致密砂岩薄储层地震预测与水平井随钻应用

郑薇 尚翠红（中联煤层气有限责任公司，山西 吕梁033200）

1 项目简介

1.1 区域特征简述

A 区位于鄂尔多斯盆地的东段，其地形构造趋势比较平稳，不存在大型的断裂地貌。但是A 区的中段部分有紫金山，所以火山岩体入侵，会造成一定的影响，导致了部分地层有所抬升。其中1段地区是主要的层段，这是水平井主要开发的区域。在这一区域中，其埋深有1.5 千米，沉积形式为亚相沉积，河道是瓣状河道。储层的形成砂体是多套薄砂体。在整个开发阶段，目标是为了最大效率的对储量进行动用，所以水平井随钻的部署工作需要确定致密砂岩薄储层的空间布展。

1.2 研究思路简述

叠后波阻抗反演是一种油藏描述技术，它的使用非常普遍，这是因为它基于数学物理建模，利用基础资料的整合从而达到反演效果。但是在我们选择的A区中的1段储层预测的过程中，我们发现叠后波阻抗反演对于砂体展布的预测不完全有效，因此这也成为了1段储层预测的重点和难点。因而在研究中，我们对目的层的测井弹性进行了考察和测量，大家一致认为纵横波的速度必能比较好的地区集中在砂岩储层和泥岩中，如果采用叠前反演的方法则能够更好的预测。因为，叠后波阻抗反演技术无法解决储层薄和横向变化过大的问题。

1.3 研究过程先述

首先需要对叠前反演的方法进行分析，这是因为要确定这种方法的可行性才能够投入实践。这种可行性分析需要和地震预测结合，主要是为了保证储层预测结果的精确度。其次，开展叠前反演研究的时候，需要检验实钻井对储层预测的结果，在这个过程中需要收集一系列的数据，包括储层预测方法，以及储层预测参数，这样才能够持续跟进水平随钻的工作。

2 A区1段储层简述

2.1 A区1段储层岩石物理特征

在对A区1段地层进行分析的过程中需要利测井资料进行资料的核对，通过物理参数的分析，我们可以对致密砂岩储层的成分进行分析，它包括气层、差气层、含水砂岩和干砂岩。但是泥岩并不能划归到储层中，所以在进行纵波阻抗值的测量时，我们发现储层和非储层的重叠范围相差较大（如图1），甚至到了不能区分的地步。但是如果采用纵横波速度对比法，则能够很好的进行区分和辨认。这是因为致密砂岩储层的纵横波速度比值具有一定的界限，其界限通常是1.85，因此，在纵横波阻抗值的技术下，通过物理参数的分析发现，采用叠前地震反演的方法是可以对致密砂岩储层进行预测的，具体步骤如下图。

（图1：A区1段岩石物理参数交会图）

2.2 A区1段储层预测方法

本文采用A 区1 段作为实例，主要是为了研究确定性反演和地质统计学反演两种方法的实用性。确定性叠前地震反演方法的理论基础是稀疏脉冲算法，这种反演方法需要依托地震的有效资料，并且需要水平钻井的测量信息来予以辅助，正是因为资料的全面性，才能够保证反演纵横波速度比参数能够更加稳定有效。但是它也并非没有缺陷，其最主要的缺陷就是反演结果的分辨率不够，因此也就不能够对薄储层进行良好的识别。但是确定性反演结果可以从整体上对地层的展布特征给出确定的分析，并且十分精准。这种数据又给了地质统计学反演以基石，这是因为地质统计学反演方法囊括了统计学模拟和参数优化拟合，这两种方法对于地震数据分析非常有效。在实际的模拟运算中，需要借助蒙特卡洛模拟，依然要水平钻井数据为基础，加之非线性最优化算法的使用，在样本的匹配中地震数据的匹配工作，进而得出高分辨率的反演结果。通过对A区1 段中的S 井采用两种反演方法的结果进行对比，我们会发现地质统计学反演方法比确定性反演更加适合致密砂岩薄储层的地震预测。

2.3 叠前反演技术简述

叠前反演技术这一概念与叠前弹性反演技术、叠前地震反演技术和定量AVO 所指涉的都是同一类概念。因为这项技术利用的是CRP道集数据，而且需要收集速度数据和水平钻井数据共同研究，所以一般认为这种技术方法得出的结论会非常全面并且细致。因为叠前反演技术主要是为了把岩性、含油气性的各种弹性参数求取出来，所以叠前反演技术的使用能够很好的预测岩储层的岩性，为地震预测提供必要的数据和参数。

2.3.1 叠前反演技术的应用分析

在我国的地震预测活动中，主要是采用多炮道观测系统，对野外资料进行观测。通过在CDP 点或CMP 点上关于炮距的不同记录，来确定反射振幅的变化范围。相比较叠后反演技术而言，叠前繁衍技术能够反应野外采集所记录的数据，进而得出振幅随炮检距变化的情况，也就比叠后反演技术更加适用于地震的预测。叠前反演会随着入射角发生变化，而且除了与纵波速度、密度有关之外，它还与横波速度及密度有关联，因此经过叠前反演技术计算之后的弹性参数比叠后反演技术计算的参数要更加丰富准确。通过叠前反演技术进行的岩性、含油气性的预测，能够给水平井随钻提供更多的数据和更加丰富的依据。

2.3.2 储层预测效果

在文本选取的A 区1 段B 井分析的过程中，根据B 井信息数据，A区1段的地层在随钻伽马值出现降低的时候，其气测全烃值也开始升高。气层在6m 的时候，它将作为水平井段的目标砂体，开始进行水平段的侧钻工程。其中，在钻后砂岩钻遇率比较低，这是因为地震纯波的数据没有办法对砂体形态进行实时追踪。而且确定性反演的数据只能对厚砂层组的特征良好反映，对于薄储层是无法细致反映的，也就根本无法判断泥岩井段中砂体的详细位置。在叠前地质统计学反演技术的应用下，我们发现是评级短的砂岩概率剖面，进而计算出了薄砂岩的存在位置，也就是泥岩段下方。因此，在确定了该段存在砂岩之后，可以预估出其产量，可见地质统计学反演能够很好的预测到砂体位置和砂体的产量，对于水平井随钻工作能够起到很好的指导作用。

3 结语

叠前确定性地震反演技术方法的应用能够很好的对水平井随钻进行工作指导，但是叠前反演也有需要注意的内容。首先是地震资料的采集必须具有针对性，也就是需要对目的层深度有足够量的记录信息。其次是地震资料道集进行部分叠加时要有所针对，即炮检距或角度范围要针对目的层深度。最后，必须要有3个以上的子波，否则不能用于叠加数据的演算。在选取的A区1段中，对比两种反演方法得出砂体预测结果，我们认为叠前地质统计学反演能够对薄砂体进行更好的识别，加之水平井钻的资料分析，该方法能够很好的适用于A 区1 段的致密砂岩薄储层的开采，可以为水平井随钻提供必要的数据和作业指导。