海上低幅度構造復雜河流相油田滾動勘探開發對策*

白清云 明 君 夏同星 郄 瑩

(中海石油(中國)有限公司天津分公司 天津 300459)

勘探過程中受成本影響以及開發過程中受儲量動用機制的影響，使得油田周邊優質小規模資源難以評價和動用，因此亟需實施滾動勘探開發一體化研究。朱江、胡光義 等[1-2]結合海上油氣開發特點先后提出了海上勘探開發一體化的概念，重點闡述了地下資源和地面資源的統籌；李茂 等[3]結合潿西南凹陷復雜斷塊油氣藏勘探開發實踐提出了勘探階段的滾動勘探開發策略，而關于海上油田開發階段如何開展滾動勘探開發論述較少。

渤海C油田屬于典型的復雜河流相油田，已發現油藏的圈閉幅度與油柱高度均不超過45 m(圖1)，為典型的低幅度構造、低油柱油藏。該油田在開發過程中存在3個方面的難點：①C油田構造幅度低，深度預測若稍有誤差，圈閉面積和開發方案就會發生較大變化。馮全雄 等[4]針對速度譜精度的問題提出了拾取層速度宏觀趨勢的探索，周東紅、萬歡 等[5-6]提出了相干速度反演的方法，但目前關于低幅度構造的深度預測還沒有一種既經濟又有效的方法。②經過多年的高速開發，在采收率不到20%的情況下，C油田含水率已達到95%，出現局部嚴重水淹的同時，也出現局部剩余油富集，非均質性嚴重。岳大力、胡望水和孫新革等[7-9]基于井資料開展了河流相儲層的構型分析研究，但目前針對具有三維空間信息的地震資料與構型分析相結合的研究未見報道。③C油田儲層屬于多期河流相沉積，儲層空間疊置性不好，考慮到開發成本，油田周邊小規模資源沒有進行評價和動用，而隨著油田開發的推進，周邊區塊的滾動勘探亟需開展砂體含油氣性檢測，發現新的潛力區塊。桂金詠、孫翠娟 等[10-11]提出了面向實際儲層含油氣性檢測的流體指示因子優選方法，但該方法對井數量要求較高，對如何開展少井區的流體指示因子研究的論述較少。

圖1 渤海C油田油柱高度與圈閉幅度

本文在借鑒陸上油田滾動勘探開發經驗的基礎上，結合C油田的地質油藏特征，就如何實現老區塊外部擴邊、內部挖潛和新區塊新增等問題提出了開發對策，為該油田的持續穩產和資源效益的最大化打下了堅實基礎。

1 基于匹配濾波地震速度譜的低幅度構造深度預測

1.1 技術流程

圖2為C油田實際的CMP道集速度譜分析圖，可以看出，目的層速度拾取時，速度左右偏25 m/s地震同相軸都可以被拉平，按速度為2 500 m/s計算，則相對誤差為1%，即地震速度譜存在1%的固有誤差，這種誤差無法滿足低幅度構造深度預測的精度要求。圖3為C油田井點的真實速度與提取的速度譜速度的對比，可以看出，地震速度譜速度與真實速度之間存在系統差異，導致了直接用地震速度譜進行深度預測會帶來誤差。

圖2 渤海C油田CMP道集速度譜分析

圖3 渤海C油田井點速度與地震速度譜速度對比

雖然地震速度譜直接預測深度有1%的誤差，但大致的速度趨勢能夠反映出來，因此提出了適用于開發階段的匹配濾波地震速度譜方法，綜合應用地震速度譜的大趨勢和開發階段眾多井速度的局部細節信息進行深度預測，具體的技術流程如下。

1)設置一系列的濾波參數對原始地震速度譜進行低通濾波處理，得到一系列濾波速度譜數據體。這一步的目的是摒棄速度譜中的固有系統誤差，提取出其中合理有效的速度譜趨勢，為后續的精細速度體建立提供低頻部分。

2)基于得到的一系列低通濾波速度譜數據，提取井點的速度譜數值，然后做歸一化處理，與同樣歸一化處理的井點真實速度做匹配相關分析，以相關系數最高者作為目標函數，對濾波參數進行全局尋優。這一步的目的是從眾多的濾波參數中優選出合理的參數，使得濾波后的速度譜既能摒棄系統誤差，又能最大限度地保留真實的速度趨勢。

3)利用最優濾波參數得到的最優濾波速度譜體作為低頻部分，同時結合開發階段眾多的開發井速度建立高頻部分，融合高頻部分和低頻部分建立高精度地震速度體，進一步開展高精度深度預測。

1.2 實際應用

利用新方法重新落實C油田周邊構造，在該油田館陶組Ⅱ油組時間圖上發現C21井東北側有一個局部高點(圖4)，但在相應的深度圖上沒有識別出該局部高點，這主要是因為勘探階段的深度預測是直接利用地震速度譜完成的。

圖4 渤海C油田館陶組Ⅱ油組時間圖

將該油田館陶組Ⅱ油組地震速度譜提取出來，發現在北高點存在速度局部異常高現象(圖5a)，造成了時間上的高點轉換到深度上消失了。但利用本文方法進行深度預測，在北高點發現了較大潛力(圖5b)，因此設計了新井A5井，實鉆鉆遇油層11 m，證實了研究結果的可靠性。圖6a為利用原始地震速度譜方法得到的館陶組Ⅱ油組含油面積，圖6b為利用本文方法得到的館陶組Ⅱ油組含油面積，對比發現含油面積擴大了2.3 m2，新增探明儲量270×104m3。

