基于SDC敏感属性分析的水平井轨迹优化研究*

丁 峰，卢 波，尹 成，朱仕军，廖细明

1.西南石油大学地球科学与技术学院，四川 成都 610500 2.中国石油川庆钻探工程有限公司地球物理勘探公司，四川 成都 610213

基于SDC敏感属性分析的水平井轨迹优化研究*

丁 峰1，卢 波2，尹 成1，朱仕军1，廖细明1

1.西南石油大学地球科学与技术学院，四川 成都 610500 2.中国石油川庆钻探工程有限公司地球物理勘探公司，四川 成都 610213

四川盆地陆相碎屑岩油气藏多为低渗透油气藏，虽然油气资源总量丰富，但单井产量普遍较低，因此需要由多井低产向少井高产转变，由低效开发向高效开发转变。盆地主要储层须家河组目前上产的主要手段是水平井技术，面临的主要问题是优质储层发育带和高含气区的寻找。近年来先后出现多口水平井钻井失误，迫切需要利用物探技术指导水平井设计及跟踪评价。地震勘探的储层预测技术可为地质靶点优选提供较为可靠的目标，但很少涉及水平井轨迹设计、地质导向和随钻跟踪等多个重要环节。如何利用地震属性技术提高预测分析的可靠性和实时指导性是问题的核心和关键。通过研究地震属性优选技术的理论和方法，利用SDC敏感属性分析技术优化水平井轨迹设计，四川盆地安岳区块实钻表明，该方法能够有效提高水平井地质导向的成功率和储层钻遇率。

地震属性；敏感属性分析；水平井；轨迹设计

丁 峰，卢 波，尹 成，等．基于SDC敏感属性分析的水平井轨迹优化研究[J]．西南石油大学学报：自然科学版，2014，36（4）：73–78．

Ding Feng,Lu Bo,Yin Cheng,et al．Research on Application of SDC Sensitive Attribute Analysis Technique in Horizontal Well Trajectory Optimal Design[J]．Journal of Southwest Petroleum University：Science&Technology Edition，2014，36（4）：73–78．

引言

四川盆地陆相碎屑岩油气藏多为低渗透油气藏，单井产量普遍较低，因此需要由多井低产向少井高产转变，由低效开发向高效开发转变；提高单井采收率的主要手段是水平井技术，少井高产是该地区高效开发的必然选择。安岳气田位于川中古隆中斜平缓构造区中部，储层圈闭类型为构造—岩性圈闭，以三角洲前缘水下分支河道、河口坝微相为主，形成砂岩储集体。主要储层须二段气藏纵向上生、储、盖配置较好，有利于气藏的形成，储层物性具有低孔、低渗特征，储层非均质性较强。试采气井产量低、压力下降快，单井控制储量较低，稳产能力较差，经济高效开发面临巨大的挑战，利用水平井技术是该气田实现经济、高效、环保开发的重要手段，迫切需要利用物探技术指导水平井设计及跟踪评价。

物探技术目前在水平井地质设计和水平段的基础设计中发挥了一定的作用，主要体现在层位精细解释，断层标定、岩性解释、砂体追踪、气水识别和地质靶点优选等，但还没有深入到水平井设计、实施、跟踪的全过程。物探技术与钻井工程的结合还不够紧密，多学科、多专业融合的一体化优势没有体现，物探为工程服务、物探向开发延伸的需求越来越迫切。

提高地震多属性储层预测精度的关键在于地震属性的组合优化[1-15]，通过研究地震属性优选技术的理论和方法，利用SDC（S：sensitivity，有效性，代表属性与储层参数之间的灵敏程度；D：discrete，符合率，代表属性与储层参数之间的“分离”程度；C：correlation，相关性，代表属性与储层参数之间的相关程度）敏感属性分析技术优化水平井轨迹设计，四川盆地安岳区块实钻表明，该方法能够有效提高水平井地质导向的成功率和储层钻遇率。

1 SDC敏感属性分析技术

目前人们往往从单个侧面考察储层参数与地震属性之间的相关性来优选灵敏属性，比如搜索法、线性相关法、有效性法、模拟退火优化方法等[2]，这些方法往往容易漏选一些敏感属性或误选非敏感属性。因此寻求从多个侧面来刻画储层参数与地震属性之间的相关性，以期改善单个侧面刻画储层参数与地震属性带来优选灵敏属性的缺陷。基于这样的思想本文采用一种从储层参数与属性之间的有效性、符合率和相关性三方面综合分析来刻画储层参数与地震属性之间的敏感性[3-7]（图1）。

图1 SDC三参数敏感属性分析法Fig.1 Seismic sensitive attributes analysis based on the significance，dispersion and correlation

1.1 有效性

有效性是指地震属性相对于测井特征（也就是常说的某一段储层的平均储层参数）的一种度量系数，它表明了地震属性与测井特征之间的相关程度。有效性大，说明地震属性与测井特征之间可能存在比较明确的关系；有效性小，说明两者之间存在比较复杂的关系。

