波形指示反演對巖性油藏邊界識別的指導(dǎo)作用

劉南 董明 夷曉偉 田騰飛

中海石油（中國）有限公司深圳分公司研究院 廣東 深圳 518000

隨著南海東部珠江口盆地油田勘探開發(fā)工作的深入，儲層預(yù)測研究[1]難度逐漸增大，工作中所面對的儲層越來越復(fù)雜，主要的研究目標(biāo)逐漸轉(zhuǎn)向薄層、砂體橫向變化快、非均質(zhì)性強(qiáng)的儲層，這對儲層預(yù)測工作的精度提出了更高的要求。儲層預(yù)測技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)之一是地震反演，地震反演充分融合了測井資料的低頻、高頻信息和地震資料橫向連續(xù)分布的特點(diǎn)，適用于油田開發(fā)階段對油氣藏及單個(gè)河道砂體的精細(xì)描述[2-5]。

1 地震波形指示反演方法原理

1.1 基本方法原理

地震波形往往具有巖性組合、沉積環(huán)境變化的意義，波形的垂向變化，往往代表了儲層垂向巖性組合樣式，橫向變化反應(yīng)了沉積相的變化。它將地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)反演進(jìn)行了改進(jìn)，賦予了反演“相控”的內(nèi)涵。波形指示反演充分利用波形的橫向變化來反映儲層空間的相變特征，體現(xiàn)了相控的思想，是一種井震結(jié)合高頻模擬方法，反演結(jié)果從完全隨機(jī)到逐步確定，同時(shí)對井位分布要求較低，大大提高了儲層反演的精度和適用性。

圖1 變差函數(shù)優(yōu)選統(tǒng)計(jì)樣本示意

基于貝葉斯理論，優(yōu)選空間距離近、相似性高的井作為樣本井搭建初始模型，如果2口井的波形相似，則表明兩者的沉積環(huán)境是相似的。而測井資料的寬頻特征具有高、低頻段數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，增強(qiáng)了反演結(jié)果低頻段的確定性，限定了高頻段范圍，降低了反演的隨機(jī)性，實(shí)現(xiàn)了波形約束下的橫向儲層預(yù)測，并確保反演阻抗特征與地震波形特征一致，從而使反演成果具有了“相控”的含義，平面分布與沉積展布規(guī)律更接近。理論公式為：

式中，Z(xi)為已知的優(yōu)選樣本點(diǎn)值，λi為第i個(gè)已知樣本點(diǎn)對未知樣本點(diǎn)的權(quán)重，n為優(yōu)選樣本點(diǎn)的個(gè)數(shù)，Z(x0) 為待求取的未知點(diǎn)值。

2 應(yīng)用實(shí)例

2.1 儲層地質(zhì)特征

研究區(qū)為南海東部珠江口盆地H油田，油田面積約 50km2，主力油層L層屬于三角洲前緣亞相，其沉積微相主要類型為水下分流河道、分流間灣以及河口壩。主力油層L的厚度一般在3～20m，埋深約2550 m。該油層可劃分為三套砂體；由于三角洲向東沙隆起進(jìn)積，使得三期砂體在縱向呈進(jìn)積疊加樣式。在L油田含油范圍內(nèi)主要發(fā)育兩期砂體，下部砂體具典型正韻律特征，為水下分流河道沉積，上部砂體往1#井附近開始出現(xiàn)典型反韻律特征，為河口壩沉積特征，儲層巖性為粉砂至粗砂，分選磨圓中等，單砂體厚度一般在2～5 m左右，平均滲透率480.5mD，平均孔隙度約19.8%；整體物性相對較好，但存在儲層非均質(zhì)性強(qiáng)，夾層橫向展布不穩(wěn)定，局部發(fā)育且不連續(xù)的問題。

2.2 儲層巖石物理特征

該區(qū)地震資料主頻35 Hz左右，生產(chǎn)井、評價(jià)井約30口，但大多數(shù)井缺乏聲波和密度曲線，能夠用作反演及巖石物理分析的井僅5口。從巖石物理敏感參數(shù)分析直方圖表明，砂泥巖阻抗疊置范圍較大，不能夠有效區(qū)分巖性，而自然伽馬對砂泥巖的區(qū)分能力較強(qiáng)，因此本文選擇將自然伽馬作為反演對象，將聲波作為低頻基本曲線，將自然伽瑪作為高頻曲線，將兩個(gè)曲線進(jìn)行擬合，在頻率域合并得到重構(gòu)特征曲線，基于新創(chuàng)造的聲波時(shí)差曲線進(jìn)行了縱波阻抗交匯分析，重構(gòu)后的聲波阻抗對巖性的區(qū)分能力得到明顯改善（圖1）。

圖1 H油田L(fēng)層重構(gòu)前后阻抗交匯直方圖

2.3 地震波形指示反演效果分析

為了更好地驗(yàn)證地震波形指示反演的預(yù)測效果，本次研究同時(shí)開展了疊后稀疏脈沖反演，對兩套反演成果剖面，實(shí)鉆井砂體厚度吻合率進(jìn)行對比分析。圖2是驗(yàn)證井23P的連井對比剖面，該井位為H油田綜合調(diào)整階段實(shí)施的一口領(lǐng)眼井。對比兩種反演方法，波形指示反演預(yù)測的L層低阻抗砂體條帶特征更明顯，橫向延伸范圍更廣，縱向呈現(xiàn)透鏡狀的特征，預(yù)測23P井存在2m左右的有效砂體，然而常規(guī)稀疏脈沖阻抗反演預(yù)測低阻抗砂體連續(xù)性較差，尖滅特征較為突兀，橫向砂體展布范圍小。

圖2 H油田驗(yàn)證井與反演結(jié)果對比

利用儲層阻抗〈門檻值8500×103g/cm3×m/s 的儲層敏感參數(shù)分析結(jié)果，對主力油層L層的砂體進(jìn)行了雕刻，從基于波形指示反演砂體雕刻平面圖上可以看出基于波形指示反演的砂體展布范圍更廣，對薄層砂體的識別效果更好。在油田西南側(cè)，23P井實(shí)施并鉆遇1.5m砂體，更佐證了波形指示反演在薄層砂體預(yù)測方面的優(yōu)勢。

圖3 基于波形指示反演的砂體雕刻平面圖

3 結(jié)束語

研究區(qū)H油田L(fēng)層的砂巖儲層厚度薄，遠(yuǎn)低于地震分辨率可識別的砂體厚度，采用基于“重構(gòu)阻抗”的地震波形指示反演技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對薄砂巖的定量刻畫，盲井驗(yàn)證說明了地震波形指示反演預(yù)測效果較疊后稀疏脈沖反演的分辨率以及識別精度都有較好地提升，可以滿足薄層砂巖油藏精細(xì)滾動開發(fā)的需要。

研究區(qū)H油田L(fēng)層的砂巖儲層厚度薄，遠(yuǎn)低于地震分辨率可識別的砂體厚度，采用基于“重構(gòu)阻抗”的地震波形指示反演技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對薄砂巖的定量刻畫，盲井驗(yàn)證說明了地震波形指示反演預(yù)測效果較疊后稀疏脈沖反演的分辨率以及識別精度都有較好地提升，可以滿足薄層砂巖油藏精細(xì)滾動開發(fā)的需要。