东风港油田沙四上亚段储层预测方法及应用

陈 东

(中国石化胜利油田分公司 东胜精攻石油开发集团股份有限公司,山东 东营 257000)

近年来,针对薄砂体储层预测问题,发展了能利用较多信息的很多方法,如:Jason稀疏脉冲反演、EPS基于模型的地震反演、地质统计学随机反演、指示波形反演[1-4]等。其中,应用稀疏脉冲和地质统计学反演方法开展了薄砂体储层预测工作,取得了较好的效果[5-7]。稀疏脉冲和地质统计学两种反演技术联合可以有效提高储层预测精度。横向上,稀疏脉冲反演结果比较忠实于地震,可以用来描述砂体边界;纵向上地质统计学反演分辨率比较高,可以较好的识别薄层,两种方法相互结合,取长补短,进而可以实现整个砂体的空间展布描述。因此,笔者在利用东风港油田沙四上亚段地震、测井、试油试采及录井资料的基础上,充分分析储层与地震及测井响应特征之间的关系,运用稀疏脉冲和地质统计学两种反演技术,结合实钻井资料进行验证对比,较好地识别东风港油田沙四上亚段薄砂体,提高储层识别精度,解决研究区薄砂体储层识别难的问题。

1 区域地质概况

东风港油田位于山东省无棣县境内,构造上处于济阳坳陷车镇凹陷西部的车西洼陷南部缓坡带,北部以埕南断层与埕子口凸起相接,西邻庆云凸起,南接无棣凸起和义和庄凸起,东部通过套尔河-车3鼻状构造与大王北、郭局子洼陷相连。东风港油田沙四上亚段为三角洲前缘亚相,多为砂泥薄互层,储层岩性主要为细砂岩,砂岩单层厚度较薄,研究区单砂体平均厚度为2.6 m,单井平均厚度为9.0 m,其中单层厚度在4 m以下的占70%以上。储层在地震上表现为短轴、中强振幅特征,横向连续性差,与储层分辨率要求相比,地震资料识别薄储层能力差,使用单一的反演技术很难对储层进行精细预测。

2 稀疏脉冲反演的应用及效果

稀疏脉冲反演处理方法的主要特点是基于地震资料,而较少依赖初始估计模型,较适合少井条件下地震资料的反演处理。由于该技术本身的特点,其处理得到的结果往往是最简单的预测模型,对较厚的储层能够准确地反映出来,因此在该研究区首先进行了稀疏脉冲反演。

2.1 参数确定

λ是地震匹配系数,其大小是影响稀疏脉冲反演精度和信噪比的关键因素之一,可以通过调节λ来调节稀疏脉冲反射系数的个数。λ越高,反射系数个数越多,精度越高,但可能产生过多的随机噪声;反之,反射系数越少,反演精度可能降低。

针对研究区资料特点对稀疏脉冲反演过程中的λ、子波、频带补偿、趋势约束、采样率、色标等多个敏感参数进行了试验调试和选择。在保持地质特征基础上实现地震资料的频带信息补偿,合理提高分辨率,获得宽频带符合地质变化规律的反演结果,使其更有利于储层描述。通过QC分析得到了合适的λ和低截频参数,依靠测井曲线选择合适的趋势约束参数,通过残差分析,当λ大于13时,合成记录与地震数据间的误差变化趋于平稳,且此时信噪比比较高,通过对地震资料频带的估计,确定低频补偿区间为0～10 Hz。

2.2 应用效果分析

从反演结果上看,稀疏脉冲反演更加尊重地震信息,其横向边界砂体断点清晰,但是分辨率有限,对于砂岩储层集中段能够识别,但对于沙四上大多数薄互储层识别难度较大。

图1为过车43-车410井-车408-3井-车252井稀疏脉冲反演剖面,反演结果对于砂岩相对集中段,如车410井在2 650 ms处钻遇的9.5 m储层,反演结果对应性较好,尖灭点清楚。但对于车43井附近的砂泥薄互层段,该方法识别难度较大。

