渤海油田古近系地震儲(chǔ)層預(yù)測(cè)研究難點(diǎn)及對(duì)策

王建立，明 君，張琳琳，閆 濤

（1.中海石油（中國(guó)）有限公司天津分公司，天津塘沽 300452；2.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）能源學(xué)院，北京 100083）

渤海油田古近系地震儲(chǔ)層預(yù)測(cè)研究難點(diǎn)及對(duì)策

王建立1,2，明 君1，張琳琳1，閆 濤1

（1.中海石油（中國(guó)）有限公司天津分公司，天津塘沽 300452；2.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）能源學(xué)院，北京 100083）

古近系沙河街組是渤海油田一個(gè)重要的含油層系，目前儲(chǔ)量占到整個(gè)渤海油田探明儲(chǔ)量的11%左右，但是一直以來(lái)，沙河街組儲(chǔ)層預(yù)測(cè)是中深層儲(chǔ)層預(yù)測(cè)中的難點(diǎn)，主要原因?yàn)榈卣鹳Y料信噪比低、儲(chǔ)層橫向變化大、分辨率低。針對(duì)上述難點(diǎn)，結(jié)合渤海油田的地質(zhì)、地震資料特點(diǎn)，有針對(duì)性地提出了沙河街組地震目標(biāo)處理技術(shù)、相控模式約束下儲(chǔ)層預(yù)測(cè)技術(shù)和地震目標(biāo)采集技術(shù)等三個(gè)攻關(guān)技術(shù)序列及相應(yīng)的攻關(guān)方向，通過(guò)在靶區(qū)油田開(kāi)發(fā)研究中實(shí)際應(yīng)用，初步形成沙河街組地震儲(chǔ)層預(yù)測(cè)技術(shù)思路，研究成果有效地指導(dǎo)油田的開(kāi)發(fā)井位部署和優(yōu)化。

古近系；沙河街組；地震儲(chǔ)層預(yù)測(cè)技術(shù)

古近系沙河街組是渤海油田一個(gè)重要的含油層系，目前儲(chǔ)量約占整個(gè)渤海油田探明儲(chǔ)量的11%，但是該層系油藏埋藏普遍較深，造成地震資料主頻相對(duì)較低。目前，地震資料只能分辨厚度為20 m左右的砂體。根據(jù)渤海油田沙河街組鉆井儲(chǔ)層厚度統(tǒng)計(jì)，各油田厚度小于20 m和小于10 m的砂層數(shù)目分別占總砂層數(shù)目的80%和60%。由于儲(chǔ)層埋藏深，砂體沉積類型復(fù)雜，造成厚度平面變化較大，

目前地震資料較難對(duì)沙河街組儲(chǔ)層的單層砂體進(jìn)行有效地分辨；其次，地震資料品質(zhì)差，儲(chǔ)層認(rèn)識(shí)不清是古近系沙河街組油藏開(kāi)發(fā)效果不理想的主要因素。

1 沙河街組儲(chǔ)層預(yù)測(cè)面臨的挑戰(zhàn)和技術(shù)對(duì)策

沙河街組儲(chǔ)層預(yù)測(cè)是渤海海域中深層儲(chǔ)層預(yù)測(cè)中的難點(diǎn)。通過(guò)對(duì)沙河街組地質(zhì)特點(diǎn)、地震響應(yīng)特征的梳理和歸納，認(rèn)為導(dǎo)致沙河街組儲(chǔ)層預(yù)測(cè)難的主要原因?yàn)椋旱卣鹳Y料信噪比低、儲(chǔ)層橫向變化大、地震資料分辨率低。

如錦州25油田為渤海海域一個(gè)典型的沙三中段油藏，儲(chǔ)層段厚度約100 m，砂體單層厚度普遍在10 m以下，砂體為多期、疊加、不連通沉積模式，且油水關(guān)系比較復(fù)雜，在高、中和低部位都鉆到油水界面，而該儲(chǔ)層段只有4個(gè)地震反射同相軸，地震資料分辨率難以滿足開(kāi)發(fā)的需求。

在油田研究中，針對(duì)以上難點(diǎn)，結(jié)合渤海油田的地質(zhì)、地震資料特點(diǎn)，有針對(duì)性地提出沙河街組地震目標(biāo)處理技術(shù)、相控模式約束下儲(chǔ)層預(yù)測(cè)技術(shù)和地震目標(biāo)采集技術(shù)等三個(gè)攻關(guān)技術(shù)序列，以此解決地震資料在中深部?jī)?chǔ)層預(yù)測(cè)中存在的問(wèn)題。

2 沙河街組儲(chǔ)層預(yù)測(cè)關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用

針對(duì)沙河街組儲(chǔ)層預(yù)測(cè)難題，開(kāi)展地震目標(biāo)處理、目標(biāo)采集及相控模式約束的儲(chǔ)層描述等技術(shù)攻關(guān)研究，最終形成了一套沙河街組儲(chǔ)層預(yù)測(cè)技術(shù)方法，有效的解決了沙河街組油藏儲(chǔ)層預(yù)測(cè)的難題。

