井震結(jié)合地層傾角測(cè)井顯示技術(shù)研究與應(yīng)用

1、吳滿生1 , 沈云發(fā)1 , 王志章2(1. 桂林理工大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院, 廣西 桂林 541004; 2. 中國石油大學(xué)油氣資源與探測(cè)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 北京 100000)摘要: 地震屬性是由地震數(shù)據(jù)衍生出的幾何形態(tài)、運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)以及統(tǒng)計(jì)特征的特別量度。根據(jù)地震屬性與巖層物性的統(tǒng)計(jì)關(guān)系推斷地下巖層物性和油氣分布的技術(shù)稱為地震屬性反演。 本文介紹了 井震結(jié)合地震屬性反演方法的根本原理, 并在我國西部某氣田進(jìn)行了實(shí)際應(yīng)用。該方法充分利用了鉆井資料縱向精細(xì)、橫向稀疏, 地震資料縱向粗略、橫向密集的特點(diǎn), 更精確地刻畫砂體, 針對(duì)該氣田二疊系 儲(chǔ)層非均質(zhì)性強(qiáng), 砂體橫向追蹤困難的特點(diǎn), 取得滿意效果。

2、關(guān)鍵詞: 地震屬性; 屬性反演; 井震結(jié)合; 儲(chǔ)層預(yù)測(cè)地震反演方法有直接反演和基于模型的測(cè)井約束反演等多種。地震屬性反演, 首先要在測(cè)井解釋的 根底上進(jìn)行地震資料構(gòu)造解釋, 建立初始構(gòu)造模型, 提取地震屬性, 然后利用測(cè)井解釋結(jié)果和地震屬性 進(jìn)行相關(guān)分析, 建立巖石物理與地震屬性的數(shù)學(xué)關(guān)系, 最后通過地震屬性反演各種巖石物理資料, 進(jìn)行儲(chǔ)層預(yù)測(cè)1 。1 地震屬性反演方法的根本原理1. 1地震屬性的分類及地質(zhì)意義 根據(jù)地震波的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)特征, 地震屬性可分為振幅統(tǒng)計(jì)屬性, 復(fù)數(shù)道統(tǒng)計(jì)屬性, 譜統(tǒng)計(jì)屬性 (頻, 能) , 層序統(tǒng)計(jì)屬性, 相關(guān)統(tǒng)計(jì)屬性等5 類。本文 主要研究第一類屬性。振幅統(tǒng)計(jì)

3、屬性包括: 均方根振幅, 平均絕對(duì)振 幅, 最大波峰振幅, 平均波峰振幅, 最大波谷振幅, 平 均波谷振幅, 最大絕對(duì)振幅, 絕對(duì)振幅總量等, 它們是從能量的角度和正負(fù)相位的振幅變化來考查波形的變化和能量分布的。 主振幅與地層的波阻抗差有 關(guān), 即與地層的反射系數(shù)有關(guān), 而反射系數(shù)的大小與地層的巖石結(jié)構(gòu)、巖石孔隙度、巖石流體成分、流體 飽和度以及壓力等因素有關(guān)2 , 由此可檢測(cè)由巖性、地層、流體性質(zhì)或孔隙度引起的振幅序列的橫向變 化。1. 2地震層位標(biāo)定及屬性提取 為了準(zhǔn)確提取各個(gè)層段的地震屬性, 以井分層為控制, 地震大界面為趨勢(shì)的小層追蹤思路, 井點(diǎn)上 采用測(cè)井曲線控制地震上層段的分層,

