致密砂巖薄儲層地震預測與水平井隨鉆應用

鄭薇 尚翠紅（中聯(lián)煤層氣有限責任公司，山西 呂梁033200）

1 項目簡介

1.1 區(qū)域特征簡述

A 區(qū)位于鄂爾多斯盆地的東段，其地形構造趨勢比較平穩(wěn)，不存在大型的斷裂地貌。但是A 區(qū)的中段部分有紫金山，所以火山巖體入侵，會造成一定的影響，導致了部分地層有所抬升。其中1段地區(qū)是主要的層段，這是水平井主要開發(fā)的區(qū)域。在這一區(qū)域中，其埋深有1.5 千米，沉積形式為亞相沉積，河道是瓣狀河道。儲層的形成砂體是多套薄砂體。在整個開發(fā)階段，目標是為了最大效率的對儲量進行動用，所以水平井隨鉆的部署工作需要確定致密砂巖薄儲層的空間布展。

1.2 研究思路簡述

疊后波阻抗反演是一種油藏描述技術，它的使用非常普遍，這是因為它基于數(shù)學物理建模，利用基礎資料的整合從而達到反演效果。但是在我們選擇的A區(qū)中的1段儲層預測的過程中，我們發(fā)現(xiàn)疊后波阻抗反演對于砂體展布的預測不完全有效，因此這也成為了1段儲層預測的重點和難點。因而在研究中，我們對目的層的測井彈性進行了考察和測量，大家一致認為縱橫波的速度必能比較好的地區(qū)集中在砂巖儲層和泥巖中，如果采用疊前反演的方法則能夠更好的預測。因為，疊后波阻抗反演技術無法解決儲層薄和橫向變化過大的問題。

1.3 研究過程先述

首先需要對疊前反演的方法進行分析，這是因為要確定這種方法的可行性才能夠投入實踐。這種可行性分析需要和地震預測結合，主要是為了保證儲層預測結果的精確度。其次，開展疊前反演研究的時候，需要檢驗實鉆井對儲層預測的結果，在這個過程中需要收集一系列的數(shù)據(jù)，包括儲層預測方法，以及儲層預測參數(shù)，這樣才能夠持續(xù)跟進水平隨鉆的工作。

2 A區(qū)1段儲層簡述

2.1 A區(qū)1段儲層巖石物理特征

在對A區(qū)1段地層進行分析的過程中需要利測井資料進行資料的核對，通過物理參數(shù)的分析，我們可以對致密砂巖儲層的成分進行分析，它包括氣層、差氣層、含水砂巖和干砂巖。但是泥巖并不能劃歸到儲層中，所以在進行縱波阻抗值的測量時，我們發(fā)現(xiàn)儲層和非儲層的重疊范圍相差較大（如圖1），甚至到了不能區(qū)分的地步。但是如果采用縱橫波速度對比法，則能夠很好的進行區(qū)分和辨認。這是因為致密砂巖儲層的縱橫波速度比值具有一定的界限，其界限通常是1.85，因此，在縱橫波阻抗值的技術下，通過物理參數(shù)的分析發(fā)現(xiàn)，采用疊前地震反演的方法是可以對致密砂巖儲層進行預測的，具體步驟如下圖。

（圖1：A區(qū)1段巖石物理參數(shù)交會圖）

2.2 A區(qū)1段儲層預測方法

本文采用A 區(qū)1 段作為實例，主要是為了研究確定性反演和地質(zhì)統(tǒng)計學反演兩種方法的實用性。確定性疊前地震反演方法的理論基礎是稀疏脈沖算法，這種反演方法需要依托地震的有效資料，并且需要水平鉆井的測量信息來予以輔助，正是因為資料的全面性，才能夠保證反演縱橫波速度比參數(shù)能夠更加穩(wěn)定有效。但是它也并非沒有缺陷，其最主要的缺陷就是反演結果的分辨率不夠，因此也就不能夠?qū)Ρ舆M行良好的識別。但是確定性反演結果可以從整體上對地層的展布特征給出確定的分析，并且十分精準。這種數(shù)據(jù)又給了地質(zhì)統(tǒng)計學反演以基石，這是因為地質(zhì)統(tǒng)計學反演方法囊括了統(tǒng)計學模擬和參數(shù)優(yōu)化擬合，這兩種方法對于地震數(shù)據(jù)分析非常有效。在實際的模擬運算中，需要借助蒙特卡洛模擬，依然要水平鉆井數(shù)據(jù)為基礎，加之非線性最優(yōu)化算法的使用，在樣本的匹配中地震數(shù)據(jù)的匹配工作，進而得出高分辨率的反演結果。通過對A區(qū)1 段中的S 井采用兩種反演方法的結果進行對比，我們會發(fā)現(xiàn)地質(zhì)統(tǒng)計學反演方法比確定性反演更加適合致密砂巖薄儲層的地震預測。

