渤海南部海域新近系油田儲層預測特色技術

夏同 星明君 陳文雄 趙斌

(中海石油(中國)有限公司天津分公司渤海油田勘探開發研究院)

渤海南部海域新近系油田儲層預測特色技術

夏同 星明君 陳文雄 趙斌

(中海石油(中國)有限公司天津分公司渤海油田勘探開發研究院)

根據渤海南部海域新近系油田群目的層埋藏淺、地層為“泥包砂”的特點，在地震資料處理及儲層描述方面提出了幾項有針對性的特色技術:通過少道疊加方法提高地震資料的分辨率;通過強波峰及強波谷的關系判定地震資料極性;通過90°相移剖面快速得到擬巖性剖面;通過地層切片快速全面地評價研究區儲層分布情況。這些方法簡單實用，在渤南油田群儲層預測中取得了很好的效果，為ODP設計和實施提供了地質依據。

渤海南部海域新近系河流相油田少道疊加極性判別90°相移地層切片儲層預測

渤海南部海域新近系河流相油田群主力油組儲層沉積環境以淺水三角洲及河流相為主，儲層橫向變化快，油田開發難點之一是儲層準確預測和刻畫。

儲層研究的關鍵點，一是針對儲層研究目的做相應的目標處理，得到高品質的地震資料;二是針對儲層發育特點，優選合適的地球物理方法。在渤海海域QHD32-6、BZ25-1、NB35-2等河流相油田ODP實施過程中，對于河流相油田儲層預測和描述已經積累了一整套行之有效的技術方法序列，主要包括高分辨率處理方法、砂體定量描述技術、隨鉆反演技術、屬性綜合分析技術、屬性聚類技術、波形地震相分類技術、分頻技術等。

在渤海南部海域新近系油田群開發的過程中，以上述技術為基礎，從該區的儲層發育特點出發，拓寬研究思路，總結了幾項針對該地區的高效實用的儲層預測特色技術，主要包括地震資料少道疊加處理方法，地震資料極性判定和90°相移剖面等儲層描述技術。這些方法最大的特點就是簡單實用、效率高，并在BZ34區、BZ28區、BZ19區等油田的開發過程中取得了很好的應用效果。

1油田儲層基本特征

渤南油田群主力油組主要集中在明下段，埋深在1 000～2 000 m，沉積環境以河流相和淺水三角洲相為主。該區地層發育的典型特點是砂巖含量較低，一般在20%左右。以BZ34區A油田為例，砂巖含量僅為10%左右，主力油組砂巖厚度一般在10～20 m，上下都發育幾十米甚至上百米的泥巖段，為典型的“泥包砂”地層組合。該區儲層彈性參數特征是砂、泥巖具有明顯的波阻抗差異，與泥巖相比，砂巖表現為低波阻抗，尤其是低密度特征更為明顯，因此用密度曲線能很好地區分砂泥巖，砂泥巖界面的地震響應特征明顯，在地震剖面上都對應著明顯的強振幅。上述特點使我們可以采用一些有特色的地球物理技術研究儲層。

2地震資料處理特色技術

地震勘探技術的發展史就是提高信噪比、分辨率和保真度的歷史，為了提高信噪比，發明了多次覆蓋(疊加)技術，疊加次數從6～12次逐漸提高到48～60次，甚至達到120～160次，地震資料的信噪比得到了很大提高。但信噪比與分辨率有時是矛盾的，用增加疊加次數的辦法提高信噪比往往會降低分辨率，主要由于以下3點原因:①遠道數據高頻衰減嚴重，造成分辨率低;②遠道數據存在較嚴重的動校拉伸，子波周期變長，頻率變低，造成分辨率降低;③速度誤差一定時，動校誤差與偏移距平方成正比，造成遠道分辨率降低［1］。

疊前道集資料中近道數據相比遠道數據具有較高分辨率，僅用近道的少道疊加雖然信噪比會受到一定的影響，但可獲得更高的分辨率。海上地震資料品質一般較好，尤其渤南新近系油田，其目的層埋深較淺，一般在1 500 m左右，而且儲層地震響應特征清楚，因此有條件采用少道疊加處理方法，在信噪比和分辨率二者之間取得較好的平衡，既能滿足信噪比要求，同時達到提高地震資料分辨率的目的。

