反演meizhai

2008年第32卷第2期.
中国石油大学学报(自然科学版)JournalofChinaUniversityofPetroleumV01.
32No.
2Apr.
2008文章编号:1673-5005(2008)02-0028-06歧口凹陷西斜坡沙一段薄储层预测王濮1,李国发2,张立勤3,李慧莉4,刘玉娥1,黄龙1(1.
中国石油大学资源与信息学院,北京102249;2.
中国石油大学CNPC物探重点实验室,北京102249;3.
中石化石油勘探开发研究院,北京100083;4.
中原油田勘探开发科学研究院,河南濮阳457001)摘要:歧口凹陷西斜坡沙一下亚段的地震反射同相轴是复杂岩性的综合地震响应,不具备等时性,不能利用追踪地震同相轴和常规反演方法预测储层分布.
针对该地区沙一下亚段储层单层厚度薄、横向岩相变化快的特点,首先采用沉积旋回分析法将所研究的目的层划分出3个五级高频旋回层序,并归纳了岩相序列模式;再利用有色反演沿层切片法,检测出薄互层地层中高波阻抗体的形态及其在时间域上的变化;最后以岩相序列模式分析法解释反演结果,实现了五级高频旋回层序内的岩相重构,最终预测出该地区沙一下亚段厚度为3~9m的生物碎屑灰岩薄储层的平面分布,达到了储层分布预测的目的.
研究表明,对于薄层、多种高波阻抗岩性共存的地层,应用地质一地球物理信息的岩相重构方法可以减少地震储层预测中的多解性风险.
关键词:歧口凹陷;沙河街组;薄储层;岩相;生物碎屑灰岩;地震有色反演;储层预测中图分类号:TE122.
24文献标识码:AThin-layerreservoirpredictioninthelowerEslofthewesternrampofQikoudepressionWANGPul,LIGun.
fa2,ZHANGLi.
qin3,LIHui.
1i4,LIUYu.
e1,HUANGLon91(1.
SchoolofResourceandInformationTechnologyinChinaUniversityofPetroleum,Be析ng102249,China;2.
KeyLaboratoryofGeophysicalExplorationofCNPC,ChinaUniversityofPetroleum,Be杭ng102249,China;3.
ExplorationandProductionResearchInstitute,SINOPEC,Bering100083,China;4.
ExplorationandProductionResearchInstitute,ZhongyuanOi舱ild,Puyang457001,HenanProvince,China)Abstract:TheseismicreflectioneventofthelowerEsImemberinthewes.
ternrampofQikoudepressionisasortofcompre—hensiveseismicresponseincomplexlithology.
Duetoitspoorisochronousproperties,thereservoirsdistributioncannotbepredictedbytechnologyofseismicreflectioneventandtraditionalinversion.
AccordingtothefeaturesofthinlayerandquickchangesinspatialofbioclasticlimestoneinthewesternrampofQikoudepression,thelowerEslmemberofShahejieforms—tionwasdividedintothreehi.
shfrequencysequencescyclesoffifth-orderbysedimentarycycleanalysis.
Itssedimentarypat-ternsinverticalsequencewereconcluded.
Then,thecontinuouschangeofhighimpedancebodyintime-domainwasdetectedbycoloredinversionamplitudemaptechnique.
Finally,large-scalelithofaciesofeveryfifth—ordercyclearereconstructedwiththecombinationofgeologicalandgeophysicalinformationontheguidanceofsedimentarypatterns,andthedistributionofbin-elasticlimestoneinthelayers'withthicknessof3—9mwaspredicted.
Themethodofmulti·informationlithofaciesreconstmc—lioncanlessentheriskofreservoirpredictioneffectively.
Keywords:Qikoudepression;Shahejieformation;thin—layerreservoir;lithofacies;bioclasticlimestone;seismiccoloredinversion;reservoirprediction1问题的提出薹蠢吕笔嚣妻罴黧笛墨誓譬霉善磊麓恭对于岩性油气藏的勘探j通常采用地震合成记录进行储层预测….
本文的研究区位于黄骅坳陷歧口收稿日期:2007—12—26基金项目:国家"973"项目(2007CB209608)作者简介:王濮(1977一),男(汉族),山东菏泽人.
博士研究生,主要从事沉积学、层序地层学、油气成藏等方面的科研工作.
万方数据第32卷第2期王濮,等:歧口凹陷西斜坡沙一段薄储层预测·29·凹陷西斜坡,目的层为沙一下亚段.
经层位标定,沙一下亚段内部地震反射结构为1—2组强轴组成的叠瓦状结构.
钻井揭示地层厚度为50-70m,以生物碎屑灰岩、油页岩,钙质页岩、泥灰岩、白云质灰岩和砂岩互层为特征(见图1),且岩相的横向变化快.
