利用高品質三維地震資料提高海上油氣田儲量的計算精度

黃月銀 馬光克 劉巍 孫月成

中海石油（中國）有限公司湛江分公司

1 海上氣田儲量評價的特點

海上氣田勘探開發在錄取儲量評估所需的基礎資料上較之陸上氣田是不豐富的，由于需要投入較高的開發投資［1］，所以對氣田儲量評估結果的可靠程度要求較高。海上氣田的勘探開發生產活動局限在平臺上，井控程度低，難以形成合理的井網，探井、評價井難以轉為生產井，鉆完井成本高，測試成本高，取心成本高，安全性要求更強，污水、測試流體回收空間有限［2］。為彌補海上作業的局限性，海上氣田勘探開發加強了高品質地震資料的錄取和應用，為提高海上氣田地質認識、儲量評價和進行勘探開發決策發揮了重要的作用。

2 海上地震資料的采集、處理及解釋

正是因為海上鉆井成本高，在鉆井和儲量評價的過程中有必要充分發揮海上地震資料的優勢，利用地震信息預測天然氣富集帶，提高鉆探的成功率［3］，同時利用地震資料還可以預測氣水邊界、定量描述儲層的厚度甚至孔隙度，從而為儲量計算提供可靠的基礎資料。為此，首先要提高地震信息的有效性和可靠性，這不僅要對野外采集進行嚴格的質量控制，在處理方法和參數的選擇上要符合保真、保幅的要求，同時在解釋過程中，去偽存真，獲得高精度的層位、斷層解釋成果和屬性分析結果［4］。近年來，為了改善地震成像質量、提高地震資料保真度，相關的地震采集、處理和解釋技術不斷發展。比如地震資料采集上有：海上多方位、上下纜、斜纜、海底電纜等地震采集技術，為獲取海上高品質地震野外基礎資料提供了技術保障［5］。地震資料處理上：LIFT去噪技術、SRME去多次波技術、各向異性偏移、疊前深度偏移、逆時偏移等地震處理技術的綜合應用，為后續的資料解釋、儲層反演、烴類檢測等研究提供了高保真的地震資料［6］。解釋方面：相干體、曲率體切片斷層識別、全三維地震解釋等解釋技術，疊后疊前反演儲層預測技術，亮點、平點、AVO分析等烴類檢測技術的應用提高了海上少井情況下的地質認識精度［7］。這些技術的不斷完善必將提高地震資料的質量和地震解釋精度，為儲量單元的劃分、油氣范圍的圈定、儲層厚度的描述以及孔隙度的預測提供了扎實的資料。

3 高品質地震資料在儲量評價中的應用

國內外天然氣儲量計算方法有：①類比法；②容積法；③物質平衡法；④產量遞減法；⑤礦場不穩定試井法；⑥水驅特征曲線法；⑦統計模擬法。容積法是計算氣藏地質儲量的主要方法，適用于不同勘探開發階段、不同的圈閉類型、不同的儲集類型和驅動方式。與物質平衡法不同，它采用氣藏靜態資料對儲量進行評估，因而適用性較好，在實際中應用最廣泛［8］。如何利用高品質地震資料確定儲量計算單元、流體界面、面積、儲層有效厚度、平均有效孔隙度是其重點。

3.1 地震相干體技術識別斷層，確定儲量計算單元

要確保儲量計算結果的精度，就必須從縱向上、平面上對儲量計算單元進行細分。地震相干體技術能夠幫助更好地識別斷層，有助于合理、精細劃分儲量計算單元，該項技術利用地震信號相干值的變化來描述地層、巖性等的橫向非均勻性，有利于研究斷層、微斷裂的空間分布，地質構造異常及巖性的整體空間展布特征［9］。地震波同相軸發生錯動或波形橫向變化，都使相干數值發生明顯變化，在相干切片上可直觀顯示斷層，從而確定平面上的儲量計算單元，并結合鉆井情況和地質認識確定各單元的儲量級別［10］。圖1是海上樂東15氣田常規地震剖面及地震相干切片圖，根據其對斷層的識別，共劃分了10個計算單元，探、評價井信息表明，各計算單元氣體組分差異大，相干體技術識別斷層后可以更加細分儲量計算單元，根據各計算單元的氣體組分、儲量的不同，從而在開發實施的過程中優化開發井井位，優先開發純烴含量高的計算單元，針對儲量大的區塊合理部署開發井數，為高效、合理地利用天然氣資源奠定了基礎。

