水下分流河道砂體地震儲層預測及在水平井實施中的應用

高 磊，明 君，夏同星，蔡越釬，張建民，袁 東

（中海石油（中國）天津分公司渤海油田勘探開發研究院，天津塘沽 300452）

水下分流河道砂體地震儲層預測及在水平井實施中的應用

高 磊，明 君，夏同星，蔡越釬，張建民，袁 東

（中海石油（中國）天津分公司渤海油田勘探開發研究院，天津塘沽 300452）

B油田主要油藏類型為在復雜斷塊、斷鼻構造背景下形成的巖性、構造-巖性油氣藏，儲層發育程度低，以水下分流河道砂體為主要儲層類型，單砂體厚度薄，儲層橫向變化快，砂體疊合程度差，縱向上油氣水關系復雜。針對上述開發難點，在精細層位標定的基礎上，采用稀疏脈沖反演方法和屬性綜合分析技術進行儲層預測，采用地震地質相結合進行綜合分析的思路，結合測井相、沉積相、地震響應分析結果，將砂體的地球物理響應特征與地質認識相結合，正確認識水下分流河道砂體地震響應與地質模式的關系，成功的指導了水下分流河道砂體的水平井部署實施，取得了較好的應用效果。

水下分流河道；地球物理響應；地質模式；儲層預測；水平井

B油田位于渤海南部海域，為發育于黃河口凹陷西北洼、渤南低凸起西段南界大斷層下降盤的一個復雜斷塊。勘探研究表明，B油田為復雜河流相油田，主要含油氣儲層位于明化鎮組下段，主力含油氣砂體為淺水三角洲前緣沉積背景下的水下分流河道砂體，主要油藏類型為在復雜的斷塊、斷鼻構造背景下形成的巖性、構造-巖性油氣藏。B油田共部署16口開發井，其中水平井11口，占油田總井數的70%，因此，水平井的順利實施是該油田高效開發的保證。在水下分流河道砂體上實現水平井的優化部署實施面臨的主要問題包括：①構造幅度低，如何準確把握速度的橫向變化，準確預測儲層頂底面深度；②儲層發育程度低，單砂體厚度薄，儲層橫向變化快，如何尋找優質儲層進行井位部署；③河道砂體面積小，如何解決水平井在窄河道砂體的邊部著陸的問題。

為解決上述水下分流河道砂體水平井部署面臨的問題，以精細層位標定為基礎，準確把握區域速度的橫向變化規律；以稀疏脈沖反演方法預測河道砂體含油氣儲層的空間分布規律，配以地震屬性綜合分析技術對單砂體的橫向變化規律進行分析，尋找優質儲層指導井位部署；將測井相、沉積相和地球物理響應特征進行綜合分析，正確認識水下分流河道砂體地球物理響應特征與地質模式的關系，成功解決水平井在窄河道砂體邊部著陸問題。

1 區域沉積相分析

根據區域沉積相研究成果，結合B油田的巖心、壁心、巖屑和測井資料，綜合分析后認為，B油田范圍內明下段主要發育淺水三角洲前緣沉積，其沉積微相主要為水下分流河道沉積，河口壩和遠砂壩沉積相對不發育。水下分流河道砂體是油田明下段的主要儲層類型。

2 精細層位標定與速度分析

地震層位標定采用制作人工合成地震記錄的方法將鉆井、測井、地震和地質信息緊密聯系在一起，準確的層位標定不僅將抽象的地震剖面賦予豐富的地質意義，同時也是地震資料精細構造解釋和精細儲層預測的基礎［1-3］。

B油田共鉆探井8口，其中2口有VSP資料的井采用其本身的VSP時深關系進行標定。其他井選用這兩口井VSP時深關系分別進行合成地震記錄標定，并在層位標定過程中，給各個波組賦予地質意義。從合成地震記錄標定結果可以看出，合成地震記錄與井旁地震道之間的匹配關系較好，波組特征清晰，對比關系好，相關系數較高。

從標定后8口井的時深關系對比來看，在B油田構造范圍內，速度橫向變化較小，因此，在進行時深轉換時采用多井速度擬合公式法，實現時間域到深度域的轉換，其精度和結果基本能滿足時深轉換的要求。

