曲流河儲集層地震預測技術在港東地區的應用

張會卿

(中國石油大港油田公司勘探開發研究院，天津大港 300280)

曲流河儲集層地震預測技術在港東地區的應用

張會卿

(中國石油大港油田公司勘探開發研究院，天津大港 300280)

針對港東地區明化鎮組地層河道縱橫疊置、儲集層變化快、單砂體厚度薄的特點，綜合應用拓頻處理、儲層標定、地震剖面追蹤、多屬性分析、頻譜分解等手段開展了儲層預測，成功描述了港東地區曲流河河道發育特征，揭示出多個潛力目標區。據此部署井位，實施后儲層鉆遇率高，證明該套技術有效可行，能夠提高儲層預測精度。

港東地區；曲流河；拓頻處理；儲層標定；地震剖面追蹤

據相關數據統計，賦存于河流相儲集層的石油儲量占我國目前已經開發油田動用儲量的50%以上，其中曲流河點壩相儲集層占有很大的比例[1]。這類儲集層多具有砂層厚度薄、橫向變化大、砂泥交互分布、多期河道砂體疊置等特點。常規地震方法受分辨率和多解性影響，其預測準確度往往偏低。

本文以港東地區為例，對河道砂體分布特征及識別方法進行探索。研究區位于港東開發區南部，馬棚口斷層上升盤。該區明化鎮組地層為曲流河沉積，河道遷移擺動頻繁，砂體縱橫疊置，單砂層厚度一般5～8 m，整體呈現“泥包砂”特征。該區油藏埋深1 300～1 800 m，油氣成藏受河道展布影響明顯。

1 儲集層地震預測技術

1.1 頻譜分析與高頻拓展處理

相關研究表明，地震資料目的層的厚度分辨率與目的層主頻存在關系：Z=V/4.6f(Z為目的層厚度分辨率，f為主頻，V為目的層層速度)。

頻譜分析發現，原始地震資料目的層主頻25 Hz左右，有效帶寬5～45 Hz，層速度為2 800 m/s。當前資料最小分辨厚度為25 m，無法滿足儲層預測要求，需要進行拓頻處理。

拓頻原理在于加強地震信號中有效反射波的高頻成分，拓展有效頻帶寬度，從而提高分辨率。拓頻處理后的時頻分析顯示，頻帶寬度變為10～75 Hz，主頻上升到50 Hz。拓頻后資料能夠分辨12 m左右的砂層，分辨率明顯提高。進一步結合地震屬性、分頻等手段，可以分辨出5～8 m的儲集層砂體。

圖1為拓頻處理前后聯井剖面對比。鉆井資料顯示，完鉆井Nm4-8-3、Nm4-9-1單砂層發育兩套4～5 m的薄砂層，在原始剖面上表現為一大套弱的復波反射。高頻拓展處理后，層間細節反射出現，一大套復波反射被分離成兩套正相位強反射，顯示出更為豐富的信息。經測井解釋資料驗證，拓頻后同相軸與砂體的對應效果更好[2]。

1.2 儲層標定

儲層標定的目的是確定儲層在地震剖面上的反射層位。本區發育兩套全區標志層，為明Ⅱ頂部的砂泥組合標志層、明Ⅳ底界的砂泥分界標志層。它們在地震上容易形成強反射界面，都表現為連續穩定的強波峰，據此可以完成初步標定。然后進一步分析目標儲層與圍巖在速度和密度上的差異，對標定結果進行微調。如G3-37井明Ⅲ-6砂體，砂體上部為大套泥巖，從泥巖到砂巖，速度由低到高，故在該處形成強反射界面，明Ⅲ-6砂頂標定于波谷位置，對應反射特征為：中-高頻、中-強振幅，與下波峰呈平行反射結構，同相軸連續性好。

1.3 地震剖面追蹤

為了更好地應用地震資料開展儲層預測，需要分析巖相變化所引起的地震響應特征。砂泥巖波阻抗的經典關系是：在淺層泥巖波阻抗大于砂巖，在深層則相反,所以砂巖和泥巖之間始終存在波阻抗差異，故容易形成較強的反射界面。而正演模擬實驗表明[3]，在曲流河沉積環境下，在砂泥巖接觸位置，地震響應特征表現為振幅減小、波形變緩、同相軸減弱，而此時點壩表現為一組連續性較強的同相軸。根據以上特征，在地震剖面上可以追蹤砂體邊界，確定曲流河河道形態。再結合區域沉積特征和曲流河儲層沉積模式，就可以識別出末期河道和廢棄河道，完成曲流河精細刻畫。這種方法在G3-37井區得到應用，根據同相軸的上述變化特征，通過剖面追蹤等多種手段，準確識別出NmⅢ-6單河道砂體展布形態(圖2)。

