曲流河砂体地震预测技术研究与应用

2015-02-24费平

西部探矿工程 2015年11期

关键词：同相轴砂体标定

费平

（中国石油大庆钻探工程公司地球物理勘探一公司，黑龙江大庆163357）

曲流河砂体地震预测技术研究与应用

费平*

（中国石油大庆钻探工程公司地球物理勘探一公司，黑龙江大庆163357）

A地区B组地层河道纵横叠置，储层横向变化快，砂体纵向分布薄，预测存在一定困难。本次研究是在储层精细标定的基础上，运用正演模拟、地震剖面追踪、地震属性分析等手段开展砂体预测，并结合曲流河储层沉积模式，成功描述了本区河道发育特征，揭示出多个潜力目标区。据此部署方案井位，实施后储层钻遇率高，从而证明该套技术在本区是可行的，能够提高储层预测精度。

曲流河；正演模拟；储层精细标定；地震剖面追踪；地震属性分析

随着勘探开发程度的提高，老油田已逐步进入开发中后期，新增储量目标已经由构造圈闭转向更为复杂的岩性圈闭。这类储集层多具有砂层厚度薄、横向变化大、砂泥交互分布、多期河道砂体叠置等特点。目前人们普遍应用地震资料识别砂体形态，但常规地震方法受分辨率和多解性影响，其预测准确度往往偏低。本文以A地区为例，对河道砂体分布特征及识别方法进行探索。

1 概况

研究区位于某开发区南部，某断层上升盘。该区B地层为曲流河沉积，是主要含油层系之一。由于曲流河迁移摆动频繁，以致形成多期河道，砂体纵横叠置，储层横向变化较快；纵向上砂泥交互，单砂层厚度一般6～8m，整体呈现“泥包砂”特征。

2 河道砂体刻画

地震信息在储层横向预测上具有明显优势，而钻井资料的纵向分辨率较高，两者互相印证，通过层序地层学、沉积学等地质理论指导，能够有效减少多解性，提高砂体预测精度。

2.1 储层精细标定

储层标定的目的是准确识别储层在地震剖面上的反射层位，确定合适的速度场。这是应用地震资料开展曲流河砂体预测的基础和关键，标定准确与否直接决定了砂体预测精度。一般采用以下方法：首先在储层上下寻找标志层，使标志层合成记录道与井旁地震道最大程度吻合，完成初步标定；然后进行储层标定，根据目标砂体的地震响应特征对合成记录进行微调[1]。

A地区B储层多为砂泥岩互层，速度差异小，难以形成连续同相轴；而储层附近的标志层全区稳定发育，在地震上都容易形成强反射界面。全区性标志层有2套，均具有明显的地震识别特征：（1）泉Ⅱ顶部的砂泥组合标志层，岩性组合为砂上泥下，地震剖面上位于2个正向反射相位轴之间的负相位，其上同相轴较强且连续，其下同相轴反射较弱，横向强弱变化较大。（2）泉Ⅳ底界的砂泥分界标志层，标定于一组连续正向反射同相轴底部，地震同相轴表现为振幅能量强、连续性好，为A地区的地震解释标志层之一。根据以上特征可以完成初步标定。

然后进一步分析目标储层与围岩在速度和密度上的差异，做进一步的精细标定。一般从泥岩到砂岩，速度会由高到低，故该处声波时差曲线出现明显增大的台阶，在地震上形成强反射界面，根据地震反射形成的机理，该界面处会形成负反射系数，因此可以将砂体顶界标定为波谷位置。这个位置对应的反射特征为：中—高频、中—强振幅，与下波峰呈平行反射结构，同相轴连续性较好。根据以上特征对标定结果进行微调，可以使目标砂体合成记录与井旁道吻合程度最高。

