基于地震正演的低滲油藏甜點預(yù)測方法及應(yīng)用
——以渤海B油田為例

范洪軍, 田 楠, 王宗俊, 董洪超

(中海油研究總院有限公司，北京 100028)

0 引言

低滲透油藏具有滲透率低、豐度低、單井自然產(chǎn)能低的特點[1]。我國陸相低滲儲層的沉積成因復(fù)雜，總體表現(xiàn)為儲層巖石成分成熟度和結(jié)構(gòu)成熟度低、成巖差異大、孔喉半徑小、滲透率低和非均質(zhì)性強等特征[2]。上述特征的形成是沉積物被埋藏以前的狀態(tài)和埋藏以后的成巖過程綜合作用的結(jié)果。賈文瑞等[3]根據(jù)沉積特征將低滲儲層成因歸納為以下三種主要類型：①遠物源低能環(huán)境的粉、細砂巖:沉積環(huán)境以濱、淺湖相為典型,粒度低、磨圓度較好，顆粒比較均勻，以原生孔隙為主，膠結(jié)物含量高，滲透率和孔隙度與粒度中值有良好的關(guān)系;②成巖作用較強的低滲透砂巖:這些巖層形成時代常在前新生代，一般都處于成巖作用晚期，原生孔隙相對不太發(fā)育，往往伴生石英次生加大等成巖后生作用，使原生孔隙變小，由于溶蝕、淋濾作用，次生孔隙發(fā)育，孔喉不均勻程度強;③近物源的沖積扇、辮狀河相砂礫巖:這種低滲透層分選差，磨圓度差，粒度曲線為雙峰或多峰態(tài)。由于近物源，能量較強，泥石混雜，膠結(jié)物泥質(zhì)含量較高，碳酸鹽含量低。

利用地震數(shù)據(jù)預(yù)測儲層滲透率一直是前沿及難點問題[4]。究其原因，滲透率與孔隙度之間缺乏較好的相互對應(yīng)關(guān)系，不同孔隙結(jié)構(gòu)的巖石孔隙度與滲透率對應(yīng)關(guān)系存在明顯差異，從而造成利用地震響應(yīng)特征無法直觀地反映滲透率的變化。目前主要技術(shù)方法有經(jīng)驗法、地震屬性分析法[5-6]和地質(zhì)統(tǒng)計學(xué)模擬法等。經(jīng)驗法即通過井中實測孔隙度和滲透率散點交匯圖進行擬合，將擬合公式應(yīng)用于實際地震數(shù)據(jù)中。在巖石孔隙較為復(fù)雜時，往往很難得到孔隙度與滲透率的線性回歸關(guān)系，導(dǎo)致該二元線性回歸方法存在較大誤差[7]。地震屬性分析法即采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等方法，將地震屬性與滲透率建立非線性神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)關(guān)系，然后將空間分布的地震屬性體轉(zhuǎn)換為滲透率體[8]。該技術(shù)可能存在因滲透率樣本較少導(dǎo)致神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)過擬合現(xiàn)象。地質(zhì)統(tǒng)計學(xué)模擬方法即采用協(xié)克里金插值方法，以井點滲透率為主變量，通過次變量地震屬性趨勢約束對滲透率曲線進行插值。該方法要求井資料豐富，而且要求井在平面上分布較均勻。

由上述方法可知，約束條件越多時，地震數(shù)據(jù)預(yù)測儲層滲透率結(jié)果越準(zhǔn)確。筆者通過儲層巖石學(xué)特征研究，分析目標(biāo)區(qū)儲層低滲成因及控制因素，總結(jié)低滲儲層相對高滲條帶分布模式，并建立低滲儲層地震正演等效模型。進行相對高滲條帶地球物理響應(yīng)特征機理分析，總結(jié)低滲油田相對高滲儲層的地球物理響應(yīng)規(guī)律，并篩選出適用于此類儲層預(yù)測的敏感地震屬性。最后通過基于相約束的兩步法多屬性致密砂巖高滲條帶預(yù)測方法，建立地震屬性與儲層巖性和儲層物性相關(guān)關(guān)系，進行靶區(qū)油田相對高滲條帶空間分布預(yù)測。

1 方法與實現(xiàn)

