多层砂岩油藏储层井震联合精细表征

2019-01-03于雪峰

资源信息与工程 2019年1期

于雪峰

(长江大学地球科学学院，湖北武汉 434023)

1 前言

辽河盆地二次三维地震之前(2000年前)，在主要构造区域完成地震采集1.62万平方公里，突出表现在多次部署、不同年度施工、不同采集方法、不同施工队伍、不同地质要求，加之复杂的地震地质条件，一次三维地震勘探未能很好地满足勘探开发的需要。随着勘探开发的不断深入，通过应用高精度三维地震采集技术，提高原始资料品质。在2001年后，二次地震采集36个区块7 679 km2，采集工作在充分总结前期参数设置的基础上，结合油藏特征和地质目的针对性改进观测系统，优化检波器组合，加大覆盖次数，缩小CMP面元。

通过多项面向开发储层的精细处理新技术，噪、综合静校正、一致性处理等，叠前时间偏移剖面分辨率明显提高，主频由25 Hz提高至35 Hz，频宽由55～80 Hz扩展到5～100 Hz。新地震剖面复合波减少，地震反射连续，同相轴错断清楚，为后续精细构造解析和储层非均质性研究提供了可靠的资料。

2 井震联合地层等时对比，有效夯实油藏研究基础

基于测/录井、岩心资料、高精度三维地震，以及生产测试资料，以多级次的沉积旋回(或基准面旋回)为参照面，建立高精度时间地层对比格架，由过去“砂对砂、泥对泥”的简单地层岩性对比，向等时格架基础上的层序地层学分析转变，有效保证了对地下地质体认识的精度与深度。

2.1 基于油藏沉积体系特征，建立等时层序地层格架

为解决地层对比不等时和精度低的难题，以陆相层序地层学原理为指导，建立曙三区杜家台油层沉积控制下的层序地层发育模式。

2.1.1 Ⅲ油组底部发育“填平补齐”地层模式

杜家台油层内部分为杜Ⅰ—Ⅲ三个油组，受沉积影响与下伏高升油层不整合接触，沉积早期由于古地形凹凸不平导致地层差异性沉积，在地形低洼地区沉积厚度大，在地形凸起地区沉积厚度薄或者发生过路沉积，地层沉积整体表现为“填平补齐”模式。地震剖面上，“填平补齐”主要表现为地震同相轴数目的增加和频率的降低。研究区西南部位同相轴的数目明显多于中部，表明地层在西南区相对齐全，向东北逐渐缺失。

2.1.2 Ⅱ油组底部快速湖退控制砂体上超

杜家台Ⅱ油组沉积前，仍然存在古地形的差异。杜Ⅲ油组沉积晚期，湖泛形成了稳定分布的笔架泥岩，在笔架泥岩沉积之后，发育一期快速的湖退，之后的四级层序缓慢湖进和南西、北东方向的物源供给导致了工区北部杜Ⅱ油组底部表现为两个方向向中间超覆，小层数向上超方向减少，形成“组超层变”的沉积地层格架。南西方向物源影响较大，北东方向物源影响较小。

地震剖面上的“上超”主要表现为地震同相轴数目的减少。工区之外靠近物源方向Ⅱ油组底部同相轴超覆明显，工区内表现为在局部井区附近杜Ⅱ油组地层厚度明显减薄，形成局部上超尖灭带，依次地震同相轴数目减少，隐约可见超覆于杜Ⅲ油组之上。如在曙3-5-03井缺失Ⅱ11小层，在曙3-7-504井缺失Ⅱ9-10小层，形成“组超层变”的沉积特征。

2.1.3 I油组地层存在沉降幅度的差异

这种地层发育模式是在沉降幅度大的地区，沉积地层相对较厚；反之，沉降幅度小的地区，沉积地层相对较薄。杜I油组沉积前，地形已相对平缓，但同沉积隆起的作用使得隆起部位杜I油组地层等比例减薄。基于“模式指导、层次约束、多重控制、细化研究”，通过旋回及其组合、地层过程-响应分析、高级次层序控制和地震、测井、岩心资料综合对比等技术手段，进一步开展研究区600余口井不同级次旋回单元精细对比。在三级层序内部，结合不同规模进积-退积转换面(即湖泛面)，将杜家台油层分为5个中期、11个短期、29个超短期基准面旋回层序。

2.2 动静信息综合应用，确保地层精细对比可靠性

曙三区杜家台油层划分与对比工作可概括为“一断、二剥、三统一”三个特征。“一断”是指未通过井震结合开展地层对比时，把地层向盆地边缘变薄的趋势归结为断层的作用，由此在局部井区划出了一系列断层。“二剥”是指随着注水开发中出现矛盾，地层对比工作逐步深入，认为在Ⅲ油组底部发育“填平补齐”地层模式，导致地层差异性沉积，修改了以断层处理地层减薄和缺失的方案。“三统一”是指用动态资料控制储层细分对比模型的建立，达到地震剖面解释、钻井地层对比和生产动态资料分析三者的统一。以骨干剖面为基准进行联络剖面井震联合对比，不断修改分层和断点位置，最终完成所有纵横剖面的闭合，认为局部井区“组超层变”的沉积特征和I油组差异沉降是导致地层减薄的主要原因，确保了整个杜家台油层对比的统一性。通过重建杜家台油层地层层序格架，减少了大批断点，改变了对工区构造破碎的认识，构造模式经修改变为相对整装。

