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辽河坳陷西部凹陷陈家洼陷浊积砂体刻画

2012-08-20赵淑琴中石油辽河油田分公司勘探开发研究院辽宁盘锦124010

石油天然气学报 2012年12期
关键词:浊积子波洼陷

赵淑琴 (中石油辽河油田分公司勘探开发研究院,辽宁 盘锦124010)

陈家洼陷东邻中央凸起,是西部凹陷主要的生烃洼陷之一。钻井资料显示,自下而上发育古近系房身泡组 (Ef)、沙河街组沙四段 (Es4)、沙三段 (Es3)、沙一二段 (Es1+2)、东营组 (Ed),新近系馆陶组 (Ng)、明化镇组 (Nm)及第四系平原组 (Qp)地层。Es3早期,湖盆基底裂陷活动剧烈,来自中央凸起的陆源碎屑直接推进到洼陷深湖区。在陡坡一侧坡折带所处的部位,重力流成因的浊积砂体比较发育[1],是该区隐蔽油气藏勘探的重点目标。受重力流沉积及相带展布特点影响,浊积砂体平面分布稳定性差,侧向上厚度变化快,储层预测难度很大。前人研究表明,波阻抗与含油气储层具有很好的对应性,地震波阻抗反演是储层预测的有效手段之一[2]。近年来,国内的学者对储层预测的方法进行了新的探索,在实际应用中也取得了一定效果[3]。但是,目前在生产实践中仍以波阻抗反演作为储层预测的主要手段。

笔者利用Landmark一体化解释软件结合Strata反演软件,采用三维构造精细解释技术、储层反演技术和有利储层空间展布刻画技术,精确刻画了陈家洼陷古近系沙三下亚段 (Es3L)浊积砂体的空间展布形态。通过9口完钻井资料分析表明,储层预测结果与钻井资料符合率为100%。浊积扇体的內扇主水道和中扇亚相的辫状水道砂体为下步勘探的有利区。

1 研究思路

浊积砂体刻画属于岩性油气藏勘探范畴,与岩性油气藏勘探的步骤大体一致,可分为以下几部分:层序划分、三维构造精细解释、储层反演、沉积相研究、储层分布规律研究、有利储层横向预测和储层空间展布形态刻画。

笔者利用Landmark工作站一体化解释软件结合Strata反演软件,对陈家洼陷主要目的层段EsL3浊积砂体的空间展布形态进行了精细刻画,研究思路见图1。

2 浊积砂体刻画关键技术

笔者在浊积砂体刻画过程中用到的关键技术有:三维构造精细解释技术、储层反演技术和有利储层空间展布形态刻画技术。

2.1 三维构造精细解释技术

构造研究是油气勘探的基础。通过构造解释,可以给后续工作 (沉积相研究、属性提取等)提供准确的地层研究单元,为储层反演提供准确的地质模型。构造解释成果的可靠程度直接影响了最终研究成果的可信度。

2.1.1 层位标定

为了准确标定层位,达到与钻井资料最佳符合,共收集了工区内29口井的声波时差和密度测井曲线及1口井的VSP(垂直地震剖面)资料。在Landmark工作站上利用Synstool软件制作了精确的合成地震记录,对该区地震资料进行了标定,最终确定出该区Ng,Ed、Es1+2、Es3和Es4底界的地震地质层位。

2.1.2 地震资料解释方法

地震资料解释主要包括断层解释和层位解释两方面。解释中采用先确定断裂系统、解释断层,再确定层位、解释层位的方法。

1)断层的解释 在断层解释中主要采用剖面和水平时间切片同时解释的方法:在剖面上确定断层倾向,在切片上确定断点的准确位置。另外,解释中还尽可能地采用多种技术方法和手段来识别断层。具体方法包括:①在放大剖面上识别主干断层;②采用多测线剖面显示技术,确定出断层的分布范围;③利用波组变化特征识别小断层;④利用水平时间切片分析断点的准确位置,判断断层组合与展布方向;⑤严格地进行断层面闭合。

