渤海Q油田前期研究阶段河流相砂体表征

高玉飞,胡光义,范廷恩,王晖,张宇焜,陆大文,范洪军,王盘根

(中海油研究总院，北京 100028)

渤海Q油田前期研究阶段河流相砂体表征

高玉飞,胡光义,范廷恩,王晖,张宇焜,陆大文,范洪军,王盘根

(中海油研究总院，北京 100028)

在油田前期研究阶段，由于井点资料比较少，往往很难从井点获得河流相储层的小层界面，相变程的大小也无法从统计规律中获得，且由于河道的不断摆动，在曲流河表征过程中主变程方向的设置也是难题。渤海海域Q油田河流相储层受河流不断摆动的影响，纵横向变化快，砂体空间分布状态比较复杂，砂体的表征难度大。为了更加合理的表征Q油田砂体在空间的分布状态，该文提出一种基于井震结合的砂体表征方法，即：通过井震结合划分小层界面，刻画砂体边界，以砂体边界的方向表征主变程方向，在小层框架内，根据沉积规律的指导，结合现代沉积，设置相变程的大小，利用地震属性的约束建立砂体模型。

井震结合;油田；砂体;地质模型；渤海

0 引言

河流相储层受河流不断摆动的影响，纵横向变化快，砂体空间分布状态比较复杂[1-5]，砂体的表征难度大，在油田开发的中、后期井点资料比较详细，可以通过井点资料建立小层界面，从而形成精细的地层框架，在框架内根据地质认识建立砂体模型。但是前期研究阶段，特别是海上油田的前期研究阶段，井点资料匮乏，小层界面往往很难确定，相变程的大小也无法从统计规律中获得，且由于河道的不断摆动，在曲流河表征过程中主变程方向不能只设置单一方向。因此针对河流相砂体，目前常用的建模方法是：利用单砂体顶底面建立地质模型[6-7]。这种方法从砂体本身入手，满足了前期研究阶段时间条件的限制，但是没有从地质本质入手，缺乏地质规律的指导，也没有根本解决相变程方向和大小的确定问题。

该文根据渤海Q油田曲流河发育特点，提出一种基于井震结合的曲流河砂体表征方法，即通过井点资料与地震资料的结合，划分小层界面，在小层内刻画砂体边界，以砂体边界的方向表征主变程方向，在小层框架内，根据沉积规律的指导，结合现代沉积，设置相变程的大小，利用地震属性的约束建立砂体模型。

1 油田地质特征

Q油田位于莱北低凸起南界大断层下降盘、莱州湾凹陷的北洼，是莱北1号边界大断层控制下发育的复杂断块型油田，主要含油层系是明化镇组和馆陶组，主力油组是明化镇组的Ⅲ、Ⅳ油组。根据岩心、壁心描述，综合各种分析化验和测井曲线等资料，结合区域沉积古环境研究，Q油田明化镇组主要发育曲流河沉积[1]，平面上呈鞋带状分布(图1)，统计各井砂地比，Q油田砂地比低，在7%～27.6%之间(图2)，平均18.97%；从砂体厚度的分布频率看，砂体厚度以2～5m中厚层以及小于2m的薄层居多(图3)；纵向上，泥包砂特征显著(图4)，井震关系清楚，易于开展井震结合的地质研究。

图1 Q油田地震波阻抗总负振幅平面分布图

图2 Q油田各井砂地比直方图

图3 Q油田不同砂体厚度区间个数频率直方图(150个砂体统计)

目前，该油田还处于前期研究阶段，井震资料的充分应用以及少井情况下曲流河单砂体的表征，对于该油田开发方案的编制至关重要。

2 Q油田前期研究阶段小层划分

井震结合是指井点资料与地震资料的相互验证，本以井点为主，通过地震获得小层界面。

2.1 井点小层划分

首先在井上划分小层，根据渤海油田明化镇组河流相储层“一砂一藏”(一个复合砂体形成一个独立的油水系统)的特点，结合等高程对比的原则，将Q油田明化镇组III，IV油组划分出12个小层(图4)。

图4 Q油田小层划分剖面图

2.2 小层界面确定

在井上确定小层界面以后，加入地震反演资料。Q油田通过拟波阻抗反演获得地震反演资料，波阻抗越小反映砂岩含量越高，因此在地震数据体上划分小层界面之前必须对井上砂体与反演资料进行对应，在对应过的地震资料上寻找小层界面，这是井震结合的基础。

根据等高程对比的原则，以油组界面为标准面，与此标准面距离相同或者相近的砂体属于同一个小层[8-9]。以此理论为基础，在反演数据体上油组界面从上到下依次提取4ms时窗长度(取样率为2ms)的总负振幅属性切片观察属性的变化，属性明显发生变化处说明上下砂体发生变化，不属于同一小层，确定为小层界面。如图5所示，16ms处提取属性切片与20ms处属性切片基本相似，但是在24ms处提取的属性切片发生了明显变化，可以确定在22ms或者23ms处存在一个小层界面。回到地震数据体上，根据“一砂一藏”的原则适时调整这个界面(避免砂体与小层界面出现穿层的现象)，并与井上划分的小层进行对比、校正，最终将小层界面解释出来。