岩相序列岩相高频旋回相对湖平血变油组单元旋回组合化曲线8b,.
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I3歹23l5…·I3——=工=进积…·l3型油5组组合I.
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:Ll——17—I3t板4油组滨l油组加I≮sb4积型合一5*/,7』/,,ll/,r_—l5叉合l'—.
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一王.
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]L六5D…··\3l一砰屑灰岩相;2一泥晶灰岩相;3一页岩相;4一粗碎屑岩相;5一泥岩相图1沙一下亚段高频旋回划分根据岩石物理分析,沙一下亚段中的生物碎屑灰岩、白云质灰岩和砂岩为高波阻抗岩相嵋J,且只有生物碎屑灰岩是区域储集层旧圳.
按照地震薄层定义,沙一下亚段是一个"厚的薄互层",即总厚度大于四分之一主波长,内部单层厚度小于四分之一主波长.
"厚的薄互层"地震响应非常复杂,当其内部的单层薄至一定程度后,只能等效于_个均质单层,内部小层毫无反映;当单层厚度增加到一定程度后,强波的干涉作用会形成多峰复合波形"引.
因此,不难推测沙一下亚段的地震反射结构是薄互层、岩相横向变化快、复杂岩性的综合地震响应,不具备等时对比的可能性.
按照沙一下亚段的波场响应,如果追踪地震同相轴,用测井约束反演来进行储层预测,一定会产生错误的预测结论.
因此,笔者利用钻井高频旋回层序分析法对歧口凹陷古近系沙河街组一段下亚段(简称沙一下亚段(Es.
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))生物碎屑灰岩储层进行预测.
2高频旋回层序与岩相序列模式分析了研究区内6口钻井的录井资料和测井数据,将沙一下亚段划分为3个五级高频旋回层序,对应于研究区的3个油层组,并在旋回层序分析的基础上归纳了岩相序列模式.
高频旋回层序划分对比是实现薄储层预测的基础,岩相序列模式分析是利用瓦尔特相律进行地震薄储层分布解释的依据.
前人通过对地震、测井及古生物资料的综合研究认为,研究区沙一段相当于三级层序内的湖侵体系域和高位体系域¨o.
沙一下亚段广泛发育向上变浅、变粗、岩层向上增厚的岩相序列;同时也发育向上变深、变细和岩层向上变薄的岩相序列.
这些岩相序列只有几米厚,称其为湖相地层中的米级旋回,相当于五级旋回层序.
沙一下亚段下部,由于河、湖水动力的共同作用,除了发育向上变深的旋回层序外,还发育向上变浅的米级旋回层序.
这些米级旋回总体组成向上变深的退积型组合,对应于滨1油组.
沙一下亚段中部,由于湖水面上升,沉积环境单一性造成岩相的单一性,米级旋回层序呈加积形式叠合,对应于板4油组.
沙一下亚段上部发育向上变浅的旋回层序,这些向上变浅的米级旋回层序中,有3~6个以有序的组合构成进积型组合,表现为总体向上变浅的高一级旋回层序,对应于板23油组.
以瓦尔特相律即沉积相在时间上和空间上发展变化的有序性为准则,可以依据岩相的垂向组合,判断研究区目的层在平面上岩相问的相互邻接关系,进而指导正确解释地震反演检测结果.
3岩相垂向序列组合模式模式1:岩相组合自下而上依次为粗碎屑岩相(这里指粉砂岩和砂岩)一生物碎屑灰岩相一泥晶灰岩相一页岩和泥岩相.
相应的沉积环境为滨浅湖一生物碎屑滩一半封闭洼地.
这里半封闭洼地指总体位于盆地凹陷区,同时本身受周围(三边或者两面)较高古地形控制,因而水体又比较闭塞的小型古地形低洼处.
该模式代表了相对湖平面上升条件下滨浅湖(及三角洲前缘)一生物碎屑滩一半深湖沉积模式.
模式2:岩相组合自下而上依次为页岩和泥岩相一粗碎屑岩相.
相应的沉积环境为半封闭洼地一浅湖沉积环境.
该模式岩相序列的下部为灰褐色油页岩和深灰色泥岩,是半封闭洼地环境下细碎屑沉积;上部为砂泥岩互层沉积.
电性反映为反韵律特点,显示水体变浅的三角洲前缘沉积样式.
该模式代表万方数据·30·中国石油大学学报(自然科学版)2008年4月了沙一下亚段沉积期间总体水侵过程中短暂的水退波动期沉积.
根据岩相序列组合将研究区沙一下亚段地层的岩相模式概括为:垂向相邻的岩相自下而上依次是粗碎屑岩相一生物碎屑灰岩相一泥晶灰岩相一油页岩或泥岩相,泥岩相可以出现在岩相序列的任何位置.
