渤海复杂薄互沉积储层地震定量预测方法及应用—以垦利X油田沙河街组储层为例

朱建敏,贾 楠,杨贯虹,刘 学,穆朋飞

(中海石油(中国)有限公司天津分公司,天津 300459)

1 油田地质特征

1.1 油田概况

垦利X油田位于渤海南部莱州湾凹陷北部陡坡带,依附于长期继承性活动的莱北一号大断层, 由上升盘的披覆半背斜和下降盘的断裂半背斜组成[1-2](图1)。垦利X油田含油层位多，明化镇组、馆陶组、东营组及沙河街组均有油层钻遇，其中沙河街组沙三段是主力含油层位[3]。沙三段储层以辫状河三角洲前缘沉积为主，单砂层厚度薄，多数小于4 m，横向变化快，砂泥互层结构明显。沙三段油藏埋深2 300～2 800 m，受埋深影响，地震资料分辨率低[4]，仅有30 m左右，单砂层储层预测难度大。

图1 莱州湾凹陷垦利X油田区域位置

1.2 层序地层格架

根据层序地层划分对比的原则以及层序界面的识别标志，综合考虑研究区的测井曲线及岩心特征[5-7]，将沙三段地层划分为2个三级层序，即沙三上三级层序、沙三中三级层序，分别对应沙三上亚段、沙三中亚段地层，将沙三上亚段划分为低位体系域、湖侵体系域、高位体系域3个体系域，将沙三中亚段整体划分为高位体系域。运用高分辨层序地层划分与对比方法，通过测井响应特征将沙三上亚段高位体系域划分为3个准层序组，沙三上亚段湖侵体系域划分为4个准层序组，沙三上亚段低位体系域划分为3个准层序组，沙三中亚段高位域地层划分为6个准层序组(图2)。

精细的层序地层对比能为沉积相分析、井震标定、层位追踪、切片方案制定及属性提取工作提供坚实的依据。

图2 垦利X油田沙三段层序地层格架

2 地震属性提取及优选

地震切片技术在油气勘探中的作用愈来愈大[8]。本文采用沿层切片方法：沿某一个没有极性变化的反射界面,即沿着或平行于追踪地震同相轴所得的层位进行切片，通常也把它称为“层拉平”切片。沿层切片更倾向于具有地球物理意义，但时窗与切片属性值有很大关系,一方面表现在时窗位置及大小的选取上，另一方面体现在属性本身特性上。运用沿层切片演化技术，不仅可刻画地层的沉积现象，而且对古地貌的变迁可做有效恢复。在提取到多种属性后,应根据不同研究区域的地质特点[9],选择最能表征储层特征的地震属性进行储层预测。

垦利X油田沙三段单砂体厚度薄，准层序组厚度相对大，更接近地震资料分辨率，以准层序组为研究尺度，寻找储层分布与地震资料响应的关系更合理。沙三上段湖侵域PSS6准层序组地层厚度17～23 m，时窗范围6～14 ms，主要发育辫状河三角洲沉积相，物源来自北部的莱北低凸起，主力优势微相为水下分流河道(图3，4)。

图3 B3-3-B26井沙三上亚段准层序组划分对比

图4 B3井沙三上亚段准层序组井震标定剖面

对沙三上段湖侵域PSS6准层序组3、4井区分别提取了均方根振幅、原始振幅、主频和瞬时相位等地震属性(图5)。从图中可以看出，这四种属性都能不同程度反映南北向发育的辫状河三角洲平面分布范围。比较而言，原始振幅属性反映的辫状河三角洲朵叶体内部分流河道延伸方向和边界最为清晰，均方根振幅切片上也能分辨出分流河道的轮廓，但河道的边界及河道的形态稍差。

图5 沙三上亚段PSS6地层切片地震属性对比

主频和瞬时相位反映的辫状河三角洲轮廓清晰，但水下分流河道的延伸范围及其边界不是很清晰。从PSS6准层序组原始振幅属性切片及顺物源砂体连通剖面可以看出B17井与B26井基本处于同一套河道砂体上(图6)，而B5、B17、B18、B29井处于不同的水下分流河道砂体上(图7)，井震匹配关系好，因此，本层位储层平面分布预测优选原始地震属性效果最佳。

