測井約束反演技術(shù)在建南地區(qū)南部儲層預(yù)測中的應(yīng)用

伍寧南,陳玉明,劉 漪 (中石化江漢油田分公司勘探開發(fā)研究院,湖北潛江433124)

隨著油氣勘探難度的日益加大,測井約束反演技術(shù)越來越被廣泛地應(yīng)用于地層巖性油氣藏的預(yù)測。測井約束反演是把地震和測井有機(jī)地結(jié)合起來,充分利用測井縱向分辨率高,地震橫向分辨率高這兩大優(yōu)點(diǎn),用已知地質(zhì)信息和測井資料作為約束條件,推算出高分辨率的地層波阻抗反演剖面,精細(xì)描述儲層的平面展布規(guī)律。Jason軟件中的約束稀疏脈沖反演以測井資料作為約束條件,以地震解釋層位作為控制,從井點(diǎn)出發(fā),首先完成井旁道反演,再由井旁道開始對所有地震道進(jìn)行外推內(nèi)插來完成波阻抗反演[1]。

筆者依據(jù)三維地震資料,應(yīng)用Jason軟件中的約束稀疏脈沖反演方法,結(jié)合建南地區(qū)長興期地質(zhì)背景,對建南地區(qū)南部長興組生屑灘儲層進(jìn)行了預(yù)測,從而為儲層研究提供參考。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

建南地區(qū)位于湖北省利川市建南鎮(zhèn)一帶,處于川東褶皺帶石柱復(fù)向斜中部。晚二疊世長興期,來自東南方向的古太平洋和西南方向的古特提斯海水廣泛入侵四川海域,除西側(cè)的康滇古陸有較輕微的活動外,北邊的馬爾康、摩天嶺、大巴山等古隆均沒于水下,使該區(qū)形成廣闊的碳酸鹽臺地[2]。在海西期拉張運(yùn)動作用下,臺地受到分割,一些地方隆升,另一些地方下陷。在臺地隆升的高部位和臺地邊緣沉積了生物礁、生屑灘,低部位則沉積了硅泥質(zhì),其沉積相出現(xiàn)了明顯的分異。建南地區(qū)長興組地層處于開闊臺地-臺地邊緣相帶 (見圖1)。研究表明[3],建南地區(qū)南部主要發(fā)育生屑灘儲層,儲層厚度較薄,橫向變化快,給儲層預(yù)測帶來了一定的難度,因此有必要利用測井約束反演對建南地區(qū)南部的生屑灘儲層進(jìn)行預(yù)測,尋找有利儲層的分布范圍。

圖1 川東鄂西晚二疊世長興組期沉積相圖

2 反演處理流程

2.1 巖石物性分析

巖石物性分析的目的在于準(zhǔn)確的判斷儲層與非儲層的界限值。筆者用建南地區(qū)19口井的測井資料,對二疊系長興組的灰?guī)r儲層與非儲層的波阻抗進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析 (圖2)。從圖2可以看出,長興組灰?guī)r儲層比非儲層阻抗值低得多。

圖2 長興組灰?guī)r儲層和圍巖波阻抗與深度交會圖

2.2 子波提取

子波提取是反演的關(guān)鍵步驟,具體過程包括[4]:①用給定的理論子波和聲波測井?dāng)?shù)據(jù)合成地震道,進(jìn)行初次層位標(biāo)定,通過標(biāo)志層的對比確定一個初始的時深關(guān)系。②從井旁地震道提取子波,對目的層通過調(diào)整時窗范圍以達(dá)到子波相位的穩(wěn)定以及波形的完整。③用從各井井旁道提取的子波制作的合成地震記錄與實(shí)際地震道對比 (圖3),將兩者進(jìn)行最佳匹配,最終確定每一口井的時深關(guān)系。

結(jié)合該研究需要多井約束反演的應(yīng)用實(shí)際,應(yīng)求取一個平均子波參與后面的反演計(jì)算,這樣有利于合成記錄與地震數(shù)據(jù)的殘差變小,使得反演結(jié)果更加精確。

圖3 JX1井合成地震記錄標(biāo)定

2.3 建立低頻模型

應(yīng)用Jason軟件中Earthmodel模塊建立一個由地震坐標(biāo)描述的地質(zhì)框架模型,該模型融合了構(gòu)造、地質(zhì)、測井資料和初始權(quán)重分布信息,其目的是給地震反演提供參考[5]。

