杭锦旗区块J58井区砂体定量预测技术研究

王希东，全晓园，李长平

(中石化华北油气分公司石油工程监督中心，河南 郑州 450006)

1 区域地质概况

图1 杭锦旗地区构造区划与J58井区位置图

J58井区位于鄂尔多斯盆地北部伊陕斜坡的杭锦旗区块十里加汗区带的西部，呈现东北高，西南低的构造特征。整体平缓，局部较为复杂，乌兰吉林庙断裂穿过该井区，发育鼻状隆起。纵向含气层位有：下石盒子组、山西组、太原组。

J58井区自上而下发育二叠系石千峰组、上石盒子组、下石盒子组、山西组和石炭系太原组，局部有奥陶系马家沟组地层发育。本区主要的目的层为下石盒子组、山西组及石炭系太原组，下石盒子组普遍发育，山西组和太原组在研究区北部缺失。

2 杭锦旗地区开发层位砂体定量预测技术

地震储层定性预测可以预测储层、气层的展布特征，但在量化方面依然要依赖与地震资料反演。杭锦旗地区地震预测砂体储层技术使用的是岩性反演技术，这项技术已经成为预测常规砂体目标的一项关键技术，以约束稀疏脉冲反演的波阻抗数据体为软趋势[4]，它可进行随机模拟岩性指示曲线，进而可以进行计算得出较高分辨率、指示沙、泥的岩性的三维数据体，借助对于数据体实现对于砂泥岩的分辨。

在杭锦旗地区J58井区地震资料分辨率低、开发层位为河流相沉积(非均质性明显、岩相变化迅速)的地震、地质条件下，岩性反演技术也能成功地实现岩性预测。

岩性预测结果：1)解释出的地震资料更加直观、准确的，为研究者提供地层、岩性、沉积旋回、精细构造等方面的客观一手资料；2)地震预测精度提高，可预测层位已经精确到了开发层系盒13、盒12、盒11这些小层；3)结合地震波组和岩性预测剖面的双重约束，可进行开发层位的小层对比。

砂体定量预测技术结合钻(测)井、地震数据，以数学地质中的地质统计学为桥梁，一定程度上克服了两个方面的缺陷：(1)地震资料对于小层识别能力不足；(2)砂、泥岩之间波阻抗差异微弱；从而能够实现相对精准的砂体预测。

对于鄂尔多斯盆地北部杭锦旗地区来说，其地势平缓，构造相对简单，无 “大”的断裂发育系统(区内存在对于天然气勘探开发影响最明显的三条断裂带)。基于以上地质特点，初始地质模型建立相对容易。这样的地质特征也适合应用随机模拟反演技术来刻画储层精细特征，进而进行储层的预测[4]。

2.1 杭锦旗地区地震反演的难点

地震资料频带窄，主频低(一般为20 Hz左右)，频宽窄(8～35 Hz)纵向分辨率较低，而砂层厚度普遍较薄(图2)，下石盒子组130 m地层厚度，地震反射轴为两个波谷。而研究区主要储集体为河流相砂体，或分流河道砂体，岩性横向变化快，砂体内部的纵、横向非均质性强，地震分辨率不足以精细刻画储层。

对于年轻AC患者在绝经前切除卵巢或因放疗后卵巢功能快速衰竭或提前衰竭，体内雌激素水平骤降，出现围绝经期综合征及冠心病、骨质疏松等疾病，将严重影响身心健康。目前HRT是解决围绝经期症状最有效的方法，目前，较为肯定的观点是CC对雌激素不敏感，为非激素依赖性肿瘤，其发病与HPV等因素相关，手术或放化疗后给予HRT较为安全[10-11]。而对AC给予HRT治疗安全性的研究国内外甚少。