圖1為過BZ28區某油田A井的近道集疊加剖面(入射角0°～10°)與滿覆蓋疊加剖面的對比圖。A井在1 064 m深度處的砂體鉆遇7 m厚的油層，其余開發井鉆遇情況證明該砂體非均質性較強;滿覆蓋疊加剖面上同相軸很穩定，不能反映儲層的橫向變化;而在近道集疊加剖面上可以清楚地看到同相軸在橫向上變化較大，為多個砂體疊置，非均質性較強，與開發井實鉆結果相符合。另外，A井在1 195 m深度處鉆遇的砂體總厚度較大，在15～20 m，有泥質夾層;在滿覆蓋疊加剖面上該砂巖為一復合波，頻率較低，不能反映砂體的疊置及泥質夾層的情況;而近道集疊加剖面上多個同相軸疊置的現象非常明顯，這樣就能把上下2套疊置的砂體進行更為詳細的刻畫。

因此，在渤海南部海域新近系油田，少道疊加處理方法能在滿足信噪比要求的前提下提高地震資料分辨率，更準確地判斷砂體的連通性及識別薄層。

圖1 BZ28區少道疊加與滿覆蓋疊加剖面對比

3儲層描述特色技術

河流相油田儲層描述的主要任務大致可分為以下幾個方面的內容:井震標定;儲層反演建立巖性剖面;砂體描述，包括砂體的分布范圍、厚度、孔隙度等定性和定量描述。從渤南新近系油田群地質特點出發，總結了儲層描述的幾項特色技術。

3.1 地震資料極性的判定

地震資料在處理過程中可能經過了多人以及多種方法的處理，開發地震研究人員最后得到的地震資料不一定是標準極性的，因此儲層預測的第一步就是確定地震資料的極性。

以往主要通過合成地震記錄的方法判斷地震資料的極性，分別采用正極性子波和負極性子波做合成地震記錄，通過合成地震記錄與井旁道的相關性高低來判斷地震資料的極性。在大多數情況下這是一種行之有效的方法，但對部分井可能會存在一些問題，由于合成地震記錄對應關系的好壞受到測井曲線質量及井旁道地震資料質量的影響，采用正負極性子波做出的合成地震記錄對應關系大多差不多，很難判斷哪種對應關系更為合理。

由于渤南地區的地層組合為典型的“泥包砂”，在砂泥巖界面處會形成較強的反射，而該區砂巖表現為低阻抗，因此通過觀察砂層頂面是波峰還是波谷，就能判斷地震資料的極性。

圖2 BZ34區A油田過井地震剖面

為了便于觀察，對地震剖面做進一步處理，突出強振幅部分。圖2是BZ34區A油田的一條過井剖面，可以看到，研究井段主要有4個砂層發育段，對應著地震剖面上4組強振幅。進一步對比表明:砂巖頂面也就是負反射系數都對應著強波峰的反射，砂巖底面都對應著強波谷的反射，因此可知這個資料是負極性的地震資料。

從常規地震資料與反演地震資料的連井疊合地震剖面上(圖3)可以看到，井上鉆遇砂層的地方其地震反射往往較強，而且是強波峰下緊接著強波谷;常規資料波峰、波谷振幅同時減弱處，在反演資料上表現為砂巖尖滅。

圖3 渤南新近系油田某研究區常規資料與反演資料連井疊合剖面

在渤南這類“泥包砂”地層結構的區域，這種判斷地震資料極性的方法簡單明了，不易出錯。在其他類似油田也都能通過這種方法來簡單準確地判斷地震資料極性。

3.2 90°相移地震剖面的應用

曾洪流等［2-4］提出將常規地震資料做90°相位旋轉以得到近似的巖性剖面，其主要觀點如下:①標準的地震處理通常把零相位的地震數據體作為提供給解釋者的最終結果;②90°相位轉換技術將地震相位旋轉90°使反射波主瓣提到薄層中心;③轉換后地震反射的峰(或谷)對應于地層，而不是對應于地層的頂、底界面，這使得地震反射同相軸與地質巖層相對應，地震相位也就具有了巖性地層意義，這時地震相位在一個波長的厚度范圍內與巖性相對應。

在渤南地區的應用中發現，該方法對于地層結構比較簡單的地區來說是一種非常簡便易行的方法。在儲層厚度小于一個波長的前提下，90°相移剖面與常規測井約束波阻抗反演剖面有很高的相似性(圖4)，可以成為常規反演資料的補充。

圖4 渤南新近系油田某研究區90°相移剖面(左)與波阻抗反演剖面(右)對比圖

對地震資料做90°相移以得到近似于巖性剖面的方法主要有以下優點:①速度快，一個三維區塊一般只需幾分鐘。在一些地震資料經過多次處理的區塊，對每套三維地震資料都做反演要付出很高的人力成本，通過90°相位旋轉得到擬巖性剖面是經濟有效的方法。②適用于一些無井或少井的地區，或者測井曲線不全或質量不高的地區。③可以減少人為因素的影響。90°相移剖面信息完全來自于地震資料，代表了一種原始的信息;通過與反演剖面對比，對不同之處深入分析，可以檢查地震反演的質量。