從建南地區(qū)過JX1井的地震資料出發(fā),以該井的測井曲線和地質(zhì)分層為依據(jù),進(jìn)行地震層位的精細(xì)解釋,以建立完整的地層格架,使得井和速度數(shù)據(jù)按照建立的地層格架進(jìn)行合理的內(nèi)插,從而產(chǎn)生一個低頻模型 (圖4)。

圖4 低頻波阻抗體剖面圖

2.4 λ值的確定

約束稀疏脈沖反演的結(jié)果好壞決定于反射系數(shù)的稀疏和合成記錄與原始地震道的殘差大小,而λ值 (迭代次數(shù))的大小就反映了合成記錄與原始地震道匹配程度的好壞[6]。λ值太小會造成反演結(jié)果分辨率低且反映剖面細(xì)節(jié)少;λ值太大會使得噪音增加,有失反演結(jié)果的真實(shí)性。因此,根據(jù)井旁道合成記錄與原始地震道符合的程度來控制λ值的選取。根據(jù)實(shí)際研究情況,選取λ值為12,從而使合成記錄的信噪比與原始地震道的殘差等均達(dá)到最佳值。

3 實(shí)例應(yīng)用

應(yīng)用約束稀疏脈沖反演方法,對過 JX1井的地震資料進(jìn)行了波阻抗反演,JX1井在 4141～4152.2m、4189.6～4198.6m處分別鉆遇11.2、9m厚的生屑灘儲層,隨后通過未參加反演計(jì)算的JX3井檢驗(yàn),JX3井在4718.8～4754m處未鉆遇生屑灘儲層,其反演結(jié)果與實(shí)鉆情況相符 (見圖5)。該波阻抗反演剖面可以清楚反映長興組儲層的橫向展布變化,據(jù)此對整個研究區(qū)內(nèi)的三維地震數(shù)據(jù)體進(jìn)行了地震波阻抗反演,并根據(jù)巖石物性分析結(jié)果,按照長興組儲層波阻抗值的范圍,在波阻抗反演平面圖中圈定建南地區(qū)南部長興組有利生屑灘儲層的平面展布范圍 (見圖6)。

圖5 過JX1、JX3井波阻抗反演剖面

圖6 建南地區(qū)南部波阻抗反演平面圖

4 結(jié) 語

測井約束反演綜合了測井和地震資料,把常規(guī)地震剖面轉(zhuǎn)變?yōu)榈卣饚r性剖面,精確反映了地下儲層縱、橫向連續(xù)變化的情況。結(jié)合建南地區(qū)地質(zhì)背景并利用測井、鉆井資料,使用該技術(shù)對研究區(qū)進(jìn)行了儲層預(yù)測,明確了長興組生屑灘儲層的橫向展布特征,劃分了有利儲集帶,從而為下一步勘探提供重要參考依據(jù)。

[1]郝銀全,潘懋,李忠權(quán).Jason多井約束反演技術(shù)在油氣儲層預(yù)測中的應(yīng)用[J].成都理工大學(xué)學(xué)報(bào) (自然科學(xué)版),2004,31(3):295-297.

[2]王一剛,文應(yīng)初,張帆,等.川東地區(qū)上二疊統(tǒng)長興組生物礁分布規(guī)律 [J].1998,18(6):10-13.

[3]鄭有恒,劉漪,徐鴻娟,等.鄂西渝東區(qū)晚二疊世長興組沉積期沉積相及礁、灘分布規(guī)律 [J].石油天然氣學(xué)報(bào)(江漢石油學(xué)院學(xué)報(bào)),2010,32(5):31-33.

[4]馮斌,田波,趙光宇,等.Jason測井約束反演在樁106地區(qū)河道含油氣砂體預(yù)測中的應(yīng)用[J].浙江大學(xué)學(xué)報(bào) (工學(xué)版),2003,37(6):709-711.

[5]趙政璋,趙賢正,王英民,等.儲層地震預(yù)測理論與實(shí)踐 [M].北京:科學(xué)出版社,2005.

[6]陳萍,暫新,張廣宇,等.Jason軟件在泌陽凹陷白云巖儲層預(yù)測中的應(yīng)用 [J].特種油氣藏,2004,11(6):17-19.