录井工程  2019 , 30 (2): 111-115 https://doi.org/10.3969/j.issn.1672-9803.2019.02.022

地质研究

拓频技术在提高储集层预测精度中的应用

林火养, 贺海波, 吴佳朋, 刘川

中国石油大港油田分公司勘探开发研究院

Application of frequency expanding technique in improving reservoir prediction accuracy

Lin Huoyang, He Haibo, Wu Jiapeng, Liu Chuan

1280 Xingfu Road,Dagang Oilfield,Tianjin,300280,China

中图分类号:  TE132.1

文献标识码:  A

责任编辑:  Lin HuoyangHe HaiboWu JiapengLiu Chuan

收稿日期: 2019-04-25

网络出版日期:  2019-06-25

版权声明:  2019 《录井工程》杂志社 《录井工程》杂志社 所有

作者简介:

作者简介 林火养 工程师,1985年生,2013年毕业于西南石油大学矿产普查与勘探专业,现在中国石油大港油田分公司勘探开发研究院从事勘探评价及建产方面工作。通信地址:300280天津市大港油田幸福路1280号。电话:(022)63958697。E-mail:linhyang@petrochina.com.cn

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摘要

深层油气藏的储集层预测结果往往受到地震资料分辨率的限制,精度普遍不高。针对大港油田南部滩海区深层油气藏地震资料品质差的问题,先利用高频拓展技术增加原始地震数据有效信号的频带宽度,在保证地震资料不失真的前提下,最大限度提高分辨率,再采用基于小波边缘分析建模的波阻抗反演技术,将高频拓展处理后的地震特征数据与测井声波阻抗相结合建立初始波阻抗模型,解决初始模型不准确的难题。HFE高频拓展技术与AIW波阻抗反演技术相结合,提高了储集层预测的精度,最终完成了深层油藏薄层砂岩的分布范围预测,为后期井位部署建议和油藏产能评价提供指导。

关键词： 深层油藏 ; 薄储集层 ; 拓频 ; 信噪比 ; 波阻抗反演

Abstract

The reservoir prediction results of deep hydrocarbon reservoirs are often limited by the resolution of seismic data and the accuracy is generally low. In view of the poor seismic data quality of deep hydrocarbon reservoirs in the southern shallow water area of Dagang Oilfield,the frequency bandwidth of the effective signal of original seismic data is increased by using high frequency expansion technique,so as to maximize resolution while ensuring that seismic data is not distorted. The wave impedance inversion technique based on wavelet edge analysis modeling is used to establish an initial wave impedance model by combining the seismic characteristic data after high-frequency expansion with the logging acoustic impedance to solve the problem of inaccurate initial model. The combination of HFE high frequency expansion technique and AIW wave impedance inversion technique improves the accuracy of reservoir prediction. Finally,the prediction of the distribution of thin sandstones in deep oil reservoirs was completed,providing guidance for later well deployment recommendations and reservoir productivity evaluation.

Keywords： deep oil reservoir ; thin reservoir ; frequency expansion ; signal-to-noise ratio ; wave impedance inversion

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林火养, 贺海波, 吴佳朋, 刘川. 拓频技术在提高储集层预测精度中的应用[J]. 录井工程, 2019, 30(2): 111-115 https://doi.org/10.3969/j.issn.1672-9803.2019.02.022

Lin Huoyang, He Haibo, Wu Jiapeng, Liu Chuan. Application of frequency expanding technique in improving reservoir prediction accuracy[J]. Mud Logging Engineering, 2019, 30(2): 111-115 https://doi.org/10.3969/j.issn.1672-9803.2019.02.022

0 引 言

近年来,油气藏的勘探开发方向逐渐向深层以及超深层转移,难度越来越大。深层油气藏埋藏深,地震资料分辨率不足,给薄层砂岩的预测带来较大的困难。埕海二区位于大港油田南部滩海区,构造上位于埕宁隆起向歧口凹陷过渡的斜坡部位,是在古近系基岩潜山背景上长期继承性发育的大型背斜构造,构造位置十分有利[1]。该区主要含油层系为新近系沙河街组沙二段,埋藏深度为海拔-3 000~-3 600 m,以薄砂泥岩互层沉积为主,砂岩横向厚薄变化快。由于该区地震分辨率不足,地震数据主频为25 Hz左右,地震波在目的层传播速度约为3 500 m/s,储集层反演的理论分辨率为1/4波长,约为35 m,对于薄互层为主的储集层不容易识别,给储集层预测带来了难题。为此,通过开展HFE高频拓展技术研究,在保持原始地震数据的信噪比基础上,大幅度提高地震数据的分辨率[2,3,4],再利用AIW波阻抗反演预测薄砂岩层的分布规律,为深层油藏的储集层预测提供技术保障。

1 高频拓展处理

分辨率问题一直是地震数据处理中获得高质量资料的关键,分辨率与信噪比的相互制约关系是高分辨率处理的根本问题[5,6,7,8]。根据HFE高频拓展原理,地震记录是反射系数序列在频率空间低频端的投影,若将频率空间低频端的地震记录反投影到更宽更高的频带,就可以达到拓宽频带提高分辨率的目的[9]。HFE高频拓展技术避开了常规反褶积方法直接消除子波影响的难题,采取压缩子波的途径,达到提高分辨率的目的,同时还具有基本保持数据原有信噪比的优势。

