測井約束反演技術在建南地區南部儲層預測中的應用

2011-04-26 03:57:20伍寧南陳玉明中石化江漢油田分公司勘探開發研究院湖北潛江433124

長江大學學報(自科版) 2011年4期

伍寧南,陳玉明,劉漪 (中石化江漢油田分公司勘探開發研究院,湖北潛江433124)

隨著油氣勘探難度的日益加大,測井約束反演技術越來越被廣泛地應用于地層巖性油氣藏的預測。測井約束反演是把地震和測井有機地結合起來,充分利用測井縱向分辨率高,地震橫向分辨率高這兩大優點,用已知地質信息和測井資料作為約束條件,推算出高分辨率的地層波阻抗反演剖面,精細描述儲層的平面展布規律。Jason軟件中的約束稀疏脈沖反演以測井資料作為約束條件,以地震解釋層位作為控制,從井點出發,首先完成井旁道反演,再由井旁道開始對所有地震道進行外推內插來完成波阻抗反演[1]。

筆者依據三維地震資料,應用Jason軟件中的約束稀疏脈沖反演方法,結合建南地區長興期地質背景,對建南地區南部長興組生屑灘儲層進行了預測,從而為儲層研究提供參考。

1 區域地質背景

建南地區位于湖北省利川市建南鎮一帶,處于川東褶皺帶石柱復向斜中部。晚二疊世長興期,來自東南方向的古太平洋和西南方向的古特提斯海水廣泛入侵四川海域,除西側的康滇古陸有較輕微的活動外,北邊的馬爾康、摩天嶺、大巴山等古隆均沒于水下,使該區形成廣闊的碳酸鹽臺地[2]。在海西期拉張運動作用下,臺地受到分割,一些地方隆升,另一些地方下陷。在臺地隆升的高部位和臺地邊緣沉積了生物礁、生屑灘,低部位則沉積了硅泥質,其沉積相出現了明顯的分異。建南地區長興組地層處于開闊臺地-臺地邊緣相帶 (見圖1)。研究表明[3],建南地區南部主要發育生屑灘儲層,儲層厚度較薄,橫向變化快,給儲層預測帶來了一定的難度,因此有必要利用測井約束反演對建南地區南部的生屑灘儲層進行預測,尋找有利儲層的分布范圍。

圖1 川東鄂西晚二疊世長興組期沉積相圖

2 反演處理流程

2.1 巖石物性分析

巖石物性分析的目的在于準確的判斷儲層與非儲層的界限值。筆者用建南地區19口井的測井資料,對二疊系長興組的灰巖儲層與非儲層的波阻抗進行了統計分析 (圖2)。從圖2可以看出,長興組灰巖儲層比非儲層阻抗值低得多。

圖2 長興組灰巖儲層和圍巖波阻抗與深度交會圖

2.2 子波提取

子波提取是反演的關鍵步驟,具體過程包括[4]:①用給定的理論子波和聲波測井數據合成地震道,進行初次層位標定,通過標志層的對比確定一個初始的時深關系。②從井旁地震道提取子波,對目的層通過調整時窗范圍以達到子波相位的穩定以及波形的完整。③用從各井井旁道提取的子波制作的合成地震記錄與實際地震道對比 (圖3),將兩者進行最佳匹配,最終確定每一口井的時深關系。

結合該研究需要多井約束反演的應用實際,應求取一個平均子波參與后面的反演計算,這樣有利于合成記錄與地震數據的殘差變小,使得反演結果更加精確。

圖3 JX1井合成地震記錄標定

2.3 建立低頻模型

應用Jason軟件中Earthmodel模塊建立一個由地震坐標描述的地質框架模型,該模型融合了構造、地質、測井資料和初始權重分布信息,其目的是給地震反演提供參考[5]。

從建南地區過JX1井的地震資料出發,以該井的測井曲線和地質分層為依據,進行地震層位的精細解釋,以建立完整的地層格架,使得井和速度數據按照建立的地層格架進行合理的內插,從而產生一個低頻模型 (圖4)。

圖4 低頻波阻抗體剖面圖

2.4 λ值的確定

約束稀疏脈沖反演的結果好壞決定于反射系數的稀疏和合成記錄與原始地震道的殘差大小,而λ值 (迭代次數)的大小就反映了合成記錄與原始地震道匹配程度的好壞[6]。λ值太小會造成反演結果分辨率低且反映剖面細節少;λ值太大會使得噪音增加,有失反演結果的真實性。因此,根據井旁道合成記錄與原始地震道符合的程度來控制λ值的選取。根據實際研究情況,選取λ值為12,從而使合成記錄的信噪比與原始地震道的殘差等均達到最佳值。

3 實例應用

應用約束稀疏脈沖反演方法,對過 JX1井的地震資料進行了波阻抗反演,JX1井在 4141～4152.2m、4189.6～4198.6m處分別鉆遇11.2、9m厚的生屑灘儲層,隨后通過未參加反演計算的JX3井檢驗,JX3井在4718.8～4754m處未鉆遇生屑灘儲層,其反演結果與實鉆情況相符 (見圖5)。該波阻抗反演剖面可以清楚反映長興組儲層的橫向展布變化,據此對整個研究區內的三維地震數據體進行了地震波阻抗反演,并根據巖石物性分析結果,按照長興組儲層波阻抗值的范圍,在波阻抗反演平面圖中圈定建南地區南部長興組有利生屑灘儲層的平面展布范圍 (見圖6)。