在低滲透率儲層區(qū)域?qū)ふ业较鄬Ω邼B的優(yōu)質(zhì)儲集層，對油藏的開發(fā)方案的制定和部署至關(guān)重要。因此，加強對低滲透儲層特征的研究，了解低滲透儲層的形成機理，尋找低孔隙度、低滲透率儲層中相對優(yōu)質(zhì)儲層的形成與分布規(guī)律，并形成相應(yīng)的地震反射特征規(guī)律認識，從而指導(dǎo)高滲條帶預(yù)測[9-12]。筆者從①劃分標(biāo)準(zhǔn);②控制因素;③低滲成因;④物性分布模式這四個方面入手，總結(jié)相對高滲條帶分布模式，進而建立相對應(yīng)的等效模型，并進行地震正演，在進行地震識別尺度分析的基礎(chǔ)上,進一步篩選出高滲條帶分布及厚度相對敏感的地震屬性。與此同時開展沉積相-井-震聯(lián)合反演，對巖性進行預(yù)測，明確儲集層發(fā)育的空間分布，最后綜合篩選的高滲條帶敏感屬性、沉積相、砂體比等在儲集層空間中通過聚類分析的方法得到高滲條帶的分布。

圖1為基于地震正演的相約束低滲油藏甜點預(yù)測方法技術(shù)流程。①通過巖石類型和巖石特征和沉積相-物性-測井特征之間的關(guān)系分析，總結(jié)低滲儲層成因及控制因素；②通過單井測井曲線特征總結(jié)相對高滲條帶分布模式；③建立高滲條帶分布等效模型；④進行地震正演，分析不同分布模式時的地震響應(yīng)特征，并行橫向?qū)Ρ确治觯瑥亩鴮Ρ炔煌植寄Ｊ綍r的地震響應(yīng)差異，并總結(jié)不同分布模式時敏感地震屬性差異特征；⑤采用“兩步法”，首先基于相約束的巖性預(yù)測，進一步基于巖性預(yù)測結(jié)果進行相約束的高滲條帶預(yù)測。

圖1 相對高滲條帶預(yù)測技術(shù)流程Fig.1 Technical process of relative high permeability belt prediction

通過“先儲集層、后高滲條帶”的方式,明確儲集層空間位置后，再在儲集層中去預(yù)測高滲條帶。上述方式相對單一的高滲條帶預(yù)測方法，降低了高滲條帶預(yù)測的多解性同時，提高了預(yù)測精度。

因此，采用基于相約束的兩步法多屬性致密砂巖高滲條帶預(yù)測方法，建立地震屬性與儲層巖性和儲層物性相關(guān)關(guān)系，是實現(xiàn)高滲條帶預(yù)測的關(guān)鍵。圖2為兩步法相約束地震屬性預(yù)測高滲條帶流程圖。

圖2 兩步法相約束地震屬性預(yù)測高滲條帶流程圖Fig.2 Flow chart for high permeability belts prediction constrained by seismic attribute

基于相約束的兩步法多屬性致密砂巖高滲條帶預(yù)測方法，通過分步先進行儲層展布預(yù)測，再進行物性預(yù)測。①先對靶區(qū)的地層巖性展布預(yù)測，獲得靶區(qū)的砂地比分布結(jié)果，儲層泥質(zhì)含量不同，儲層物性也會不一致;②在儲層分布的基礎(chǔ)上，將滲透性較好區(qū)域識別出來。利用篩選的高滲條帶敏感屬性、砂地比和沉積相，作為相對高滲條帶預(yù)測的控制屬性進行預(yù)測，獲得相應(yīng)的高滲條帶聚集區(qū)的空間分布結(jié)果。

高滲條帶預(yù)測分析過程中，將沉積相圖作為一個關(guān)鍵的控制約束條件加入聚類過程中，實現(xiàn)地質(zhì)成果融入地震預(yù)測中，并且不斷調(diào)整沉積相在預(yù)測過程中的權(quán)重，使預(yù)測的結(jié)果盡量地符合沉積規(guī)律。利用預(yù)測的結(jié)果指導(dǎo)相圖的修改和細化，將預(yù)測結(jié)果體現(xiàn)到沉積相圖的修改中去，使相圖更加細致和完善。相當(dāng)于從地震回到地質(zhì)上來，使地震預(yù)測和地質(zhì)成果融合為一體，實現(xiàn)油藏地球物理多數(shù)據(jù)、多專業(yè)的數(shù)據(jù)一致性。