圖5 渤海C油田館陶組Ⅱ油組地震速度譜

圖6 渤海C油田館陶組Ⅱ油組含油面積

2 基于儲層構型三維動態分析的剩余油挖潛

目前的儲層構型分析主要基于井資料的引導，缺乏空間資料的約束，很難滿足油藏開發中后期精細挖潛的需要[12-13]。因此，引進“點多、面廣、量大”的地球物理資料，對于提高儲層構型分析的精度具有重要的作用[14-15]。以C油田最大的砂體明下段943砂體為例，該砂體局部水淹嚴重而局部又剩余油富集，這嚴重制約了后期綜合調整井的部署，需要開展儲層構型分析進行連通性研究來刻畫砂體的剩余油分布。

根據經典的河流相沉積理論，儲層沉積經歷側積體、點壩、單期河道、復合河道等4個階段。本文采用與沉積過程相反的復合河道-單期河道-點壩-側積體的研究思路。首先將砂體包絡進行解剖，將研究單元從復合河道細化到單期河道(圖7)。然后在單期河道內通過廢棄河道的識別，將研究單元從單期河道細化到點壩(圖8)，從圖8可以看出，廢棄河道振幅較弱，如A16H和A30井；而點壩振幅較強，如A61H和A19井。

圖7 渤海C油田明下段943砂體復合河道地震剖面

圖8 渤海C油田明下段943砂體廢棄河道的地震剖面和平面分布

最后在單個點壩內部，通過側積體與廢棄河道的平行關系定性刻畫側積體。然而，地震屬性只能靜態地展示廢棄河道的位置，對于廢棄河道的動態方向卻無法給出。因此，本文引入沿層方差切片從砂體頂(圖9a)和砂體底(圖9b)來動態恢復廢棄河道的形成過程；同時，充分結合水平段側積泥巖夾層的方向性和開發井生產曲線的含水上升率等信息開展側積層的識別。

綜合以上地震屬性、沿層方差切片、水平段側積夾層的測井識別和生產動態信息，對C油田明下段943砂體的三維動態構型進行了解析，結果見圖10，從圖10可以看出，明下段943砂體主要由3條河流頻繁的擺動沉積形成(圖中粉色、藍色和褐色的粗線是利用方差切片刻畫的廢棄河道，黑色的細線是識別出來的側積層)。最終通過循序漸進的深入分析，研究尺度不斷細化，準確地刻畫出了C油田明下段943砂體儲層的連通性和剩余油分布(圖11)，實鉆6口調整井，日產油新增420 m3，實現了明下段943砂體的“二次滾動開發”。

圖9 渤海C油田明下段943砂體河道砂沿層方差切片

圖10 渤海C油田明下段943砂體儲層構型分析結果

圖11 渤海C油田明下段943砂體剩余油分布

3 基于流體指示因子分析的儲層含油氣性研究

3.1 基于巖石物理分析的流體指示因子分析

對于C油田的油砂和水砂，聲波和密度信息的區分度較高，映射到具有三維空間信息的地震資料是振幅屬性，因此選定振幅作為基礎屬性開展流體指示因子分析。此外，地震信號通過含油氣地層時，由于地層的非完全彈性性質，部分機械能將轉化為熱能，使信號能量發生衰減，因此頻率屬性同樣可以作為基礎屬性來構建流體指示因子。

綜合巖石物理分析和理論推導，當地層含油氣之后，振幅會增強，頻率會降低，因此提出了適用于該油田的流體指示因子DHI，即

(1)

式(1)中：N是采樣點數；A為振幅；f為頻率，Hz。

3.2 在滾動勘探開發中的應用

C油田明下段915砂體多期河道連片分布，多年來開發效果較好。區域儲層分析表明，該砂體外圍存在同期次沉積的河流相儲層，含流體性存在多解性。對該砂體開展了基于巖石物理分析的潛力砂體含油氣性分析，具體流程如下：

1) 收集所有鉆遇該砂體的井點數據開展巖石物理分析，明確了在儲層厚度、物性和含油氣性等3個因素中，儲層物性和含油氣性對振幅影響較大。

2) 進一步通過流體替換和孔隙度替換，明確了該砂體在孔隙度變化大于4%時，強振幅不僅反映儲層含油氣性，還可能是物性好的水層，而且結合頻率屬性之后的流體指示因子對儲層含油氣性具有明確的指示意義，實際開發井驗證了本文提出的流體指示因子的有效性。

3) 進一步將流體指示因子外推，提取了外圍潛力砂體的流體指示因子(圖12)，從圖12中的油井和水井的分布看，融合屬性預測成功率達到95%以上，能夠較好地反映含油氣性；同時，可以看到在現有開發設施地北側有較大的一塊潛力區域，處于構造的局部高點，位于多期河道砂體發育部位，含油氣性較好，預測該區域儲量可達330×104m3。

圖12 渤海C油田明下段915砂體流體指示因子和振幅對比屬性融合圖

4 結束語

C油田屬于典型的復雜河流相油田，構造幅度低，儲層空間變化大，油水關系復雜。在借鑒陸上油田滾動勘探開發經驗的基礎上，通過多專業結合建立了一套河流相油田滾動勘探開發的開發地震技術體系。首先，通過匹配濾波方法結合開發井速度，建立了高精度速度體開展深度預測，從構造方面實現了老區塊的滾動擴邊；其次，通過儲層構型研究結合水平段側積層識別，開展了儲層連通性研究，從儲層方面對老區塊內部實現了精細挖潛二次開發；最后，通過巖石物理分析，建立了敏感的流體指示因子應用于油田周邊區塊，從流體方面對周邊新區塊實現了滾動勘探。以上技術體系在渤海C油田實踐中取得了良好應用效果，可為其他類似油田的滾動勘探開發提供借鑒經驗。