杭錦旗區塊J58井區砂體定量預測技術研究

王希東，全曉園，李長平

(中石化華北油氣分公司石油工程監督中心，河南 鄭州 450006)

1 區域地質概況

圖1 杭錦旗地區構造區劃與J58井區位置圖

J58井區位于鄂爾多斯盆地北部伊陜斜坡的杭錦旗區塊十里加汗區帶的西部，呈現東北高，西南低的構造特征。整體平緩，局部較為復雜，烏蘭吉林廟斷裂穿過該井區，發育鼻狀隆起?？v向含氣層位有：下石盒子組、山西組、太原組。

J58井區自上而下發育二疊系石千峰組、上石盒子組、下石盒子組、山西組和石炭系太原組，局部有奧陶系馬家溝組地層發育。本區主要的目的層為下石盒子組、山西組及石炭系太原組，下石盒子組普遍發育，山西組和太原組在研究區北部缺失。

2 杭錦旗地區開發層位砂體定量預測技術

地震儲層定性預測可以預測儲層、氣層的展布特征，但在量化方面依然要依賴與地震資料反演。杭錦旗地區地震預測砂體儲層技術使用的是巖性反演技術，這項技術已經成為預測常規砂體目標的一項關鍵技術，以約束稀疏脈沖反演的波阻抗數據體為軟趨勢[4]，它可進行隨機模擬巖性指示曲線，進而可以進行計算得出較高分辨率、指示沙、泥的巖性的三維數據體，借助對于數據體實現對于砂泥巖的分辨。

在杭錦旗地區J58井區地震資料分辨率低、開發層位為河流相沉積(非均質性明顯、巖相變化迅速)的地震、地質條件下，巖性反演技術也能成功地實現巖性預測。

巖性預測結果：1)解釋出的地震資料更加直觀、準確的，為研究者提供地層、巖性、沉積旋回、精細構造等方面的客觀一手資料；2)地震預測精度提高，可預測層位已經精確到了開發層系盒13、盒12、盒11這些小層；3)結合地震波組和巖性預測剖面的雙重約束，可進行開發層位的小層對比。

砂體定量預測技術結合鉆(測)井、地震數據，以數學地質中的地質統計學為橋梁，一定程度上克服了兩個方面的缺陷：(1)地震資料對于小層識別能力不足；(2)砂、泥巖之間波阻抗差異微弱；從而能夠實現相對精準的砂體預測。

對于鄂爾多斯盆地北部杭錦旗地區來說，其地勢平緩，構造相對簡單，無 “大”的斷裂發育系統(區內存在對于天然氣勘探開發影響最明顯的三條斷裂帶)。基于以上地質特點，初始地質模型建立相對容易。這樣的地質特征也適合應用隨機模擬反演技術來刻畫儲層精細特征，進而進行儲層的預測[4]。

2.1 杭錦旗地區地震反演的難點

地震資料頻帶窄，主頻低(一般為20 Hz左右)，頻寬窄(8～35 Hz)縱向分辨率較低，而砂層厚度普遍較薄(圖2)，下石盒子組130 m地層厚度，地震反射軸為兩個波谷。而研究區主要儲集體為河流相砂體，或分流河道砂體，巖性橫向變化快，砂體內部的縱、橫向非均質性強，地震分辨率不足以精細刻畫儲層。

對于年輕AC患者在絕經前切除卵巢或因放療后卵巢功能快速衰竭或提前衰竭，體內雌激素水平驟降，出現圍絕經期綜合征及冠心病、骨質疏松等疾病，將嚴重影響身心健康。目前HRT是解決圍絕經期癥狀最有效的方法，目前，較為肯定的觀點是CC對雌激素不敏感，為非激素依賴性腫瘤，其發病與HPV等因素相關，手術或放化療后給予HRT較為安全[10-11]。而對AC給予HRT治療安全性的研究國內外甚少。