2.3 疊前反演技術簡述

疊前反演技術這一概念與疊前彈性反演技術、疊前地震反演技術和定量AVO 所指涉的都是同一類概念。因為這項技術利用的是CRP道集數(shù)據(jù)，而且需要收集速度數(shù)據(jù)和水平鉆井數(shù)據(jù)共同研究，所以一般認為這種技術方法得出的結論會非常全面并且細致。因為疊前反演技術主要是為了把巖性、含油氣性的各種彈性參數(shù)求取出來，所以疊前反演技術的使用能夠很好的預測巖儲層的巖性，為地震預測提供必要的數(shù)據(jù)和參數(shù)。

2.3.1 疊前反演技術的應用分析

在我國的地震預測活動中，主要是采用多炮道觀測系統(tǒng)，對野外資料進行觀測。通過在CDP 點或CMP 點上關于炮距的不同記錄，來確定反射振幅的變化范圍。相比較疊后反演技術而言，疊前繁衍技術能夠反應野外采集所記錄的數(shù)據(jù)，進而得出振幅隨炮檢距變化的情況，也就比疊后反演技術更加適用于地震的預測。疊前反演會隨著入射角發(fā)生變化，而且除了與縱波速度、密度有關之外，它還與橫波速度及密度有關聯(lián)，因此經(jīng)過疊前反演技術計算之后的彈性參數(shù)比疊后反演技術計算的參數(shù)要更加豐富準確。通過疊前反演技術進行的巖性、含油氣性的預測，能夠給水平井隨鉆提供更多的數(shù)據(jù)和更加豐富的依據(jù)。

2.3.2 儲層預測效果

在文本選取的A 區(qū)1 段B 井分析的過程中，根據(jù)B 井信息數(shù)據(jù)，A區(qū)1段的地層在隨鉆伽馬值出現(xiàn)降低的時候，其氣測全烴值也開始升高。氣層在6m 的時候，它將作為水平井段的目標砂體，開始進行水平段的側鉆工程。其中，在鉆后砂巖鉆遇率比較低，這是因為地震純波的數(shù)據(jù)沒有辦法對砂體形態(tài)進行實時追蹤。而且確定性反演的數(shù)據(jù)只能對厚砂層組的特征良好反映，對于薄儲層是無法細致反映的，也就根本無法判斷泥巖井段中砂體的詳細位置。在疊前地質(zhì)統(tǒng)計學反演技術的應用下，我們發(fā)現(xiàn)是評級短的砂巖概率剖面，進而計算出了薄砂巖的存在位置，也就是泥巖段下方。因此，在確定了該段存在砂巖之后，可以預估出其產(chǎn)量，可見地質(zhì)統(tǒng)計學反演能夠很好的預測到砂體位置和砂體的產(chǎn)量，對于水平井隨鉆工作能夠起到很好的指導作用。

3 結語

疊前確定性地震反演技術方法的應用能夠很好的對水平井隨鉆進行工作指導，但是疊前反演也有需要注意的內(nèi)容。首先是地震資料的采集必須具有針對性，也就是需要對目的層深度有足夠量的記錄信息。其次是地震資料道集進行部分疊加時要有所針對，即炮檢距或角度范圍要針對目的層深度。最后，必須要有3個以上的子波，否則不能用于疊加數(shù)據(jù)的演算。在選取的A區(qū)1段中，對比兩種反演方法得出砂體預測結果，我們認為疊前地質(zhì)統(tǒng)計學反演能夠?qū)Ρ∩绑w進行更好的識別，加之水平井鉆的資料分析，該方法能夠很好的適用于A 區(qū)1 段的致密砂巖薄儲層的開采，可以為水平井隨鉆提供必要的數(shù)據(jù)和作業(yè)指導。