陳方文，盧雙舫，丁雪，吳逸豪，苑丹丹

（中國(guó)石油大學(xué)（華東）非常規(guī)油氣與新能源研究院，山東 青島 266580）

0 引言

近30年來(lái)，隨著油氣勘探開發(fā)的深入，為了更多地了解地層分布和巖相類型，國(guó)內(nèi)外眾多學(xué)者試圖從地震信息中最大限度地提取地質(zhì)信息，從而促進(jìn)地震與地質(zhì)兩大學(xué)科間的聯(lián)合，推動(dòng)相關(guān)邊緣學(xué)科的發(fā)展。20世紀(jì)70年代初，地震地層學(xué)出現(xiàn)，并得到快速發(fā)展，地震相分析是地震地層學(xué)的核心[1]，通過(guò)解釋可將地震相轉(zhuǎn)化為沉積相。1998年，曾洪流提出“地震沉積學(xué)”概念[2-3]，并將現(xiàn)代地球物理技術(shù)與沉積學(xué)研究結(jié)合起來(lái)進(jìn)行沉積相分析。作為核心技術(shù)的地震90°相位轉(zhuǎn)換技術(shù)、地震切片技術(shù)和分頻解釋技術(shù)等被廣泛應(yīng)用到對(duì)砂體類型和分布的預(yù)測(cè)[4-8]。

近年，國(guó)內(nèi)外應(yīng)用地震信息預(yù)測(cè)砂體類型和分布的常用方法基本可歸納為兩大類：一類是純粹依靠地震信息的地震屬性分析方法，通過(guò)某種數(shù)學(xué)算法把地震數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的屬性信息，用來(lái)判斷沉積地質(zhì)體的邊界和砂巖的分布[9-15]；另一類是綜合地震資料和測(cè)井信息，應(yīng)用地震反演把地震數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為對(duì)砂體響應(yīng)特征敏感的聲阻抗或地層電性信息，從而更精確地預(yù)測(cè)砂體類型和分布[16-19]。地震反演是一種定量預(yù)測(cè)儲(chǔ)層的方法[20-21]，尤其在勘探開發(fā)初期，地震反演的結(jié)果是進(jìn)行沉積相分析的重要依據(jù)。目前需要進(jìn)一步完善的是，如何快速、充分地將反演結(jié)果應(yīng)用到開發(fā)程度較高區(qū)塊的沉積微相研究中，精細(xì)評(píng)價(jià)井間砂體類型和分布。本文以大慶長(zhǎng)垣喇嘛甸油田北北一區(qū)為例，以沉積時(shí)間單元為分析時(shí)窗提取地震反演屬性，結(jié)合測(cè)井解釋的各沉積單元砂巖有效厚度，快速預(yù)測(cè)井間砂體類型和分布，并開展沉積微相精細(xì)研究，為預(yù)測(cè)剩余油分布提供依據(jù)。

1 沉積單元反演屬性提取

1.1 沉積單元界面擬合

為了利用地震反演結(jié)果指導(dǎo)精細(xì)的沉積微相研究，有必要在時(shí)間域?qū)Ω鞒练e單元的頂?shù)捉缑孢M(jìn)行劃分。本次研究在地震合成記錄和地震反射層位精細(xì)解釋的基礎(chǔ)上，結(jié)合井分層提供的各沉積單元厚度，按照各沉積單元在深度域中厚度百分比與時(shí)間域中的厚度百分?jǐn)?shù)近似相等的原則，在時(shí)間域?qū)Ω鞒练e單元界面進(jìn)行趨勢(shì)面擬合[22-26]。

圖1為時(shí)間域剖面上各沉積單元界面擬合結(jié)果。在時(shí)間域剖面上，各沉積單元的界線在井點(diǎn)處與沉積單元分層相吻合，在井點(diǎn)之間則按照各沉積單元占研究層段的厚度百分比進(jìn)行擬合、插值。通過(guò)在時(shí)間域中對(duì)各沉積單元界面擬合，進(jìn)而建立三維沉積單元頂?shù)捉缑鏄?gòu)造格架，為提取各沉積單元地震反演屬性提供基礎(chǔ)。

