渤海復(fù)雜薄互沉積儲層地震定量預(yù)測方法及應(yīng)用—以墾利X油田沙河街組儲層為例

朱建敏,賈 楠,楊貫虹,劉 學(xué),穆朋飛

(中海石油(中國)有限公司天津分公司,天津 300459)

1 油田地質(zhì)特征

1.1 油田概況

墾利X油田位于渤海南部萊州灣凹陷北部陡坡帶,依附于長期繼承性活動的萊北一號大斷層, 由上升盤的披覆半背斜和下降盤的斷裂半背斜組成[1-2](圖1)。墾利X油田含油層位多，明化鎮(zhèn)組、館陶組、東營組及沙河街組均有油層鉆遇，其中沙河街組沙三段是主力含油層位[3]。沙三段儲層以辮狀河三角洲前緣沉積為主，單砂層厚度薄，多數(shù)小于4 m，橫向變化快，砂泥互層結(jié)構(gòu)明顯。沙三段油藏埋深2 300～2 800 m，受埋深影響，地震資料分辨率低[4]，僅有30 m左右，單砂層儲層預(yù)測難度大。

圖1 萊州灣凹陷墾利X油田區(qū)域位置

1.2 層序地層格架

根據(jù)層序地層劃分對比的原則以及層序界面的識別標(biāo)志，綜合考慮研究區(qū)的測井曲線及巖心特征[5-7]，將沙三段地層劃分為2個三級層序，即沙三上三級層序、沙三中三級層序，分別對應(yīng)沙三上亞段、沙三中亞段地層，將沙三上亞段劃分為低位體系域、湖侵體系域、高位體系域3個體系域，將沙三中亞段整體劃分為高位體系域。運用高分辨層序地層劃分與對比方法，通過測井響應(yīng)特征將沙三上亞段高位體系域劃分為3個準(zhǔn)層序組，沙三上亞段湖侵體系域劃分為4個準(zhǔn)層序組，沙三上亞段低位體系域劃分為3個準(zhǔn)層序組，沙三中亞段高位域地層劃分為6個準(zhǔn)層序組(圖2)。

精細(xì)的層序地層對比能為沉積相分析、井震標(biāo)定、層位追蹤、切片方案制定及屬性提取工作提供堅實的依據(jù)。

圖2 墾利X油田沙三段層序地層格架

2 地震屬性提取及優(yōu)選

地震切片技術(shù)在油氣勘探中的作用愈來愈大[8]。本文采用沿層切片方法：沿某一個沒有極性變化的反射界面,即沿著或平行于追蹤地震同相軸所得的層位進(jìn)行切片，通常也把它稱為“層拉平”切片。沿層切片更傾向于具有地球物理意義，但時窗與切片屬性值有很大關(guān)系,一方面表現(xiàn)在時窗位置及大小的選取上，另一方面體現(xiàn)在屬性本身特性上。運用沿層切片演化技術(shù)，不僅可刻畫地層的沉積現(xiàn)象，而且對古地貌的變遷可做有效恢復(fù)。在提取到多種屬性后,應(yīng)根據(jù)不同研究區(qū)域的地質(zhì)特點[9],選擇最能表征儲層特征的地震屬性進(jìn)行儲層預(yù)測。

墾利X油田沙三段單砂體厚度薄，準(zhǔn)層序組厚度相對大，更接近地震資料分辨率，以準(zhǔn)層序組為研究尺度，尋找儲層分布與地震資料響應(yīng)的關(guān)系更合理。沙三上段湖侵域PSS6準(zhǔn)層序組地層厚度17～23 m，時窗范圍6～14 ms，主要發(fā)育辮狀河三角洲沉積相，物源來自北部的萊北低凸起，主力優(yōu)勢微相為水下分流河道(圖3，4)。

圖3 B3-3-B26井沙三上亞段準(zhǔn)層序組劃分對比

圖4 B3井沙三上亞段準(zhǔn)層序組井震標(biāo)定剖面

對沙三上段湖侵域PSS6準(zhǔn)層序組3、4井區(qū)分別提取了均方根振幅、原始振幅、主頻和瞬時相位等地震屬性(圖5)。從圖中可以看出，這四種屬性都能不同程度反映南北向發(fā)育的辮狀河三角洲平面分布范圍。比較而言，原始振幅屬性反映的辮狀河三角洲朵葉體內(nèi)部分流河道延伸方向和邊界最為清晰，均方根振幅切片上也能分辨出分流河道的輪廓，但河道的邊界及河道的形態(tài)稍差。