圖1 拓頻前后聯井剖面對比

1.4 多屬性分析

圖2 港東地區G3-37井區NmⅢ-6單河道剖面追蹤

應用地震屬性進行儲層預測基于以下理論：①巖石物理學性質上的差異性；②相似性和可類比性原理；③地質體信息的綜合和分解理論[4]。具體做法是以切片形式提取數據體的某種地震信息，通常包括振幅、能量、頻率、相位等地震特征參數。這些信息針對不同儲層、從不同角度反應儲層參數變化，但靈敏度各不相同。對于“泥包砂”類型的曲流河儲層，常常能夠優選出與砂體相關系數高、對儲層變化敏感的地震屬性，從而實現良好的儲層預測。屬性提取過程中，時窗的選取尤為關鍵。通常參照儲層標定結果，以上下恰好包涵目標砂體為原則[5]。以LQ9井區明Ⅲ-4砂體為例，砂體厚度為8～12 m，明Ⅲ-4砂體層速度為2 300 m/s。計算可知，對應時窗大小為5 ms左右。將其作為最佳時窗沿明Ⅲ-4砂體上下進行掃描，優選出曲流河道顯示最為清晰的屬性切片。再結合本區地質規律對屬性進行優化，最終認為1 410 ms均方根振幅屬性與鉆井資料吻合程度較好，河道特征清楚，能夠用來描述目標砂體形態(圖3)。

1.5 地震分頻技術

地震分頻原理認為，不同地質體和不同厚度儲層存在不同的頻率響應特征。通過頻譜分解技術制作單頻調諧體，并觀察調諧體頻率切片，尋找地質目標成像最清晰、與井資料吻合程度最高的頻率切片，可以確定出地質體的分布范圍[6]。

圖3 港東地區LQ9井區1410ms地震屬性

本次使用數據體頻帶寬度為0～70 Hz，每5 Hz生成一個振幅調諧體，共生成14個。通過時間切片和沿層切片對不同頻段振幅調諧體進行瀏覽，分析檢測河道最為有利的頻段，最終認為30～35 Hz調諧體成像細節清晰，顯示河道特征最為明顯。

2 應用效果

應用上述技術針對港東南區河道砂體展開預測，最終發現5個有利目標砂體。將預測砂體與區域構造進行疊合顯示，在儲層發育區尋找構造高點，開展評價部署。共確定評價井4口，產能井15口，實施后取得良好效果。

G3-37井區部署了產能井G3-35-1，該井成功鉆遇NmⅡ-9、NmⅢ-6砂體，投產獲工業油流；LQ9井區部署了評價井GQ8-14，該井成功鉆遇NmⅢ-4砂體，測井解釋1.5 m油層，從而在該區形成增儲上產的有利戰場。

3 結語

高頻拓展處理、儲層標定、剖面追蹤、多屬性分析及分頻技術都是進行河流相砂體預測的有效手段。上述技術的聯合應用，成功描述了港東地區錯綜復雜的古河道發育特征，揭示出多個潛力目標區。據此部署多口井位，實施后見到良好效果。該方法能夠有效提高曲流河儲集層砂體預測的精度，同時對其他地區同類儲集層預測也有一定的借鑒意義。

[1] 陳廣軍，張善文，李建明，等.小波分析技術在薄砂巖儲集層描述中的應用——以埕島地區館上段為例[J].石油物探，2002,41(1)：95-99.

[2] 張會卿，聶國振，燕云.基于拓頻的地質統計反演技術在馬東東地區的應用[J].石油地質與工程，2014，28(2)：52-54.

[3] 周新茂，胡永樂，高興軍，等.曲流河單砂體精細刻畫在老油田二次開發中的應用[J].新疆石油地質，2010，31(3):284-287.

[4] 劉文嶺，韓大匡，程蒲，等.高含水油田井震聯合重構地下認識體系[J].石油地球物理勘探，2011,46(6)：930-937.

[5] 趙斌，明君，馬奎前，等.高頻拓展處理技術在渤海H油田開發中的應用[J].石油地質與工程，2011，25(5)：5-49.

[6] 朱桂娟，陶慶學，王娟，等.基于最佳時窗刻畫技術的河道相儲集砂體識別[J].勘探地球物理進展，2009,32(3)：207-210.

編輯：吳官生

1673-8217(2015)01-0052-03

2014-08-01；改回日期：2014-10-10

張會卿，工程師，1985年生，2007年畢業于長安大學勘查技術與工程專業，在讀研究生，現從事石油地質與地球物理綜合研究工作。

國家重大專項“高含水油田提高采收率新技術”(2008ZX05010)。

P631.445

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