何開泉，周麗萍，鄧勇，劉嘯虎，劉亞會，武小寧

（中國石油集團(tuán) 東方地球物理公司 研究院 烏魯木齊分院，烏魯木齊 830016）

隨著準(zhǔn)噶爾盆地油氣勘探的不斷深入，各類巖性圈閉已經(jīng)成為主要的勘探目標(biāo)，對目標(biāo)識別與評價的技術(shù)也提出了更高的要求。高產(chǎn)儲集層預(yù)測是一種對儲集層產(chǎn)油氣能力進(jìn)行定性及定量評價的技術(shù)，對于油氣田的勘探與開發(fā)有著重要意義，是提高勘探開發(fā)效益的關(guān)鍵環(huán)節(jié)[1-2]。在勘探開發(fā)過程中，油氣儲集層的生產(chǎn)能力受到諸多因素的影響，大致可分為兩類：一類是儲集層因素，包括儲集層的巖性、物性、含油氣性和流體性質(zhì)；另一類是工程因素，包括鉆井和井下作業(yè)過程中對油層的污染、射孔的完善程度、酸化、壓裂改造方式和油井半徑等。由此可見，儲集層產(chǎn)量是由儲集層的自身條件與外部環(huán)境以及油氣性能等共同決定的。由于在實際生產(chǎn)中，受特定區(qū)塊內(nèi)作業(yè)方式的限制，外部環(huán)境、儲集層自身條件和油氣性能等都是固定不變的，此時油氣產(chǎn)量就取決于儲集層的性質(zhì)[3]。

在勘探階段，地震產(chǎn)量預(yù)測方法是一種間接方法，是在充分分析研究區(qū)已測試井的產(chǎn)量與物性參數(shù)、孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)、測井參數(shù)關(guān)系的基礎(chǔ)上，建立起儲集層產(chǎn)量與測井?dāng)?shù)據(jù)之間的關(guān)系，進(jìn)而在測井?dāng)?shù)據(jù)約束下，利用地震數(shù)據(jù)通過反演等方法進(jìn)行高產(chǎn)儲集層的評價和預(yù)測。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

阜東斜坡區(qū)位于準(zhǔn)噶爾盆地中央坳陷帶的東部（圖1），油藏類型主要為巖性-地層油氣藏[4-5]。2009年以來，對該區(qū)帶多層系進(jìn)行了勘探并在不同層系發(fā)現(xiàn)了工業(yè)油氣藏，包括阜東2井區(qū)、阜東5井區(qū)、阜東9井區(qū)侏羅系頭屯河組二段油藏和阜東16井區(qū)侏羅系齊古組油藏。

圖1 阜東斜坡區(qū)阜東5井區(qū)三維勘探成果

阜東斜坡區(qū)侏羅系石樹溝群自下而上包括頭屯河組和齊古組，其中，頭屯河組以辮狀河三角洲平原亞相沉積為主，齊古組以平原亞相沉積為主。河道遷移范圍大，砂體不連續(xù)，有利于巖性油氣藏的形成，但同時由于儲集層分布橫向變化快，含油性預(yù)測難度大[6-7]。

前期，針對阜東斜坡區(qū)侏羅系石樹溝群河道砂體鉆探的井約70余口，高產(chǎn)和低產(chǎn)井分布規(guī)律并不明顯，同時其產(chǎn)量差異相對較大[8]。單井日產(chǎn)油量一般在0～10.00 t，平均在2.00 t以上的井不足10%，但亦有部分井的產(chǎn)量較高，如阜東5井頭屯河組日產(chǎn)油28.56 t.