有效性是一种十分重要的度量参数，某一地震属性的有效性大，说明该地震属性与测井特征之间的关系简单且有规律，这是我们所希望的理想状态，Schultz等曾采用该种方法来优选地震属性[2]。

1.2 符合率

符合率是刻画井旁测井特征值与地震属性值分开程度的一种度量。对于测井参数与地震属性的离散度的计算原则为：如果一个井的特征值与其他井的特征值不在同一区域，且它们对应的属性值也不在同一区域，则表示这两口井的特征完全分开，那么，这个属性就增加一个单位符合率；否则表示这两口井的特征没有完全分开，则不增加这个属性的符合率。

选择符合率大的地震属性有其优越性，但也不能仅仅依靠符合率大这一特征来优选地震属性，因为即使符合率很大，但有效性很低（也就是说地震属性与测井特征的相关较差），那么利用其优选出的地震属性来进行预测效果也可能不理想。

1.3 相关性

将研究区域所有井旁的测井特征值与井旁的地震属性值组成两个序列，应用相关函数分析方法从统计意义上考查测井特征值与地震属性值的相关系数。

2 安岳区块水平井中的应用实例

以安岳工区实际数据为例来阐述SDC多侧面三维敏感属性优选方法：先提取振幅、瞬时、频谱、层序、非线性类40余种地震体属性，抽取已知井（8口）轨迹的测井储层参数（自然伽马、孔隙度、渗透率等）以及对应的三维地震体属性值。

以孔隙度参数SDC敏感属性分析为例，对应孔隙度参数分别计算所有属性的有效性、相关性和符合率，按照该属性的相关数值排名给其评分，如“复合包络差体”属性与井旁测井的孔隙度有效性为0.66，符合率为0.56，相关性为0.78，在40个属性中综合排名第1（表1），其他的地震体属性评分依次类推，就可以得到每个属性的敏感性排名，取出属性评分最高的部分即为我们选取的敏感属性集。通过SDC法复合包络差、有效带宽、小波系数C3、高阶谱能量、顶底振幅比、平均振幅、突变幅度等属性入选。

表1 安岳工区SDC法优选孔隙度敏感属性Tab.1 Seismic sensitive attributes optimization for porosity by the significance，dispersion and correlation method in Anyue Area

图2 岳101–85–H1水平段孔隙度与敏感属性关系Fig.2 The relationship of porosity and seismic sensitive attributes at horizontal segment of Yue 101–85–H1

利用SDC三维敏感地震属性分析方法优选出地震体属性，进行随钻测井参数与井旁地震属性的相关性与相容性分析，以安岳工区岳101–85–H1水平段为例，分别抽取敏感性较高的平均振幅与复合包络差进行具体分析（图2，图3），复合包络差可用于检测不同流体饱和度的顶底同相轴引起的地震波衰减。研究表明，它对安岳工区的孔隙度与自然伽马参数均非常敏感（综合排名1）。敏感属性与孔隙度和自然伽马值具有较好的一致性，图2、图3中绿色标志分别指示水平井轨迹4个调整点处，可以看出敏感属性均有一定的异常反应。利用SDC敏感属性组合（SDC敏感分析排名前6–8的地震属性）结合神经网络储层预测技术，可以得到较高精度的储层预测成果（图4，图5），下面利用敏感属性分析对水平井轨迹优化进行具体的分析。

2.1 第1水平段调整段

自垂深2 580 m入靶后，岳101–85–H1井开始水平段钻进，并控制井斜在89°左右。钻至井深2 660m，井斜88.15°，垂深2 315.7 m，随钻气测异常值变差。

图3 岳101–85–H1水平段自然伽马与敏感属性关系Fig.3 The relationship of GR and seismic sensitive attributes at horizontal segment of Yue 101–85–H1

图4 岳101–85–H1水平段孔隙度体预测Fig.4 Porosity prediction at horizontal segment of Yue 101–85–H1

平均振幅与复合包络差在此处出现较为明显的低值异常，降低速率超过孔隙度与自然伽马曲线，形成一个小的凹面。从岳101–85–H1水平段储层地震体属性的定量表征成果与实时分析（图4，图5），孔隙度、自然伽马体预测与实际测量值本来很好的一致性出现了相对较大的偏差值，可能与属性的异常反应相关，建议调整井斜，调整后敏感属性与孔隙度、自然伽马曲线的一致性得到一定的恢复，孔隙度、自然伽马体预测误差值也迅速降低，第一水平段的调整是合理和必要的。

2.2 第2水平段调整段

钻至井深 2 771.14 m，井斜 91.14°，垂深2 315.05 m，岩性变为中—细砂岩，气测全烃达8%～10%，平均振幅出现非常明显的低值异常，降低速率大大超过孔隙度与自然伽马曲线，形成一个较深的凹面。与储层参数具有高度负相关的复合包络差和储层参数出现了类似于“瓶颈口”状的异常反应，在自然伽马对应图上十分明显。从岳101–85–H1水平段储层地震体属性的定量表征成果与实时分析（图4，图5），孔隙度、自然伽马体预测与实际测量值本来很好的一致性出现了相对较大的偏差值，可能与属性的异常反应相关，建议进行调整，调整井斜后敏感属性与孔隙度、自然伽马曲线的一致性得到较好的恢复，孔隙度、自然伽马体预测误差值也迅速降低。