在進行巖性預(yù)測及高滲條帶預(yù)測時，都將采用相約束的聚類分析方法。通常情況下，聚類分析技術(shù)是將一系列地震特征參數(shù)，根據(jù)其距離來進行分類判別。聚類分析是將數(shù)據(jù)分類到不同的類或者簇的一個過程，同一個簇中的對象有很大的相似性，而不同簇間的對象有很大的相異性。傳統(tǒng)的聚類分析，都是基于單純的地震屬性去聚類分析的，聚類過程中缺少地質(zhì)信息的控制，得到的結(jié)論往往會與地質(zhì)認識差異較大，那么如何將地質(zhì)研究的成果信息加入聚類分析過程中，使預(yù)測的結(jié)果能夠符合沉積規(guī)律作為聚類分析的一個關(guān)鍵點。

1)地質(zhì)研究成果通過沉積相平面圖的方式展示，由于低滲儲層相對高滲條帶受沉積相的控制，那么可通過沉積相的細化將優(yōu)勢儲層通過優(yōu)勢相的方式展現(xiàn)出來。

2)在聚類分析過程中，把沉積相圖作為一個關(guān)鍵的控制約束條件加入聚類過程中，并且不斷調(diào)整沉積相在預(yù)測過程中的權(quán)重，使預(yù)測的結(jié)果盡量地符合沉積規(guī)律。

3)利用預(yù)測的結(jié)果指導(dǎo)相圖的修改和細化，將預(yù)測結(jié)果體現(xiàn)到沉積相圖的修改中去，使相圖更加細致和完善。相當(dāng)于從地震回到地質(zhì)上來，使地震預(yù)測和地質(zhì)成果融合為一體。

4)整個相約束聚類分析的過程是一個閉合循環(huán)的過程。可以利用進一步修改完善的相圖，進行新一輪的相約束聚類分析，然后用得到的預(yù)測結(jié)果繼續(xù)優(yōu)化沉積相圖。如此往復(fù)的迭代修改以后，當(dāng)最后的預(yù)測結(jié)果變化不大時，可以終止這個迭代聚類的過程，認為這是最終的預(yù)測結(jié)果和最終的沉積相帶分布圖。

2 實例應(yīng)用

B油田是位于渤海海域的復(fù)雜斷塊油田，研究區(qū)目的層位于凹陷陡坡帶相對平緩的斜坡區(qū)，沉積期處于一種淺水環(huán)境、近物源、牽引流的辮狀河三角洲沉積。儲層以低滲儲層為主，高滲儲層較薄，平均孔隙度和滲透率較小，而且多層薄砂體疊置。

2.1 低滲儲層成因及控制因素

由于目標(biāo)油田為辮狀河三角洲沉積。通過對目標(biāo)油田儲層的綜合研究，從宏觀及微觀上，對其沉積相、物源、砂體展布以及巖石學(xué)特征、孔隙結(jié)構(gòu)及演化特征等，進行了系統(tǒng)研究分析，認為其為典型的低孔、特低滲油藏，其相對高滲儲層的分布受到沉積作用及成巖作用雙重影響，其分布特征從整體上具有非常強的非均質(zhì)性和復(fù)雜性。不同沉積相帶砂體的厚度、粒度、分選、雜基含量等均有差異,就是在同一沉積相帶中,由于水動力條件的變化,沉積物成分及結(jié)構(gòu)也有變化,導(dǎo)致滲透率也會有差異。統(tǒng)計分析顯示，不同沉積相帶、同一沉積相帶不同微相砂體的物性存在著明顯的差異，說明沉積作用對儲層物性起著明顯的“先天性”控制作用。該區(qū)低滲儲層相對高滲條帶的發(fā)育主要受沉積的差異影響。因此，低滲儲層下相對高滲條帶的分布主控差異因素為沉積微相的不同。

