储层预测技术
(1)超低渗透薄互层储层三维地震资料处理技术
采集并处理了周201实验区1998 ~ 1999深层的三维地震资料。本次研究的扶杨油层信噪比和分辨率都比较低,不能满足现场测试的需要。因此,选择100km2的原始数据进行叠前时间偏移,以提高构造和储层的预测效果。处理采样率2ms,处理长度6s,原仓25m×50m,再加工仓25m×25m。
针对该区原始地震资料面波多、50Hz和野值干扰多、夹层薄、断层多、扶杨油层结构复杂等特点,除了常规的几何扩散补偿、地表一致振幅处理和补偿、地表一致异常振幅(野值)压制、地表一致反褶积、地表一致自动剩余静校正、三维DMO叠加、零相位反褶积和地震记录逐次分离提高分辨率外, 采用了保幅提频处理技术,还采用了叠前分频去噪和高频速度分析两种新的处理方法,有效地提高了地震资料的信噪比和分辨率。
1.地震数据处理新方法
(1)叠前分频去噪处理能有效压制噪声,提高数据保真度。
根据信号和噪声在不同频段的分布规律和面积,采用分频技术压制噪声,可以有效保护高频微弱信号和低频信息,压制异常幅度,提高去噪保真度。该区域的线性干扰主要出现在16Hz以下的低频段;中深层的异常噪声主要分布在15 ~ 40 Hz的近炮检距道内,呈窄条状,与同一频段的反射信号差异较大。异常噪声也分布在40Hz以上的频段,但能量较弱。采用分频处理技术,识别低频段的线性干扰,准确检测并抑制干扰,保护高频信号不受影响;对于高频段的低速干扰,只在高频段进行抑制,以保护中低频段的信号。具体方法:一是对于线性干扰严重、分布范围广的单炮记录,采用线性干扰分频检测和分频压制技术,保证地震资料的高保真度;其次,对于不规则的异常噪声,采用分频检测和分频压制的方法,消除小信号失真情况下的噪声,进一步提高数据处理质量;第三,应用时域单频干扰抑制技术,有效去除50Hz工业电干扰,保持其他频率成分不被破坏,提高信号保真度;第四,对于面波比较发育的地震记录,采用自适应面波压制技术。该方法只压制面波,忠实于有效信号的低频成分和其他信息,适应性强,效果稳定。
(2)高频速度分析,叠加微弱能量的高频分量,拾取高精度的速度估计值。
在复杂断块或薄互层的地区,不同的反射层或反射层组对应不同的速度,高频资料可以获得更准确的速度值。在低频段和优势信噪比频段的速度谱中,速度的精度和分辨率都不如高频段。高频速度分析可以拾取微弱的高频成分并很好地叠加,得到高精度、高分辨率的速度值,速度估计精度高于常规处理方法。
本次处理* * *进行了四次速度分析,最终选择DMO速度分析作为正式叠加速度。
2.治疗效果分析
在整个加工过程中,根据原始数据的特点,设计了合理的加工流程,并对每一步的加工参数进行了细致的分析,使型材质量大大提高。第一,从剖面整体效果来看,信噪比高,分辨率适中;二是扶杨油层地震反射波特征突出,可连续追踪,断点和剖面清晰可靠,反射构造形态清晰可辨(图6-2);第三,处理后的结果剖面与原始结果剖面相比,频带展宽,主频提高了约15Hz,分辨率提高,目的层的层间信息丰富,有效波的低频成分保留较好,为后续储层预测提供了保障。
图6-2最终处理结果剖面图
(2)超低渗透薄互层储层地震预测方法。
从目前地震储层预测的研究现状来看,实现储层预测的技术途径主要有两种:一种是基于地震属性分析的储层横向预测技术,实现储层平面分布预测;二是地震反演技术,实现储层的三维空间预测。就大庆外围扶杨油层而言,各产层单层砂岩厚度基本在5m以下,一般为1 ~ 2 m,以目前地震资料的分辨率,在地震剖面上直接解释单个砂体仍然非常困难,因此储层横向预测仍然是基于各油层砂岩的累积厚度。
1.利用地震属性分析法进行储层横向预测