图1 过车43-车410-车252井稀疏脉冲反演剖面

3 地质统计学反演的应用及效果

基于地质统计学的随机反演是以地质统计学为理论的随机反演方法,其目的是在储层参数概率分析条件下,提供一个或多个既满足地质统计学特征又满足地震、地质和测井信息的概率实现结果,其中涉及到的储层参数特征是由这些参数的概率函数和变差函数所描述,运用的是模拟退火算法,是目前解决横向非均质性很强的岩性油气藏描述问题的最佳途径。

3.1 概率函数和变差函数

地震约束下的波阻抗随机模拟反演的目的是计算高分辨波阻抗,反演过程中主要对噪音、子波、采样率波阻抗概率密度分布函数和变差函数、色标范围等重要参数进行大量试验和监控,经过试验,该区波阻抗体基本呈正态分布,垂向变差函数的变程不大,说明数据空间相关性范围小,反映出储层薄,变化快的特点。

3.2 反演效果分析及对比

(1)地质统计学反演与稀疏脉冲反演结果对比。图2为稀疏脉冲反演与地质统计学反演的对比剖面。从图2中可以看出,地震反射强轴储层较厚的层两种方法反演结果较一致,但在砂泥岩薄互层发育地震反应不明显的目的层内,充分吸收测井信息的地质统计学反演分辨率明显高于稀疏脉冲反演分辨率,薄砂体的识别能力更好。车482井在2 398 ms处薄互层砂体组合厚度为9 m,稀疏脉冲反演只能识别为一套砂体,而地质统计学反演把这一套砂体刻画成了厚度为3 m和2.8 m的两套砂体;2 420 ms处的砂体稀疏脉冲反演为一套较厚的砂体,而地质统计学反演剔除了其他层的影响,刻画成了一层3 m厚的单砂体。

(2)反演结果与验证井对比分析。图3为过车272、车272-9和车272-6井反演剖面,其中车272井为参与反演的样本之一,车272-9、车272-6井作为验证井。车272与车272-9井通过实钻井地层对比分析,钻遇了同一套油层Es392小层。从反演剖面上看,作为反演参与井的车272井,在Es392小层2 175 ms处的测井曲线与波阻抗曲线吻合较好,并识别出了6.1 m厚的单砂体,作为验证井的车272-9井反演结果中该套油层展布合理,尖灭点清楚,反演结果也能够与其很好对应,储层预测5.8 m,实钻砂体厚度为6.2 m,反演垂向砂体厚度与钻井情况吻合,纵向分辨率提高。

图2 反演剖面

图3 过车272、车272-9和车272-6井反演剖面

(3)储层预测结果指导完钻车142-6井。在研究区沙四上亚段储层反演与解释工作的基础上,部署实施了车142-6井(图4),钻遇Es393小层2 450 ms处7 m/1层,与反演预测结果单砂体厚度8 m基本吻合,有效指导了研究区沙四上亚段的勘探开发工作。

3.3 预测砂体厚度误差分析

对研究区各套砂体进行描述后,将描述砂体的厚度和测井解释的厚度进行了对比分析,从表1可以看出两者的厚度相对误差大部分在10%左右,在误差允许范围内,说明该方法能够适应东风港油田沙四上亚段储层的识别工作。

图4 过车142-6井南北向反演剖面

表1 测井解释厚度与描述厚度误差统计

4 结 论

(1)在充分研究储层与地震及测井响应特征基础之上,运用稀疏脉冲和地质统计学两种反演技术,对该区沙四上亚段储层进行反演预测,与实钻井砂体厚度对比,误差大部分在10%左右,能够较好的解决研究区储层预测的问题。

(2)在稀疏脉冲约束反演的基础上,针对目的层进行地质统计学反演,不仅弥补了稀疏脉冲约束反演受限于原始地震数据频带而造成垂向分辨率不够的问题,而且可以充分将地震、测井信息综合运用,对于预测薄储层具有比较大的优势。

(3)较好的反演结果是建立在准确的测井资料整理与处理、精确的井震标定和可靠参数的分析基础之上的,只有基础资料扎实了,储层反演才能取得更好的效果。