图6 沙三上亚段PSS6顺物源砂体连通剖面

图7 沙三上亚段PSS6垂直物源砂体连通剖面

3 砂体定量预测

辫状河三角洲砂体分期次进积，自北向南展布的河道砂体在平面上不断分叉合并[10]。沙三上PSS6段准层序组砂体受控于水道，河道砂体长轴方向与水流方向一致，近南北方向，呈扇体状发育，通过统计河道砂体规模宽100～250 m之间，平均河道宽约150 m，砂体类型以河道型为主(图8)。

图8 沙三上亚段PSS6沉积微相

图9 沙三上亚段PSS6原始振幅值与砂地比交会

图10 沙三上亚段PSS6原始振幅值与砂净厚交会

对PSS6准层序组3井区砂体净厚度及砂地比进行统计，砂体净厚度范围在3.9～8.3 m，砂地比值范围0.19～0.42，选取12个样本点，绘制原始振幅属性值与砂地比及砂净厚的交会图，发现原始振幅属性值与砂地比及砂净厚均具有较好的线性相关性，线性拟合公式见图9、图10，通过所得公式，利用原始振幅属性值即可计算出砂地比(图11)及砂体净厚度(图12)，从而实现未钻井区域砂体净厚度及砂地比预测。

图11 沙三上亚段PSS6砂地比平面分布

图12 沙三上亚段PSS6砂净厚平面分布

如表1、2所示，对井上实钻砂净厚和原始振幅属性值预测计算得到的砂净厚进行误差分析，以3井区12口井为统计样本，绝对误差值在-2.2～1.9 m之间，绝对误差值平均为1.1 m。相对误差在-26%～33%之间，相对误差平均为17%。同理，对砂地比进行分析，砂地比绝对误差在-0.09～0.06之间，绝对误差值平均为0.05，相对误差在-24%～21%，相对误差平均为15%。由此可见，用地震属性优选转换得到砂净厚和砂地比图可达到预测储层分布的效果，能够为海上不均衡井网储层预测及井位部署提供有力的依据。

表1 沙三上亚段PSS6井实钻与预测砂体净厚度误差分析对比

表2 沙三上亚段PSS6井实钻与预测砂地比误差分析对比

4 结论

(1)针对薄互沉积储层，以接近地震资料分辨率的准层序组为研究尺度，通过地层切片及属性提取技术提取了多种地震属性，结合沉积地质分析及实钻井信息，明确原始振幅属性反映的辫状河三角洲内部分流河道延伸方向和边界最为清晰，能够较好反映储层的分布规律。

(2)原始振幅属性值与砂体比及砂净厚均具有较好的线性相关性，通过相关公式可将地震属性转换为砂地比及砂岩净厚度，通过误差分析，能够满足储层预测要求，为海上不均衡井网复杂薄互沉积储层预测及井位部署提供了有力依据。

参考文献：

[1] 曾选萍，代黎明，郑江峰.地质-地震一体化中深层储层预测——以KL10-1构造为例[J].石油地质与工程，2010，24(5):37-42.

[2] 张建民，黄凯，廖新武，等.渤海南部海域沙三中段进积体储层定量预测方法与应用[J].科学技术与工程，2015，15(17):131-136.

[3] 王少鹏，穆鹏飞，田晓平，等.渤海KL10油田复式油藏滚动评价技术及应用效果[J].石油地质与工程，2015，29(3):77-80.

[4] 王建立，明君，张琳琳，等.渤海油田古近系地震储层预测研究难点及对策[J].海洋石油，2014，34(4):44-48.

[5] 邓宏文，王红亮，祝永军，等.高分辨率层序地层学原理及应用[M].北京:地质出版社，2002:3-22.

[6] 朱筱敏，董艳蕾，胡廷惠，等.精细层序地层格架与地震沉积学研究-以泌阳凹陷核桃园组为例[J].石油与天然气地质，2011，32(4):615-624.

[7] 朱红涛，杨香华，周心怀，等.基于层序地层学和地震沉积学的高精度三维沉积体系:以渤中凹陷西斜坡BZ3-1区块东营组为例[J].地球科学(中国地质大学学报)，2011，36(6):1073-1084.

[8] 倪凤田.基于地震属性分析的储层预测方法研究[D].青岛:中国石油大学(华东)，2008:1-4.

[9] 白宝玲，赵洪洲.地震多属性综合分析技术在储层预测中的应用[J].石油天然气学报，2010，32(1):248.

[10] 于兴河，王德发，郑浚茂，等.辫状河三角洲砂体特征及砂体展布模型——内蒙古岱海湖现代三角洲沉积考察[J].石油学报，1994，15(1):26-37.