海洋石油  2016, Vol. 36 Issue (1): 7-11
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叠前同时反演在K气田深部储层预测中的应用[PDF全文]
王楠, 张纪, 孙莉, 谢月芳     
中国石油化工股份有限公司上海海洋油气分公司勘探开发研究院, 上海 200120
摘 要: 东海西湖凹陷平北K气田平湖组为半封闭海湾相沉积,储层埋藏深,压实作用明显,且砂泥岩纵波阻抗叠置。引入横波资料后,通过测井平面均一化和岩石物理分析,认为Vp/Vs可识别储层。运用叠前同时反演,对K气田平湖组储层进行了预测,同时叠合储量计算线,为K气田开发井钻前优化提供建议。
关键词测井平面均一化     岩石物理分析     叠前同时反演     储层预测    
Application of Pre-stack Simultaneous Inversion to Deep Reservoir Prediction in K Gas Field
WANG Nan, ZHANG Ji, SUN Li, XIE Yuefang     
Institute of Expolration and Development, SINOPEC Shanghai Offshore Oil & Gas Company, Shanghai 200120, China
Abstract: Pinghu formation in Pingbei K gas field is semi-enclosed bay facies sediments deposited in Xihu sag of the East China Sea. The reservoirs are buried deeply, on which compaction effect was obvious. In addition, P impedance of sandstone and mudstone is overlaid. With the help of S wave data, well logging plane normalization and rock physical analysis, it is considered that Vp/Vs could be used in reservoir identification. By pre-stack simultaneous inversion, reservoir prediction has been conducted for Pinghu formation of K gas field. By overlaying with the reserve calculation line, the reservoir prediction results have been used for pre-drilling optimization of production wells in K gas field.
Keywords: well logging plane normalization     rock physical analysis     pre-stack simultaneous inversion     reservoir prediction    

东海西湖凹陷平北K 气田k 构造为NW 向鼻状构造背景上顺倾向节节下掉的断阶型构造,地层总体上西高东低,断层落差大。平湖组气藏位于始新统平湖组砂岩内,主要气层埋深3 600~4 500m,属中深层气藏。储层物性大部分属中低孔隙度、中低渗透率储层,岩心孔隙度9%~22%,渗透率为0.5×10-3~ 402×10-3 μm2,测井解释平均孔隙度12.9%,平均渗透率9.47×10-3 μm2。平湖组分平上段(P1~P4)、平中段(P5~P8)、平下段(P9~P12)。平上段以三角洲前缘沉积为主,平中、平下段主要为受潮汐作用影响的泻湖、潮坪、障壁砂坝环境[1-4]

k气田5口探井分置于三个顺倾向节节下掉的断块内,由于埋深、压实作用不同,K 气田虽时深关系基本一致,但各口井Vp/Vs 泥岩基线差异较大,在进行叠前同时反演前需进行测井压实校正。本文运用二步法进行测井平面均一化:对单参数采用直方图分析,对双参数(Vp/Vs)采用BP-EI 常数估算法和交汇图分析。在此基础上,进行测井岩石物理分析和叠前同时反演,预测了k气田深部主力气层平面展布,对开发井钻前井位提出了优化建议。

1 资料分析 1.1 测井资料平面均一化

测井资料平面均一化是叠前同时反演的关键点之一,关系到储层空间展布的整体认识,具有重要意义。

为了获得准确反映地层的真实信息,对测井资料进行平面均一化检查和校正。即将研究工区的同类测井数据统一到同一刻度水平上,增强可对比性,排除非地质因素的影响,保证储层预测时地球物理参数(Vp、Vs、ρ)的可靠性[5-6]

由于k构造为NW 向鼻状构造背景上顺倾向节节下掉的断阶型构造,地层总体上西高东低,同一层平湖组P3 从高部位K3 井到低部位K4 井,约有八百多米高差,埋深落差大,压实作用明显,且5 口井时深关系基本一致,在此前提下需做测井平面均一化校正,使K 气田各口井泥岩纵波阻抗及Vp/Vs 泥岩基线一致。

K 气田测井平面均一化采用二步法完成(图 1)。首先直方图分析确定泥岩纵波时差(P-sonic)校正值;其次,对双参数Vp/Vs 采用远道集弹性阻抗曲线BP-EI 近似算法,通过估算每一口井Vp/Vs 常数值,寻找差异,进而综合横波时差(S-sonic)校正量,此过程反复进行,最终确定Vp/Vs 常数值和S-sonic 校正量。

图 1 测井平面均一化流程

由k气田平湖组泥岩纵波时差归一化前直方图可见(图 2),K4 井泥岩纵波时差明显比其他4口井偏小,泥岩纵波速度偏大,泥岩纵波阻抗偏大。通过直方图平移法,K 气田平湖组泥岩纵波时差基本一致。

图 2 K 气田平湖组泥岩纵波时差归一化前后直方图

第二步:Vp/Vs 常数估算值平面均一化,主要通过计算K 气田内各口井弹性阻抗EI 曲线,运用BP-EI 近似法,削除曲线漂移影响,并与地震模型匹配,同一区域,其稳定泥岩基线值应基本一致。