該技術的最大特點是在不損失研究精度的前提下能大大提高研究效率。在研究區，利用90°相移數據體，結合地層切片、三維可視化等技術，能很方便地對地震資料做立體解剖，準確刻畫河道展布特征。圖5展示了渤南某油田在90°相移數據體上刻畫的河道分布及設計的開發井位，實鉆都取得了成功。但是，這種方法的應用有較嚴格的前提條件:要求地震資料是近似零相位;地層不能太薄或太厚，否則會失真。總體來講，90°相位旋轉剖面在渤南新近系河流—淺水三角洲相油田應用中有較高的性價比。

圖5 渤南新近系油田某研究區90°相移數據體刻畫的河道

3.3 利用地層切片技術研究油田開發潛力

地層切片是以追蹤的2個等時沉積界面為頂底，在頂底間等比例內插出一系列的層位，沿這些內插出的層位逐一進行屬性提取和分析。地層切片技術考慮了沉積速率在平面位置上的變化，比時間切片和等時窗沿層切片更加合理而且更接近于等時沉積界面。因此，地層切片的屬性分析更能反映同一沉積時期的地質信息。

渤南河流相油田群儲層橫向變化較快，而海上油田勘探開發的特點決定了探井較少，在探井間存在大量未鉆遇的潛力砂體，或者砂體在無井區變厚。通過主力含油層段的地層切片，立體解剖砂體分布及厚度變化，分析其空間上的沉積演化規律，將所有的潛力砂體描述出來，為井位優化提供地質依據，實現開發預案滿覆蓋，可以最大程度地降低井位風險，并充分挖掘油田潛力。

BZ19區C油田應用地層切片技術在三、四油組發現了3條河道砂體(圖6)，并作為油田開發的潛力區，且通過鉆井得到了證實。

圖6 BZ19區C油田潛力砂體地層切片屬性圖

4結論

本文闡述的儲層預測特色技術，其單項技術內容都相對簡單，但通過組合后，在渤南地區新近系各油田儲層預測中獲得了很好的應用效果。

(1)渤海南部海域新近系油田群埋深較淺，地震資料品質較好，儲層地震響應特征清楚，少道疊加處理方法能在滿足信噪比要求的條件下提高地震資料分辨率。

(2)在地層結構簡單(“泥包砂”或“砂包泥”)且砂泥阻抗差異明顯的條件下，根據剖面強波峰及強波谷的關系，能簡單明了地判斷地震資料極性。

(3)在主力砂體儲層厚度小于地震波長的情況下，90°相移能快速得到擬巖性剖面，據此可實現對砂體的定量描述。

(4)對河流相儲層油田，分層切片技術可全面刻畫潛力含油砂體(特別是河道砂)，能最大限度地降低油田開發的不確定性，顯著改善油田開發效果。

［1］溫書亮．少道疊加在海上高分辨率地震資料處理中的應用［J］．中國海上油氣(地質)，2000，14(4):283-287．

［2］ZENG Hongliu．Interpretive advantages of 90°phase wavelets: part1-modeling［J］．Geophysics，70(3):7-15．

［3］ZENG Hongliu．Interpretive advantages of 90°phase wavelets: part2-seismic applications［J］．Geophysics，70(3):17-24．

［4］林承焰．地震沉積學探討［J］．地球科學進展，2006，21(11): 1140-1144．

(編輯:周雯雯)

Some distinctive techniques of reservoir prediction in Neogene oilfields，the southern Bohaiwater

Xia Tongxing Ming Jun Chen Wen xiong Zhao Bin
(Bohai Oilfield Exploration and Development Research Institute，Tianjin Branch of CNOOC Ltd．，Tianjin，300452)

According to the characteristics of shallow target formations and“sand surrounded by clay”in Neogene oilfields，the southern Bohai water，some distinctive techniques with an aim were presented in seismic data processing and reservoir description，such as improving the resolution of seismic data by stacking a few traces，discriminating the polarity of seismic data through analyzing the relationship between strong wave peak and trough，generating rapidly the pseudo-lithology profile through the 90°phase shift sections，and evaluating quickly and completely the reservoir distribution in the study area by using the formation slices．These simple and practical techniques have made quite good effects of reservoir prediction in these oilfields，providing a geological base for their design and implementation of ODP(overall development program)．

the southern Bohai water;Neogene;fluvial oilfield;stacking a few traces;polarity discrimination;90°phase shift;formation slice;reservoir prediction

夏同星，男，高級工程師，2003年畢業于原西南石油學院勘探系，獲碩士學位，現主要從事開發地震研究工作。地址:天津市塘沽區609信箱(郵編:300452)。電話:022-25803325。E-mail:xiatx@cnooc．com．cn。

2012-07-17改回日期:2012-08-22