2.1.1 河道型高滲條帶成因及控制因素

此類高滲條帶模式主要為河道型沉積砂體，滲透率相對大、粒度較粗。河道的沉積過程中，物性下部好，上部隨著粒度的變細，孔滲都會減低。因此在統(tǒng)一的后期成巖作用改造下，原始沉積顆粒較粗的河道內(nèi)，下部仍然會為相對滲透率較好的儲層，高滲儲層主要位于砂體底部。這種模式的特點為：①典型河道砂，砂體較厚，下部滲透率較大，上部較?。虎谙鄬Ω邼B發(fā)育在主河道中下部位，滲透率相對較高；③雜基充填普遍，上部泥質(zhì)含量相對較高，GR呈齒化狀。該類低滲儲層相對高滲條帶地質(zhì)成因主控因素，為強壓實、一般膠結(jié)、粗粒沉積泥質(zhì)充填。

2.1.2 河口壩型高滲條帶成因及控制因素

此類高滲條帶為典型的河口壩沉積砂體，平均滲透率中等，但物性差異相對較大、巖性差異較大。河口壩砂，砂體較厚，整體粒度下細上粗，泥質(zhì)含量相對較高，測井相呈漏斗狀。高滲儲層位于砂體上部，滲透率較大，下部較小。該類低滲儲層相對高滲條帶地質(zhì)成因主控因素為強壓實、一般膠結(jié)、粗粒沉積，巖性差異較大。

2.1.3 席狀砂型高滲條帶成因及控制因素

此類高滲條帶為典型的席狀砂體類型，測井類型主要呈指狀，總體而言粒度較細，層薄、滲透率相對略小、中部滲透率較大。席狀砂砂體較薄，整體粒度較細，泥質(zhì)含量相對較高，測井相多呈指狀。相對高滲儲層位于砂體中部，滲透率較大，上下較小。該類低滲儲層相對高滲條帶地質(zhì)成因主控因素為強壓實、一般膠結(jié)、細粒沉積。

2.2 相對高滲條帶分布模式

低滲儲層成因的分析，不同高滲砂體的差異控制因素，以滲透率為模式組合導(dǎo)向，基于地震地質(zhì)融合的研究尺度，建立多種辮狀河三角洲沉積模式下的低滲儲層相對高滲類型的儲層分布模式。依據(jù)單井砂體的縱向分布特征，相對高滲砂體在低滲儲層內(nèi)的不同分布方式，分3大類13類沉積組合模式，分別為單層模式、兩層模式、多層模式。單層模式細分為單層頂部模式、單層中部模式、單層底部模式。后期正演模型主要是基于相對高滲條帶的分布模式建立機理模型，并總結(jié)響應(yīng)的地震正演規(guī)律特征。

2.2.1 單層模式

該模式儲層為一個單一砂體。在砂體內(nèi)部由于沉積的差異，砂體巖性和物性差異較大，基于高滲的儲層段位于砂體的縱向不同位置，細分為頂部、中部、底部三種類型。①頂部型高滲條帶為典型的河口壩砂體，上部巖性粗、物性好，下部較細、物性差；②中部型主要為河道側(cè)翼或席狀砂，砂體相對較薄，在砂體中部物性較好；③底部型高滲條帶為典型河道沉積砂體，底部物性好，上部物性較差(圖3)。

2.2.2 兩層型

由于沉積環(huán)境的不斷演變以及物源供給的變化，沉積中心砂體呈現(xiàn)多期疊置樣式。辮狀河三角洲前緣的河道、河口壩砂體的多期疊置模式，縱向上形成不同的相對高滲條帶分布模式(圖4)。

圖4 高滲條帶兩層模式圖Fig.4 Two high permeability layers pattern

2.2.3 多層型

砂體整體較厚，為多期砂體疊置。內(nèi)部由于原始沉積的差異，使巖性、物性上存在差異，經(jīng)歷統(tǒng)一的成巖后期作用，使砂體內(nèi)部的物性差異較大，顆粒較粗較大，抗壓實能力較強，經(jīng)過溶蝕能改善滲透性，形成不同的位置的高滲段(圖5)。

圖5 高滲條帶多層模式圖Fig.5 Multi high permeability layers pattern

基于靶區(qū)油田實際鉆井砂體數(shù)據(jù)，統(tǒng)計各井中單砂體的大于10 mD的高滲透儲層層數(shù)分布情況。單砂體內(nèi)高滲透層主要為1 層～2層為主，最多為4層高滲儲層段組合。單砂體內(nèi)高滲儲層的低滲巖性隔夾層厚度范圍為1 m～5 m，平均為2.5 m。這些統(tǒng)計數(shù)據(jù)為后期建立機理模型的提供了很好的參考(圖6～圖7)。