经过Vp/Vs 常数估算值平面均一化后,从K1、K2、K3、K4、K5 井平湖组纵横波速度交汇图可见(图 3),蓝色正方形为泥岩,黄色三角形为砂岩,红色菱形为含气砂岩,蓝色泥岩Vp 与Vs 拟合关系达0.9 以上,K 气田泥岩基线Vp/Vs常数值基本一致。

图 3 K 气田平湖组纵横波速度交汇图

1.2 岩石物理分析

通过K4、K5井平湖组纵波阻抗随深度变化图可见,K气田平湖组砂泥岩纵波阻抗叠置,纵波阻抗无法区分储层(图 4)。通过K4、K5井平湖组Vp/Vs与纵波阻抗交汇图可见,当Vp/Vs < 1.7,可识别储层,含气储层Vp/Vs较储层则更低(图 5)。

图 4 K4、K5 井平湖组纵波阻抗随深度变化图

图 5 K4、K5 井平湖组纵波阻抗与Vp/Vs 交汇图

2 叠前同时反演

利用纵波速度与密度相互关系Gardern 公式、纵横波相互关系Castagna 泥岩线公式进行岩石物性三参数(纵波速度、横波速度、密度)相互约束,通过近、中、远精确井震标定及子波提取,利用CRP 道集部分叠加数据、测井数据和层位数据,建立多参数约束模型,运用基于模型的约束稀疏脉冲反演进行叠前同时反演,最终得到反演的纵波阻抗、纵横波速度比和密度数据体[7]。如图 6所示,K5、K4 井平湖组储层为低Vp/Vs 值,与实钻井一致。

图 6 过K5、K4 井联井Vp/Vs 剖面(黑线为伽马)

3 叠前同时反演在K气田深部储层预 测中的应用

利用叠前同时反演资料对K 气田平湖组主力储层进行预测。根据储层标定和井上揭示的砂体厚度,确定时窗提取各层的纵横波速度比属性平面图,研究各层的储层空间展布特征,为开发井钻前优化提供建议。

(1)K4 井区P2a 储层预测

K4 井区P2a 埋深海平面以下4 000 多米,含气层厚20 多米。从K4 井P2a Vp/Vs 均方根平面图看,K4 井区P2a 储层沿西南往北东方向展布,储层在构造高部位发育(图 7)。

图 7 K4 井区P2a Vp/Vs 均方根平面图

(2)P3c 储层非均质性

K5 井P3c 顶面埋深海平面以下4 000 多米,水砂厚约30 m,含气层厚10 多米。由岩石物理分析认为,有效储层为中低阻抗低Vp/Vs,利用Vp/Vs 均方根平面图叠合气水边界或储量计算等高线,展示探明储量计算范围内储层物性的空间展布。从由北往南开发井A1、A2、A3 叠前反演Vp/Vs连井剖面看,A1、A3 处于构造高部位,且Vp/Vs为低值(图 8);图 9 白线为构造等深线,黑虚线为储量计算线,从K5 井区P3c Vp/Vs 均方根平面图看,储量计算线内(黑虚线)储层展布具有一定非均质性,K5 井区翼部的A2 井需依据A3 井开发实际而定(图 9)。

图 8 K5 井区P3c 过A1、A2、A3 井Vp/Vs 连井剖面

图 9 K5 井区P3c Vp/Vs 均方根平面图

4 结论

平北K 气田五口井分置于三个顺倾向节节下掉的断块内,埋藏深、压实作用强,导致泥岩纵波阻抗、泥岩Vp/Vs 基线差异大,通过测井平面均一化,K 气田泥岩纵波阻抗、泥岩Vp/Vs 基线一致。在此基础上,通过岩石物理分析,认为深度储层纵波阻抗叠置,Vp/Vs 可识别储层。通过叠前同时反演,提取K 气田主力储层Vp/Vs 均方根平面图,对深部主力储层空间展布进行了有效预测,为开发井钻前优化提供建议。

参考文献
[1] 杨彩虹, 曾广东, 李上卿, 等. 东海西湖凹陷平北地区断裂发育特征与油气聚集[J]. 石油实验地质,2014, 36 (1) : 30-40. (0)
[2] 杨丽娜, 王丽顺. 西湖凹陷保叔斜坡断裂特征及与油气成藏的关系[J]. 海洋石油,2007, 27 (3) : 45-50. (0)
[3] 许风光, 马国新, 陈明, 等. 平湖油气田低渗透储层测井评价研究[J]. 海洋石油,2010, 30 (3) : 78-83. (0)
[4] 谢月芳. 平湖油气田放鹤亭构造平湖组储层精细反演[J]. 石油物探,2008, 47 (6) : 65-70. (0)
[5] 谢月芳, 张纪. 岩石物理模型在横波速度估算中的应用[J]. 石油物探,2012, 51 (1) : 65-70. (0)
[6] 葛瑞·马沃克,塔潘·木克基,杰克·德沃金.岩石物理手册:孔隙介质中地震分析工具[M].徐海滨,戴建春,译.安徽合肥:中国科学技术大学出版社,2008. (0)
[7] 印兴耀, 张繁昌, 孙成禹. 叠前地震反演[M]. 山东青岛: 中国石油大学出版社, 2010 . (0)