基于沉積相約束的測井曲線標(biāo)準(zhǔn)化方法及應(yīng)用

李蘆茜

中國石油化工股份有限公司石油物探技術(shù)研究院 江蘇 南京 211103

1 引言

測井資料中含有豐富的地下信息,是地震反演的重要基礎(chǔ)數(shù)據(jù),直接影響反演結(jié)果的精度。但是由于受到井孔環(huán)境、儀器刻度、測量時(shí)間、人為操作等因素的影響,造成井間測井能量不均衡,使得測井?dāng)?shù)據(jù)在橫向上變化很大,破壞了反演結(jié)果的橫向連續(xù)性。而測井曲線標(biāo)準(zhǔn)化正是校正這種誤差的方法。

常見的測井曲線標(biāo)準(zhǔn)化的方法有很多,如直方圖法、均值校正法、趨勢面法等等,各有利弊。本文根據(jù)D區(qū)區(qū)內(nèi)地質(zhì)情況和實(shí)際測井資料,選用均值-方差法對測井曲線進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。

2 標(biāo)準(zhǔn)層與標(biāo)準(zhǔn)井的選取

常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)化方法通常選擇測井?dāng)?shù)據(jù)相對較全、地質(zhì)控制因素較好的井作為標(biāo)準(zhǔn)井,選擇穩(wěn)定沉積、分布廣泛的泥巖段作為標(biāo)準(zhǔn)層,以標(biāo)準(zhǔn)井泥巖段曲線數(shù)據(jù)作為標(biāo)準(zhǔn)對其他井曲線進(jìn)行校正,使工區(qū)內(nèi)所有井標(biāo)準(zhǔn)層泥巖段數(shù)據(jù)范圍、均值趨于一致。但是常規(guī)的測井曲線標(biāo)準(zhǔn)化的方法要求在工區(qū)內(nèi)各個(gè)井上能夠找到處于同一沉積相帶、沉積特征和測井響應(yīng)特征一致的標(biāo)準(zhǔn)層。在實(shí)際工作中,經(jīng)常遇到工區(qū)內(nèi)沉積相帶橫向變化大,無法找到全區(qū)都存在的處于同一沉積相帶且沉積穩(wěn)定的標(biāo)準(zhǔn)層。這就使得常規(guī)測井曲線標(biāo)準(zhǔn)化方法使用的范圍具有局限性,甚至?xí)聿环系刭|(zhì)規(guī)律的結(jié)果,不能滿足儲(chǔ)層預(yù)測的精度。尤其對于砂體橫向變化比較大的工區(qū),如果只選用某口井作為標(biāo)準(zhǔn)井,標(biāo)準(zhǔn)化后的測井曲線并不能真實(shí)反映地下變化趨勢,導(dǎo)致儲(chǔ)層預(yù)測的結(jié)果不理想。

對此,在對工區(qū)有比較成熟細(xì)致的沉積相帶研究結(jié)果的基礎(chǔ)上,本文直接以砂巖段作為標(biāo)準(zhǔn)層,將不同的井劃分在各自的沉積相帶內(nèi),并且一定程度上量化不同沉積相帶中標(biāo)準(zhǔn)井的差異,從而實(shí)現(xiàn)以地質(zhì)認(rèn)識(shí)約束井的校正,進(jìn)而約束后續(xù)反演工作,取得符合地質(zhì)認(rèn)識(shí)的砂體預(yù)測結(jié)果。

3 實(shí)際資料應(yīng)用效果

D工區(qū)為西北某碎屑巖儲(chǔ)層探區(qū),需要通過開展疊后地震反演來研究砂巖儲(chǔ)層的空間展布。工區(qū)內(nèi)共收集到35口井的測井?dāng)?shù)據(jù)來參與反演。在建立初始低頻模型之后發(fā)現(xiàn),縱波阻抗因?yàn)閮x器等非地質(zhì)原因?qū)е聶M向差異很大,因此需要進(jìn)行測井曲線標(biāo)準(zhǔn)化。