由于环境的变迁,岩相序列中可以缺失任何相,而使原本不相邻的岩相相互接触.
沙一下亚段垂向序列组合是判别岩相横向分布规律的基础,也是进行地震岩相解释的依据,即在无井区,可依据瓦尔特相律判别阻抗体的地质意义.
4高频旋回组合内储层分布预测有色反演最先是由Lancaster和Whitcombe(2000年)提出的,用来解决测井约束反演中处理速度熳、流程复杂的问题'8|.
该方法通过地震资料的频谱和井的波阻抗频谱进行匹配来完成反演处理.
有色反演方法没有明显的子波提取过程,也不需要初始模型,这在一定程度上克服了测井约束反演不易找到全区时空变子波的反演局限.
有色反演所能达到的最好的检测分辨率效果是与测井约束反演效果相同HJ.
本文中应用的有色反演处理方法,在反演之前加入了子波零相位化和提高分辨率处理流程,提高了检测结果对薄互层地层的识别能力.
结合岩相分析的地质结论,可解决岩相横向变化快的薄储层的预测问题.
图2是研究区经过有色反演处理后的一条近东西向的联井剖面.
层位标定后,沙一下亚段时间域为1.
56~1.
88s.
图中两条解释线分别是沙一下亚段顶、底界.
与原剖面相比,经过有色反演处理的数据体,其地层分辨率得到进一步提高,尤其在K16与K15井之间,沙一下亚段由原剖面的两个同相轴分离成3~4个同相轴.
图2联井测线有色反演结果4.
1沿层切片三维地震数据体的切片图像可以代表沉积相面貌【9'1¨,前提条件是切片(提取地震信息的一个界面或者层段)必须代表同地质年代(同一沉积时期)地层的沉积面貌.
对于一个厚度稳定、产状水平的板状地层,地震时间切片就可以表示地层沉积面貌;对于那些厚度稳定,但产状起伏变化的地层,与地层产状一致的层位切片等同于等时切片,可以用来表示沉积相平面上的展布.
对于地层厚度变化大的情况,H.
L.
Zeng等¨21提出了地层切片的概念,利用等时界面间限定的一个"地震参考时间",即与一个反射同相轴相关的地震参数(地震同相轴的波峰)进行追踪,用地震界面代替瞬时沉积面.
地层切片与所在地层的顶、底界面均呈整合关系.
研究区沙一下亚段地层厚度变化不大,不同井区地层产状有变化,理想的情况应采用地层切片反映沉积面岩相变化.
但是研究区地层薄,岩相横向变化快,不能找到分别代表滨l油组、板4油组和板23油组的地震界面.
本文中采用沿层切片(一种近似等时切片),了解岩相分布.
它是在已拾取等时界面的数据体中,以等时界面为标准参考层,以标准参考层为基准采集等时间间距切片.
当切片数据溢出地层顶、底界面时,由标准参考层层位文件限定数据不溢出.
以沙一中段底界面作为标准参考层,向下采集等时间间距切片,并以沙一下亚段底界作为另一个标准参考层,限定沿层切片数据拾取范围.
分析沿层切片上反演结果,不仅可以对油组的岩相平面分布作出判断,而且可以观察岩相在时间万方数据第32卷第2期王濮,等:歧口凹陷西斜坡沙一段薄储层预测·31·域的变化过程.
图3是研究区沙一中底向下38,34ms(上),28,24ms(下)的切片.
这些切片依次代表沙一下亚段由底部向上,即由地层深部向浅部的地层反演面貌.
在这些切片上,研究区中部具有带状展布的高阻抗体(图中黑线条勾绘出了轮廓),这些高阻抗体恰与K16井、K32井、K32—1井滨1油组钻遇的生物碎屑灰岩吻合.
连续的切片展示了条带状高阻抗体的形态变化.
再比如,每个切片的右下部位都有一些不连续的高阻抗体(图中由黑色虚线圈出),它们由下而上规模扩大,基本形态由星点状逐渐稳定为团块状,也具有连续变化的特点.
经K14井、K15井滨l油组的钻井、测井资料证实,这些不连续的团块状高阻抗体是滨浅湖一三角洲前缘砂体沉积,即粗碎屑岩相的地震响应.
图3滨1油组沿层切片4.
2地质一地球物理综合分析从岩石物理特征分析得知,砂岩、生物碎屑灰岩和白云质灰岩的波阻抗值分布范围相近;岩石物理特征反映一定厚度的砂岩、生物碎屑灰岩和白云质灰岩形成相似的反演影像.
根据反演结果可以得出高波阻抗体的分布范围,但不能确定这些高阻抗体代表的具体岩相.
有色反演本身不能定量估算各高阻抗体的厚度.