圖6 單砂體內(nèi)部高滲的分布層數(shù)Fig.6 Layers of high permeability in single sand body

圖7 隔夾層厚度直方圖統(tǒng)計Fig.7 Histogram statistics of interlayer thickness

圖8 基于儲量單元統(tǒng)計儲層厚度和高滲儲層厚度分布直方圖Fig.8 Histogram of reservoir thickness and high permeability reservoir thickness based on reserves unit(a)儲層厚度;(b)高滲儲層厚度

綜合低滲儲層相對高滲儲層的成因及控制因素，以及相對高滲條帶分布的模式特征，可知優(yōu)勢相帶控制了高滲條帶分布。

2.3 層相對高滲條帶地球物理響應(yīng)及敏感屬性

由于高滲條帶的分布模式十分復(fù)雜，其地震響應(yīng)受相對高滲條帶的厚度、分布樣式、泥巖夾層等的綜合影響。因此，單純的從實際地震資料入手，很難總結(jié)出有效的振幅、波形規(guī)律以預(yù)測相對高滲條帶?；跈C理模型的地震正演方法是研究相對高滲條帶模式的反射波特征的重要手段之一。通過機理模型的地震響應(yīng)反射特征總結(jié)和梳理，篩選出對高滲條帶厚度和分布比較敏感的地震屬性，并應(yīng)用到實際工區(qū)中，從而在現(xiàn)有資料的狀態(tài)下，綜合多方面信息，預(yù)測高滲條帶分布。

在進行模型建立前，首先對相應(yīng)的類型進行地球物理參數(shù)和各類型的幾何參數(shù)統(tǒng)計分析。通過統(tǒng)計目標(biāo)區(qū)巖石物理特征(表1)，低滲和相對高滲的聲波和密度差異較小，泥巖則與前二者的差異較明顯。因此，儲層與非儲層的地球物理參數(shù)差異較容易區(qū)分，低滲和相對高滲儲層差異則相對小很多。

表1 巖石物理特征統(tǒng)計(平均值)Tab.1 Statistics of petrophysical characteristics (average value)

結(jié)合儲層的分布模式特征，低滲區(qū)域內(nèi)基于儲量單元統(tǒng)計儲層厚度、相對高滲儲層的厚度、低滲儲層中的隔夾層的厚度、高滲的個數(shù)等,作為機理模型建立的參考依據(jù)。儲量單元內(nèi)儲層的厚度范圍3 m～40 m，主要為12 m～18 m。而相對高滲的厚度范圍為1 m～24 m，主要為4 m～11m。結(jié)合單砂體內(nèi)的隔夾層厚度以及高滲儲層層數(shù)，低滲儲層地震正演等效機理模型參數(shù)主要為：低滲砂體厚為40 m；高滲砂體厚度最大為24 m；隔夾層厚度為2 m；高滲層數(shù)最大4層。

為了便于模型正演響應(yīng)規(guī)律總結(jié)及不同類型高滲條帶敏感屬性分析，筆者提出了一種新的高滲條帶類型的劃分方法。傳統(tǒng)的用滲透率的大小去劃分儲層的滲透類型有些差異，主要是借鑒砂地比的概念，提出用一個相對的概念來劃分儲層的滲透類型。相對高滲儲層的比例值RHPC(Relative High Permeability Content)由式(1)計算得到。

RHPC=h/H*100%

(1)

式中：RHPC為相對高滲儲層的比例值；h為滲透率大于10 mD儲層的累積總厚度；H為儲層總體厚度。因此，RHPC作為相對高滲條帶的類型劃分的依據(jù)，RHPC越大，表明儲層的滲透性越好。

2.3.1 高滲條帶厚度變化機理模型(RHPC)