4、對(duì)于無井的地區(qū), 那么根據(jù)上下反射波組的趨勢(shì)面劃分各個(gè)層段, 然后全區(qū)追蹤目的層, 利用這些層位控制各個(gè)層段 的地震屬性提取4 。 這樣可以保證屬性提取總是在各自的層內(nèi)部進(jìn)行, 不會(huì)發(fā)生串層而受到其他小層屬性的干擾, 確保屬性提取的可靠性。1. 3地震屬性與儲(chǔ)層物性相關(guān)性 地震屬性既可用于定性解釋, 也可用于定量描述。 由地震數(shù)據(jù)定性或定量預(yù)測(cè)儲(chǔ)層特征都需要建 立地震屬性與儲(chǔ)層物性的相關(guān)關(guān)系3 。 由于地震屬性的物理意義不同, 其中的一些屬性可能較另外一 些屬性對(duì)待定的儲(chǔ)層環(huán)境更為敏感, 某些地震屬性可能對(duì)某些地下異常比擬敏感, 而另一些地震屬性那么可以用作烴類直接顯示指標(biāo)。 從以下兩方面建立

5、 地震屬性與儲(chǔ)層物性的關(guān)系:1. 3. 1地震屬性的物理意義和地質(zhì)意義明確, 可直 接使用。如地震反射波振幅在正常的情況下, 對(duì)儲(chǔ)層段的巖性孔隙度或者產(chǎn)能有關(guān)。在這個(gè)期間, 一般都 是首先從巖石物理原理出發(fā), 通過地震傳播理論, 研究巖石物性對(duì)地震波的影響和畸變作用, 從而建立 地震屬性與巖石物性之間的關(guān)系。 根據(jù)地震屬性與巖石物性之間的關(guān)系, 或者對(duì)地震資料做出巖性解 釋, 或者將地震屬性定量轉(zhuǎn)化為儲(chǔ)層巖石物性參數(shù)。1. 3. 2地震屬性定義明確, 但其數(shù)值變化的物理解 釋較為模糊, 且地震屬性與巖石物性的關(guān)系不明顯,沒有理論公式或近似公式直接導(dǎo)出定量關(guān)系; 在有 三維地震數(shù)據(jù)和測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)之后

6、, 采用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)建立地震屬性與儲(chǔ)層巖石物性的定量關(guān)系。1. 4地震屬性分析根本流程 地震屬性研究?jī)?chǔ)層特征的根底是地震與測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)之間存在一定的內(nèi)在關(guān)系, 利用測(cè)井資料解釋儲(chǔ)層巖性、物性參數(shù), 并建立與井旁道地震屬性之間的 相關(guān)性, 將地震屬性轉(zhuǎn)化為儲(chǔ)層物性, 并推算到井間或無井區(qū)。 根本流程為:震記錄樣點(diǎn)的幅值均方根。分析比照工區(qū)67 口井的各個(gè)層段砂巖厚度與各屬性的匹配, 均方根振幅和 砂巖厚度相關(guān)性最密切, 平面上的匹配性也最高。為了與生產(chǎn)更好的結(jié)合, 本次研究中針對(duì)各目的層依據(jù)泥質(zhì)含量及儲(chǔ)層劃分標(biāo)準(zhǔn), 對(duì)各井的砂巖厚度與 均方根振幅作相關(guān)性分析 ( 圖 2) , 求得盒 8 上、盒 8下、

7、山 1 均方根振幅 x 對(duì)砂巖厚度 y 的回歸方程如 下: y= 41. 855x 2. 415 (盒 8 上, 相關(guān)系數(shù)為 0. 78)(1)y= 38. 523x 2. 743 (盒 8 下, 相關(guān)系數(shù)為 0. 80) (2)圖中: 地震屬性包括從地震資料提取地震屬性及優(yōu)化; 統(tǒng)計(jì)關(guān)系是建立測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)與地震屬性的相 關(guān)性; 刻度是指采用某種地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)方法, 實(shí)現(xiàn)地震 屬性與測(cè)井參數(shù)的線性或非線性轉(zhuǎn)化。 剩余校正是 對(duì)地震屬性轉(zhuǎn)化的儲(chǔ)層特征與測(cè)井特征誤差的校 正。 現(xiàn)代地震屬性多采用地震數(shù)據(jù)空間自動(dòng)映射到儲(chǔ)層空間, 采用如克里金法的地質(zhì)統(tǒng)計(jì)法, 將兩種數(shù) 據(jù)模擬地輸入到一個(gè)可進(jìn)行空間自動(dòng)校正和