2)层位的解释 确定了断裂系统之后,结合合成地震记录标定及地震剖面上的波组特征,对主干剖面进行解释,确定层位解释模型,最后进行全工区的层位追踪和闭合。该次研究解释了Es2底界、Es3底界、Es4底界、Ef底界4个层位。

图1 浊积砂体刻画研究框图

2.2 储层反演技术

地球物理反演的一般方法是对地球物理过程引进一些假设,构造一个猜想的地球物理模型 (或地下地层模型),然后求该模型的响应[4];再根据它与实际观测数据的差异修改模型参数,直至模型响应最佳地拟合观测数据为止;最后得到一个从给定的观测数据中重构出的合适的地球物理模型,从而较好地确定地下介质的物理参数[5]。储层反演技术普遍应用于岩性油气藏勘探。反演过程中影响反演效果的环节有3个:合成记录精细标定、地质模型的建立和单线反演参数试验。

2.2.1 合成记录精细标定

通过构造精细解释对大的地层单元进行划分追踪之后,进一步层位标定以建立各地层单元中储层与地震剖面反射波组之间的对应关系,是做好反演的关键环节。而子波的优劣又是影响层位标定准确与否的重要因素[6]。该次研究利用Strata反演软件中的Elog模块进行了3个轮次的子波提取和层位标定,对小层进行了精细标定,为反演打下了坚实的基础。

1)子波提取 第1轮子波提取采用多道地震统计法,即用多道记录自相关统计的方法提取子波振幅谱信息,进而求取零相位、最小相位或常相位子波。通过这种方法求取的子波,目的层段合成记录与实际记录频带一致,与实际地震记录波组关系对应良好,适用于区域地质层位标定,确定速度趋势;第2轮子波提取,在第1轮子波提取的基础上,采用测井资料与井旁地震记录联合提取子波,用最小二乘法求解,得到一个确定性的子波。使用这种方法提取的子波适用于储层细化调整和小层标定。受地震噪声和测井误差双重影响,要求声波测井无大的畸变,该次研究优选了17口井的声波测井资料用于标定纯波数据;第3轮子波提取,利用第2轮子波提取结果,提取17口井子波的平均子波,最终用于合成记录的标定及储层反演 (图2)。

2)合成记录标定 对应前面3轮子波的提取,共进行了3次合成记录的标定:第1次标定,合成道与实际地震道的相关系数在0.2~0.5之间;第2次标定,相关系数在0.3~0.8之间;第3次标定,相关系数达到0.4~0.9,其中0.4~0.5之间的3口,0.5~0.6之间的4口,0.6~0.7之间的5口,0.7~0.8之间的3口,0.8~0.9之间的2口。

2.2.2 地质模型的建立

建立逼近地层真实情况的波阻抗模型,是解决反演结果多解性的基本途径。测井资料详细地揭示了地层波阻抗在纵向上的细节变化,地震资料则连续记录了波阻抗界面在横向及深度上的变化趋势,二者的有机结合为精确建立空间波阻抗模型提供了必要条件。该次研究以测井资料和钻井数据为基础,在构造模型的框架内建立基本反映沉积体地质特征的初始地质模型。建立模型过程中的关键步骤是定义模型内插模式,根据层位边界接触关系的变化,对测井曲线进行拉伸和压缩,如工区内Es2与Es3之间为角度不整合接触关系,因此Strata测井内插采用了在层位约束下的具有地质意义的内插。

图3是利用研究区内17口标定效果较好的井的波阻抗在构造模型的框架内利用反距离加权内插建立的波阻抗模型。从图3中可清晰看出,在垂向上砂泥岩分异好,在横向上变化稳定,与已知井符合好,说明该模型可靠。