通过对大港油田埕海二区110 km2的地震数据进行HFE提高分辨率处理,地震数据中目的层频带可由10~45 Hz拓宽到10~70 Hz(图1),从而明显提高了目的层地震数据的分辨率,达到了预期效果,同时处理后的地震数据还基本保持了原始数据的信噪比。

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图1   HFE拓频处理前后地震数据频谱对比

   

经HFE拓频处理之后,不但剖面地质结构保持不变,波组特征很好地保持,而且层间细节更加丰富,各界面和断层的断点变得清晰,提高了构造解释工作的精度。经过HFE拓频处理之后,在沙一段底界面下部出现了一个波形显示的透镜体,后期经过进一步地质研究,认为其为一真实的透镜体(图2),较好地反映了本次拓频处理结果的可信程度。

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图2   HFE拓频处理前后地震剖面对比

   

经过拓频处理之后,对原始地震数据体进行变密度显示,通过波形变化分析储集层变化,可以直接指导井位的部署实施。

H 1井是该区正在实施的一口水平井,通过拓频处理前后过井轨迹地震剖面对比分析显示(图3),原数据体认为该套砂岩发育稳定,而拓频处理后的地震数据体显示该井水平段存在岩性变化,特别是B靶点和C靶点之间变化特征较为明显,后期该井钻遇砂岩情况显示该水平段局部钻遇泥岩,反映了本次拓频结果的可信度。

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图3   H 1井轨迹HFE拓频处理前后变密度地震剖面对比

   

2 AIW波阻抗反演研究

基于小波边缘分析建模的波阻抗反演(AIW),同时采用测井声阻抗及直接从地震数据本身获取的地震特征数据,作为约束条件并参与建立初始模型。这两类约束条件相互补充,避免了初始模型不准带来的负面影响,提高了反演精度[10,11,12]。

2.1 反演研究思路

储集层反演的思路是:首先通过测井资料来分析储集层的岩电特征和基本地球物理特征,确定目标砂岩的阻抗变化范围,然后通过精细标定落实砂岩在地震剖面上的反射特征;同时利用小波边缘分析方法从HFE拓频处理后的地震数据中提取地震特征参数信息,结合标定后的地震解释层位及测井波阻抗建立AIW反演初始阻抗模型,并进行迭代反演计算,得到最终阻抗反演结果(图4)。

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图4   AIW波阻抗反演研究思路

   

2.2 建立低频阻抗模型

细致准确的低频模型是实现反演的基础。按照上述AIW波阻抗反演研究思路,选择埕海二区沙二段相应的地震解释层位对钻井的分层数据进行精细标定(图5),提取测井数据的低频分量,然后利用地震解释层位和断层数据建立地层格架,根据格架内的地层接触关系(如整合、上超、下超、削截及断层等关系)进一步完善初始模型,控制低频阻抗的内插和外推,建立低频阻抗模型。

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图5   W 1井精细井震标定

   

2.3 反演效果

在建立低频模型后,根据AIW波阻抗反演原理,利用小波边缘分析手段,从HFE处理后的数据体中提取地震特征参数信息,结合测井曲线建立起最终波阻抗模型,该模型集合了测井资料纵向分辨率高和地震数据横向覆盖广的优点。

地震特征参数信息来源于地震数据,频带信息丰富,中、高频成分可靠,因此初始模型与实际地下地质情况吻合良好,更具有合理性。以大港油田埕海二区W 1井为例(图6),其波阻抗反演剖面分辨率明显高于地震剖面,地层间的接触关系清晰,地层岩性信息更加丰富,能清晰反映出岩性的横向变化,对5 m左右的薄储集层具有很好的识别能力,取得了较好效果。

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图6   过W 1井AIW波阻抗东西向反演剖面

   

利用本次反演结果,提取沿层的平均波阻抗图(图7),发现波阻抗图与单井钻遇的砂岩具有很好的对应关系,验证了本次反演结果的可靠性。图7中黄红色表示砂岩相对较厚,蓝色表示砂岩相对较薄。砂岩整体从西向东逐渐变厚,大部分砂岩发育在东部,为多个大砂体相互叠置沉积而成。通过研究,最终在埕海二区1断块落实9个波阻抗相对较高区,为后期井位建议部署的有利区。

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图7   埕海二区1断块Es2s2小层平均波阻抗图

   

3 结 论

(1)HFE拓频处理有效地提高了原始地震资料的分辨率,频带拓宽了25 Hz,目的层段储集层反射特征有了很大改善,分辨率显著提高,同时信噪比得到基本保持,为沙二段储集层识别提供了高分辨率的地震数据。

(2)AIW波阻抗反演技术采用测井波阻抗及直接从地震数据本身获取的地震特征数据作为约束条件并参与建立初始模型,充分考虑了地震波场在各方向上的分布与变化因素,反演结果能够反映井间岩性的变化,同时提高了地震数据反演精度,可为后期井位设计提供有利证据。

The authors have declared that no competing interests exist.

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