环庆区块面积为1860km2,位于鄂尔多斯盆地天环坳陷南段,中生界侏罗系、三叠系为含油层系,古生界为含气层系[1]。侏罗纪早期为河流充填沉积,延安组自上而下划分为十个油层组(延1~延10),发育了一套中细砂岩、砂泥岩及煤系地层等泛滥平原沉积[2]。三叠系浅水三角洲发育北东向河道砂与北西向滩坝砂两类有利砂体,具有坡折带控砂、滩坝控“甜点”的特征,为超低渗岩性油藏[3]。同时环庆区块古生界也具有一定的天然气勘探潜力[4],因此环庆区块是玉门油田近年的油气勘探主战场[5]。
该区块存在侏罗系低幅度构造难以识别、三叠系长8段、古生界盒8段有利储层预测难度大的问题。为了满足构造—储层精细预测需求,本文应用GeoEast软件开展技术攻关,形成了适合该区块的综合解释技术及流程,落实了不同目的层有利目标,对构造—岩性油藏的精细评价具有重要意义。
1 方法原理随着精细勘探需求日益迫切,地震解释方法和技术朝着高效、高精度的方向不断发展,特别是在地震属性分析和地震反演等领域,涌现出诸多新方法和新技术,在复杂储层实际应用中展现了良好的效果[6]。
1.1 地震属性分析 1.1.1 曲率曲率描述了曲线上任一点的弯曲程度,类似于相干属性,可较好地刻画断裂系统。曲率与裂缝发育程度、弯曲程度成正比,因此可用曲率评价断层[7](图 1)。
构造曲率是在三维地震解释层位上计算的曲率,反映了解释层位上任意一点的弯曲程度[8]。层曲率是在对解释层位进行网格化的基础上,通过构造曲面拟合并计算曲面方程系数得到的。
1.1.2 高亮体高亮体分析是GeoEast解释系统的特色技术。高亮体为峰值振幅与有效频带内平均振幅之差,在峰值能量的基础上滤掉了背景能量的影响,更好地反映了有效储层分布,且分辨率较高,可指示储层细节变化[9]。高亮体为振幅异常属性体,当地震资料品质好时可用于油气检测。
1.1.3 波形聚类波形聚类方法可以分析地震相、岩相[10]。地震波形的总体变化与岩性和岩相的变化密切相关,地震道波形的变化反映了与地震波传播有关的物理参数的变化。因此,通过对地震波形有效分类,找出波形变化的总体规律,从而认识地震相变化规律[11]。
1.2 储层地震反演叠后稀疏脉冲波阻抗反演是基于稀疏脉冲反褶积的递推反演方法,假设地震反射系数是由一系列大的反射系数叠加在呈高斯分布的小反射系数的背景上构成,大反射系数相当于不整合界面或主要的岩性界面[12]。稀疏脉冲反演的主要优点是能获得宽频带的反射系数,更忠实于地震资料,其目标函数为
$ O=\sum\left|r_i\right|^p+\lambda^q\left(d_i-s_i\right)^q+\alpha^2 \sum\left(t_i-z_i\right)^2 $ | (1) |
式中:O为目标函数; ri为反射系数,下标i为每一道地震采样点序号;λ为地震匹配系数;di为地震数据;si为合成地震记录;α为趋势匹配系数;ti为用户定义的趋势;zi为用户定义的控制范围内的波阻抗值;通常p=1,q=2。由式(1)可见,符号右端第一项为反射系数绝对值的和,第二项为地震数据道与合成道之差,第三项为波阻抗趋势之差的平方总和[13]。
2 技术流程针对环庆区块侏罗系,首先应用GeoEast软件的构造解释功能,结合曲率等多信息断裂综合识别技术刻画北西向、北东向等多组断裂,开展低幅度构造精细解释与古地貌刻画,取得了较好的效果。
通过进一步加大软件的应用深度与广度,利用地震反演方法刻画三叠系长8段北东向河道砂体空间展布;根据地震属性分析预测长8段北西向滩坝有利砂体分布,落实含油气“甜点”区。同时应用叠前弹性参数反演技术刻画上古生界盒8段含气砂体位置、形态及厚度变化,结合波形分类与叠后反演落实有利含气区范围。GeoEast精细解释技术的应用为探井、评价井的部署提供了数据支持,对该区的油气勘探和精细评价具有重要意义。
3 实际资料应用及效果 3.1 精细构造解释和古地貌刻画 3.1.1 低幅度构造解释侏罗系低幅度构造在早白垩世末期成藏之前就已基本形成,与砂体有效匹配形成构造、岩性—构造等多种圈闭,利于油气聚集成藏。但侏罗系构造幅度低、单个面积小,因此刻画难度大。在井震标定基础上,应用GeoEast软件开展构造精细解释,确保低幅度构造不被遗漏。首先,通过精细单井标定、连井对比确定解释方案的正确性;其次,应用层拉平技术甄别真、假低幅度构造及构造形成期;最后优选曲率属性识别小断层。
构造研究表明,侏罗系构造整体东高西低,新发现2个正向构造带(环庆44、环庆65构造带),延9段落实圈闭35个,幅度为5~35m,总面积为32km2(图 2)。三维区块已发现环庆57、环庆44、环庆65等多个油藏,延6段、延10段落实圈闭17个,面积为18.6km2。上述技术系列的应用,在三维区块成功识别了侏罗系低幅度构造。