圖2 J58某井下石盒子組巖性特征與地震資料主頻分析

砂泥巖的波阻抗差異小(圖3)，波阻抗重疊區域較大，無法從波阻抗反演剖面上找出河道砂體的精細發育情況。

圖3 下石盒子組盒1段波阻抗直方圖

目的層位巖性復雜，包括砂巖、泥巖、碳質泥巖、煤和灰巖。

2.2 反演方案

地質統計學反演算法是一項全新的將約束稀疏脈沖反演和隨機模擬技術兩者結合起來的一個全新隨機反演。

在概率分布模型的嚴格定義流程中，需要將概率分布函數、地震、測井、巖性、巖相、變差函數等結合起來[5]。具體流程如下：首先，將綜合地質信息轉化為概率分布函數(描述巖性所對應巖石物理參數的概率)和變差函數(描述地質特征橫向與縱向地質特征的差異尺度)；其次，需要將概率分布函數計算得出的正確樣點集進行統計(注意：此過程中產生的樣點并不隨機，反而與實際的地震數據體有很高的相似性，進而保證模擬結果的精確)；最后，將反演結果與實際地質情況進行相似對比，要求反演結果在合適位置確切的顯示具有 “尖銳”邊緣體和更多真實的細節來反映油藏屬性。

地質統計學反演的的特點包括：

(1)反演結果明確，在合適位置處具有“尖銳”層界面；

(2)包含詳盡的細節(非均質性)；

(3)地震反演成果縱向分辨率極大提高；

(4)地震控制橫向趨勢。

提高地震反演結果縱向分辨率的同時還會引入誤差，本文模擬通過對多次等概率模擬應用，可以使研究者能夠客觀地評價誤差。模擬所得的結果均和已知的地質信息、地震資料較好吻合。這種模擬吻合程度高的反演技術，是當前技術條件下解決巖性油氣藏存在很強橫向非均質性描述問題的優秀方案。具體流程圖見圖4。

圖4 地質統計學反演工作流程示意圖

2.3 合成巖性敏感曲線

地質統計學反演方法在杭錦旗地區成功的巖性預測，關鍵是在模擬過程中確定了適當的模擬參數，即巖性敏感參數。前人將杭錦旗地區J58目標區盒2、盒3段氣層的電性特征總結為“一中、二高、三低”，即：聲波時差中等、電阻率和自然電位負偏異常高、自然伽瑪、補償中子、密度較低。

自然伽瑪是區分砂巖和泥巖最敏感的參數，并且可反映沉積旋回的變化[6]。但研究者通過交會圖分析發現：伽瑪與波阻抗的相關性很差(相關系數約在50%以下)，尤其是針對本地區主力開發層位中的一類儲層來說，因其含天然氣，波阻抗降低，偏離相關曲線。因此，伽馬不滿足作為反演目標參數的條件，在綜合分析杭錦旗地區不同巖性的測井響應特征，結合伽瑪和中子孔隙度測井曲線兩者特點，合成為一條巖性指示曲線—Lith_ind。經分析，Lith_ind曲線不僅能有效地區分砂巖、泥巖和煤層，而且和波阻抗具有良好的相關性(見圖5)。

圖5 下石盒子組盒3、盒2段波阻抗直方圖

2.4 地層模型

依據杭錦旗地區上古生界地震資料分析，主要存在三個具有等時意義的反射層：(1)T9b(太1段底界面)；(2)T9d(盒1段上下擺動)；(3)T9f(盒3段頂界面)。首次建立地質模型時，這三個反射層作為標準參考層位。由于T9d與盒1段底界面局部地方存在偏差，在山西組大套煤層十分發育的地區，T9d地震波被下拉，為了避免井間巖性剖面[7]的對比出現偏差，定義地層接觸關系時采用方案：1)下石盒子組地層定義為平行頂，2)山西、太原組地層定義為平行底。

2.5 隨機模擬等概率體選擇

每次隨機模擬均可以產生n個符合已知條件的等概率結果[8]。想要選擇適合杭錦旗地區的某個等概率結果，必須對本地區地質、測井等個方面情況有深入了解。

選擇符合杭錦旗地區的等概率結果，首先可抽取關鍵井和關鍵剖面，繼而選擇符合J58目標區氣田地質規律的數據體；然后對所選擇的不同等概率體取加權平均作為最后的反演結果。

2.6 儲層物性預測

對于儲層物性的預測，主要是孔隙度的預測，應用泥巖遮擋的孔隙度曲線隨機模擬方法預測砂體的孔隙發育情況。在確定砂體分布范圍的基礎上，通過孔隙度隨機模擬來預測儲層的空間變化，大于儲層物性下限的砂體為有效儲層，從而確定儲層發育的優勢區域。

3 結語

杭錦旗地區天然氣勘探開發進入一體化階段，對于開發目的層位砂體的精確預測十分關鍵，本文結合杭錦旗地區基本地質情況，從反演方案確定到合成Lith_ind巖性指示曲線，然后建立地質模型，其次選擇合適本地區地質情況的等概率體，最后進行目的層位砂體的精準預測。