波形指示反演对岩性油藏边界识别的指导作用

2023-08-04刘南董明夷晓伟田腾飞

石化技术 2023年7期

刘南董明夷晓伟田腾飞

中海石油（中国）有限公司深圳分公司研究院广东深圳 518000

随着南海东部珠江口盆地油田勘探开发工作的深入，储层预测研究[1]难度逐渐增大，工作中所面对的储层越来越复杂，主要的研究目标逐渐转向薄层、砂体横向变化快、非均质性强的储层，这对储层预测工作的精度提出了更高的要求。储层预测技术的关键技术之一是地震反演，地震反演充分融合了测井资料的低频、高频信息和地震资料横向连续分布的特点，适用于油田开发阶段对油气藏及单个河道砂体的精细描述[2-5]。

1 地震波形指示反演方法原理

1.1 基本方法原理

地震波形往往具有岩性组合、沉积环境变化的意义，波形的垂向变化，往往代表了储层垂向岩性组合样式，横向变化反应了沉积相的变化。它将地质统计学反演进行了改进，赋予了反演“相控”的内涵。波形指示反演充分利用波形的横向变化来反映储层空间的相变特征，体现了相控的思想，是一种井震结合高频模拟方法，反演结果从完全随机到逐步确定，同时对井位分布要求较低，大大提高了储层反演的精度和适用性。

图1 变差函数优选统计样本示意

基于贝叶斯理论，优选空间距离近、相似性高的井作为样本井搭建初始模型，如果2口井的波形相似，则表明两者的沉积环境是相似的。而测井资料的宽频特征具有高、低频段数据的特点，增强了反演结果低频段的确定性，限定了高频段范围，降低了反演的随机性，实现了波形约束下的横向储层预测，并确保反演阻抗特征与地震波形特征一致，从而使反演成果具有了“相控”的含义，平面分布与沉积展布规律更接近。理论公式为：

式中，Z(xi)为已知的优选样本点值，λi为第i个已知样本点对未知样本点的权重，n为优选样本点的个数，Z(x0) 为待求取的未知点值。

2 应用实例

2.1 储层地质特征

研究区为南海东部珠江口盆地H油田，油田面积约 50km2，主力油层L层属于三角洲前缘亚相，其沉积微相主要类型为水下分流河道、分流间湾以及河口坝。主力油层L的厚度一般在3～20m，埋深约2550 m。该油层可划分为三套砂体；由于三角洲向东沙隆起进积，使得三期砂体在纵向呈进积叠加样式。在L油田含油范围内主要发育两期砂体，下部砂体具典型正韵律特征，为水下分流河道沉积，上部砂体往1#井附近开始出现典型反韵律特征，为河口坝沉积特征，储层岩性为粉砂至粗砂，分选磨圆中等，单砂体厚度一般在2～5 m左右，平均渗透率480.5mD，平均孔隙度约19.8%；整体物性相对较好，但存在储层非均质性强，夹层横向展布不稳定，局部发育且不连续的问题。

2.2 储层岩石物理特征

该区地震资料主频35 Hz左右，生产井、评价井约30口，但大多数井缺乏声波和密度曲线，能够用作反演及岩石物理分析的井仅5口。从岩石物理敏感参数分析直方图表明，砂泥岩阻抗叠置范围较大，不能够有效区分岩性，而自然伽马对砂泥岩的区分能力较强，因此本文选择将自然伽马作为反演对象，将声波作为低频基本曲线，将自然伽玛作为高频曲线，将两个曲线进行拟合，在频率域合并得到重构特征曲线，基于新创造的声波时差曲线进行了纵波阻抗交汇分析，重构后的声波阻抗对岩性的区分能力得到明显改善（图1）。

图1 H油田L层重构前后阻抗交汇直方图

2.3 地震波形指示反演效果分析

为了更好地验证地震波形指示反演的预测效果，本次研究同时开展了叠后稀疏脉冲反演，对两套反演成果剖面，实钻井砂体厚度吻合率进行对比分析。图2是验证井23P的连井对比剖面，该井位为H油田综合调整阶段实施的一口领眼井。对比两种反演方法，波形指示反演预测的L层低阻抗砂体条带特征更明显，横向延伸范围更广，纵向呈现透镜状的特征，预测23P井存在2m左右的有效砂体，然而常规稀疏脉冲阻抗反演预测低阻抗砂体连续性较差，尖灭特征较为突兀，横向砂体展布范围小。

图2 H油田验证井与反演结果对比

利用储层阻抗〈门槛值8500×103g/cm3×m/s 的储层敏感参数分析结果，对主力油层L层的砂体进行了雕刻，从基于波形指示反演砂体雕刻平面图上可以看出基于波形指示反演的砂体展布范围更广，对薄层砂体的识别效果更好。在油田西南侧，23P井实施并钻遇1.5m砂体，更佐证了波形指示反演在薄层砂体预测方面的优势。