8、交叉校正、并隱含一個(gè)非線形刻度函數(shù)的估算器中, 進(jìn)行儲(chǔ) 層特征的估算。 解釋是指對(duì)地震屬性反演的儲(chǔ)層特征結(jié)合地質(zhì)資料進(jìn)行綜合分析, 合理應(yīng)用。2 應(yīng)用實(shí)例2. 1 西部某氣田目的層盒 8、山 1 段地震層位標(biāo)定 及層控屬性提取和優(yōu)化該氣田位于鄂爾多斯盆地伊陜斜坡西北側(cè), 研 究區(qū)目的層二疊系山西組山 1 段和下石盒子組盒 8段發(fā)育一套以河流為主體的陸相碎屑巖沉積體系,沉積穩(wěn)定。 從地震時(shí)間剖面上看, 同相軸連續(xù)性較 好, 構(gòu)造簡(jiǎn)單, 已發(fā)現(xiàn)巖性圈閉氣藏。 在研究區(qū)進(jìn)行地震屬性反演的目的是預(yù)測(cè)儲(chǔ)層, 尋找油氣藏。研究區(qū)地震采集的是二維地震數(shù)據(jù), 因二維地 震各測(cè)線的能量差異, 需要對(duì)各測(cè)線提取的

9、屬性進(jìn) 行歸一化優(yōu)化, 圖1 是盒8 上段均方根振幅歸一化地 震屬性圖。y= 1. 621e2. 84x (山 1, 相關(guān)系數(shù)為 0. 83)(3)圖 2 盒 8 上均方根振幅與砂巖厚度關(guān)系2. 3砂巖厚度預(yù)測(cè)利用式 (1)、(2)、(3) 反演研究區(qū)砂巖厚度, 繪出 盒 8 上、盒8 下和山1 段的砂巖厚度圖 (圖3 為盒8 下儲(chǔ)層砂巖厚度預(yù)測(cè)圖)。圖 1 盒 8 上均方根振幅歸一化地震屬性圖2. 2均方根振幅與砂巖厚度關(guān)系建立 均方根振幅是在分析時(shí)窗內(nèi)選擇極大振幅, 在其兩側(cè)追蹤過零點(diǎn)的時(shí)間 t1 , t2 , 計(jì)算 t1 , t2 間隔內(nèi)地圖 3 盒 8 上儲(chǔ)層砂巖厚度預(yù)測(cè)圖2. 4井位

10、部署由于本區(qū)井距大, 井網(wǎng)密度小, 因此布井應(yīng)根據(jù) 研究區(qū)目的層的地震屬性特征, 結(jié)合砂巖厚度分布為主力產(chǎn)氣層, 根據(jù)三個(gè)目的層段的產(chǎn)能數(shù)據(jù), 設(shè)置采產(chǎn)能驗(yàn)證, 有半數(shù)以上的井位產(chǎn)能較高, 取得滿意權(quán)值, 把盒 8 上、盒 8 下、山 1 段的砂巖厚度圖疊置成研究區(qū)有利含氣區(qū)分布預(yù)測(cè)圖 (圖4) , 依據(jù)此圖部署 井位 (黃框內(nèi)為部署的井位)。的預(yù)測(cè)結(jié)果。3 結(jié)語311優(yōu)選與要預(yù)測(cè)的測(cè)井參數(shù)相關(guān)性好的地震屬 性建立預(yù)測(cè)模型, 是地震屬性反演預(yù)測(cè)的關(guān)鍵問題之一。312 二維測(cè)線振幅能量存在不均衡性, 這種測(cè)線之 間能量的不均衡性掩蓋了反映目的層砂體振幅強(qiáng)弱 的地質(zhì)信息, 對(duì)屬性反演有一定的干擾。