2015年，為落實阜東斜坡區(qū)侏羅系石樹溝群河道型巖性目標(biāo)，利用低頻可控震源，采用高密度、寬方位觀測方式，采集了阜東5井區(qū)三維地震資料，其覆蓋次數(shù)為480次，覆蓋密度為307萬道，激發(fā)頻帶為1.5～96.0 Hz.在資料處理過程中，采用K-L變換面波壓制、近炮點強能量干擾壓制和分頻異常振幅壓制等串聯(lián)疊前保幅去噪方法，使目的層具備較高的信噪比；同時，利用地表一致性反褶積加預(yù)測反褶積的串聯(lián)井控反褶積方法，提高了目的層的分辨率，資料具備較高的信噪比和保真度。與老資料對比，該地震資料地質(zhì)目標(biāo)識別能力顯著提高（圖2），河道砂體邊界清晰，井間油水關(guān)系明確，為目標(biāo)精細(xì)刻畫提供了好的資料基礎(chǔ)。利用阜東5井區(qū)三維地震資料，2017年在侏羅系頭屯河組二段二砂組部署阜32井、阜29井和阜009井，其中，阜32井獲得日產(chǎn)油101.40 t的高產(chǎn)油流，阜009井日產(chǎn)油20.64 t，阜29井日產(chǎn)油6.15 t，3口井在同樣的圈閉類型、同一個砂組、同樣巖性、同樣地震響應(yīng)特征的情況下，產(chǎn)量差異大，因此，該區(qū)下步的勘探對儲集層預(yù)測提出了新的要求，如何在河道砂體精細(xì)刻畫的基礎(chǔ)上進(jìn)一步預(yù)測高產(chǎn)油層是下步井位部署面臨的主要難點。

圖2 過阜東5井—阜東051井地震剖面（剖面位置見圖1）

2 高產(chǎn)儲集層預(yù)測

前人對阜東斜坡區(qū)的研究主要針對層序、沉積、儲集層、成藏和地球物理特征[9]，而對侏羅系石樹溝群的高產(chǎn)控制因素和評價方面的研究工作開展得較少。根據(jù)新采集“兩寬一高”地震資料儲集層響應(yīng)特征分析結(jié)果，已知研究區(qū)河道砂巖在地震上均表現(xiàn)為亮點特征，且亮點振幅差異不大，但鉆探后有油層也有水層，油層中，有百噸以上高產(chǎn)油層，也有10 t以下低產(chǎn)油層，因此，針對高產(chǎn)油層的預(yù)測，首先在河道砂巖內(nèi)區(qū)分油水，定性識別出油層；然后在油層內(nèi)區(qū)分低產(chǎn)、中產(chǎn)和高產(chǎn)油層，定量預(yù)測產(chǎn)量。

2.1 油水定性識別

根據(jù)研究區(qū)鉆井試油結(jié)果，目的層試油后純干層的鉆井較少，并且?guī)卓诟删嘉茨茔@至河道砂巖，因此本文主要開展油、水的定性識別。目前常用的油氣檢測方法主要分為疊后頻率域油氣檢測和疊前振幅隨偏移距的變化（AVO）油氣檢測方法，其中，疊后頻率域油氣檢測方法通過在研究區(qū)應(yīng)用發(fā)現(xiàn)，受儲集層厚度變化快和地層傾角大的影響，油層低頻共振、高頻衰減現(xiàn)象不明顯，無法定性區(qū)分油水；而通過研究區(qū)AVO正演模型對比，油層和水層AVO特征具有一定差異性，因此本文采用疊前AVO油氣檢測方法[10]。

阜東5井區(qū)三維疊前道集采用炮檢距矢量片（OVT）域疊前偏移技術(shù)，同時采取了基于問題導(dǎo)向的處理解釋一體化質(zhì)控方法，使得最終得到的疊前道集資料具備一定的信噪比，同向軸平整，AVO特征合理，為該區(qū)開展AVO烴類檢測提供了較好的資料基礎(chǔ)。在此基礎(chǔ)上，為明確AVO分析在研究區(qū)的有效性，進(jìn)行了已試油井目的層段AVO特征的統(tǒng)計，發(fā)現(xiàn)河道型低阻抗砂巖的頂界面、水層多表現(xiàn)為振幅隨偏移距增大而減小的Ⅰ類AVO特征（井點符合率為87.0%），而油層多表現(xiàn)為振幅隨偏移距增大而增大的Ⅲ類AVO特征（井點符合率為87.5%），以上統(tǒng)計結(jié)果證明，疊前道集的AVO特征類型能夠有效區(qū)分研究區(qū)油層的響應(yīng)特征。