3 水下分流河道砂體地球物理響應特征

B油田明下段平均砂巖百分含量低，僅為19.7%，砂巖上下通常都是幾十米甚至上百米的泥巖，為攜砂河流在對下伏泥巖的沖刷、充填過程中形成的典型的“泥包砂”的地層組合特征。水下分流河道砂體［4-5］其自然伽馬和自然電位曲線常呈漏斗形、箱形和鐘形的測井響應特征。在以泥質沉積物為主的圍巖背景下，水下分流河道砂體的地球物理響應特征通常表現為：在弱振幅波狀或空白反射地震相背景下，發育一段孤立的、地震波能量向兩側迅速減弱的強振幅地震相（圖1）。

圖1 B油田水下分流河道砂體地球物理響應特征

4 基于稀疏脈沖反演的地震儲層預測技術

B油田明下段構造復雜，儲層橫向變化大。在區域速度研究和河道砂體地球物理響應特征分析的基礎上，為了更好地把握儲層空間展布規律，進而研究儲層內的油氣分布情況，采用稀疏脈沖反演的方法進行儲層反演和河道砂體描述。在測井曲線標準化處理的基礎上，通過目的層段聲波、密度測井曲線分別與校正后自然電位曲線的交會圖分析后認為：聲波曲線的變化反映不出砂泥巖的變化規律；密度曲線對巖性的變化反映比聲波曲線更為敏感。因此采用以密度為主要地球物理屬性的擬波阻抗反演方法，低波阻抗對應砂巖儲層，高波阻抗對應非儲層。結合測井解釋成果和儲層反演成果，通過井上鉆遇儲層與擬波阻抗反演剖面對比，對探井揭示的含油氣砂體的頂底界面進行追蹤解釋。

以擬波阻抗反演數據體為基礎，提取各個砂體的多種沿層地震屬性［6-10］，并采用地震屬性綜合分析、屬性聚類分析、分頻技術等方法對砂體的平面分布特征進行細致刻畫，最大程度規避儲層非均質性風險，尋找優質儲層進行井位部署。B油田1-1551砂體在提取多種地震屬性的基礎上，優選最能反映該砂體儲層平面分布特征的最小振幅屬性和瞬時頻率屬性（圖2a，圖2b），并采用屬性聚類分析［11-12］的方法分析后認為：1-1551砂體東、西兩塊儲層具有不連通的風險，在沒有探井鉆遇的東塊砂體甚至可能不含有油氣（圖2c）。基于上述認識，在開發井部署時，首先對東塊砂體的含油氣性進行了評價，實鉆結果表明，東塊砂體的氣油界面比西塊砂體深5 m，油水界面比西塊深9 m，這說明1-1551砂體東西兩塊是不連通的。在后續井位部署時，對兩塊砂體分別獨立進行。

水下分流河道砂體橫向變化快、非均質性強，在稀疏脈沖反演的基礎上，配合地震屬性綜合分析技術，可以對河道砂體的橫向變化范圍有更加全面準確的把握，尋找優質儲層，從而優化鉆井順序，實現最優化井位部署。

5 水下分流河道砂體水平井實施方案

水下分流河道砂體面積小，砂體疊合程度差，采用水平井開發技術可以最大程度提高河道砂體的儲量動用程度，提高開發效率。由于砂體面積小，考慮到砂體儲量動用程度和注采井網的關系，在水平井部署時，很多水平井要在砂體邊部著陸。水下分流河道砂體以橫向砂體尖滅快、砂體邊部變薄和隔夾層發育等為主要特點，由此帶來了對水下分流河道砂體儲層深度和厚度的很多不確定性。以地震資料分辨率為指引，結合水下分流河道砂體的沉積特點，正確認識河道砂體邊部地球物理響應特征與地質模式的關系，成功解決了水平井在河道砂體邊部著陸的儲層深度的預測問題。

地震資料只有在其分辨率能力窗口內才能準確的反映儲層的頂底界面和儲層厚度，其最佳分辨能力在調諧厚度附近［2］。B油田地震資料頻譜分析表明：明下段地震資料中心頻率約為40 Hz，因此該套地震資料的最佳垂向分辨能力窗口為10～15 m。