11、 因此, 必須通過屬性優(yōu)化來消除干擾, 提取真正反映儲(chǔ)層地質(zhì)信息的地震屬性, 方可獲得可信的結(jié)果。313在勘探程度較低、資料較少的情況下, 地震屬 性反演地質(zhì)、測(cè)井參數(shù)可謂一種有效的方法。 參考文獻(xiàn) 1王志章, 楊金華. 低幅度構(gòu)造油藏描述及預(yù)測(cè)M .北京: 石油工業(yè)出版社, 1999: 73 77.圖 4 研究區(qū)有利含氣區(qū)分布預(yù)測(cè)圖2. 5應(yīng)用效果分析 我國西部該氣田屬于非均質(zhì)性極強(qiáng)的致密巖性氣田, 是典型的低滲、低壓、低豐度、低產(chǎn)氣藏, 研究區(qū)目的層盒 8 段屬于河流相沉積, 砂體橫向變化大,這給儲(chǔ)層預(yù)測(cè)帶來極大的困難。 本次研究通過層控 提取的多種地震屬性, 如平均絕對(duì)振幅、最大波峰振幅

12、、均方根振幅、瞬時(shí)相位等, 通過多種屬性與砂巖厚度的相關(guān)性分析, 得出均方根振幅與砂巖厚度的 相關(guān)性最好, 依據(jù)此關(guān)系預(yù)測(cè)的砂體厚度可信度較2孫家振, 李蘭斌. 地震地質(zhì)綜合解釋教程 M .北京: 中國地質(zhì)大學(xué)出版社, 2002: 148 165.劉淑華, 謝占安, 劉建武, 等. 疊前地震多屬性 反演在南堡油田火成巖研究中的應(yīng)用 J . 石油物探, 2021, 47 (1) : 84 94.徐明華, 朱心萬, 費(fèi)懷義, 等. 蘇里格氣田儲(chǔ)層 地 震 反 演 預(yù) 測(cè) 技 術(shù) 探 討 J . 天 然 氣 工 業(yè),2007, 27 (A ) : 392 393.王波. 測(cè)井約束地震反演技術(shù)分析及其

13、應(yīng)用J . 斷塊油氣田, 2006, 13 (5) : 23 24.345The se ism ic a ttr ibute in ver s ion m e thod an d a pp l ica t ion upon the un ion of we lls an d se ism icW U M a n - sh en g 1 , S H ENY u n - f a 1 ,W A N G Z h i- z h a n g 2( 1.Gu ilin U n ive r sity o f T ech no lo gy Co llege o f E a r th Sc ien ce, Gu

14、an gx i Gu ilin541004; 2.C h in aU n ive r sity o f P e t ro leum (B e ijin g ) S ta te K ey L abo ra to ry o f P e t ro leum R e so u rce s an d P ro sp ec t in g, B e ijin g100000)A bstra c t: T h e p h y sica l p rop e r t ie s o f u n de rg ro u n d ro ck o r f lu id p rop e r ty ch an ge s, w i

15、ll cau se se ism ic k in em a t ic s an d dyn am ic s ch a rac te r ist ic s o f th e re la t ive ch an ge s. W h a t ref lec t th e se ch a rac te r ist ic s o f geop h y sica l p a ram e te r s h ave th e f requ en cy, am p litu de an d t im e o ve r a h u n d red sp ec ie s o f p rop e r ty k now

16、 n a s th e se ism ic a t t r ib u te. A cco rd in g to th e se a t t r ib u te an d th e k now n in fo rm a t io n o f th e sta t ist ica l re la t io n sh ip it can b e in fe r red th a t p h y sica l p a ram e te r s o f u n de rg ro u n d an d o il an d ga s d ist r ib u t io n , an d th is tech

17、 no lo gy is k now n a s th e se ism ic a t t r ib u te in ve r sio n. In th is p ap e r, th e b a sic p r in c ip le o f se ism ic a t t r ib u te in ve r sio n m e tho d is in t ro du ced, an d it is app lied in th e W e st ga s f ie ld to p red ic t re se rvo ir. T h e m e tho d m ak e s fu ll u se o f f in e ve r t ica l d r illin g da ta, se ism ic da ta - in ten sive fea tu re s o f th e ho r izo n ta l, a m o re ac