传统的岩相古地理编图工作方法一般以井剖面作为基础剖面,研究各剖面的岩石学和岩相学特征,取得各单剖面反映沉积环境特点的单因素统计数据,综合分析进行岩相古地理恢复¨3|.
两口井之间则采用内插法进行数据与岩相分布界线的估测.
这种方法在井点比较密的情况下,可以比较精确地预测岩相,但在井点相对比较稀疏的地区,预测精度远远不能满足岩性油气藏勘探开发的需要o14-17].
图4(a)是根据钻井统计的滨1油组主要岩相占地层厚度百分含量等值线图,等值线的绘制是以井为基干剖面,井之间靠内插法估算数值形成的;图4(b)是反演检测的波阻抗分布概貌.
图4(a)岩相百分含量等值线形态与图4(b)高阻抗体形态有很大不同,说明单纯依靠地质信息圈定的岩相分布范万方数据·32·中国石油大学学报(自然科学版)2008年4月围是不准确的.
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f二~~、20…一一(a)岩相厚度等值线(c)反演结果校止等值线舄圈田园团团0…500m".
生物碎属灰岩相泥晶灰岩榴粗碎屑岩相生物碎属灰岩相泥晶灰岩相.
一百分含量等值线百分古量等值线百分古量等值线图4滨1油组多信息岩相分布图钻井统计结果显示,滨1油组生物碎屑灰岩相碎屑灰岩相、泥晶灰岩相并非连片分布;K20井以北在各井钻遇厚度0—9rn,占地层总厚度0~41%;泥无井区,分布着粗碎屑岩相.
图4(d)为地质一地球晶灰岩相(白云质灰岩和泥灰岩)各井钻遇厚度0~物理信息综合分析重构的岩相分布图,按照井中优6m,占地层总厚度0~39%;粗碎屑岩相(砂岩和粉势岩相百分含量和上述岩相划分标准进行岩相分区砂岩)各井钻遇厚度0~4m,占地层总厚度O~命名,岩相的界线则按照反演检测的阻抗体分布范27%;页岩(油页岩)相钻遇厚度0—5m,占地层总围圈定.
不同阻抗体的分辨,在有井区以井钻遇的厚度0—33%;泥岩钻遇厚度4.
5~8m,占地层总厚岩相为准;在无井区,则按照岩相垂向序列组合和定度20%一54%.
根据实际岩相发育情况,将粗碎屑量岩相分析的分布趋势进行综合判断.
根据图4岩相大于30%(厚度大于5m)的区域,定为粗碎屑(d)滨l油组多信息岩相分布,K15一K16井以南,岩相区;生物碎屑灰岩相大于15%(厚度大于3m)在滨1油组沉积时期靠近古凸起,接受了物源区碎的区域,定为生物碎屑灰岩相区;泥晶灰岩相大于屑供给,沉积相带为三角洲前缘相,以粉砂岩、细砂40%(厚度大于6m)的区域,定为泥晶灰岩相区.
岩发育为特征,为粗碎屑岩相;K16,K32井区比较页岩相占地层厚度百分比小于40%,不参加岩相分远离物源区,靠近湖心水体较深,水质清澈,又位于,区;泥岩相厚度百分比大于40%,参加岩相分区.
浪基面以上,有一定的水动力条件,形成生物碎屑灰K32井碎屑灰岩相占31%,同时泥岩相占54%,在岩滩,这些生物碎屑滩沿湖岸呈近东西向条带状分这种情况下,以高阻抗体碎屑灰岩相优先命名相区.
布,为生物碎屑灰岩相.
生物碎屑灰岩相的分布不图4(c)是根据反演结果和井统计结果重新勾连续.
Z19井一l(20井及其以北地区为泥岩发育绘的岩相百分含量等值线,与不参考反演结果的图区;Z19井东侧为静水条件下的小型灰岩台地,形成4(a)相比,有很大差别.
大于地层厚度20%的生物泥晶灰岩相;其他地区为浅湖泥岩相区.
生物碎屑万方数据第32卷第2期王濮,等:歧口凹陷西斜坡沙一段薄储层预测·33·灰岩相区即为该区储层发育的有利区.
5结论(1)歧口凹陷西斜坡沙一下亚段的地震反射同相轴,是复杂岩性的综合地震响应,不具备等时性,不能利用追踪地震同相轴和常规反演的方法预测储层分布.
(2)采用高频旋回与岩相序列模式分析,结合有色反演处理、沿层切片提取方法,在歧口凹陷西斜坡沙一下亚段薄层储层条件下,可预测出厚度为3~9In的生物碎屑灰岩储层平面分布.
(3)对于薄层、多种高波阻抗岩性共存的地质条件,地质一地球物理信息的岩相重构可以减少地震储层预测中的多解性风险.
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