復雜砂巖油藏砂泥巖薄互層儲層反演技術及應用

郝亮

摘 要：我國陸相含油氣盆地具有多物源、多沉積體系、水動能變化大、高頻率的水進水退等特點，在工作中還需要關注具體地質條件的影響。本文將分析復雜砂巖油藏砂泥巖薄互層儲層反演技術，并探討該技術的應用。

關鍵詞：復雜砂巖油藏砂泥巖;薄互層儲層;反演技術;應用

隨著我國油氣勘探理論與工程技術的發展，目前研究多以隱蔽型巖性油氣藏及非常規油氣藏勘探研究為主，這加速了對老油田資源潛力的再挖潛、再認識。以砂泥巖薄互層為主要儲層的碎屑巖巖性油氣藏勘探評價研究越來越受到業內關注，通過儲層反演技術對薄砂層的識別及刻畫成為儲層研究的重點課題。

1 非線性測井參數反演

非線性測井參數反演是受地震屬性約束的測井參數反演。該反演對儲層的巖性和測井曲線信息（如自然電位、自然伽瑪、電阻率等測井曲線）為基礎，對其信息優化，并將非線性理論整合到反演中，消除了常規地震分辨率的局限性，拓寬了地震有效頻帶，從而增強地震分辨率，提高儲層預測精度。

1.1 地質理論基礎

反演流程主要包括地震特征約束，地質模型約束，測井約束和標定以及非線性反演。任務有以下三項：第一，通過測井曲線反復校準，得到校正反轉結果，從而提高反轉精度。第二，準確解釋測井和反演范圍，達到足夠的信噪比和高保真度;第三，建立能夠直接影響反演精度的數學方法，并且決定區間尺度的大小。反演技術需要重新解釋波阻抗數據量，因為波阻抗在對應的區間內提供了巖性的橫向趨勢，其水平方向由精確的地質模型控制，垂直方向用測井曲線以對數方式校準，并學習間隔標尺的大小。非線性理論用于對應的演練，并且通過人機交互實現多次校準和校正，最終獲得擬測井參數反演數據。

具體的實現步驟如下：首先，對記錄數據進行環境校正和標準化處理。其次，使用阻抗數據量的時--深變換獲得深度域中的波阻抗數據量。為了提高對數曲線反演的精度，以0.5m為采樣間隔，對深度域的波阻抗數據進行重采樣，得到新的數據，利用新數據進行反演，進一步使用對數分辨率進行反演。再次，利用測井曲線，重新校對深度域波阻抗地震數據中解釋的層位。另外，根據顯示的變化曲線確定最佳優化間隔，并將其用作反演標準和精度控制標準。最后，通過人機交互模塊，以波阻抗和井數據的變化率作為約束，進行多次校準和校正，逐漸使用正確的方式計算全局優化并獲取以對數形式的參數數據。

1.2 反演測井曲線分析

利用井資料對所反演的測井曲線進行綜合分析，符合率較高，并且砂體的側向變化趨勢也較為明顯。同時還可以計算砂體厚度并對砂體的空間展布范圍提供有力的證據支持。儲層反演的綜合解釋包括對儲層空間分布格局的解釋和對儲層物性的解釋。它是基于小層的地層對比，沉積相研究，測井解釋，測井多參數反演等相關信息，對其三維空間結構的全面描述。油藏特征平面分布圖是油藏預測的工作重點，在綜合利用各種信息成果時，必須遵循以下原則：首先，井點是測井數據的目標;其次，利用井間的儲層反演結果畫出一條清晰的砂線;最后，采用沉積模式控制砂體的水平分布。

2 技術應用

2.1 地質背景

以某工區為例，QL區塊巖段是一套以扇三角洲前緣沉積為主的砂泥巖薄互層，主要發育扇三角洲前緣水下分流河道、河口砂壩、分流間灣、前扇三角洲席狀砂和濱淺湖沉積相，當前的主要任務是刻畫儲層砂體分布并落實巖性圈閉。鉆井巖心和測井解釋上可以看出，底部砂巖段垂向上為單層砂體不超過10m，總厚度為20-40m的砂泥薄互層儲層，平均埋深為5700m。縱向上發育3個砂組，各砂組單砂體厚度均較薄，且井間砂體連通性較差，層間隔夾層較多，相變較快。整體上底部砂巖具有縱向發育薄，橫向變化大，平面上由北向南減薄的特點。