圖1 趨勢(shì)面擬合沉積單元界線連井剖面

1.2 分析時(shí)窗選取

分析時(shí)窗與屬性值有很大關(guān)系，一方面表現(xiàn)在時(shí)窗類型和位置的選取上，另一方面體現(xiàn)在屬性本身的特性上[27]。 本次研究在前人研究的基礎(chǔ)上[5，28]，總結(jié)了4種類型的地震反演屬性分析時(shí)窗，分別為等時(shí)時(shí)窗、沿層時(shí)窗、等比例地層時(shí)窗和沉積單元時(shí)窗。

等時(shí)時(shí)窗是頂、底均為固定值，且具有一定厚度的分析時(shí)窗（見(jiàn)圖2a），一般在層拉平后進(jìn)行應(yīng)用。沿層時(shí)窗是沿某一層位上、下各具有一定厚度的分析時(shí)窗（見(jiàn)圖2b），以某一層位解釋結(jié)果為基礎(chǔ)，選取一定的時(shí)間范圍作為分析時(shí)窗。等比例地層時(shí)窗是在一套相對(duì)較厚的地層中按照一定厚度比例選取分析時(shí)窗（見(jiàn)圖2c），多用于勘探初期井點(diǎn)相對(duì)較少的區(qū)塊。沉積單元時(shí)窗是以精細(xì)的沉積單元頂?shù)捉缑鏋榉治鰰r(shí)窗（見(jiàn)圖2d），適用于井網(wǎng)密集的開發(fā)程度較高區(qū)塊[29]，需要利用相對(duì)密集的井點(diǎn)沉積單元分層數(shù)據(jù)，建立三維沉積單元頂?shù)捉缑妗?/p>

通過(guò)沉積單元時(shí)窗提取的地震反演屬性，能夠相對(duì)全面、準(zhǔn)確地反映該沉積單元內(nèi)砂體的類型和規(guī)模。本次研究在搭建各沉積單元三維頂?shù)捉缑娴幕A(chǔ)上，選取沉積單元時(shí)窗作為分析時(shí)窗，分別提取目的層段 各沉積單元的地震反演屬性。

圖2 提取地震反演屬性的分析時(shí)窗類型

2 地震反演應(yīng)用

2.1 地震反演屬性與砂巖有效厚度關(guān)系

在井震合成記錄基礎(chǔ)上，利用井點(diǎn)沉積單元分層數(shù)據(jù)建立時(shí)間域的沉積單元三維頂?shù)捉缑娓窦?，并以此為分析時(shí)窗，提取各沉積單元的地震反演屬性，然后分別分析井點(diǎn)處地震反演屬性值與砂巖有效厚度之間的關(guān)系。

圖3展示了喇嘛甸油田北北一區(qū)PⅡ8+9，SⅢ8+9和SⅠ2等3個(gè)沉積單元的地震反演屬性 （電阻率反演屬性平均值和總和值）與砂巖有效厚度交會(huì)情況。在油田實(shí)際開發(fā)過(guò)程中，針對(duì)不同類厚度油層中各種類型的砂體厚度分布范圍進(jìn)行了定量劃分，按照各沉積單元中砂巖有效厚度將沉積微相劃分為河道、主體、非主體和表外等4種類型。

PⅡ8+9屬于曲流河沉積，所沉積的砂體為二、三類厚油層，河道微相砂巖有效厚度大于2.8 m，主體微相砂巖有效厚度范圍為0.5～2.8 m，非主體微相砂巖有效厚度小于0.5 m，表外微相砂巖有效厚度為0；SⅢ8+9屬于三角洲內(nèi)前緣砂體，所沉積的砂體為二、三類薄油層，河道微相砂巖有效厚度大于2.2 m，主體微相砂巖有效厚度范圍為0.5～2.2 m，非主體微相砂巖有效厚度小于0.5 m，表外微相砂巖有效厚度為0；SⅠ2屬于三角洲外前緣砂體，所沉積的砂體為三類薄油層，河道微相砂巖有效厚度大于1.6 m，主體微相砂巖有效厚度范圍為0.5～1.6 m，非主體微相砂巖有效厚度小于0.5 m，表外微相砂巖有效厚度為0。