图2 J58某井下石盒子组岩性特征与地震资料主频分析

砂泥岩的波阻抗差异小(图3)，波阻抗重叠区域较大，无法从波阻抗反演剖面上找出河道砂体的精细发育情况。

图3 下石盒子组盒1段波阻抗直方图

目的层位岩性复杂，包括砂岩、泥岩、碳质泥岩、煤和灰岩。

2.2 反演方案

地质统计学反演算法是一项全新的将约束稀疏脉冲反演和随机模拟技术两者结合起来的一个全新随机反演。

在概率分布模型的严格定义流程中，需要将概率分布函数、地震、测井、岩性、岩相、变差函数等结合起来[5]。具体流程如下：首先，将综合地质信息转化为概率分布函数(描述岩性所对应岩石物理参数的概率)和变差函数(描述地质特征横向与纵向地质特征的差异尺度)；其次，需要将概率分布函数计算得出的正确样点集进行统计(注意：此过程中产生的样点并不随机，反而与实际的地震数据体有很高的相似性，进而保证模拟结果的精确)；最后，将反演结果与实际地质情况进行相似对比，要求反演结果在合适位置确切的显示具有 “尖锐”边缘体和更多真实的细节来反映油藏属性。

地质统计学反演的的特点包括：

(1)反演结果明确，在合适位置处具有“尖锐”层界面；

(2)包含详尽的细节(非均质性)；

(3)地震反演成果纵向分辨率极大提高；

(4)地震控制横向趋势。

提高地震反演结果纵向分辨率的同时还会引入误差，本文模拟通过对多次等概率模拟应用，可以使研究者能够客观地评价误差。模拟所得的结果均和已知的地质信息、地震资料较好吻合。这种模拟吻合程度高的反演技术，是当前技术条件下解决岩性油气藏存在很强横向非均质性描述问题的优秀方案。具体流程图见图4。

图4 地质统计学反演工作流程示意图

2.3 合成岩性敏感曲线

地质统计学反演方法在杭锦旗地区成功的岩性预测，关键是在模拟过程中确定了适当的模拟参数，即岩性敏感参数。前人将杭锦旗地区J58目标区盒2、盒3段气层的电性特征总结为“一中、二高、三低”，即：声波时差中等、电阻率和自然电位负偏异常高、自然伽玛、补偿中子、密度较低。

自然伽玛是区分砂岩和泥岩最敏感的参数，并且可反映沉积旋回的变化[6]。但研究者通过交会图分析发现：伽玛与波阻抗的相关性很差(相关系数约在50%以下)，尤其是针对本地区主力开发层位中的一类储层来说，因其含天然气，波阻抗降低，偏离相关曲线。因此，伽马不满足作为反演目标参数的条件，在综合分析杭锦旗地区不同岩性的测井响应特征，结合伽玛和中子孔隙度测井曲线两者特点，合成为一条岩性指示曲线—Lith_ind。经分析，Lith_ind曲线不仅能有效地区分砂岩、泥岩和煤层，而且和波阻抗具有良好的相关性(见图5)。

图5 下石盒子组盒3、盒2段波阻抗直方图

2.4 地层模型

依据杭锦旗地区上古生界地震资料分析，主要存在三个具有等时意义的反射层：(1)T9b(太1段底界面)；(2)T9d(盒1段上下摆动)；(3)T9f(盒3段顶界面)。首次建立地质模型时，这三个反射层作为标准参考层位。由于T9d与盒1段底界面局部地方存在偏差，在山西组大套煤层十分发育的地区，T9d地震波被下拉，为了避免井间岩性剖面[7]的对比出现偏差，定义地层接触关系时采用方案：1)下石盒子组地层定义为平行顶，2)山西、太原组地层定义为平行底。

2.5 随机模拟等概率体选择

每次随机模拟均可以产生n个符合已知条件的等概率结果[8]。想要选择适合杭锦旗地区的某个等概率结果，必须对本地区地质、测井等个方面情况有深入了解。

选择符合杭锦旗地区的等概率结果，首先可抽取关键井和关键剖面，继而选择符合J58目标区气田地质规律的数据体；然后对所选择的不同等概率体取加权平均作为最后的反演结果。

2.6 储层物性预测

对于储层物性的预测，主要是孔隙度的预测，应用泥岩遮挡的孔隙度曲线随机模拟方法预测砂体的孔隙发育情况。在确定砂体分布范围的基础上，通过孔隙度随机模拟来预测储层的空间变化，大于储层物性下限的砂体为有效储层，从而确定储层发育的优势区域。

3 结语

杭锦旗地区天然气勘探开发进入一体化阶段，对于开发目的层位砂体的精确预测十分关键，本文结合杭锦旗地区基本地质情况，从反演方案确定到合成Lith_ind岩性指示曲线，然后建立地质模型，其次选择合适本地区地质情况的等概率体，最后进行目的层位砂体的精准预测。