利用反演技術(shù)識別巖性圈閉

利用反演技術(shù)識別巖性圈閉

在世界上，尤其是在滾動勘探的開發(fā)階段，巖圈閉采油氣藏的新油氣藏比例逐年增加。但是,對巖性油氣藏的勘探開發(fā),至今仍然沒有一種可以象找構(gòu)造圈閉那樣的切實(shí)可行的實(shí)用識別方法。因此,對巖性圈閉油氣藏,需要采用一些新技術(shù)新方法進(jìn)行精細(xì)研究,以提高勘探成功率。利用測井、鉆井及地質(zhì)資料,可以較準(zhǔn)確地獲得井孔及其周圍很小范圍內(nèi)某一層段的巖性及含油氣信息,但卻難以描述井間以及井孔周圍的儲層、油氣情況。高分辨率地震資料在一定程度上反映了儲層物性信息,在橫向上具有鉆井資料無可比擬的連續(xù)性,通過先進(jìn)的反演軟件對高分辨率地震資料進(jìn)行巖性圈閉識別和物性預(yù)測,是目前行之有效的手段之一。巖性圈閉是非構(gòu)造圈閉的一種類型,是儲集層巖性或物性在橫向上發(fā)生變化,被非滲透性巖層所包圍或側(cè)向遮擋所形成的,其形成條件及配置關(guān)系具有多樣性。巖性圈閉的識別、評價是一項(xiàng)多學(xué)科范疇的應(yīng)用技術(shù),主要應(yīng)用于發(fā)現(xiàn)巖性油藏并搞清油藏的構(gòu)造地質(zhì)特征、儲層特征以及地層電性的變化規(guī)律(包括電阻率、微電極、雙側(cè)向等)。通過地震資料屬性與鉆井資料屬性的有機(jī)結(jié)合,判斷巖性圈閉空間變化規(guī)律及展布形態(tài)。Jason反演技術(shù)是基于井資料與地震資料的有機(jī)結(jié)合,進(jìn)行巖性圈閉識別的有效手段。1助理于姆的基本過程和實(shí)現(xiàn)過程1.1反演運(yùn)算模型建立Jason反演主要有2種方法,即Invertrace和Invermod反演。分別適用于鉆井較少和鉆井較多的地區(qū)。實(shí)現(xiàn)反演的基本流程如圖1所示。Invertrace反演用下面公式進(jìn)行約束優(yōu)化:FOB=∑(ri)p+λq∑(di?si)z+αz∑(ti?zi)zri=(zi+1?zi)/(zi+1+zi)FΟB=∑(ri)p+λq∑(di-si)z+αz∑(ti-zi)zri=(zi+1-zi)/(zi+1+zi)式中,FOB為目標(biāo)優(yōu)化函數(shù),ri為反射系數(shù),zi為波阻抗,di為地震道,si為合成記錄道,ti為自定義的趨勢,λ為數(shù)據(jù)閉合差權(quán)因子,α為趨勢閉合差因子,p和q為系數(shù)因子,i為采樣點(diǎn)。λ值對反演運(yùn)算的精度和速度起調(diào)解作用,λ值越小,運(yùn)算速度越快,但分辨率越低,λ值越大,運(yùn)算速度越慢,但分辨率越高。Invermod反演包括地質(zhì)模型的建立,主組分分析及模型估算技術(shù)。地質(zhì)模型建立分為模型建立和模型生成2部分。模型建立產(chǎn)生的所有參數(shù)用于產(chǎn)生三維完整的屬性模型,模型生成則從這些參數(shù)模型出發(fā),將所選擇的測井曲線內(nèi)插,產(chǎn)生的所有道都包括內(nèi)插測井曲線組分的三維屬性體。