根據(jù)低滲儲層相對高滲條帶特征，將RHPC的比值分為6類:①非儲層;②0%～20%;③20%～40%;④40%～60%;⑤60%～80%;⑥>80%?；诖耍我桓邼B條帶厚度不變，高滲條帶增厚的機理模型(儲層總厚度不變，相對高滲砂體厚度從0 m～34 m，對應(yīng)RHPC分別為0%、15%、30%、45%、70%、85%，分別對應(yīng)高滲條帶類型2、類型3、類型4、類型5、類型6)，分析隨著高滲條帶增多(RHPC值增大)，相應(yīng)的地震正演響應(yīng)特征，以及篩選可以很好地表征RHPC變化規(guī)律的敏感屬性(圖9)。

圖9 高滲條帶增厚機理模型Fig.9 Mechanism model of high permeability layer with increasing thickness(a)不同高滲厚度模型;(b)不同高滲厚度模型正演結(jié)果

由圖10可知，地震屬性與高滲含量關(guān)系密切，隨高滲儲層含量增加振幅、波形類屬性呈明顯減小趨勢。

圖10 不同高滲條帶數(shù)增多模型正演地震屬性對比圖Fig.10 Forward seismic attributes for models with increasing number of high permeability layers(a)RMS振幅;(b)整波形能量；(c)波形面積;(d)波形長度

以純低滲儲層為地震屬性的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，求取低滲儲層中不同RHPC值與純低滲儲層的正演屬性差異的百分比。以RHPC=0.7(高滲砂體厚度為28 m)為例，對相對高滲條帶厚度比較敏感的地震屬性為RMS振幅、波形峰度、整波形能量和主頻能量(圖11(a))。因此，當(dāng)高滲條帶厚度增加時：①地震屬性與高滲含量關(guān)系密切，隨高滲儲層含量增加振幅、波形呈明顯減小趨勢；②RHPC<30%，振幅降低變化率較緩，RHPC>30%，振幅降低變化率較陡(圖11(b))。

圖11 高滲儲層增加模型敏感屬性分析Fig.11 Sensitive attribute analysis of models with increasing number of high permeability layers(a)地震敏感屬性蜘蛛網(wǎng)圖;(b)地震屬性差異百分比變化圖

2.3.2 高滲條帶等厚機理模型

此類型機理模型等效于非均質(zhì)儲層，根據(jù)單元內(nèi)高滲儲層參數(shù)的統(tǒng)計，單元內(nèi)的高滲條帶縱向上是一層或多層的高滲砂體的疊置組合。那么高滲之間的低滲巖性各隔夾層是否對地震響應(yīng)有影響，建立總厚度為12 m的高滲條帶，高滲條帶的個數(shù)從1個～4個。從而形成了等厚儲層、高滲儲層厚度一致，而隔夾層數(shù)不同的機理模型。通過地震正演去分析它們之間的地震響應(yīng)差異(圖12)。

圖12 等厚高滲儲層隔夾層不同模型及正演結(jié)果圖Fig.12 Different models of equal-thickness high permeability layers and forward modeling results(a)不同隔夾層模型;(b)不同隔夾層模型正演結(jié)果

等厚高滲儲層不同隔夾層正演對比可知，有隔夾層時振幅、波形屬性均略強于無隔夾層的模式。而且隨著隔夾層的增多，振幅波形屬性值逐漸降低，并且振幅類和波形類屬性的變化規(guī)律是一致的(圖13)。

圖13 等厚高滲儲層隔夾層不同模式正演地震屬性與隔夾層模式交會圖Fig.13 Cross plot of forward seismic attributes and interlayer models with equal-thickness high permeability layers(a)RMS振幅;(b)整波形能量；(c)波形面積;(d)波形長度

以純低滲砂巖作為正演地震屬性的比較對象，RHPC值相同，分別求取隔層不同模型與純低滲砂巖儲層的地震屬性差異百分比。通過蜘蛛網(wǎng)圖分析可知，低滲儲層中高滲條帶是否有隔層，波形面積和波形平均彎度是比較敏感的地震屬性(圖14(a))。圖14(b)為等厚高滲儲層隔夾層不同模式敏感屬性差異百分比變化圖?？梢钥吹讲ㄐ晤悓傩裕瑢τ诟邼B條帶分布模式比較敏感，從另一方面也可以說明，當(dāng)高滲條帶的非均質(zhì)性比較強時，可通過波形面積及波形平均彎度等波形類屬性將其區(qū)分開。