根據(jù)油層和水層的AVO特征分析結(jié)果，首先計算了目的層的截距（P）和梯度（G）屬性，原始的P和G屬性體很少被單獨使用，然而用這兩種屬性卻可以導(dǎo)出有實際地球物理意義的派生屬性，例如用以表征油藏頂?shù)捉绠惓５腜×G屬性可以較好地指示Ⅲ類AVO特征，從而區(qū)分出油層。根據(jù)目的層P×G屬性剖面，阜32井、阜東052井和阜東5井油層具有明顯的Ⅲ類AVO特征，雖然無法指示油層產(chǎn)量的高低，但與原始地震剖面對比（圖3a，圖3b），能夠有效區(qū)分阜東051井水層，該預(yù)測結(jié)果通過研究區(qū)57口井石樹溝群18個砂層組統(tǒng)計，吻合率為86.7%，共預(yù)測得到含油儲集層面積167 km2，實現(xiàn)了油水定性識別的目的。

2.2 高產(chǎn)儲集層預(yù)測

2.2.1 高產(chǎn)儲集層敏感參數(shù)

在油層識別的基礎(chǔ)上，開展了低產(chǎn)、中產(chǎn)和高產(chǎn)油層定量預(yù)測方法研究。由于地震高產(chǎn)預(yù)測必須以測井曲線分析為基礎(chǔ)，因此首先通過測井交會分析來尋找高產(chǎn)儲集層測井敏感參數(shù)，但是，研究區(qū)儲集層段鉀長石含量高，泥巖段嚴(yán)重垮塌，導(dǎo)致測井資料失真，常規(guī)測井曲線如聲波時差、密度、自然伽馬、電阻率等均無法有效區(qū)分高產(chǎn)儲集層，在彈性參數(shù)中，受橫波測井質(zhì)量影響，縱橫波速度比聯(lián)合縱波阻抗也無法區(qū)分高產(chǎn)儲集層，因此研究區(qū)常規(guī)曲線不能與產(chǎn)量建立相關(guān)關(guān)系。

通過核磁共振測井有效孔隙度和滲透率交會分析（圖4a），認(rèn)為該區(qū)具有明顯的物性控產(chǎn)特征，其中，干層分布于滲透率小于1 mD且有效孔隙度小于17%的區(qū)域；低產(chǎn)油層（日產(chǎn)油量小于10 t）分布于滲透率大于1 mD但有效孔隙度小于16%的區(qū)域；中產(chǎn)油層（日產(chǎn)油量10～30 t）分布于滲透率1～18 mD且有效孔隙度大于16%的區(qū)域；高產(chǎn)油層（日產(chǎn)油量大于30 t）分布于滲透率大于18 mD且有效孔隙度大于16%的區(qū)域。低產(chǎn)、中產(chǎn)和高產(chǎn)油層分布規(guī)律明顯，孔隙度和滲透率是研究區(qū)唯一能夠區(qū)分產(chǎn)量的敏感參數(shù)。

但同時分析結(jié)果表明，在具備一定產(chǎn)量的有效儲集層中，孔隙度決定了能否達(dá)到日產(chǎn)10 t以上，而滲透性決定了能否進(jìn)一步獲得30 t甚至100 t以上的高產(chǎn)，因此低產(chǎn)、中產(chǎn)和高產(chǎn)油層的定量預(yù)測無法僅依靠有效孔隙度或者滲透率一種參數(shù)。為綜合考慮儲集層的孔滲條件，本文應(yīng)用核磁共振測井計算孔滲參數(shù)，并與產(chǎn)量建立了良好的相關(guān)關(guān)系。孔滲參數(shù)C是指運用有效孔隙度和滲透率綜合計算出的參數(shù)：

式中 a，b，c——常數(shù)；

K——核磁共振測井滲透率，mD；

φ——核磁共振測井有效孔隙度，f.