圖2 B油田1-1551砂體地震屬性綜合分析

B6h井為B油田3-1509砂體的水平開發井，位于該砂體的最東側。由于考慮井距、儲量動用情況等因素的影響，該井的著陸點距通過反演資料描述的砂體邊界僅80 m，經巖心和測井資料分析認為：3-1509砂體為水下分流河道砂體。根據上述薄層地球物理響應特征，結合水下分流河道砂體邊部儲層可能變薄或變為薄互層的地質現象，鉆前分析B6h井處的河道砂體沉積模式為：在B6h井著陸點處儲層變薄，在剖面上呈現砂體邊部變薄直至尖滅的透鏡體（圖3）。因此，分析認為，在B6h井著陸時，其儲層頂面深度會比預測深度變深，但該井水平段處的儲層不會變深太多，不會影響該井的整體部署和實施。

圖3 B油田3-1509砂體B6h井地質模式分析

基于上述研究思路，在該井著陸隨鉆過程中，當鉆到波阻抗反演同相軸顯示的儲層頂面時，仍未見到儲層，根據我們鉆前對儲層頂面深度的認識，穩定井斜繼續鉆進，當垂深鉆進約6 m左右時，成功鉆遇儲層。

根據上述對3-1509砂體地質模式的認識，在B6h井水平段實施的過程中，為防止泥巖夾層對砂體的分割，提高儲量動用程度，首先降低井斜探儲層的底界面，在確定儲層無泥巖夾層后，增加井斜評價儲層的頂界面。B6h井實鉆水平段長度494 m，鉆遇純油層448 m，油層鉆遇率為91%。實鉆結果表明，儲層頂面深度與預測結果基本一致，說明該井水平段處儲層并沒有整體變深，同時這也印證了B6h井鉆前對水下分流河道砂體邊部儲層變薄的地質模式認識正確的觀點。

在上述研究思路的指導下，順利完成了油田內16口開發井的部署實施，水平井的油層平均鉆遇率達到90%，油田投產前期，單井平均日產量在200 m3，為ODP設計的1.5倍左右。

6 結論

水下分流河道砂體面積小，厚度薄，儲層橫向變化快，在精細層位標定與速度分析的基礎上，采用稀疏脈沖反演方法和地震屬性綜合分析技術可以較好的預測儲層的橫向變化，尋找優質儲層進行井位部署。采用地震地質相結合進行綜合分析的研究思路，將現有的測井資料、地震資料與地質認識相結合，在正確地質認識的指引下，最大程度發揮地球物理的作用，將河道砂體的地球物理響應特征與地質認識相結合，正確認識地震響應與地質模式的關系，成功的指導了水平井的部署實施。

通過上述研究思路，較準確的把握了B油田范圍內地層速度的變化規律，成功預測了河流相油田儲層的橫向變化，指導了水平井在水下分流河道砂體的部署實施。在油田開發井隨鉆過程中，始終秉承這一研究思路，并將這一思路不斷地提煉、升華，從而保證油田ODP的順利實施和油田的增儲上產，也為類似油田水下分流河道砂體的水平井部署實施起到了拋磚引玉的作用。

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The main reservoir types of B oilfield are lithologic and structure-lithologic reservoir based on complex faultedblocks and faulted-nose structures，with the characteristics of low degree of reservoir development，small thickness of single sand body，quick lateral variation，poor degree of superimposition of sand bodies and complex relationship of oil-gas-water in vertical direction.Aiming at the problems mentioned above，on the basis of fine horizon calibration，the method of sparse impulse inversion combined with attributes synthetic analysis has been adopted to carry out reservoir prediction.Under the guidance of synthetic analysis of seismic data and geology，in combination with logging facies，sedimentary facies，analysis results of seismic correspondence，the understandings of geophysical correspondence and the geology have been both considered so as to make clear the relationship between underwater distributary channel and geologic mode，as well as successfully provide a good reference for horizontal well design of underwater distributary channel and has achieved better application effect.

63 Seismic reservoir prediction of underwater distributary channel sand bodies and its application in the horizontal wells

Gao Lei et al（Bohai Oilfield Exploration and Development Research Institution，Tianjin Branch Company，CNOOC，Tianjin，300452）

underwater distributary channel；geophysical correspondence；geologic mode；reservoir prediction；horizontal wells

TE343

A

1673-8217（2011）06-0063-03

2011-06-30；改回日期：2011-08-29

高磊，1982年生，2008年畢業于中國石油大學（華東）地球探測與信息技術專業，獲碩士學位，現主要從事渤海油田開發地震綜合研究工作。

吳官生