图5 属性变化图

3 少井条件下曲流河砂体相变程的表征

利用解释出来的小层界面建立Q油田明化镇组III，IV两个油组的构造模型，在小层内利用序贯指示模拟的方法建立砂体模型。

序贯指示模拟的一个关键环节是变差函数的数据分析，其中变差函数中变程的方向和大小则是表征砂体的主要参数。

3.1 岩相变程方向的确定

利用序贯指示模拟砂体要先确定砂岩相变程的方向，通常情况下以物源的方向作为主变程方向[10-11]，但是河流相储层随河道的不断摆动，物源供给的方向也是不断变化的，为解决此难题，该文从刻画砂体入手，以砂体边界上每点的方向变化来表征河道的摆动方向。

如图6所示，首先在小层内提取地震数据总负振幅属性(图6a)，其次根据河道的流动规律刻画砂体边界，并只保留边界内的地震属性(图6b)，用作后续的地震属性约束建模，最后利用刻画的砂体边界上的每一点的方向成图(图6c)，利用此方向图作为变程方向的约束。

图6 砂体边界刻画及成图

3.2 岩相变程大小的确定

首先通过数据分析获得主、次变程的大小，然而模拟结果与认识到的砂体差别较大(图7a，图7b)。为了更好地反映砂体在空间上的分布状态，根据变差函数的原理，次变程应与河道宽度相关，主变程与一个曲流段的长度有关。由此地震属性反映的河道宽度可设置为次变程的大小，经测量Q油田地震属性反映砂体宽度300m，因此设置次变程为300m；其次地震属性反映Q油田一个曲流段中长度是宽度的两倍，因此将主变程设置为次变程的两倍。然而模拟结果与认识到的砂体还是有差别(图7a，图7c)，但与前相比效果稍好。

图7 变程大小的实验

为更精细的刻画砂体，根据海拉尔现代曲流河的特点，通过大量统计发现：一个300m宽的点坝，其真实水面的宽度可能只有100m(图8)，因此将次变程设置为100m、主变程设置为300m，此时模拟的结果与认识到的砂体基本一致(图7a，图7d)。从而确定了Q油田曲流河变程的大小。

图8 现代曲流河发育特点

3.3 地震约束建模

确定变程以后，纵向上通过数据分析获得井上砂体的纵向百分比(图9a)，平面上利用地震属性约束(图9b)建立砂体的空间模型(图9c)。

图9 地震约束建模

4 结论

(1)形成了适应于类似油田的小层对比方法，为今后的前期研究提供了技术手段。

(2)创新性地提出根据曲流河发育特点，以砂体边界为控制，约束岩相变程方向的方法，解决了曲流河不断摆动、岩相变程方向无法确定的难题。

(3)曲流河地质建模变程设置，应以曲流河涌水面的宽度表征岩相模拟的次变程，可以一个曲流段的延伸长度表征岩相模拟的主变程。

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CharacteristicsofFluvialSandBodiesinEarlyStageforStudyingQOilfieldinBohaiSea

GAO Yufei，HU Guangyi, FAN Ting'en, WANG Hui，ZHANG Yuqun，LU Dawen，FAN Hongjun，WANG Pangen

(CNOOC Research institute, Beijing 100027, China)

Int early stage for studying oilfield, due to few drilling data, it is difficult to obtain sublayer interface of fluvial reservoir in well point, and the size of transformation layer cannot be obtained from the statistical law. Due to the swing of the channels, in the meandering river characterization process, setting main variable range direction is a problem. Fluvial facies reservoir of Q oilfield in Bohai sea is influenced by continuous oscillation of the river. The change in the vertical and horizontal direction is fast, the distribution of sand body is complex, and the characterization of sand body is difficult. In order to characterize the distribution of sand body in Q oilfied in space more reasonably, a sandbody characterization method has been put forward based on the combination of well and earthquake, that is through combination of well and earthquake, seismic interface layers have been divided, and the boundaries of sand bodies have been described. According to the direction of sand bodies boundary, the direction of main variable range has been characterized. In small layer frame, according to the law of deposition, combining with modern transformation process of deposition, by using seismic attribute constraint, sand body model has been set up.

Combination of well and earthquake; oilfied; sand body; geological model; Bohai sea

2017-06-25；

2017-08-28；

陶卫卫

国家重大专项“海上开发地震关键技术及应用研究”2011ZX05024-001

高玉飞(1983—)，男，山东胶州人，工程师，主要从事石油开发地质工作；E-mail：215954707@qq.com

P618.13

A

高玉飞,胡光义,范廷恩，等.渤海Q油田前期研究阶段河流相砂体表征[J].山东国土资源，2017,33(12)：13-16.GAO Yufei，HU Guangyi,FAN Tingen,etc.Characteristics of Fluvial Sand Bodies in Early Stage for Studying Q Oilfield in Bohai Sea[J].Shandong Land and Resources, 2017,33(12)：13-16.