圖14 等厚高滲儲層隔夾層不同模型敏感屬性分析Fig.14 Sensitive attribute analysis of models with equal-thickness high permeability layers(a)地震敏感屬性蜘蛛網(wǎng)圖;(b)地震屬性差異百分比變化圖

2.3.3 高滲條帶位置變化模型

此類型機理模型等效于RHPC不變，高滲儲層分布于不同位置儲層，根據(jù)統(tǒng)計的相對高滲儲層分布模式的模式一單層模式，其高滲條帶分布模式有三類，頂部、中部、底部。當(dāng)高滲條帶位于儲層中位置不同時，是否可以通過地震正演響應(yīng)區(qū)分。建立高滲條帶厚度分別為2 m、5 m、8 m、10 m的機理模型，并且每一厚度的高滲條帶位于儲層中的頂、中、底三個位置，如圖15(a)所示。通過地震正演去分析不同厚度、不同位置的單一高滲條帶的地震響應(yīng)差異。

圖15(b)為不同厚度高滲條帶位置變化地震正演對比圖。通過波形顯示看，在同一厚度下，當(dāng)高滲條帶的位置不同時能量相差不大，波形分布有一些區(qū)別，并且隨著高滲條帶厚度的增加，波形分布的差別也逐漸增大。圖16為不同厚度高滲條帶正演地震屬性與高滲條帶位置模式交會圖，通過量化對比看，波形類屬性對高滲儲層的位置比較敏感。當(dāng)高滲儲層位于頂或者底部時，較難區(qū)分，位于中部時，可與頂?shù)撞课恢脜^(qū)分開，并且當(dāng)厚度達到10 m左右時，可將高滲儲層的位置區(qū)分開。

圖15 不同厚度高滲條帶位置變化模型及正演對比圖Fig.15 Models and forward modeling result of high permeability layer with different thickness and position(a)不同厚度高滲條帶位置變化模型;(b)正演對比

圖16 不同厚度高滲條帶正演地震屬性與高滲條帶位置模式交會圖Fig.16 Cross plot of forward seismic attributes and location pattern of high permeability layers with different thickness(a)均方根振幅;(b)波形豐度；(c)峰波谷各偏斜比;(d)波形長度

圖17(a)為不同高滲條帶位置高滲條帶正演地震屬性敏感屬性蜘蛛網(wǎng)圖，通過對比，波形對稱性、波形彎曲度、波形長度等波形類屬性對高滲條帶位置分布比較敏感。當(dāng)RHPC>20%，振幅降低變化率較緩，可區(qū)分不同位置高滲儲層(圖17(b))。對比高滲條帶厚度變化模型和等厚非均質(zhì)模型，不同位置高滲條帶正演地震屬性敏感屬性差異百分比，較前兩個模型要小很多。因此，在實際地震資料的儲層預(yù)測中，高滲條帶的分布位置是比較難區(qū)分的。

圖17 不同高滲條帶位置模型敏感屬性分析Fig.17 Sensitive attribute analysis for models of high permeability layer with different position(a)地震敏感屬性蜘蛛網(wǎng)圖;(b)地震屬性差異百分比變化圖

2.4 “兩步法”相對高滲條帶預(yù)測

針對實際工區(qū)，利用多屬性聚類分析的方法，對砂地比和厚度的平面展布進行預(yù)測。首先通過井-震聯(lián)合分析井點儲層厚度、砂地比(NTG)與地震振幅屬性相關(guān)性較好，與頻率和相位相關(guān)較差。然后，以地震振幅為主利用多屬性聚類的方法，分別進行儲層厚度、NTG分布平面預(yù)測，如圖18、圖19所示。

圖18 儲層厚度與地震振幅屬交會圖和敏感屬性統(tǒng)計表Fig.18 Cross plot of reservoir thickness and seismic amplitude as well as sensitive attribute statistical table(a)RMS振幅-砂體厚度;(b)平均瞬時振幅;(c)敏感屬性統(tǒng)計表

圖19 儲層砂地比與地震振幅屬交會圖和敏感屬性統(tǒng)計表Fig.19 Cross plot of NTG and seismic amplitude as well as sensitive attribute statistical table(a)RMS振幅-砂體厚度;(b)平均瞬時振幅;(c)敏感屬性統(tǒng)計表