1.2地震-測井綜合預(yù)測砂層組平面分布厚度在地質(zhì)規(guī)律的指導(dǎo)下,利用巖心和測井資料開展沉積特征分析和沉積旋回劃分;建立巖石-電性關(guān)系,進(jìn)行砂層組和單砂層對比;在地震剖面上提取各含油砂層組反射波屬性,建立地震屬性與砂巖的關(guān)系,實(shí)現(xiàn)地震-測井綜合預(yù)測砂層組平面分布厚度,開展井間砂巖組外推預(yù)測;在測井曲線約束下開展地震反演,反演井間小層砂體厚度。細(xì)分層反演層位的標(biāo)定正確與否直接影響反演結(jié)果的精度,因此,在反演過程中對子波提取、能譜特點(diǎn)、信噪比、頻譜及反射系數(shù)的研究至關(guān)重要。1.2.1井旁地震道子波的特性子波提取時,要使能量集中于子波的主瓣,與地震子波形態(tài)吻合,圖2是古533井提取的井旁地震道子波形態(tài)。可以看出,所提子波近于零相位,從波峰向兩側(cè)能量衰減較快,波峰兩側(cè)波形對稱;從左下方子波的能譜特征分析,能量都集中在地震波的主頻范圍內(nèi);從右下部相位譜看,子波相位接近零位,說明提取的子波比較合理。1.2.2自動關(guān)聯(lián)質(zhì)量控制提取的子波與地震波匹配好壞,影響反演的精度,因此對井資料都作了子波與地震波自動關(guān)聯(lián)質(zhì)量控制。圖3是某井子波與地震波自動關(guān)聯(lián)圖,從圖可以看出,提取的子波與地震波匹配比較好,保證了反演的正確性。1.2.3波能譜質(zhì)量控制保證子波能譜與地震波能譜相吻合,是反演中較為重要的一方面,圖4是能譜相關(guān)的質(zhì)量控制圖,從圖看出,子波能譜的峰值與地震波主頻的能譜峰值相吻合。1.2.4合成記錄誤差和信噪比控制首先了解合成記錄與地震記錄之間的偏差。通過合成記錄與地震記錄之間的偏差分析,對Jason反射系數(shù)偏差、能譜偏差進(jìn)行進(jìn)一步的校正,使合成記錄與地震記錄之間的偏差減小。圖5是處理前后合成記錄與地震記錄的匹配尺度圖,處理后的精度得到較大的提高。然后通過反射系數(shù)與地震資料之間偏差分析,采取相應(yīng)的手段校正,使地層與合成記錄反射系數(shù)相吻合。再進(jìn)行信噪比分析,使反演處理后的信噪比得到最大限度的提高。通過一系列質(zhì)量控制手段,使各油層合成記錄與地震記錄的標(biāo)定精度得到了較大的提高。圖6是某油層反演精細(xì)層位標(biāo)定結(jié)果,從圖可見,油層細(xì)分層與地震反射界面完全吻合,標(biāo)定精度較高。1.2.5確定砂體標(biāo)志標(biāo)準(zhǔn)各油層組砂體在測井阻抗值上存在不同的范圍,根據(jù)鉆井揭示的砂巖厚度和測井曲線表現(xiàn)特征,應(yīng)用同一油層多井統(tǒng)計的方法,確定該油層能識別砂體最小厚度的阻抗門檻值,作為油層單砂體識別的標(biāo)準(zhǔn)。圖7為某油層阻抗門檻為13Ω·m時2個疊置在一起的巖性圈閉剖面形態(tài)。2實(shí)際應(yīng)用2.1英泰-大同高分辨率三維材料2.1.1沉積體系控制從區(qū)域構(gòu)造位置來看,英臺—大安地區(qū)位于松遼盆地北部中央坳陷區(qū),古龍凹陷的南部。古龍凹陷是中央坳陷區(qū)上的一個負(fù)向二級構(gòu)造單元,是在基底構(gòu)造形態(tài)基礎(chǔ)上形成的繼承性凹陷;西鄰龍虎泡—大安階地,北與齊家凹陷相接,東與大慶長垣毗鄰。英臺—大安地區(qū)的北側(cè)為葡西鼻狀構(gòu)造,東部為新肇鼻狀構(gòu)造,西側(cè)為月亮泡鼻狀構(gòu)造,西北為英臺鼻狀構(gòu)造,東南部為大安北構(gòu)造。