波形指示反演對巖性油藏邊界識別的指導作用

劉南 董明 夷曉偉 田騰飛

中海石油（中國）有限公司深圳分公司研究院 廣東 深圳 518000

隨著南海東部珠江口盆地油田勘探開發工作的深入，儲層預測研究[1]難度逐漸增大，工作中所面對的儲層越來越復雜，主要的研究目標逐漸轉向薄層、砂體橫向變化快、非均質性強的儲層，這對儲層預測工作的精度提出了更高的要求。儲層預測技術的關鍵技術之一是地震反演，地震反演充分融合了測井資料的低頻、高頻信息和地震資料橫向連續分布的特點，適用于油田開發階段對油氣藏及單個河道砂體的精細描述[2-5]。

1 地震波形指示反演方法原理

1.1 基本方法原理

地震波形往往具有巖性組合、沉積環境變化的意義，波形的垂向變化，往往代表了儲層垂向巖性組合樣式，橫向變化反應了沉積相的變化。它將地質統計學反演進行了改進，賦予了反演“相控”的內涵。波形指示反演充分利用波形的橫向變化來反映儲層空間的相變特征，體現了相控的思想，是一種井震結合高頻模擬方法，反演結果從完全隨機到逐步確定，同時對井位分布要求較低，大大提高了儲層反演的精度和適用性。

圖1 變差函數優選統計樣本示意

基于貝葉斯理論，優選空間距離近、相似性高的井作為樣本井搭建初始模型，如果2口井的波形相似，則表明兩者的沉積環境是相似的。而測井資料的寬頻特征具有高、低頻段數據的特點，增強了反演結果低頻段的確定性，限定了高頻段范圍，降低了反演的隨機性，實現了波形約束下的橫向儲層預測，并確保反演阻抗特征與地震波形特征一致，從而使反演成果具有了“相控”的含義，平面分布與沉積展布規律更接近。理論公式為：

式中，Z(xi)為已知的優選樣本點值，λi為第i個已知樣本點對未知樣本點的權重，n為優選樣本點的個數，Z(x0) 為待求取的未知點值。

2 應用實例

2.1 儲層地質特征

研究區為南海東部珠江口盆地H油田，油田面積約 50km2，主力油層L層屬于三角洲前緣亞相，其沉積微相主要類型為水下分流河道、分流間灣以及河口壩。主力油層L的厚度一般在3～20m，埋深約2550 m。該油層可劃分為三套砂體；由于三角洲向東沙隆起進積，使得三期砂體在縱向呈進積疊加樣式。在L油田含油范圍內主要發育兩期砂體，下部砂體具典型正韻律特征，為水下分流河道沉積，上部砂體往1#井附近開始出現典型反韻律特征，為河口壩沉積特征，儲層巖性為粉砂至粗砂，分選磨圓中等，單砂體厚度一般在2～5 m左右，平均滲透率480.5mD，平均孔隙度約19.8%；整體物性相對較好，但存在儲層非均質性強，夾層橫向展布不穩定，局部發育且不連續的問題。

2.2 儲層巖石物理特征

該區地震資料主頻35 Hz左右，生產井、評價井約30口，但大多數井缺乏聲波和密度曲線，能夠用作反演及巖石物理分析的井僅5口。從巖石物理敏感參數分析直方圖表明，砂泥巖阻抗疊置范圍較大，不能夠有效區分巖性，而自然伽馬對砂泥巖的區分能力較強，因此本文選擇將自然伽馬作為反演對象，將聲波作為低頻基本曲線，將自然伽瑪作為高頻曲線，將兩個曲線進行擬合，在頻率域合并得到重構特征曲線，基于新創造的聲波時差曲線進行了縱波阻抗交匯分析，重構后的聲波阻抗對巖性的區分能力得到明顯改善（圖1）。

圖1 H油田L層重構前后阻抗交匯直方圖

2.3 地震波形指示反演效果分析

為了更好地驗證地震波形指示反演的預測效果，本次研究同時開展了疊后稀疏脈沖反演，對兩套反演成果剖面，實鉆井砂體厚度吻合率進行對比分析。圖2是驗證井23P的連井對比剖面，該井位為H油田綜合調整階段實施的一口領眼井。對比兩種反演方法，波形指示反演預測的L層低阻抗砂體條帶特征更明顯，橫向延伸范圍更廣，縱向呈現透鏡狀的特征，預測23P井存在2m左右的有效砂體，然而常規稀疏脈沖阻抗反演預測低阻抗砂體連續性較差，尖滅特征較為突兀，橫向砂體展布范圍小。

圖2 H油田驗證井與反演結果對比

利用儲層阻抗〈門檻值8500×103g/cm3×m/s 的儲層敏感參數分析結果，對主力油層L層的砂體進行了雕刻，從基于波形指示反演砂體雕刻平面圖上可以看出基于波形指示反演的砂體展布范圍更廣，對薄層砂體的識別效果更好。在油田西南側，23P井實施并鉆遇1.5m砂體，更佐證了波形指示反演在薄層砂體預測方面的優勢。

圖3 基于波形指示反演的砂體雕刻平面圖

3 結束語

研究區H油田L層的砂巖儲層厚度薄，遠低于地震分辨率可識別的砂體厚度，采用基于“重構阻抗”的地震波形指示反演技術，實現了對薄砂巖的定量刻畫，盲井驗證說明了地震波形指示反演預測效果較疊后稀疏脈沖反演的分辨率以及識別精度都有較好地提升，可以滿足薄層砂巖油藏精細滾動開發的需要。

研究區H油田L層的砂巖儲層厚度薄，遠低于地震分辨率可識別的砂體厚度，采用基于“重構阻抗”的地震波形指示反演技術，實現了對薄砂巖的定量刻畫，盲井驗證說明了地震波形指示反演預測效果較疊后稀疏脈沖反演的分辨率以及識別精度都有較好地提升，可以滿足薄層砂巖油藏精細滾動開發的需要。