2.2 地震剖面追踪

为了更好地应用地震资料开展储层预测，需要分析沉积相带变化所对应的地震响应特征。需要建立一个曲流河储层的理论地质模型，在该模型中曲流带砂体需由两个厚约8m的点坝组成，点坝之间发育宽度为50m左右的废弃河道沉积，河道内泥岩充填，在该套储层上下为大套泥岩沉积。通过正演方法，模拟该地质模型地震激发时形成的反射，得到相应的地震剖面。正演结果表明，在砂泥接触界面，由于波阻抗的差异会形成较强的反射界面，点坝砂岩沉积对应一条较强的同相轴，而在河道边界附近，地震波振幅减小、波形变缓、反射界面模糊不清，据此特征可以确定河道平面位置和砂体边界。在确定河道平面位置和砂体边界的基础上，根据同相轴变化特征，可以追踪出单河道形态。

储层标定和剖面追踪过程中需要注意以下几点：（1）储层标定必须结合测井资料，密切分析目标砂体的围岩特征，明确地质体和地震的对应关系。（2）储层标定和剖面追踪要注意地质体的空间展布规律。对于曲流河相砂体，其平面展布常呈细长弯曲的河流状分布，故横切物源方向砂体不可能连片分布。这种特征可以指导寻找砂体的尖灭点。（3）剖面追踪过程中，要注意消除闭合差。由于地震分辨率有限，并且目标砂体往往厚度较小，因此闭合差的存在常常造成串层的现象，为后面的地震属性分析提供错误的信息[1]。

2.3 地震属性分析

地震属性是指地震数据经数学变换而导出的有关地震波几何学、运动学、动力学和统计学特征。它是构造、地层、岩性与油气等多种地质因素的综合反映，与河道展布存在很强的相关性，可具体分为基于剖面的属性、基于层位的属性和基于数据体的属性[3-4]。

本次研究对象是基于层位的属性，具体做法是沿目的层反射界面或等时界面提取数据体的某种地震信息（通常包括振幅、能量、频率、相位等），这些信息从不同角度反映储层参数变化，但灵敏度各不相同。具体做法是：（1）在合理的时窗下，提取多种地震属性，分析它们与完钻井的匹配关系，优选相关系数较高的地震属性；（2）针对优选的某一种属性（或几种属性）沿砂体上下不同时段提取属性进行比较，寻找相关性和差异性。研究认为，对于“泥包砂”类型的曲流河储层，振幅属性能够较好地反映岩性变化，与目标砂体相关系数较高[5]。

属性提取过程中，时窗的选取尤为关键。时窗过大，则包涵了不必要的信息；时窗过小，则不能充分提取地质目标信息。通常参照储层标定结果，以恰好包涵目标砂体为宜。具体做法是：（1）如果能够准确追踪储层顶底对应的地震层位，则以此限定时窗；（2）如果不能准确追踪顶底层位时，可以根据标定结果确定储层的时窗长度，并根据邻近标志层的走势限定顶底层位界限；（3）当目的层过薄时，对应地震波组过短，反映信息不完整，则需要将时窗适当下延[6]。

在G3-37井区NmⅢ6砂体，根据储层标定结果，确定时窗长度为15ms。再结合本区地质规律对属性进行优化，最终认为1410（-5+10）ms最大波谷振幅属性与钻井资料吻合程度较好，河道特征清楚，尖灭点清晰准确，能够用来描述目标砂体形态。在G3-37井区存在4个砂体发育区，3条曲流河单河道，自西向东平行分布，河道规模依次变小。将预测砂体与区域构造进行叠合显示，结合曲流河储层沉积模式，可以刻画出河道砂体展布形态。

3 应用效果

利用上述技术对A地区河道砂体进行了预测，并结合区域构造、油藏、动态资料开展潜力分析，最终发现5个有利目标砂体。通过在储层发育区寻找构造高点，共部署评价井4口，产能井15口，目前有3口井实施，均收到良好效果。

G3-37井区部署了产能井G3-35-1，该井成功钻遇NmⅡ-9、NmⅢ-6砂体，投产获工业油流；G1-20井区部署侧钻产能井G207K2，该井成功钻遇NmⅢ-6砂体，测井解释4.5m油层；LQ9井区部署了评价井GQ8-14，该井成功钻遇NmⅢ-4砂体，测井解释1.5m油层，从而在该区形成增储上产的有利战场。