3 逐层精细构造解析，搞清主力油层顶面构造形态

3.1 目标层段界面精细标定，保证地震层位和钻井分层统一

层位精细标定是指在大构造层位标定的基础上对其内部砂组(或油层顶面)的标定，是逐层精细构造解释的基础。在确定、闭合了三维地震剖面大的地质层位界限的基础上，按区域、断层两侧位置选择制作合成记录，将井的小层分层结果，即每个油层的顶界(或底界)位置在地震剖面上确定下来，找出它们与地震反射波的一一对应关系，保证地震解释层位和钻井分层的统一，以提高对油层的认知程度。

3.2 井震结合解释断层，提升构造研究精度

3.2.1 多测线交互解释，确保层位闭合

利用主测线、联络线多剖面、多窗口交互解释，用任意线在任一断块内选取似“口”字型闭合剖面检查解释方案。断层在常规地震剖面上主要识别标志为：断层两侧同相轴发生错断，但反射波特征清楚，波组或波系之间关系稳定；反射波同相轴数目突然增减或消失，波组间隔突然变化，表现为下降盘同相轴数据逐渐增多，地层增厚，上升盘同相轴数目突然减少，地层减薄；反射波同相轴形状突变，反射零乱并出现空白反射。

3.2.2 利用三维构造建模，空间上检验断点的归属和断层的闭合

利用密井网断点资料，通过三维空间显示断点与断层面空间配置关系，初步判定断点的归属，再通过二维平面显示井位、断点、断层面，综合判断断层延伸范围，进一步校验断点的归属，实现断点的最优组合。

3.3 井震约束构造成图，为后期精细调整提供依据

将井点构造信息和井间地震构造信息有机结合，用地震层位约束克里金内插法进行构造编图。构造图既忠实于井点深度数据，井间又符合于地震层位的横向变化趋势，避免了速度不准带来的假构造。在锦99块仅据钻井分层编制的顶面构造图上，深度平均误差1.1 m，误差大于5 m 的井有14口，而在井震结合编制的顶面构造图上，深度平均误差0.65 m，误差大于5 m 的井有5口，构造编图的精度明显提高。在此基础上，将小层及单砂体分层数据进行精确的校正，然后提取单井砂体顶底面深度数据，在砂体尖灭线范围内，以小层构造模型做趋势约束，据井点海拔深度插值生成砂体顶底面微构造图，实现了由小层微构造图向目标砂体精细描述的转变。

4 目标砂体综合描述，显著提升储层表征精度

对于碎屑岩砂泥岩储层，薄层调谐现象和储层横向多变导致地震波振幅、频率、相位等发生变化。这种变化与互层组中的单层厚度、层速度、密度及层间的组合关系等因素有关，使得地震波波场特征变化更为复杂。采用地震拓频、储层反演、地震沉积学等方法，通过有依据地赋予地震属性以鲜活的沉积学意义，使得沉积构型与地震属性相实现有效对应，刻画不同沉积砂体展布，预测符合率明显提高。

4.1 窄薄砂体的地震资料拓频，进一步提高单砂体预测吻合率

窄、薄储层主要指“泥包砂”型薄互层和窄小河道砂体，砂体厚度一般小于2 m，砂体宽度小于200 m，以往对这类窄、薄储层预测的符合率普遍较低。窄、薄储层地震主频低，厚度与现有地震资料的纵向分辨能力相比不在一个数量级上，因此用常规井震资料相结合方法研究薄储层是一项高难度的课题。通过长期开发实践，提出“有响应、可辨识”研究思路，突破地震分辨率约束，有效识别薄层油藏空间展布特征。其主要原理是在频率域通过调谐振幅或相位来研究储层横向变化规律，利用不同频率对不同尺度地质体之间存在不同的响应特征认识地质体，使地震解释可得到高于常规地震主频所对应的 1/4 波长的时间分辨率结果，从而进行砂体解释。在茨80井区沿主要目的层选取60～100 ms时窗进行地震分频信息处理，分别求取不同频段振幅调谐体切片数据。结果表明，与常规时间域振幅、相位信息切片相比，目的层频率调谐体切片在刻画地质体横向变化、展现沉积特征方面效果更佳，实现了河道砂体的有效刻画。

4.2 利用测井约束反演等地震属性描述储层展布特征

开发地震技术与精细油层对比结合，利用测井地质资料丰富的高频信息和完整的低频成分，补充地震有限带宽的不足，并作为约束条件进行测井约束波阻抗反演，在高精度三维反演数据体上对主力油砂体逐个进行标定和追踪解释，编制出各主力油层砂体等厚图，就能描述储层的平面展布和厚度变化规律，克服研究中井资料的不足，进一步提高井间地质研究可信度，为后期调整挖潜提供依据。

海1块东三段应用重构声波曲线技术使目的层分辨率得到显著提高，其反演剖面能更好地突显储层，使储层与围岩的差异更明显，能分辨5 m以上的砂体。同时，通过波阻抗反演结果与沉积分布对比发现，反演波阻抗与沉积体系分布基本一致，符合地震横向趋势，有利相带表现为波阻抗高值。

将敏感测井曲线按照地质统计学理论进行特征曲线反演，生成敏感曲线数据体，综合利用岩性数据、测井解释数据将敏感曲线数据体转换成岩性数据体，并将砂岩三维空间成像，开展储层预测。预测结果可有效反映目的层段波阻抗的纵、横向变化，并与地震反射资料保持了良好的对应关系，定量解决该区东三段主力储层的空间分布。