圖20(a)、圖20(b)為分別利用多屬性聚類技術(shù)方法，預(yù)測的儲層厚度和砂地比預(yù)測。預(yù)測結(jié)果和沉積相發(fā)育規(guī)律一致，砂體NTG較高、儲層厚度較大主要為河道微相，席狀砂沉積相的NTG和厚度都相對較小。

圖20 儲層厚度和砂地比(NTG)預(yù)測平面圖Fig.20 Prediction of reservoir thickness and NTG(a)儲層厚度;(b)NTG

基于低滲儲層相對高滲條帶提出的劃分方法，用RHPC比值作為高滲條帶的依據(jù)，參照模型中RHPC的劃分標(biāo)準(zhǔn)，分為6類儲層類型。①RHPC<20%為相對高滲條帶類型2；②20%～40%為相對高滲條帶類型3；③40%～60%為相對高滲條帶類型4；④60%～80%為相對高滲條帶類型5；⑤>80%為相對高滲條帶類型6。如表2所示，類型1為非儲層，該區(qū)為湖相沉積泥巖，相對高滲儲層類型2為較差的高滲透條帶類型，滲透率>10 mD的高滲砂體比例較少，主要為砂體整段滲透率較低，高滲透段較薄，RHPC<20%，單元內(nèi)席狀砂屬于典型的此類相對高滲條帶類型，部分河口壩砂體，巖性較細，泥質(zhì)含量較高的儲層也屬于此類型。類型3、類型4、類型5、類型6中滲透率大于10 mD的儲層含量逐漸增大，類型3、類型4、類型5、類型6主要為水下分流河道、河口壩沉積砂體。

表2 高滲條帶類型劃分方案Tab.2 Classification scheme of high permeability layer type

基于篩選的高滲儲層的敏感地震屬性、NTG(圖21)和沉積相圖(圖22)平面分布圖，采用相約束的多屬性致密砂巖高滲條帶聚類的方法，獲得相對高滲條帶的平面分布圖(圖23)。從預(yù)測結(jié)果可知，相對高滲條帶分布與儲層厚度和砂地比分布規(guī)律基本一致，物源為西南方向，符合沉積地質(zhì)規(guī)律。相對高滲條帶主要為2類、3類型，RHPC小于40%為主，儲層品質(zhì)特征相似。

圖21 敏感地震屬性+NTG平面圖Fig.21 Sensitive seismic attributes and NTG(a)RMS;(b)波形長度;(c)波形峰度;(d)NTG

圖22 目的層沉積相平面圖Fig.22 Sedimentary facies of the target layer

圖23 高滲條帶預(yù)測平面圖Fig.23 Prediction of high permeability belt

為了驗證預(yù)測結(jié)果的可靠性，分別選取了4口井作為盲井在不同的油組進行驗證，對比預(yù)測儲層類型與井點實際類型符合程度。表3為驗證井符合率統(tǒng)計表，通過對比，二者的預(yù)測結(jié)果整體趨勢基本一致，在2-1井點預(yù)測結(jié)果有誤差，井上劃分為儲層相對高滲類型5，預(yù)測結(jié)果為儲層高滲類型3，其余盲井預(yù)測結(jié)果與井點一致。造成2-1井誤差主要是該井位于斷裂帶上，地震屬性受斷裂的影響而產(chǎn)生了預(yù)測誤差。

表3 驗證井符合率統(tǒng)計表Tab.2 Statistical table of coincidence rate of verification well

3 結(jié)論

1)通過儲層巖石學(xué)特征研究，分析儲層低滲成因及控制因素，總結(jié)低滲儲層相對高滲條帶分布模式,從而指導(dǎo)了等效模型的建立。

2)基于模式總結(jié)建立低滲儲層地震正演等效模型，進行相對高滲條帶地球物理響應(yīng)特征機理分析，總結(jié)得到低滲油田相對高滲儲層的地球物理響應(yīng)規(guī)律，并篩選出適用于此類儲層預(yù)測的敏感地震屬性，為以后類似特點油田有利儲層預(yù)測提供參考。

3)將篩選出的敏感地震屬性應(yīng)用到靶區(qū)油田儲層預(yù)測中，得到靶區(qū)油田相對高滲條帶空間分布，對油田開發(fā)井部署具有指導(dǎo)意義。