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叠前反演追踪砂体技术的应用_以平湖油气田花港组为例

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反演 追踪 技术 应用 平湖 油气田 花港组
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叠 前反演追踪砂体技术的应用———以平湖油气田花港组为例王 伟 ,张 欣 ,崔晓朵 ,张孝珍(中国石化胜利油田分公司地质科学研究院 )摘 要 :平湖油气田是一个受构造和岩性共同控制 、边底水活跃的中型油气田 ,主要含油层系为古近系花港组 。 目前油田已经进入开发后期 ,含水达 97%,采出程度达 40%。 为确定该区剩余油分布 ,文中利用叠前反演储层预测技术 ,优选了泊松比 、拉梅系数等参数 ,由构造解释 、储层反演 、砂体追踪入手 ,进一步落实了各小层砂体的构造特征 、平面分布 、相互接触关系 ,从而为油田的稳产提供了有力的支撑 。关键词 :叠前反演 ;储层预测 ;泊松比 ;平湖油气田中图分类号 :3 文献标识码 :40 东海大陆架上 ,西距舟山群岛定海 260 积240 深 84~94 m。 构造上位于东海陆架盆地浙东凹陷保俶斜坡平湖断裂带 ,西邻海礁凸起 。 开发层系为古近系渐新统花港组和始新统平湖组 ,属三角洲前缘 —潮汐水道沉积 。 截至目前 ,平湖油气田共有生产井 10 口 ,平湖组油藏累计产油 04水 97%,采出程度 40%,油田进入高含水开发后期 。 确定砂体展布特征是进一步提高采收率 、确定剩余油分布的基础 ,对降低开发风险 、提高开发井部署成功率具有重要作用 。1 叠前反演方法和参数优选地震数据反演是目前储层预测的主要手段之一[1叠前弹性波阻抗反演能充分利用不同炮检距道集数据及横波 、纵波 、密度等测井资料 ,联合反演出与岩性 、含油气性相关的多种弹性参数 ,综合判别储层物性及含油气性 。 由于叠前预测技术充分利用了道集资料中用以识别地层流体和岩性的 所以 ,其能够有效降低叠后储层预测的多解性[5且进行多参数分析的结果可信度较叠后声阻抗反演有很大提高 ,并有利于砂体展布的追踪 。 目前 ,叠前预测技术已成为岩性油气藏储层预测技术的重要发展方向之一 。1. 1 原理弹性波阻抗反演是叠前地震反演的重要方法之一 ,其基于流体置换模型技术 ,应用地下岩层和流体的各种纵波弹性参量 ,来反演井中横波速度 。在复杂构造框架和多种储层沉积模式的约束下 ,采用地震分形插值技术可建立保留复杂构造和地层沉积学特征的弹性波阻抗模型[4 该模型可以使反演结果更符合研究区的构造 、沉积和异常体特征 。叠前地震弹性参数反演的关键技术包括 :基于流体替换模型的井中横波速度反演 ,与偏移距有关的子波反演 ,复杂地质构造情况下的弹性阻抗建模 ,纵横波阻抗 、泊松比 、拉梅系数和剪切模量反演 。 地震反射振幅不仅与分界面两侧介质的地震弹性参数有关 ,而且随入射角改变而变化 。传统的 岩石物理分析是通过提取和分析纵横波速度的异常变化 ,来确定孔隙流体和岩性的变化 。 研究表明[1直接考虑泊松比 、拉梅系数和岩石剪切模量 ,比采用地震波速度能更好地反映岩石的物理特征 。 地震的纵波速度与含孔隙流体岩石特征的关系是靠体变模量 K 联系的 ,体变模量 ,但因二者均包含剪切模型量 μ 而减弱了 λ的敏感性 。 为了克服该问题 ,在反演中引入了阻抗参数[7具体为2010 年 12 月岩 性 油 气 藏2 卷 增刊文章编号 :1673010)增刊 2010回日期 :2010王伟 ,1981 年生 ,男 ,硕士 ,工程师 ,主要从事地质研究和油气藏勘探开发工作 。