圖1 常規地震剖面及地震相干切片圖

3.2 三維地震資料確定流體界面及含氣面積

研究表明，在一定的地質條件下砂體含氣后在地震資料上表現為明顯的“亮點”效應，氣層的振幅異常能較好地反映砂體的含氣情況［11］。在鶯歌海盆地的多個淺層氣藏實際鉆井資料證實，鉆在振幅“亮點”范圍內的井，其目的層均含氣。低部位如受氣水界面控制，同一種地震屬性在氣水邊界之上和之下表現出來的響應有很大差異，形成“平點”現象，根據該平點信息可確定氣水界面。測井解釋結果也證實該界面是可靠的。如圖2所示，東方氣田的Ⅱ上氣組，根據平點信息確定的氣水界面為海拔－1 394.6m，根據該界面圈定的含氣范圍內有明顯的“亮點效應”，實際井鉆遇的氣水界面為海拔－1 396.0m，證實在該區域可以依據三維地震資料的亮點效應和平點現象來確定氣水界面，從而確定氣田的含氣面積。該方法可以應用在沒有實鉆界面的其他氣組或鄰近相似氣田，來彌補海上氣田鉆井工作量相對少引起資料不足的缺陷。

圖2 海上東方氣田Ⅱ上氣組地震平點信息與實鉆界面圖

3.3 三維地震信息確定有效厚度

在層位標定、斷層精細解釋的基礎上，利用三維地震資料進行儲層頂底面解釋，從儲層內部各井證實的砂體旋回出發，以井約束提高分辨率預處理為基礎，有針對性地對儲層進行追蹤解釋，從而得到可靠的儲層厚度［12］。儲層頂底面地震響應一般都比較明顯，特別是在含氣范圍之內，在儲層厚度都大于地震分辨率所識別厚度的情況下，可以在地震剖面上從各井的標定出發，把頂面和底面都當成單獨的界面進行解釋，有利于得到可靠的儲層厚度。采用井鉆遇的流體界面、各油氣層的頂底面構造圖即可計算得到各油氣層界面以上的毛厚度圖，再采用各井點凈毛比，通過內插的辦法來繪出各油氣層的凈毛比圖［13］。將各氣層界面以上的毛厚度與該層的凈毛比相乘即可得到各層的凈厚度圖（圖3）。由于各氣層頂、底界面的深度圖均為可靠的研究成果，所以，根據這些深度圖計算的儲層毛厚度圖也是可靠的。對于各氣層凈毛比的橫向變化的描述方法，雖然有一定的局限性，但只要有效厚度的取值不大于鄰近可類比層鉆井揭示的儲層有效厚度平均值，這種方法是符合儲量計算規范的要求的。因此，以上描述出來的各油氣層的有效厚度也是可靠的。

3.4 三維地震信息預測有效孔隙度

圖3 東方氣田Ⅰ氣組凈厚度圖

在進行儲層孔隙度橫向描述之前，需要進行了大量的儲層物性研究工作。研究的目的是通過分析儲層物性和與地震資料有直接關系的儲層的速度、密度和波阻抗等地震屬性的相關關系，來建立起合理的井震關系［14］。中海石油（中國）有限公司湛江分公司西部東方氣田各氣組單井孔隙度與地震的波阻抗、速度和密度都有一定的相關性。圖4為東方氣田多井分氣組進行的孔隙度與地震的波阻抗、速度和密度的相關分析結果，從圖4上可以看出各氣組儲層的孔隙度與這幾種地震屬性有較好的相關關系，其中Ⅱ上氣組孔隙度和波阻抗的相關關系高達0.82，這說明東方氣田儲層的孔隙度與地震屬性有較好的相關性。因此，可以利用與地震屬性的相關性預測儲層孔隙度的方法來描述孔隙度的橫向變化。通過抽井檢驗和儲量對比等方式檢查認為各個氣組的孔隙度預測結果均為合理結果（圖5）。

圖4 東方氣田所有井孔隙度與儲層屬性相關分析圖

圖5 東方氣田Ⅱ下氣組有效孔隙度圖

4 結束語

通過充分利用海上三維地震資料，使得缺少井資料的海上油氣田儲量計算參數得以確定、儲量計算結果更加可靠，尤其是一些低品位儲量，如海上文昌油田的低滲透油氣層、東方氣田的低阻氣層、烏石區的低滲透低產油氣層。通過高分辨率的三維地震資料的應用，確定了儲量計算的主要參數（面積、有效厚度、有效孔隙度），并順利通過國家儲量評審專家的認可，推動了上述油氣田的早日開發，使其成為可利用資源，在低品位儲量越來越多的今天有著重要的意義。

應用高品質三維地震資料，可以提高海上油氣田的地質認識，更加精確地劃分儲量計算單元，確定流體界面、含油氣面積、有效厚度、有效孔隙度等儲量計算參數，使得海上油氣田在鉆井工作量少的情況下，能夠 相對精確地計算油氣儲量，降低開發風險，促進低品位油氣儲量高效開發，提高資源的利用率。

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