圖5 沙三上亞段PSS6地層切片地震屬性對比

主頻和瞬時相位反映的辮狀河三角洲輪廓清晰，但水下分流河道的延伸范圍及其邊界不是很清晰。從PSS6準(zhǔn)層序組原始振幅屬性切片及順物源砂體連通剖面可以看出B17井與B26井基本處于同一套河道砂體上(圖6)，而B5、B17、B18、B29井處于不同的水下分流河道砂體上(圖7)，井震匹配關(guān)系好，因此，本層位儲層平面分布預(yù)測優(yōu)選原始地震屬性效果最佳。

圖6 沙三上亞段PSS6順物源砂體連通剖面

圖7 沙三上亞段PSS6垂直物源砂體連通剖面

3 砂體定量預(yù)測

辮狀河三角洲砂體分期次進(jìn)積，自北向南展布的河道砂體在平面上不斷分叉合并[10]。沙三上PSS6段準(zhǔn)層序組砂體受控于水道，河道砂體長軸方向與水流方向一致，近南北方向，呈扇體狀發(fā)育，通過統(tǒng)計河道砂體規(guī)模寬100～250 m之間，平均河道寬約150 m，砂體類型以河道型為主(圖8)。

圖8 沙三上亞段PSS6沉積微相

圖9 沙三上亞段PSS6原始振幅值與砂地比交會

圖10 沙三上亞段PSS6原始振幅值與砂凈厚交會

對PSS6準(zhǔn)層序組3井區(qū)砂體凈厚度及砂地比進(jìn)行統(tǒng)計，砂體凈厚度范圍在3.9～8.3 m，砂地比值范圍0.19～0.42，選取12個樣本點，繪制原始振幅屬性值與砂地比及砂凈厚的交會圖，發(fā)現(xiàn)原始振幅屬性值與砂地比及砂凈厚均具有較好的線性相關(guān)性，線性擬合公式見圖9、圖10，通過所得公式，利用原始振幅屬性值即可計算出砂地比(圖11)及砂體凈厚度(圖12)，從而實現(xiàn)未鉆井區(qū)域砂體凈厚度及砂地比預(yù)測。

圖11 沙三上亞段PSS6砂地比平面分布

圖12 沙三上亞段PSS6砂凈厚平面分布

如表1、2所示，對井上實鉆砂凈厚和原始振幅屬性值預(yù)測計算得到的砂凈厚進(jìn)行誤差分析，以3井區(qū)12口井為統(tǒng)計樣本，絕對誤差值在-2.2～1.9 m之間，絕對誤差值平均為1.1 m。相對誤差在-26%～33%之間，相對誤差平均為17%。同理，對砂地比進(jìn)行分析，砂地比絕對誤差在-0.09～0.06之間，絕對誤差值平均為0.05，相對誤差在-24%～21%，相對誤差平均為15%。由此可見，用地震屬性優(yōu)選轉(zhuǎn)換得到砂凈厚和砂地比圖可達(dá)到預(yù)測儲層分布的效果，能夠為海上不均衡井網(wǎng)儲層預(yù)測及井位部署提供有力的依據(jù)。

表1 沙三上亞段PSS6井實鉆與預(yù)測砂體凈厚度誤差分析對比

表2 沙三上亞段PSS6井實鉆與預(yù)測砂地比誤差分析對比

4 結(jié)論

(1)針對薄互沉積儲層，以接近地震資料分辨率的準(zhǔn)層序組為研究尺度，通過地層切片及屬性提取技術(shù)提取了多種地震屬性，結(jié)合沉積地質(zhì)分析及實鉆井信息，明確原始振幅屬性反映的辮狀河三角洲內(nèi)部分流河道延伸方向和邊界最為清晰，能夠較好反映儲層的分布規(guī)律。

(2)原始振幅屬性值與砂體比及砂凈厚均具有較好的線性相關(guān)性，通過相關(guān)公式可將地震屬性轉(zhuǎn)換為砂地比及砂巖凈厚度，通過誤差分析，能夠滿足儲層預(yù)測要求，為海上不均衡井網(wǎng)復(fù)雜薄互沉積儲層預(yù)測及井位部署提供了有力依據(jù)。

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