地址 :(257015)山东省东营市聊城路胜利油田地质院海外研究中心 。 电话 :(0546)8715915。 油 气 藏 2010 年岩 性 油 气 藏 年岩 性 油 气 藏 年岩 性 油 气 藏 年岩 性 油 气 藏 年岩 性 油 气 藏 年岩 性 油 气 藏 年岩 性 油 气 藏 年岩 性 油 气 藏 年岩 性 油 气 藏 年岩 性 油 气 藏 年岩 性 油 气 藏 年岩 性 油 气 藏 年岩 性 油 气 藏岩 性 油 气 藏 年岩 性 油 气 藏 年岩 性 油 气 藏 年岩 性 油 气 藏 年岩 性 油 气 藏 年岩 性 油 气 藏 年岩 性 油 气 藏 年岩 性 油 气 藏岩 性 油 气 藏 年岩 性 油 气 藏 年岩 性 油 气 藏 年岩 性 油 气 藏 年岩 性 油 气 藏 年岩 性 油 气 藏 年岩 性 油 气 藏 年岩 性 油 气 藏 年岩 性 油 气 藏 年岩 性 油 气 藏 年岩 性 油 气 藏 年岩 性 油 气 藏 年岩 性 油 气 藏 年岩 性 油 气 藏岩 性 油 气 藏 年岩 性 油 气 藏 年岩 性 油 气 藏 年岩 性 油 气 藏 年岩 性 油 气 藏 年岩 性 油 气 藏 年岩 性 油 气 藏 年岩 性 油 气 藏岩 性 油 气 藏 年岩 性 油 气 藏 年岩 性 油 气 藏 年岩 性 油 气 藏 年岩 性 油 气 藏)2=(λ+2μ)×ρ (1))2=μ×ρ (2)式中 :纵波波阻抗 ;横波波阻抗 ,均为无量纲 ;m/s;m/s;ρ 为岩石密度 ,g/ 为拉梅系数 ,μ 为剪切模量 ,均为无量纲 。通过叠前地震资料反演可得到纵横波波阻抗 ,再通过如下变换 ,可以得到拉梅系数和岩石密度的乘积剖面以及剪切模量和岩石密度的乘积剖面 ,即λρ 和 μρ。λ=3)μ=4)λρ=)μρ=)σ=λ2(λ+μ)=vs/1-(vs/=I/1-(I)2(7)式 (7)表明 ,泊松比 σ 对流体检测因子拉梅系数 λ 较敏感 ,是一个较好的流体检测弹性参数 。不同参数所反应的岩石或流体性质有差异 ,但由于各参数之间都存在一定关联 ,因此 ,在叠前反演中应综合各种参数 ,利用钻 、测井资料对反演结果进行验证 、对比 ,得出最优参数并用于储层预测 ,从而可以最大限度地减少预测的多解性 。1. 2 反演过程和参数优选首先利用关键井进行子波提取和层位标定 (图1)。 层位标定只选取入射角道集中的一个入射角数据 (一般取入射角最小的道 ,若信号质量不佳 ,也可选其它入射角 ,但必须保证所有入射角数据都有相同的时 。纵 、横波的反演应选取测井 、测试等地质资料较为完整的井 ,取得目标参数进行弹性波阻抗反演并提取子波 。 子波提取须针对特定入射角道集分别选取 ,并结合测井曲线特征进行相应调整 。 弹性波阻抗反演实质上是传统 析和叠后波阻抗反演的结合 。 利用弹性阻抗反演的结果可提取研究所需的各种弹性参数 (图 2)。通过对叠前地震资料 性的提取可生成反演数据体 ,并提取各种弹性参数[11 由于每种参数所反映的地震属性不同 ,导致最终的反演数据体有差异 。 这样就需要结合钻 、测井的地质认识来落实砂体分布同反演数据体的吻合程度 ,筛选出符合已知地质认识的最佳参数和反演结果 。