环庆区块演武高地、甘陕古河道油藏受古地貌控制作用明显,油藏主要发育在高地古支沟、河间丘及斜坡部位。其中古支沟、河间丘以延10段、延9段构造(岩性)油藏为主;斜坡以延6段、延8段岩性油藏为主。
运用地震资料可初步识别古河谷,但无法精确描述古河道形态。提取瞬时相位属性能够精细刻画前侏罗纪古地貌形态,通过拉平上覆地层更能突出三叠系顶部侵蚀面古地形,然后精细标定、追踪解释侵蚀面,明确前侏罗纪古地貌特征。三维可视化以体解释技术为核心,通过调整颜色、光线、透明度,能够直观地反映地质认识。三维可视化显示环庆区块北部位于甘陕古河道,期间发育两个河间丘带,南部位于演武高地,发育三条古支沟(图 3)。
通过刻画低幅度构造与古地貌,进一步认识到演武高地的3条古支沟对成藏有利:古支沟广泛分布延10段,延9段存在低幅度构造群,1号支沟规模大、延伸远、油气富集程度高,2、3号古支沟具有成藏潜力。2020年,甘陕古河道的2个低丘带的多口井获高产,成为重点勘探领域。
目前,通过对1号古支沟的环庆65构造带实施勘探、开发一体化,探明了环庆80、环庆65等5个油藏。整体部署开发井84口,已完钻的84口井(61口为采油井)均见相应油层,投产14口井均获工业油流,初期单井稳定产油平均为4.6t/d,侏罗系实现了规模增储、高效建产。
3.2 精细刻画长8段砂体展布环庆区块长8段以浅水三角洲沉积体系为主,东部为三角洲前缘沉积,平面上主要发育四条北东向水下分流河道,河道规模小,多期叠置。在应用GeoEast软件的地震反演模块精细刻画长8段砂体展布的基础上,利用高亮体属性预测长8段“甜点”发育区,提出了钻探目标,落实了建产区块。
3.2.1 储层地震反演地震反演前应用EMD Decon进行提频,提高了地震资料的分辨率,应用GeoEast井编辑功能对环庆区块测井资料进行去野值、标准化处理。标准化处理后钻井波阻抗值更接近正态分布(图 4下)。
通过反复试验,优选EMD Decon提频+稀疏脉冲反演方法预测长8段河道砂体,突出了砂体的横向变化(图 5)。反演结果表明,三叠系长8段河道砂体呈北东向展布,河道边界刻画清晰,发育多条分支砂带(图 5下)。
应用高亮体属性预测了三叠系长8段含油气性,与钻探结果吻合度高。高亮体属性反映了目的层长8段的含油气特征(图 6),其平面展布特征与北西向滩坝砂体走向一致,预测东部含油气性较好,为区块目标优选与井位部署奠定了基础。
地震反演与属性分析相结合,在东部刻画了3条长8段砂带,落实了“甜点”区,探明了大面积岩性油藏,提交了探明储量和预测储量。借鉴东部研究思路与方法,在环庆区块西部演武高地三维区块的4口井获工业油流,8口新井见油层,西部油气勘探获突破。
3.3 古生界盒8段有利含气区范围预测环庆区块上古生界盒8段发育岩性气藏,应用GeoEast解释系统的属性分析及叠后反演技术预测盒8段储层,利用叠前反演技术进一步落实含气砂体展布。
3.3.1 波形聚类分析依据地震标志层精细标定古生界层位,且井震匹配好。分析钻井数据表明,盒8段砂体厚度与地震波的频率、振幅具有较好的相关性,即低频、中—强振幅波峰对应厚砂体。
波形分类结果表明,三维区块呈三类波形特征,结合钻(录)井、测井资料,识别了三角洲平原、前缘亚相及三角洲前缘席状砂微相沉积(图 7)。
由盒8段砂体叠后稀疏脉冲反演结果(图 8左)可见,区块南部砂体较发育(红色),与波形聚类分析结果(图 7)一致。
应用GeoEast解释系统叠前弹性参数反演技术刻画盒8段含气砂体,其中纵横波速度比(图 9b)、泊松比(图 9c)呈低值(橙色),确定了有利储层位置、形态及厚度变化。在波形分类、叠后地震反演储层预测的基础上,在砂体发育区进一步运用叠前反演预测含气砂岩,在环庆区块东南部落实了二叠系盒8段有利含气区范围(80km2,图 8右)。
针对环庆区块中生界、古生界主要勘探目的层,应用GeoEast软件开展一体化地震解释,推进了精细地质研究,深化了油气成藏地质认识。落实了不同的勘探目标,为该区块油气勘探突破、油藏范围拓展、开发建产提供了技术支撑。
结合GeoEast软件解释系统的构造与属性分析技术,可清晰、直观地描述地层的分布,在环庆区块侏罗系低幅度构造识别和古地貌研究中得到了很好的应用,支撑了侏罗系高效勘探、效益开发。
GeoEast解释软件拥有多种属性分析、地震反演方法,可清晰地反映环庆区块三叠系长8段、二叠系盒8段储层物源方向和沉积主体分布范围,预测了含油气有利区。
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