2.1沙河街組地震資料目標(biāo)處理技術(shù)

針對(duì)地震資料品質(zhì)差的問(wèn)題，首先從提高現(xiàn)有地震資料的品質(zhì)入手，開(kāi)展地震資料的目標(biāo)處理研究[1]，建立了三維地震目標(biāo)處理流程（圖1）。目標(biāo)處理后與原處理相比，有以下特點(diǎn)：（1）目標(biāo)處理更具有針對(duì)性，多道預(yù)測(cè)反褶積以提高沙河街組目的層分辨率為主要目的；（2）采用地表一致性振幅補(bǔ)償技術(shù)，消除由于氣槍不穩(wěn)定或電纜漂移造成的能量差異，改善了目的層同相軸的疊加成像效果；（3）應(yīng)用PRO速度分析技術(shù)，突出加強(qiáng)了速度分析，比較準(zhǔn)確地求取了目的層段的層速度?？傊诘卣鹳Y料目標(biāo)處理中更加關(guān)注油田目的層，并以油田研究需求為目標(biāo)、更加注重解釋、處理一體化，處理中融入了更多的地質(zhì)認(rèn)識(shí)信息，關(guān)鍵處理流程和參數(shù)主要針對(duì)油田目的層展開(kāi)，技術(shù)和方法選取主要以解決目的層的問(wèn)題為核心，以充分挖掘現(xiàn)有地震資料的潛力。

圖1 三維地震目標(biāo)處理流程圖

在錦州25南油田沙河街組地震資料目標(biāo)處理中，以提高沙河街組儲(chǔ)層成像品質(zhì)為目標(biāo)，處理中應(yīng)用速度場(chǎng)分析、多道預(yù)測(cè)反褶積及疊前時(shí)間偏移等處理步驟，目的是提高油田目的層成像品質(zhì)，新處理后的地震資料在目的層的成像品質(zhì)和分辨率都得到顯著提高（圖2），與原地震資料相比對(duì)單砂體有較好的分辨，且實(shí)現(xiàn)了對(duì)砂體的期次、疊置關(guān)系清晰的反映，新的地質(zhì)認(rèn)識(shí)為油田儲(chǔ)層精細(xì)描述奠定基礎(chǔ)。

2.2相控模式約束下儲(chǔ)層預(yù)測(cè)技術(shù)

針對(duì)沙河街組中深部?jī)?chǔ)層橫向變化較大的難點(diǎn)，通過(guò)應(yīng)用相控模式約束下儲(chǔ)層地震研究技術(shù)開(kāi)展砂體空間展布的刻畫(huà)[2]。研究中，首先應(yīng)用測(cè)井資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，確定巖性地球物理響應(yīng)特征[3]，分析巖性組合，標(biāo)定砂層組，賦予地震反射波組明確的地質(zhì)意義；然后應(yīng)用目標(biāo)層地質(zhì)模式分析技術(shù)，分析波組特征，研究地震反射異常帶，剖析沉積地質(zhì)模式；再應(yīng)用模式約束地震相分析技術(shù)，在地質(zhì)模式約束下，劃分地震相，刻畫(huà)砂層組空間展布；最后通過(guò)古地貌恢復(fù)技術(shù)，分析控制因素，挖掘儲(chǔ)層潛力和規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)[4]。應(yīng)用以上地質(zhì)、地震綜合研究，精細(xì)分析了沙河街組沉積時(shí)期的古地貌、刻畫(huà)了地震相與沉積相、研究了儲(chǔ)層沉積主控因素，精細(xì)描述了儲(chǔ)層分布可容納空間、儲(chǔ)層分布優(yōu)勢(shì)相帶，最終形成相控模式約束下儲(chǔ)層預(yù)測(cè)技術(shù)[5,6]。

相控模式約束下儲(chǔ)層預(yù)測(cè)研究成功地指導(dǎo)了錦州25油田隨鉆調(diào)整，改變了油田沙三段儲(chǔ)層構(gòu)造層狀沉積模式為多期次、疊置、不連通沉積模式[7]（圖3），研究結(jié)果將沙三中儲(chǔ)層由1套砂體解剖為4套砂體[8,9]（圖4），并及時(shí)開(kāi)展隨鉆優(yōu)化調(diào)整，不僅規(guī)避了10口低效井，而且提高了油田注采對(duì)應(yīng)率和采收率。該項(xiàng)技術(shù)成果的應(yīng)用，使錦州25油田采收率從23%提高到28%。

圖3 地震砂體預(yù)測(cè)剖面

2.3地震資料目標(biāo)采集技術(shù)