在实际工作中 ,用于反演模型的约束井资料越多 ,反演结果与现有地质认识吻合越好 ,但用于验证反演结果的资料也越少 ,从而增加了无井区域预图 1 合成记录图1 H4 平湖油气田花港组各弹性参数沿层切片2 of il 071合成记录 速度 /(m·553密度 /(g·2 卷 增刊第 卷 增刊第 卷 增刊第 卷 增刊第 卷 增刊第 卷 增刊第 卷 增刊第 卷 增刊第 卷 增刊第 卷 增刊第 卷 增刊第 卷 增刊第 卷 增刊第 卷 增刊第 卷 增刊第 卷 增刊第 卷 增刊第 卷 增刊第 卷 增刊第 卷 增刊第 卷 增刊第 卷 增刊第 卷 增刊第 卷 增刊第 卷 增刊第 卷 增刊第 卷 增刊第 卷 增刊第 卷 增刊第 卷 增刊第 卷 增刊第 卷 增刊第 卷 增刊第 卷 增刊第 卷 增刊第 卷 增刊第 卷 增刊第 卷 增刊第 卷 增刊第 卷 增刊第 卷 增刊第 卷 增刊第 卷 增刊第 卷 增刊第 卷 增刊第 卷 增刊第 卷 增刊第 卷 增刊第 卷 增刊第 卷 增刊第 卷 增刊第 卷 增刊图 3 3 63叠前反演追踪砂体技术的应用测结果的不确定性 。 因此 ,为了优选反演参数 ,尽量采用较少的井资料作为储层反演的约束条件 ,依靠关键井和弹性参数的地震响应反演储层特征 ;然后利用剩余钻 、测井资料验证 、优选模型参数 ;最终选取吻合度最高的参数进行无井区储层预测 。 这样不仅可以使反演结果精确 、客观 、符合实际地层反射特征 ,还增加了有井区域储层的可验证性和无井区域储层预测的可靠性 。 由于减少了已钻井资料的约束 ,较多的井资料可以用来验证特定弹性参数的有效性 ,最终优选出符合实际结果的预测模型 。 这使无井区域储层展布规律和特征的多解性与不确定性大大降低 ,从而提高了反演结果的准确性 。 结合测井资料和地质认识 ,可以利用反演模型进行薄层砂体的精细追踪描述 。 研究表明 ,泊松比数据体(拉梅系数数据体 (P 波波阻抗数据体 (S 波波阻抗数据体 (剪切模量数据体 (储层属性较敏感 ,尤其是前二者 (图 2)。2 应用实例通过对比 ,叠前处理的地震属性明显优于叠后处理的资料 ,笔者仅以放鹤亭构造平湖组 含油面积为 2.5 层厚度约 15 m,为受断层控制的构造 从构造上看 ,砂层组东部略高 ,整体起伏不大 ,沿断层上升盘形成若干鼻翼构造 ,为油气富集区 。 砂层组厚度受构造控制 ,西部薄 、东部厚 ,整个 0~60 m,但油层主要位于顶部 20 m 范围内 ,下部为大套水砂 。 由于同生断层活跃 ,湖盆缓慢抬升导致区域斜坡带三角洲沉积发育 ,进而导致三角洲砂体多期叠置 、平面分布广泛 、厚度很大 。 随着水体变浅 ,构造背景逐渐成型 ,在临近断层的鼻状构造带上形成多期滩坝 ,滩坝砂彼此的连通性较差 ,平面分布各异 。但分布连续性有限 ,受构造条件约束 ,边部或局部砂体界限不明显 ,一直制约着剩余油描述的精确性 。 叠前反演技术采用的泊松比和拉梅系数等参数能细致描述属性并进行对比 (图 2),并根据井资料的多少调整优化解释成果 。 这在一定程度上提高了砂体识别的精度 ,能对更小级别的单砂体进行描述和追踪 ,使得反演后的地质体在纵向上和平面上都能得到精细 、准确的刻画 。在研究中选取了 2 口井作为反演约束条件 ,井作为检验井来验证结果 。 由于泊松比和拉梅系数反映流体性质 ,利用这 2 种参数反演的解释结果同实钻资料的吻合度最高 (图 2、图 3),62砂体叠后反演10 20 30 40 50 60 70 14080 90 100 110 120 130 150 160 170时间/6 70 190 210 39037035033031029027025023071岩 性 油 气 藏 2010 年岩 性 油 气 藏 年岩 性 油 气 藏 年岩 性 油 气 藏 年岩 性 油 气 藏 年岩 性 油 气 藏 年岩 性 油 气 藏 年岩 性 油 气 藏 年岩 性 油 气 藏 年岩 性 油 气 藏 年岩 性 油 气 藏 年岩 性 油 气 藏 年岩 性 油 气 藏 年岩 性 油 气 藏岩 性 