在地震反演屬性與砂巖有效厚度交會(huì)圖中，依據(jù)研究區(qū)目的層段各沉積單元河道、主體、非主體和表外等微相所對(duì)應(yīng)的砂巖有效厚度范圍，確定地震反演屬性的分布范圍（見(jiàn)圖3）。通過(guò)對(duì)比各沉積單元的地震反演屬性平均值和總合值區(qū)分河道、主體和非主體的能力，認(rèn)為地震反演屬性總和值識(shí)別河道、主體和非主體的效果相對(duì)較好。通過(guò)喇嘛甸油田北北一區(qū)沉積單元PⅡ8+9，SⅢ8+9和SⅠ2中河道微相砂巖有效厚度分布范圍，確定它們所對(duì)應(yīng)的地震反演屬性總和值的下限門檻值分別為210，200和180，相應(yīng)的分析精度分別為69.6%，63.8%和65.5%；主體微相砂巖有效厚度分布范圍對(duì)應(yīng)的地震反演屬性總和值的下限門檻值分別為110，80和80，相應(yīng)的分析精度分別為66.7%，63.5%和63.3%；非主體微相的分析精度分別為62.2%，65.6%和62.5%。

2.2 反演結(jié)果指導(dǎo)沉積相繪制

在弄清各沉積單元中各沉積微相地震反演屬性與砂巖有效厚度對(duì)應(yīng)關(guān)系的基礎(chǔ)上，結(jié)合井點(diǎn)處沉積單元沉積微相，對(duì)各沉積單元沉積微相進(jìn)行快速預(yù)測(cè)和分析。以喇嘛油田北北一區(qū)PⅡ8+9沉積單元為例，具體操作流程為：1）通過(guò)沉積單元分析時(shí)窗，提取喇嘛甸油田北北一區(qū)PⅡ8+9沉積單元的地震反演屬性總和值（見(jiàn)圖4a）；2）根據(jù)地震反演屬性與砂巖有效厚度關(guān)系，確定該沉積單元地震反演屬性總和值對(duì)河道、主體和非主體的響應(yīng)下限門檻值分別為0，110和200（見(jiàn)圖3）；3）依據(jù)反演屬性總和值對(duì)河道、主體和非主體的響應(yīng)下限門檻值，對(duì)反演屬性圖進(jìn)行色標(biāo)調(diào)整，獲得反映各沉積微相分布特征的反演屬性平面圖（見(jiàn)圖4b）；4）利用反映各沉積微相分布特征的反演屬性平面圖，確定PⅡ8+9沉積單元河道、主體和非主體等微相的展布特征，獲得PⅡ8+9沉積單元沉積微相平面圖（見(jiàn)圖4c）。

通過(guò)反演結(jié)果指導(dǎo)繪制的沉積微相平面圖，可以清晰反映河道和主體，即主要的含油砂體的展布特征和連通關(guān)系。喇嘛甸油田北北一區(qū)PⅡ8+9沉積單元主要發(fā)育河道和主體沉積微相，兩者呈辮狀展布，屬于典型的辮狀河沉積環(huán)境。根據(jù)該沉積單元砂體的展布和連通特征可以進(jìn)一步合理配置油井和水井的注采關(guān)系。

圖3 喇嘛甸油田沉積單元地震反演屬性與沉積微相分析

圖4 喇嘛甸油田北北一區(qū)PII8+9沉積單元反演屬性及沉積微相

3 結(jié)論

1）在油田開發(fā)程度較高的區(qū)塊，對(duì)時(shí)間域沉積單元頂?shù)捉缑孢M(jìn)行趨勢(shì)面擬合，建立三維沉積單元頂?shù)捉缑鏄?gòu)造格架，為提取沉積單元地震反演屬性提供基礎(chǔ)，再依據(jù)沉積單元反演屬性值與沉積微相的對(duì)應(yīng)關(guān)系，繪制該沉積單元的沉積微相平面圖。

2）根據(jù)反演結(jié)果指導(dǎo)繪制的沉積微相平面圖，可以清晰反映河道和主體，即主要的含油砂體的展布特征和連通關(guān)系。根據(jù)該沉積單元砂體的展布和連通特征可以進(jìn)一步合理配置油井和水井的注采關(guān)系。

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