基于沉积相约束的测井曲线标准化方法及应用

李芦茜

中国石油化工股份有限公司石油物探技术研究院 江苏 南京 211103

1 引言

测井资料中含有丰富的地下信息,是地震反演的重要基础数据,直接影响反演结果的精度。但是由于受到井孔环境、仪器刻度、测量时间、人为操作等因素的影响,造成井间测井能量不均衡,使得测井数据在横向上变化很大,破坏了反演结果的横向连续性。而测井曲线标准化正是校正这种误差的方法。

常见的测井曲线标准化的方法有很多,如直方图法、均值校正法、趋势面法等等,各有利弊。本文根据D区区内地质情况和实际测井资料,选用均值-方差法对测井曲线进行标准化处理。

2 标准层与标准井的选取

常规标准化方法通常选择测井数据相对较全、地质控制因素较好的井作为标准井,选择稳定沉积、分布广泛的泥岩段作为标准层,以标准井泥岩段曲线数据作为标准对其他井曲线进行校正,使工区内所有井标准层泥岩段数据范围、均值趋于一致。但是常规的测井曲线标准化的方法要求在工区内各个井上能够找到处于同一沉积相带、沉积特征和测井响应特征一致的标准层。在实际工作中,经常遇到工区内沉积相带横向变化大,无法找到全区都存在的处于同一沉积相带且沉积稳定的标准层。这就使得常规测井曲线标准化方法使用的范围具有局限性,甚至会带来不符合地质规律的结果,不能满足储层预测的精度。尤其对于砂体横向变化比较大的工区,如果只选用某口井作为标准井,标准化后的测井曲线并不能真实反映地下变化趋势,导致储层预测的结果不理想。

对此,在对工区有比较成熟细致的沉积相带研究结果的基础上,本文直接以砂岩段作为标准层,将不同的井划分在各自的沉积相带内,并且一定程度上量化不同沉积相带中标准井的差异,从而实现以地质认识约束井的校正,进而约束后续反演工作,取得符合地质认识的砂体预测结果。

3 实际资料应用效果

D工区为西北某碎屑岩储层探区,需要通过开展叠后地震反演来研究砂岩储层的空间展布。工区内共收集到35口井的测井数据来参与反演。在建立初始低频模型之后发现,纵波阻抗因为仪器等非地质原因导致横向差异很大,因此需要进行测井曲线标准化。

目的层底部砂岩段是本区的主要产层。在前期的沉积相研究中已经划分了该层段的沉积相带平面分布,如图1所示。图中所示区域分别为三角洲平原沉积,河口砂坝和三角洲前缘的沉积。在此基础之上,选定底部砂岩层段作为该区标准层。根据沉积相分析,将平面内所有的井分成三组,分别选取其中砂岩测井响应较好的A、B、C三口井作为标准井。

图1 标准层沉积相图

以井上砂体发育情况为依据,由于不同相带泥质含量所引起的速度的合理变化,A 井所在的河口砂坝相带内标准层砂体的声波最高(相应的纵波阻抗最低),B井所在的三角洲前缘相带内标准层砂体的声波次之、C井所在的三角洲平原相带内标准层声波最低(相应的纵波阻抗最高)。以各相带内标准层段的纵波阻抗统计,河口砂坝相带波阻抗峰值平均为10500g/cm3·m/s,三角洲前缘相带内波阻抗峰值平均为11000,三角洲平原相带波阻抗峰值平均为11800g/cm3·m/s。在确定不同相带之间纵波阻抗值的合理差异量之后,将A、B、C 三口井标准层段纵波阻抗分布直方图分别与上述标准进行对比,其峰值的差值则为校正量。图2所示为标准井标准化前后纵波阻抗直方图对比,可以看到标准化之后相带差异校正到合理的差异范围。

图2 标准井标准化前后纵波阻抗直方图对比,(a)标准化前；(b)标准化后(从左到右分别为标准井A、B、C)

接下来,分别在三个亚相中,以A、B、C 三口井为标准井,应用均值-方差法对剩余井曲线进行标准化。以图3所示三角洲前缘亚相中的井为例,在标准井与部分目标井的纵波阻抗分布直方图中可以看到,(a)表示在标准化之前,测井数据所在位置不同,分布差异很大,说明其均值和方差皆存在明显误差。而(b)则是经过横向能量标准化处理之后,井曲线具有相同的基线,数据分布范围基本一致。

图3 标准化前后纵波阻抗直方图对比,(a)标准化前；(b)标准化后

经过测井曲线标准化后再完成后续反演流程。从建立的低频模型上看,横向变化更加均衡,去除之前井周围阻抗整体偏高或偏低的异常。工区纵波阻抗目的层切片如图4所示,反演结果质量有了明显的改观,地层参数在横向上变化更加自然,与实际岩层变化规律更加吻合,进一步证实方法的有效性。

图4 目的层反演结果

4 结论

本文结合实际工区,提出了一种基于沉积相约束的测井曲线标准化方法,该方法可以用于工区内有多个沉积相、且对目的层砂体有一定地质认识的工区进行更有效的测井曲线标准化。通过直接将目的层砂体作为标准层,采用均值-方差法对工区内的测井曲线分相带进行标准化,合理保持相带间的差异下进行测井曲线标准化,消除纵向非地质因素误差,为地震反演提供可靠的测井数据。