2.2 曲線敏感性分析

根據研究區五條測井曲線的統計，聲波時差曲線為相對直線，曲線為微齒狀，值域范圍為160-250μs/m，為薄層砂巖或泥巖，對相位變化不敏感。曲阻率曲線值域范圍0.5-200Ωm，對巖性不敏感，自電位曲線是線性的，值域范圍-50-0mV，可以區分厚砂巖層，石膏鹽層，薄砂泥不敏感;自然伽瑪曲線具有齒化指狀，幅度為10-100API。它對于區分薄砂層和泥巖敏感性較好。由聲波--伽瑪曲線交會分析得出，以下部砂巖段為目的層的聲波曲線無法區分砂巖和泥巖，而伽瑪曲線則可以區分。而不同測井曲線的頻率反映了不同的儲層規模，高頻反映了薄層，低頻反映的更加宏觀。通過對巖石敏感的伽瑪和聲波曲線的小波分解，我們研究了不同尺度曲線所反映儲層的復雜性。

研究表明，伽瑪射線對巖性變化更敏感。高頻小尺度伽瑪主要反映了底砂巖剖面薄層物理特性的擾動，分辨率很高，但是相對較雜亂，不會對砂巖和泥巖中間層的分辨率有所貢獻。大型，中頻中尺度伽瑪主要反映高分辨率下砂巖段的薄層砂巖體和泥巖巖性。低頻大尺度伽瑪主要反映了低分辨率大尺度巖相。聲波曲線對速度和物理特性的變化敏感。高頻小聲波主要反映巖體物理性質的變化，而低頻大聲波則主要反映地層（段）速度的變化。

2.3 曲線分頻重構

使用小波多尺度分解技術，低頻聲波曲線（可能具有來自原始聲波測井曲線的形成速率）和中頻伽瑪曲線（反映來自原始伽瑪測井曲線的薄中間層尺度）提取。根據QL工作區的特征，使用統計回歸方法建立該區域內五口井的伽瑪曲線與原始聲波曲線之間的統計關系，從而建立回歸模型。回歸模型用于將對巖性變化更敏感的伽瑪曲線轉換為具有聲學尺度的曲線。運用信息融合技術將中頻巖石敏感曲線與小波分解的低頻聲波曲線融合，以創建具有聲波尺寸的擬聲波曲線。擬聲波曲線具有較高的分辨率，可以反映薄層儲層的巖性，滿足預測砂體和儲層反演的要求。

2.4 儲層反演

反演前，通過古序列地層對比和古序列K組的構造解釋建立了沉積模型和構造框架。在建立地質模型的過程中，運用信息融合技術整合諸如地質，測井，地震等初始模型的信息，以實現各種信息的有機融合。反演過程使用小波反演和水平標定的交互式迭代技術來獲得最佳水平標定和最佳小波。根據構造模型和沉積物模型的約束條件，采用全局優化快速反演算法迭代修改初始地質模型，并恢復了地震數據中缺失的高頻和低頻信息，并將最小誤差函數最小化，影響高分辨率阻抗波反演。

2.5 疊前反演技術應用

疊前反演技術是利用CRP道集數據，同時需要收集速度數據和水平鉆井數據共同研究，所以一般認為這種技術方法得出的結論可靠性較高。疊前反演技術主要是為了把巖性、含油氣性的各種彈性參數求取出來，從而很好的預測巖儲層的巖性，為儲層預測提供必要的數據和參數。疊前反演會隨著入射角發生變化，而且除了與縱波速度、密度有關之外，它還與橫波速度及密度有關聯，因此經過疊前反演技術計算之后的彈性參數比疊后反演技術計算的參數要更加豐富準確。通過疊前反演技術進行的巖性、含油氣性的預測，能夠給部署井隨鉆工作提供更多的數據和技術支撐。

2.6 底砂巖段儲層預測

利用波阻抗體對下砂巖段的上部和下部進行解釋和表征，并結合地震屬性分析和頻譜分解技術，在QL地區古近紀下砂巖段試采開發。結合現場情況對底砂巖段儲層進行預測分布調查。結果表明，砂巖儲層主要分布在工作區北部的QL1井附近和東部的YT5井附近。整體在南部呈扇形的三角洲前緣相沉積。

3 討論分析

提高擬聲波反演的分辨率有兩個重要因素：①選擇合適的巖石敏感曲線;②根據研究區薄層間儲層的單層厚度，選擇合適的頻率提取曲線分量，反映薄層儲層形成的變化。

4 結束語

總之，通過非線性測井參數反演與擬聲波反演技術大大提高了該地油田儲層識別及刻，提高了油田勘探成功率，促進了油田資源的充分利用。

參考文獻：

[1]李慶忠，論地震約束反演的策略[J]石油地球物理勘探， 2018，33（4）：423-4382

[2]大慶油田石油地質志編寫組.中國石油地質志（大慶油田分冊）[M].北京：石油工業出版社，2017