地震属性分析是储层横向预测的重要手段。地震属性分析的目的是根据地震属性从地震数据中提取隐藏信息,并将这些信息转化为与岩性、物性或储层参数有关的信息,直接服务于地质解释或油藏工程,可以定性地预测和分析储层在平面上的分布特征和规律。它由两部分组成,即地震属性优化和预测。预测不仅可以是含油气性、岩性或岩相的预测,也可以是储层参数的预测。通常利用整个目的层段的地震属性值进行储层横向预测,如主频、最大振幅等。由于这种地震属性代表了储层的完整性,在油田开发阶段,需要对纵向开发系列进行详细描述,特别是对薄互层砂泥岩储层的描述,所以这种储层横向预测方法的结果在平面特定点上难免存在一定的误差。因此,储层横向预测结果的分析应着眼于一定平面范围内储层横向完整性的规律性和趋势。
在目前的资料和技术条件下(资料频带有限、信息不充分、方法本身存在缺陷),必须根据资料条件和本区地质特征,对地震信息的利用进行有效分析,建立地震属性与储层特征的统计关系,筛选出适合工区储层和油气预测的有效信息,从而获得更可靠的预测结果。
周201试验区主要产层为Fⅰ和Fⅱ油层。利用Geoframe软件,分别从F ⅰ和F ⅱ油层提取了28种平面地震属性参数。通过绘制地震属性与累积砂岩厚度的交集,利用大部分代表该地区整体趋势且与地震属性相关性较好的井来预测累积砂岩厚度。进行储层预测时,剔除干扰井后,F-I油组累积砂岩厚度与地震属性的相关性由265,438+0.65,438+0%提高到85.4%。发现F ⅰ油组的平均正振幅和三个带宽属性与砂岩厚度高度相关。利用平均正振幅和三个带宽属性,采用多属性人工神经网络方法预测了F ⅰ油组砂岩的累积厚度分布规律。F ⅱ油组地震属性与砂岩累计厚度无相关性,但分析与F ⅱ油组整体未开发砂岩有关。
2.利用地震反演方法预测主力层砂体在纵向上的分布特征。
地震资料很难对薄互层储层形成良好的响应特征,需要通过井、地震联合反演来提高垂向分辨率,达到精细描述小层的目的。为了更好地描述周201井区砂体的分布特征,利用Jason软件进行了反演处理。Jason软件主要有三个叠后反演模块,分别是InverTrace、Inver-Mod和StatMod,分别对应三种流行的反演方法:稀疏脉冲反演、测井约束反演和随机反演。理论上,这三种反演方法得到的反演剖面的反演分辨率依次增大。
反演前,对参与反演的51口井进行了标准化。结合研究区钻井和测井资料分析,该区储层具有高波阻抗(低声波)和低伽马的特征。利用声波测井曲线进行合成记录,综合标定层位,是建立反演储层地质格架模型的基础。在单元试验的基础上,确定了稀疏脉冲反演、地震特征反演和随机反演三个模块的反演流程,实现了主要目的层的精细描述。
(1)约束稀疏脉冲反演
约束稀疏脉冲反演是一种基于快速趋势约束脉冲反演算法的反演方法。这种方法可以用在井少或井多的地区,但只能做波阻抗反演。在该区的储层反演中,从波阻抗剖面来看,相对较大的储层发育段有明显的波阻抗响应显示,但不能区分薄储层。这是因为反演方法主要基于地震资料,声波和密度测井曲线只限制波阻抗走向和波阻抗范围,所以波阻抗剖面的分辨率取决于地震资料的分辨率。成果主要用于确定储层的大致分布,并在此基础上进一步加密解释层位,提高了合成记录的标定精度,为后续的地震特征反演和随机反演提供了更为精细的模型和合成地震记录。
(2)地震特征反演
地震特征反演技术是地震数据约束下基于模型的测井参数反演技术。核心思想是地震道上的各种数据是相互关联的,同一模型层的任何数据都可以通过对其他道的数据进行加权得到。因此,将地震资料的解释结果与测井资料相结合,生成精细的初始地质模型,充分利用了地质、测井资料和地震资料的信息。对测井数据和地震数据进行主成分分析和模型估计,通过对井附近的合成记录进行插值和外推,生成合成记录数据体,并通过一定的约束条件进行优化,使初始模型与地震数据达到最佳匹配。当合成记录数据体与实际地震数据体之间的误差满足精度要求时,得到空间权重分布,形成权重系数体。将权重系数应用于其他类型的测井曲线,得到该测井曲线的属性数据体,如波阻抗、层速度、电阻率、孔隙度等。