根據(jù)產(chǎn)量交會分析結(jié)果（圖4b），孔滲參數(shù)在保證了孔隙度趨勢的基礎(chǔ)上與滲透率有良好的相關(guān)關(guān)系，因此能夠綜合反映儲集層的孔滲條件，同時能夠較好地區(qū)分低產(chǎn)、中產(chǎn)和高產(chǎn)油層，其中，孔滲參數(shù)11 000～14 000為低產(chǎn)油層；14 000～20 000為中產(chǎn)油層；20 000～28 000為高產(chǎn)油層。

2.2.2 疊前縱橫波速度比反演

圖3 過阜32井—阜東052井—阜東5井—阜東051井屬性剖面對比（剖面位置見圖1）

阜東5井區(qū)三維地震區(qū)內(nèi)共有57口井鉆揭侏羅系石樹溝群，14口井有橫波測井曲線，但在阜東7井石樹溝群實測縱橫波速度比與縱波阻抗交會圖（圖5a）上，砂巖、泥巖邊界模糊，縱橫波速度比與物性相關(guān)性差，且油層點分散，難以明確有效儲集層敏感參數(shù)，因此，研究區(qū)實測橫波無法滿足有效儲集層預(yù)測，必需在開展精細(xì)巖石物理建模的基礎(chǔ)上重新計算橫波速度。由于研究區(qū)泥巖段嚴(yán)重垮塌，常規(guī)方法無法準(zhǔn)確計算孔隙度和黏土礦物含量，因此首先充分利用研究區(qū)的核磁共振測井計算了巖石物理建模所需的儲集層參數(shù)曲線，以絕對有效孔隙度作為孔隙度，依據(jù)泥質(zhì)束縛曲線計算泥質(zhì)含量。同時進(jìn)行研究區(qū)不同巖石物理模型的試驗對比，最終采用了更適用于中—高孔隙度的Greenberg-Castagna模型，通過模型參數(shù)的反復(fù)試驗對比，使模型快速收斂，并計算得到了縱、橫波速度。在阜東7井石樹溝群預(yù)測縱橫波速度比與縱波阻抗交會圖（圖5b）上，縱橫波速度比與物性相關(guān)性明顯改善，砂巖和泥巖區(qū)分較為明顯，且油層點集中在低縱橫波速度比區(qū)域，有效提高了縱橫波速度比表征有效儲集層的精度。

圖4 阜東5井區(qū)石樹溝群試油結(jié)果識別圖版

圖5 阜東7井石樹溝群縱橫波速度比與縱波阻抗交會圖

在巖石物理建?；A(chǔ)上，運用疊前OVT道集近、中、遠(yuǎn)道集疊加數(shù)據(jù)開展了研究區(qū)疊前彈性參數(shù)反演，反演過程中重點分析了子波的選取和低頻分量的補充，同時對井點誤差和橫向展布規(guī)律進(jìn)行嚴(yán)格質(zhì)控，得到了較為合理的縱橫波速度比反演結(jié)果。將反演結(jié)果（圖3c）與AVO油氣檢測結(jié)果（圖3b）對比，阜32井、阜東052井、阜東5井和阜東051井河道砂巖儲集層低縱橫波速度比分布特征明確，邊界清晰，雖然不能區(qū)分出阜東051井水層，但阜32井和阜東051井這2口高產(chǎn)井無論油水層，均表現(xiàn)為更低的縱橫波速度比，證明該計算結(jié)果與儲集層物性有較好的相關(guān)性，可將其作為物性趨勢體控制參與到下一步低產(chǎn)、中產(chǎn)和高產(chǎn)油層定量預(yù)測中。

2.2.3 地質(zhì)統(tǒng)計學(xué)反演

常規(guī)波阻抗反演以模型為基礎(chǔ)，地質(zhì)統(tǒng)計學(xué)反演沒有模型支持，但為了提高預(yù)測精度可以加入多個趨勢體進(jìn)行控制。本次高產(chǎn)儲集層預(yù)測，以計算出的能夠明確區(qū)分產(chǎn)量的孔滲參數(shù)為敏感參數(shù)，以P×G屬性作為油層趨勢控制體，以疊前縱橫波速度比反演結(jié)果作為物性趨勢控制體，在兩個趨勢體的控制下聯(lián)合進(jìn)行了孔滲參數(shù)地質(zhì)統(tǒng)計學(xué)反演，得到能夠區(qū)分低產(chǎn)、中產(chǎn)和高產(chǎn)油層的反演結(jié)果。