整體的構(gòu)造趨勢是兩邊高,中間低,四周被鼻狀構(gòu)造包圍,工區(qū)西部月亮泡鼻狀構(gòu)造是長期繼承性發(fā)育的向東傾沒的鼻狀構(gòu)造;中部發(fā)育有小廟子構(gòu)造。青山口組沉積時期,小廟子構(gòu)造初具雛形,到白堊系嫩江組早期,小廟子構(gòu)造已發(fā)育完善。各層構(gòu)造格局大體一致,三級構(gòu)造具有良好的繼承性,由深至淺逐漸趨于平緩。姚家組沉積時期為盆地第一次整體下沉后的上隆階段,沉積物供給較豐富。姚家組沉積末期完成了第一次大的水進(jìn)—水退。姚一段沉積時期是松遼盆地坳陷最發(fā)育的時期,在半干旱氣候、大型湖泊水退沉積環(huán)境控制下,姚家組受3個沉積體系影響,以北部沉積體系和英臺沉積體系影響最為明顯。本區(qū)主要受西部英臺沉積體系控制,以三角洲前緣、前三角洲相沉積為主。受其影響,葡萄花油層由英臺鼻狀構(gòu)造主體的三角洲分流平原亞相向古龍向斜區(qū)內(nèi)逐步過渡為三角洲前緣亞相沉積,砂巖由發(fā)育漸變?yōu)椴话l(fā)育,在三角洲前緣相帶內(nèi),砂體與斷層的有利配合是形成巖性圈閉的有利區(qū)。2.1.2類巖性圈閉及試油情況通過Jason反演識別巖性圈閉,在英臺—大安葡萄花油層細(xì)分為葡萄花油層上部和下部,共識別出巖性圈閉16個(圖8,P1-1～P2-8為巖性圈閉名稱),面積為219.7km2;其中新發(fā)現(xiàn)8個,圈閉面積59.9km2。經(jīng)評價Ⅰ類巖性圈閉有13個,面積為208.3km2,潛在資源量為6373×104t;Ⅱ類巖性圈閉3個,面積為11.4km2,潛在資源量為1924×104t。試油結(jié)果:古645井在葡萄花油層組下部試油獲5.67t/d的工業(yè)油流;古644井在葡萄花油層壓后抽汲獲2.64t/d的工業(yè)油流;古652井在葡萄花油層1829.0～1875.0m井段產(chǎn)油12.91t/d;古655井在葡萄花油層的1878.6～1893.4m和1906.0～1928.4m井段合試,獲3.9t/d的工業(yè)油流。2.2常家圍子的高分辨率二維數(shù)據(jù)2.2.1圍子凹陷西部構(gòu)造格局常家圍子地區(qū)位于松遼盆地北部中央坳陷區(qū),自西向東橫跨龍虎泡大安階地和齊家—古龍凹陷,主體位于齊家—古龍凹陷內(nèi)。東北部發(fā)育的是高西鼻狀構(gòu)造,屬于常家圍子凹陷的東翼與大慶長垣的過渡帶;西南部發(fā)育的葡西鼻狀構(gòu)造,在區(qū)內(nèi)是向西北延伸部分;西部為常家圍子凹陷。構(gòu)造趨勢呈現(xiàn)東高西低的構(gòu)造格局,構(gòu)造走向?yàn)镹E向。葡萄花油層(姚一段)沉積時期,屬于三角洲前緣沉積,巖性組合為灰綠、紫紅色泥巖、灰色粉砂巖、棕灰、褐黑色粉砂巖,縱向上正旋律特征明顯,區(qū)域上砂體多呈條帶狀或透鏡體狀,橫向上儲油層連通性較差,可對比性也較差;由下向上粒度由細(xì)變粗,顏色由深變淺,反映沉積時,水動力條件由弱到強(qiáng)的特點(diǎn)。2.2.2葡縣葡下分布通過Jason反演識別巖性圈閉,在常家圍子葡萄花油層的上、下2個油層組共識別出10個巖性圈閉,(圖9,P1-1～P2-4為巖性圈閉名稱)。其中葡上分布有6個,面積31.9km2;葡下分布有4個,面積43.7km2。其中,古129井在葡萄花油層組上部試油獲5