这种方法适用于勘探开发程度高的地区,需要一定数量的井来保证反演结果的质量。通过这种方法,在该区获得了波阻抗、电阻率等一系列属性数据体。从剖面上看,其分辨率高于稀疏脉冲反演获得的分辨率。
(3)随机模拟和随机反演
随机模拟和随机反演方法使用地质统计学来随机模拟非均质储层。该技术也用于勘探开发程度高、对储层开发特征认识清楚的地区,用于储层物性参数(如孔隙度、渗透率等)的随机模拟。)和岩性模拟。
在随机反演技术中,首先在约束稀疏脉冲反演和地震特征反演的基础上,经过对储层发育特征和纵横向分布规律的充分地质分析,初步确定X、Y、Z方向砂体分布的大致范围。利用井上波阻抗和反演波阻抗数据体,进行直方图分析和变差分析,然后结合地震数据体和子波进行模拟计算,模拟计算的结果就是反演的结果。
将上述三种反演方法分别应用于周201区块的反演,三种反演方法环环相扣,上一步得到的数据应用于下一步反演。理论上分辨率和预测精度应该是逐步提高的,但从反演效果来看,约束稀疏脉冲反演得到的分辨率更低,地震特征反演得到的结果更可靠。由于该区储层的复杂性和对该区储层开发特征的认识程度较低,随机模拟和随机反演的效果并不理想。因此,对地震特征反演的结果进行优化,作为下一步储层综合解释的主要依据。
3.砂体综合解释
利用反演结果对砂体进行综合描述,在地震特征反演的波阻抗体和电阻率体上预测该区砂岩厚度和有效厚度。砂体描述的关键是确定其边界,砂体的范围由反演剖面上色标的大小决定。准确确定砂体边界的主要方法是:首先对研究区51井的含油砂体进行对比和细致分析,最终确定一个合适的色谱图来描述整个工区的砂体;其次,对于单砂体和目的层段,纵向统计砂岩、泥岩和过渡岩性的波阻抗值,然后根据这种关系,结合岩层的反射特征,横向确定砂体边界。考虑到不同井不同砂体之间,甚至同一井不同层位的砂体在成分和速度特征上存在一定的差异,反演剖面在每个砂体对应的色标上表现出细微的差异。因此,需要结合测井资料和实际地质情况,最终完成对砂体的具体描述和解释。
在反演剖面上,采用以井点为中心,向四周延伸的描述方法。根据层位标定,在该井南北剖面和东西剖面上对比砂体,确定砂体的大致范围。在此基础上,分析砂体平面分布与古地貌沉积的匹配性,然后绕井追踪,进行更细致的人工解释,直到可以明确确定砂体的分布范围,得到最终的砂岩平面分布。在砂体解释的基础上,利用电阻率属性体确定了周201井区的有效厚度及平面分布,并利用已知井进行校正,得到最终的有效厚度预测结果,作为井网设计的依据。
(3)随钻跟踪预测方法
在钻井过程中,随时将新的钻井结果加入到反演数据体中进行反演跟踪预测,从而进一步加深对储层的认识,提高储层预测结果,优化井位作业。
2005年9月,将25口新钻井的数据加载到反演数据体中,在高井网密度条件下进行地震数据滚动预测,逐步降低了地震数据的多重性,逼近了河流砂体的真实规模,提高了储层预测精度。通过对新钻油层发育情况的分析,结合地震属性的认识和新一轮地震反演跟踪预测,确认周201井区东部储层发育较差。结合油藏跟踪预测研究成果,考虑进一步完善注采井网,及时部署了周201井区补充调整方案,设计井27口,其中水平井3口。
在周201井区钻井过程中,在“实践、认识、再实践、再认识”理论的指导下,通过迭代反演、跟踪预测、滚动钻井等科学方法,共钻开发井* * 51口,其中直井48口,水平井3口(图6-3),最终钻遇试验区储层。
图6-3三肇凹陷201试验区完钻井位图。