的波峰及波谷振幅值进一步增大，即表现为通常所谓的“亮点”特征。利用这一特征除了预测砂体外，还可以直接用来预测砂体的含油气性。

图6 春63井离散合成记录

5 无砂体地震响应特征分析

以春164E为例（图7），通过在岩性的控制下方波化声波及密度曲线，继而制作离散合成记录，从而分析无砂体情况下地震响应特征。

通过对春164E井分解为多个反射界面可知，无砂体 N1S1Ⅱ1小层对应的波谷弱振幅是 N1S1Ⅱ3小层砂体的下反射界面旁瓣产生的。通过该离散合成记录可知，N1S1Ⅱ1小层对应的虽然是波谷弱振幅，但其下部波谷振幅比上部波谷振幅要弱得多，与有砂体的地震响应特征相反。

通过离散合成记录可知，砂体的存在能够在顶底形成反射界面，虽受到其它反射界面的叠加效应，但在合成记录上仍能有反射特征，特别是含油气或者流体后，上下界面的阻抗差进一步加大，下界面的波峰反映更加明显。因此，在该井区进行储层预测时，要充分考虑反射界面对应的是砂体本身的反射特征还是受子波旁瓣影响形成的弱反射特征。