渤海海域部分沙河街組油藏埋深超過(guò)2 500 m，且采集時(shí)間較早，有些區(qū)塊地震采集時(shí)間在上世紀(jì)80年代，受地質(zhì)條件及當(dāng)時(shí)地震采集技術(shù)的限制，地震資料分辨率低，資料品質(zhì)相對(duì)較差，且重處理后對(duì)地震資料品質(zhì)改善不大，地震資料的品質(zhì)嚴(yán)重制約油田儲(chǔ)層精細(xì)描述研究[10]，影響油田的開(kāi)發(fā)方案、調(diào)整方案的制定。如渤中25油田沙河街組油藏儲(chǔ)層埋深超過(guò)2 500 m，且儲(chǔ)層橫向變化較大，地震資料分辨率低，地震反射不能有效地反映儲(chǔ)層的橫向變化（圖5），經(jīng)地震資料重處理后分辨率仍較低，難以滿足儲(chǔ)層預(yù)測(cè)的要求[11]。

圖4 沙河街組沙三中段砂組厚度平面分布圖

圖5 渤中25油田沙河街組過(guò)井地震剖面（左圖）和對(duì)應(yīng)的連井地質(zhì)剖面（右圖）

為了有效地解決問(wèn)題，在油田地震儲(chǔ)層預(yù)測(cè)研究中，對(duì)埋藏深度大、采集時(shí)間早的這部分地震資料進(jìn)行深入分析，從地震采集的源頭提高地震資料的品質(zhì)，嘗試使用目前全球最先進(jìn)的海上地震采集技術(shù)開(kāi)展實(shí)驗(yàn)研究，有步驟的設(shè)計(jì)、實(shí)施地震資料的二次采集，改善地震資料品質(zhì)。

地震資料目標(biāo)采集研究中，以目標(biāo)采集為攻關(guān)方向，對(duì)各項(xiàng)采集參數(shù)進(jìn)行深入分析，從地震資料采集實(shí)驗(yàn)入手。目前，對(duì)渤海部分油田成功試驗(yàn)了寬方位（圖6）、高密度（圖7）、寬頻帶地震資料采集新技術(shù)，試驗(yàn)結(jié)果表明，地震采集新技術(shù)對(duì)中深層地震資料的品質(zhì)有較大的提高。

圖6 寬方位角與窄方位角采集地震剖面

圖7 高密度與常規(guī)密度采集地震剖面

3 結(jié)論

在“十一五”期間，通過(guò)對(duì)渤海油田古近系沙河街組地震資料儲(chǔ)層預(yù)測(cè)的攻關(guān)研究，使制約古近系沙河街組儲(chǔ)層預(yù)測(cè)的一些難點(diǎn)認(rèn)識(shí)得到了較大的改善，主要有以下幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)：

（1）地震目標(biāo)處理具有較強(qiáng)的針對(duì)性，能夠有效的解決現(xiàn)有地震資料存在的問(wèn)題，目前該套技術(shù)和思路已經(jīng)在渤海得到廣泛的應(yīng)用，對(duì)提高地震資料品質(zhì)發(fā)揮了重要的作用。

（2）相控模式約束下儲(chǔ)層預(yù)測(cè)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了地質(zhì)模式與地震研究緊密結(jié)合，地質(zhì)認(rèn)識(shí)指導(dǎo)地震儲(chǔ)層研究，而地震研究能夠更好的驗(yàn)證地質(zhì)認(rèn)識(shí)，最終實(shí)現(xiàn)了儲(chǔ)層宏觀分布的準(zhǔn)確預(yù)測(cè)。

（3）地震目標(biāo)采集能夠從采集源頭解決地震資料存在的問(wèn)題，應(yīng)用先進(jìn)的海上采集技術(shù)能夠極大地提高地震資料的品質(zhì)，為油田構(gòu)造和儲(chǔ)層精細(xì)研究奠定基礎(chǔ)。

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Difficulties and Technical Measures in Reservoir Prediction with Seismic Data from Paleogene Shahejie Formation of Bohai Oilfield

WANG Jianli1,2, MING Jun1, ZHANG Linlin1, YAN Tao1
（1.Tianjin Branch of CNOOC Ltd,Tanggu Tianjin300452,China; 2. School of Energy Resources of China University of Geosciences,Beijing100083,China）

The Paleogene Shahejie formation is an important oil bearing layer in Bohai oil field, and the proved hydrocarbon reserves accounts for about 11% of Bohai Oilfield reserves. However, reservoir prediction on Shahejie formation is still difficult and the main reasons for those are low signal to noise ratio of seismic data, great lateral reservoir change, and low seismic resolution. In view of the geological and seismic data characteristics of Bohai oilfields, through study on the above difficulties, three: technologies have been proposed, including the seismic target processing technology, reservoir prediction technology under the sedimentary facies confinement and seismic target acquisition techniques, and the corresponding research direction have been made clear. Through practical application in the target development oilfields, the preliminary reservoir prediction technologies have been developed in Shahejie formation. The study results have been used to guide effectively the deployment and optimization of oil development wells.

Paleogene; Shahejie Formation; seismic reservoir prediction

P631.4+6

A

10.3969/j.issn.1008-2336.2014.04.044

1008-2336（2014）04-0044-06

2014-01-06；改回日期：2014-04-28

王建立，男，1981年生，工程師，在讀碩士研究生，主要從事油氣田勘探、開(kāi)發(fā)地震研究工作。E-mail：wangjianli05@163.com。