油 气 藏 年岩 性 油 气 藏 年岩 性 油 气 藏 年岩 性 油 气 藏 年岩 性 油 气 藏 年岩 性 油 气 藏 年岩 性 油 气 藏 年岩 性 油 气 藏岩 性 油 气 藏 年岩 性 油 气 藏 年岩 性 油 气 藏 年岩 性 油 气 藏 年岩 性 油 气 藏 年岩 性 油 气 藏 年岩 性 油 气 藏 年岩 性 油 气 藏 年岩 性 油 气 藏 年岩 性 油 气 藏 年岩 性 油 气 藏 年岩 性 油 气 藏 年岩 性 油 气 藏 年岩 性 油 气 藏岩 性 油 气 藏 年岩 性 油 气 藏 年岩 性 油 气 藏 年岩 性 油 气 藏 年岩 性 油 气 藏 年岩 性 油 气 藏 年岩 性 油 气 藏 年岩 性 油 气 藏岩 性 油 气 藏 年岩 性 油 气 藏 年岩 性 油 气 藏 年岩 性 油 气 藏 年岩 性 油 气 藏动态资料 。 从反演剖面上看 ,叠前资料对 不仅可以描述砂体的顶底边界和展布范围 ,还能反映出砂体顶部孤立滩坝砂之间的强烈非均质性和下部三角洲沉积的侧积沉积特征 ,符合地质认识 。 从平面展布上来看 ,以该最优属性剖面为依据 ,通过参考沿层切片来描述砂体边界 (图 2),也能够精细刻画出顶部滩坝砂叠合区域之外的泥岩楔形体和底部三角洲侧积体的展布范围 (图 4)。运移通道是油气聚集的关键因素之一 。 就 断层是油气运聚的主要甚至是唯一通道 ,因为在 孤立 、未与断层连接的砂体中均未发现油藏 。 油气沿断裂向上运移 ,首先进入连通断层的三角洲前缘砂体 ,由于砂体连片性好 ,油气可以运移至距离断层较远的砂体中 ;随后在水和浮力的作用下 ,慢慢进入上部相对独立的滩坝砂体中 ,并逐渐达到统一的油水边界 。 随着开发的持续 ,下部连通的油水界面发生变化 ,孤立砂体内的油在不同开发井的动用下产生差异 ,形成复杂的油水关系 ,油水边界不统一 ,从而在开发中表现出强烈的平面分带和非均质性 。 确定砂体在平面和纵向上的展布特征和发育模式是后期开发剩余油的关键 ,叠前反演技术的综合应用无疑为此提供了有力的支撑 。3 结论(1) 叠前反演利用与岩性 、含油气性相关的多种参数综合判别储层物性及含油气性 ,能够有效降低叠后储层预测的多解性 ,提高储层预测精度 。(2) 实践表明 ,由于泊松比和拉梅系数数据体均对流体性质敏感 ,对于厚层 、非均质性较强 、油水关系复杂的 砂体追踪的精确度较高 。(3) 应用叠前资料描述 纵向上能反映出砂体顶部孤立滩坝砂之间的强烈非均质性和下部三角洲沉积的侧积沉积特征 ,符合地质认识 ;平面上能反映出顶部滩坝砂叠合区域之外的泥岩楔形体和底部三角洲侧积体的展布范围 ,使得砂体平面展布特征得到精细准确的刻画 。(4) 由于特殊的沉积背景 ,叠前反演技术的综合应用为确定砂体在平面上 、纵向上的展布特征和发育模式及后期剩余油的开发提供了有力支撑 。参考文献 :[1] 王大兴 ,于波 ,张盟勃 ,等 J]2008,20(1):952] 曹孟起 ,王九拴 ,邵林海 J]2006,41(3):3233] 文钢锋 ,王智 ,韩军 ,等 J]2009,21(1):944] 王红旗 ,鲁烈琴 ,刘文卿 ,等 J]2004,25(5):4985] 王伟 ]2009,31(3):1676] 王伟 ,张世奇 ,纪友亮 J]2007,14(1):167] 袁志云 ,孔令洪 ,王成林 J]2009,(1):148] 杨占龙 ,张正刚 ,陈启林 ,等 J]2007,19(4):579] 傅宁 ,李友川 ,刘东 ,等 J]2005,32(5):3210] 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