图2 平均子波的提取

图3 陈家洼陷波阻抗模型

2.2.3 单线反演参数试验

通过对2条联井骨干剖面的反演结果 (图4、5)分析表明,波阻抗大小不但具有明显的层次性,而且与砂体分布、岩性变化密切相关,工区地震资料信噪比较高,使用基于模型反演方法效果较好。在建立初始波阻抗模型的基础上,通过对2条骨干剖面的反演试验确定反演的各项参数,为下一步体反演做准备。反演参数主要包括波阻抗变化范围、迭代次数和比例系数,其中波阻抗变化范围限定反演的最终成果在初始模型上下一定的范围。通过这一约束,可以降低反演结果的多解性,节省反演时间;但也导致反演结果对于初始模型的过分依赖,因此要求初始波阻抗模型尽可能逼近实际地质模型。为了把握沉积体的宏观岩性变化规律,波阻抗变化范围参数需要设置大些 (约束放松),设置为±25%。迭代次数是基于模型反演的另一个重要参数,通过增加迭代次数,可以降低反演数据体与实际地震数据体的残差,但是会增加反演的时间,当然增加到一定程度以后,对残差的降低变得不太明显。该区的迭代次数设置为10。比例系数主要用来协调子波振幅与实际地震道振幅,为了增加反演砂泥岩的分异性,将比例系数设为1。

2.3 有利储层空间展布形态刻画技术

首先在反演体上追踪出有利储层顶、底界面的分布范围,在此基础上进一步提取均方根振幅等地震属性,刻画出沉积体的展布形态。图6为利用GeoProbe软件刻画出的雷家地区E浊积砂体的空间展布形态,可以清晰地识别出在洼陷内深水区陡坡带发育的两个相邻的浊积扇体。内扇主水道呈狭长带状平行分布于陡坡带上部;中扇部位局部叠加重合,其上发育有多个辫状水道,由于水道频繁摆动、互相切割,单个水道形态不明显,但是辫状水道砂体的分布范围十分清楚;外扇主要呈裙边状分布于中扇外侧。较好地给出了该套储层沉积微相的三维地质模型。

图4 1号连井线反演剖面

图5 2号连井线反演剖面

3 浊积砂体刻画效果分析

深水浊积扇辫状水道发育部位具有较好的储盖配置关系,是油气勘探的有利相带[7,8],辫状水道砂体为油气聚集提供了良好的储集空间,其上下的深水泥岩为油气成藏提供了必要的盖层与保存条件。浊积砂体刻画技术在陈家洼陷的应用效果很好,含油性预测结果与实际钻井资料的符合率达100% (表1)。在钻遇该套储层的9口井中,处于辫状水道砂体上的1号井和2号井试油分别获油层和低产油层 (图6),其余各井因为没有处在有利的浊积砂体发育相带,含油性很差,均未获油层。

图6 陈家洼陷Es L3浊积砂体空间展布图

表1 雷家地区探井油气显示情况统计表

4 结 语

有利储层空间展布形态刻画是岩性油气藏勘探的重点,联合使用三维构造精细解释技术、储层反演技术和有利储层空间展布刻画技术,可以精确刻画浊积砂体的立体沉积模式和空间展布形态,有效提高岩性油气藏勘探的成功率。该套技术在辽河坳陷西部凹陷陈家洼陷坡折带应用效果很好,可进一步推广应用于其他具有坡洼过渡带地区的隐蔽油气藏勘探。

[1]袁书坤,王英民,陈振岩,等 .逆源坡折带的控砂作用——以陈家洼陷沙三段地层为例 [J].岩性油气藏,2007,19(3):54~58.

[2]王西文,石兰亭,雍学善,等 .地震波阻抗反演方法研究 [J].岩性油气藏,2007,19(3):80~88.

[3]文钢锋,王智,韩军,等 .地质模型反演预测隐蔽油气藏 [J].岩性油气藏,2009,21(1):94~97.

[4]李庆忠 .走向精确勘探的道路 [M].北京:石油工业出版社,1993.

[5]刘振东,陈萍,吴官生 .应用地震反演技术寻找有利储层——以泌阳凹陷中南部地区为例 [J].石油天然气学报,2010,32(1):275~277.

[6]靳玲,苏桂芝,刘桂兰,等 .合成地震记录制作的影响因素及对策 [J].石油物探,2004,43(3):267~271.

[7]朱筱敏 .沉积岩石学 [M].北京:石油工业出版社,2008.

[8]苏朝光,刘怀山,王树华,等 .深水浊积扇成藏地质条件及地震描述技术 [J].天然气工业,2008,28(4):33~36.

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