图5 岳101–85–H1水平段自然伽马体预测Fig.5 GR prediction at horizontal segment of Yue 101–85–H1

2.3 第3水平段调整段

钻至井深 3 059.41 m发现井漏，钻至井深3 112.00 m发现气侵。钻进至井深3 300.00 m，随钻气测变差，平均振幅出现明显的异常，复合包络差与储层参数的对应异常不十分明显图。从岳101–85–H1水平段储层地震体属性的定量表征成果与实时分析（图4，图5），孔隙度、自然伽马体预测与实际测量值在该处附近出现了相对较大的偏差值，建议调整井斜，调整后平均振幅与储层参数对应仍然出现持续的异常降低，复合包络差与储层参数的对应负相关也不再明显，说明储层含气性已经可能持续变差，建议水平井已无继续深钻的必要。

2.4 第4水平段调整段

钻进至3 483.00 m，井斜88°，垂深2 312.94 m，仍未见良好显示。根据第三水平段调整段的综合分析，不建议继续钻探。

3 结 语

四川盆地安岳区块实钻情况表明，SDC三维地震敏感属性分析方法适用于水平井随钻敏感属性参数分析，是一种有效的技术手段，敏感地震属性与储层物性参数的异常反应为指导水平井的轨迹走向具有指导意义，可以有效提高水平井地质导向的成功率。单个敏感属性与相关储层参数具有良好的一致性，但并不能够完全一一对应；它们可以放大和指示一些关键部位的变化或者异常。在SDC敏感属性分析基础上，利用多属性分析技术与模式识别技术，对水平井水平段储层地震体属性的定量预测成果实时分析表明，该技术的应用得到了精度较高的预测成果，在提高水平井储层钻遇率方面具有现实的意义和实用价值。实际应用表明物探技术可以深入到水平井设计、实施、跟踪的过程，地震、地质、随钻分析技术相结合可以为水平井地质导向提供更加可靠的指导。

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尹成，1965年生，男，汉族，教授，博士生导师，主要从事地震属性分析与解释方法技术、地震采集观测系统优化设计等领域的理论研究工作。

朱仕军，1962年生，男，汉族，教授，主要从事地震勘探资料综合解释、地震信号分析与处理、复杂油气藏地震预测方法等领域的科研与教学工作。

廖细明，1951年生，男，汉族，教授，主要从事石油地球物理勘探领域的教学与科研工作。

编辑：杜增利

编辑部网址：http：//zk.swpuxb.com

Research on Application of SDC Sensitive Attribute Analysis Technique in Horizontal Well Trajectory Optimal Design

Ding Feng1,Lu Bo2,Yin Cheng1,Zhu Shijun1,Liao Ximing1
1.School of Geoscience and Technology，Southwest Petroleum University，Chengdu，Sichuan 610500，China 2.Geophysical Exploration Company，Changqing Drilling&Exploration corporation，CNPC，Chengdu，Sichuan 610213，China

Most of continental clastic rock reservoirs in Sichuan basin are low permeability reservoirs，although oil and gas resources are rich，the single well production is generally low，so it needs to transform from multi-wells with low production to less wells with high production，from low efficient development to high efficient development.Now the main means in the main reservoirs Xujiahe of Sichuan basin is the horizontal well technology，the main problem we are facing is how to find the high quality reservoir development zones and the high gas zones.With many horizontal well drilling failures occurred in recent years，it is an urgent need to use geophysical technology in the design of horizontal wells and the evaluation of the track. Seismic reservoir prediction technology can provide a more reliable goal for geological target optimization，but it rarely involved in horizontal well trajectory design，geosteering and following the tracks.How to make use of seismic attribute technology to improve the reliability of the forecast analysis and real-time guidance is the core and the key.By studying the theory and method of seismic attribute optimization technology，using SDC sensitive attribute analysis technique to optimize horizontal well trajectory design can improve the success rate of horizontal well geosteering drilling and reservoir drilling rate.

Seismic attributes；Sensitive attributes analysis；Horizontal well；Trajectory design

http：//www.cnki.net/kcms/doi/10.11885/j.issn.1674-5086.2013.09.11.02.html

丁峰，男，汉族，讲师，博士，主要从事地震资料解释与高精度储层预测技术、开发地震、地震属性分析技术、物探软件及数据库系统开发等方面的研究工作。E-mail：dfdf0001@sina.com

卢波，1968年生，男，汉族，工程师，主要从事地震资料处理与解释工作。E-mail：lubolxj@126.com

10.11885/j.issn.1674-5086.2013.09.11.02

1674-5086（2014）04-0073-06

TE132

A

2013–09–11 < class="emphasis_bold"> 网络出版时间：

时间：2014–07–03

国家重大科技专项（2011ZX05049–001–002）；中国石油天然气集团公司科学研究与技术开发项目（2012D–3802）。