根據(jù)孔滲參數(shù)反演結(jié)果（圖3d），河道砂巖儲集層分布特征明顯，邊界清晰，與AVO油氣檢測結(jié)果（圖3b）對比，該結(jié)果除了能夠區(qū)分阜東051井水層外，預(yù)測得到的油層中，阜32井為高產(chǎn)，阜東5井為中產(chǎn)，阜東052井為低產(chǎn)，預(yù)測產(chǎn)量與實際試油結(jié)果吻合度高。

在研究區(qū)成藏背景分析基礎(chǔ)上，以原始振幅屬性刻畫的河道砂體為背景，首先定性預(yù)測了油層分布范圍，其次定量預(yù)測出低產(chǎn)、中產(chǎn)和高產(chǎn)油層，根據(jù)預(yù)測結(jié)果（圖6），高產(chǎn)油層均位于河道主體部位，通過研究區(qū)57口井石樹溝群18個砂層組統(tǒng)計，低產(chǎn)、中產(chǎn)和高產(chǎn)油層鉆井吻合率為97.7%，共預(yù)測得到侏羅系石樹溝群高產(chǎn)（日產(chǎn)油量大于30 t）油氣藏面積21.7 km2，中產(chǎn)（日產(chǎn)油量10～30 t）油氣藏面積75.9 km2.形成了阜東斜坡區(qū)侏羅系河道砂巖高產(chǎn)儲集層預(yù)測配套技術(shù)，由常規(guī)的河道砂巖儲集層定性預(yù)測上升為高產(chǎn)油層定量預(yù)測，且預(yù)測精度顯著提高，可以有效指導(dǎo)研究區(qū)后期高產(chǎn)井位的部署。

2.3 應(yīng)用效果

根據(jù)以上河道砂巖高產(chǎn)儲集層預(yù)測配套技術(shù)，按照縱向立體勘探思路優(yōu)選了一批有利目標(biāo)，在阜東5井區(qū)侏羅系石樹溝群部署了19口井，第一批已上鉆2口，目前2口井尚未鉆至目的層。同時，該套技術(shù)在北部新部署的北43井區(qū)三維推廣應(yīng)用，向北拓展部署3口井，目前3口井待鉆。以上5口井一旦獲得成功，有望整體解放阜東斜坡區(qū)河道型油藏群資源，形成一個新的億噸級高效儲量區(qū)。

圖6 阜東5井區(qū)侏羅系頭屯河組二段二砂組河道砂巖低產(chǎn)、中產(chǎn)和高產(chǎn)預(yù)測結(jié)果

阜東5井區(qū)河道砂巖高產(chǎn)儲集層預(yù)測配套技術(shù)的應(yīng)用，推動了阜東地區(qū)3塊“兩寬一高”三維地震的部署，后續(xù)具有較好的推廣應(yīng)用前景。

3 結(jié)論

（1）AVO屬性的合理應(yīng)用可有效識別油氣響應(yīng)特征，但前提是保證地震道集的整體品質(zhì)及井震AVO特征的一致性。

（2）以孔隙度為背景的滲透率趨勢曲線，能夠突破單一孔隙度或者滲透率評價儲集層物性的局限性，與低產(chǎn)、中產(chǎn)和高產(chǎn)油層建立相關(guān)關(guān)系，提高綜合評價能力。

（3）實際應(yīng)用表明，只有通過多種地震解釋技術(shù)的綜合應(yīng)用，才能提高巖性目標(biāo)識別的準(zhǔn)確度和精度，從而降低勘探風(fēng)險，提高研究的效率。

（4）該套高產(chǎn)儲集層預(yù)測技術(shù)適用于準(zhǔn)噶爾盆地中淺層中—高孔隙度儲集層，具有明顯物性控產(chǎn)特征區(qū)域，且保真保幅的地震資料是開展精細(xì)研究的基礎(chǔ)。