目的層底部砂巖段是本區(qū)的主要產(chǎn)層。在前期的沉積相研究中已經(jīng)劃分了該層段的沉積相帶平面分布,如圖1所示。圖中所示區(qū)域分別為三角洲平原沉積,河口砂壩和三角洲前緣的沉積。在此基礎(chǔ)之上,選定底部砂巖層段作為該區(qū)標(biāo)準(zhǔn)層。根據(jù)沉積相分析,將平面內(nèi)所有的井分成三組,分別選取其中砂巖測井響應(yīng)較好的A、B、C三口井作為標(biāo)準(zhǔn)井。

圖1 標(biāo)準(zhǔn)層沉積相圖

以井上砂體發(fā)育情況為依據(jù),由于不同相帶泥質(zhì)含量所引起的速度的合理變化,A 井所在的河口砂壩相帶內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)層砂體的聲波最高(相應(yīng)的縱波阻抗最低),B井所在的三角洲前緣相帶內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)層砂體的聲波次之、C井所在的三角洲平原相帶內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)層聲波最低(相應(yīng)的縱波阻抗最高)。以各相帶內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)層段的縱波阻抗統(tǒng)計(jì),河口砂壩相帶波阻抗峰值平均為10500g/cm3·m/s,三角洲前緣相帶內(nèi)波阻抗峰值平均為11000,三角洲平原相帶波阻抗峰值平均為11800g/cm3·m/s。在確定不同相帶之間縱波阻抗值的合理差異量之后,將A、B、C 三口井標(biāo)準(zhǔn)層段縱波阻抗分布直方圖分別與上述標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對比,其峰值的差值則為校正量。圖2所示為標(biāo)準(zhǔn)井標(biāo)準(zhǔn)化前后縱波阻抗直方圖對比,可以看到標(biāo)準(zhǔn)化之后相帶差異校正到合理的差異范圍。

圖2 標(biāo)準(zhǔn)井標(biāo)準(zhǔn)化前后縱波阻抗直方圖對比,(a)標(biāo)準(zhǔn)化前；(b)標(biāo)準(zhǔn)化后(從左到右分別為標(biāo)準(zhǔn)井A、B、C)

接下來,分別在三個(gè)亞相中,以A、B、C 三口井為標(biāo)準(zhǔn)井,應(yīng)用均值-方差法對剩余井曲線進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。以圖3所示三角洲前緣亞相中的井為例,在標(biāo)準(zhǔn)井與部分目標(biāo)井的縱波阻抗分布直方圖中可以看到,(a)表示在標(biāo)準(zhǔn)化之前,測井?dāng)?shù)據(jù)所在位置不同,分布差異很大,說明其均值和方差皆存在明顯誤差。而(b)則是經(jīng)過橫向能量標(biāo)準(zhǔn)化處理之后,井曲線具有相同的基線,數(shù)據(jù)分布范圍基本一致。

圖3 標(biāo)準(zhǔn)化前后縱波阻抗直方圖對比,(a)標(biāo)準(zhǔn)化前；(b)標(biāo)準(zhǔn)化后

經(jīng)過測井曲線標(biāo)準(zhǔn)化后再完成后續(xù)反演流程。從建立的低頻模型上看,橫向變化更加均衡,去除之前井周圍阻抗整體偏高或偏低的異常。工區(qū)縱波阻抗目的層切片如圖4所示,反演結(jié)果質(zhì)量有了明顯的改觀,地層參數(shù)在橫向上變化更加自然,與實(shí)際巖層變化規(guī)律更加吻合,進(jìn)一步證實(shí)方法的有效性。

圖4 目的層反演結(jié)果

4 結(jié)論

本文結(jié)合實(shí)際工區(qū),提出了一種基于沉積相約束的測井曲線標(biāo)準(zhǔn)化方法,該方法可以用于工區(qū)內(nèi)有多個(gè)沉積相、且對目的層砂體有一定地質(zhì)認(rèn)識(shí)的工區(qū)進(jìn)行更有效的測井曲線標(biāo)準(zhǔn)化。通過直接將目的層砂體作為標(biāo)準(zhǔn)層,采用均值-方差法對工區(qū)內(nèi)的測井曲線分相帶進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化,合理保持相帶間的差異下進(jìn)行測井曲線標(biāo)準(zhǔn)化,消除縱向非地質(zhì)因素誤差,為地震反演提供可靠的測井?dāng)?shù)據(jù)。