武恒志,葉泰然,趙 迪,馬如輝

(中國石化 西南油氣分公司, 四川 成都 610041 )

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川西坳陷陸相致密氣藏河道砂巖儲(chǔ)層精細(xì)刻畫技術(shù)及其應(yīng)用

武恒志,葉泰然,趙 迪,馬如輝

(中國石化 西南油氣分公司, 四川 成都 610041 )

川西坳陷侏羅系砂巖儲(chǔ)層具有低滲致密的特點(diǎn),主要為三角洲相分流河道沉積。河道縱向疊置關(guān)系復(fù)雜、砂巖厚度薄、巖性及物性橫向變化明顯，但地震資料分辨率有限，河道砂巖儲(chǔ)層預(yù)測(cè)及刻畫難度大,制約著開發(fā)目標(biāo)評(píng)價(jià)及井網(wǎng)部署。采用從宏觀到微觀、從定性到定量、從外形精細(xì)刻畫至內(nèi)幕非均質(zhì)性評(píng)價(jià)逐步逼近的綜合研究思路，重點(diǎn)集成了井-震一體化河道沉積層序識(shí)別、河道砂體疊加樣式正演、相帶空間刻畫和遞進(jìn)反演相控儲(chǔ)層定量描述等關(guān)鍵技術(shù)，解決了河道期次劃分、疊置樣式預(yù)測(cè)、外形刻畫和定量描述等多個(gè)難題，實(shí)現(xiàn)以單河道為單元的氣藏精細(xì)開發(fā)目標(biāo)評(píng)價(jià),取得了明顯的應(yīng)用效果，并形成了陸相致密氣藏河道砂巖儲(chǔ)層精細(xì)刻畫與描述技術(shù)體系。

層序；相帶；河道砂巖；儲(chǔ)層；巖性氣藏；川西坳陷

川西坳陷侏羅系巖性氣藏埋深700～2 500 m，氣藏主要受河道砂巖儲(chǔ)層分布控制?！熬盼濉笨萍脊リP(guān)首次利用三維地震儲(chǔ)層預(yù)測(cè)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了新場(chǎng)氣田勘探開發(fā)重大突破,先后在四川盆地川西坳陷建成多個(gè)大、中型氣田，這些氣田主要位于正向構(gòu)造帶上并以成都凹陷周邊的新場(chǎng)氣田、馬井氣田和洛帶氣田等為典型代表。2011年以來，伴隨 “疊覆型致密砂巖氣區(qū)”成藏地質(zhì)理論和“相帶控砂、河道控儲(chǔ)、斷砂輸導(dǎo)、網(wǎng)狀運(yùn)移、差異聚集、甜點(diǎn)控產(chǎn)”地質(zhì)認(rèn)識(shí)的提出[1-5]，川西坳陷侏羅系巖性油氣藏邁出了向斜坡區(qū)及凹陷區(qū)勘探開發(fā)的步伐。依托地球物理儲(chǔ)層預(yù)測(cè)技術(shù)和水平井分段壓裂等關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)及突破，實(shí)現(xiàn)了多個(gè)勘探發(fā)現(xiàn)，落實(shí)了多個(gè)開發(fā)建產(chǎn)陣地，產(chǎn)能建設(shè)取得了重要進(jìn)展。在地球物理儲(chǔ)層預(yù)測(cè)技術(shù)方面，早期主要采用振幅類、頻率類、相位類、相關(guān)類、波形聚類和三維可視化等技術(shù)進(jìn)行河道儲(chǔ)層預(yù)測(cè)和刻畫，在正向構(gòu)造帶儲(chǔ)層厚度大及地球物理特征相對(duì)易于識(shí)別區(qū)域取得了明顯效果[6-9]。伴隨勘探開發(fā)區(qū)域拓展、預(yù)測(cè)目標(biāo)地質(zhì)特征復(fù)雜性增加及開發(fā)對(duì)地球物理預(yù)測(cè)精細(xì)化、定量化需求(如對(duì)小層開發(fā)需要明確各單一河道分布、河道內(nèi)幕沉積結(jié)構(gòu)、薄儲(chǔ)層厚度、儲(chǔ)層物性非均質(zhì)性等)，早期技術(shù)的局限性越來越明顯，預(yù)測(cè)精度難以滿足生產(chǎn)需求。近年來，確立地震、地質(zhì)一體化綜合研究思路，通過科技攻關(guān)，地球物理預(yù)測(cè)技術(shù)取得重要進(jìn)展，以河道沉積層序識(shí)別、儲(chǔ)層疊置樣式識(shí)別、相帶精細(xì)刻畫、定量描述等為代表的關(guān)鍵方法技術(shù)的成功應(yīng)用，有效支撐了川西坳陷侏羅系陸相致密氣藏增儲(chǔ)上產(chǎn)成果的取得。

1 河道砂巖儲(chǔ)層基本特征與預(yù)測(cè)難點(diǎn)

1.1 河道砂巖儲(chǔ)層基本特征

川西坳陷中、淺層侏羅系巖性氣藏為次生遠(yuǎn)源氣藏，烴源巖主要為下伏三疊系須家河組地層，優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)集層的分布和發(fā)育規(guī)模決定了氣藏的分布和規(guī)模，侏羅系蓬萊鎮(zhèn)組及沙溪廟組兩大主力氣藏儲(chǔ)層均以河道砂巖為主。沉積物源主要來自坳陷東北部米倉山及龍門山北段，同時(shí)具有少量龍門山中南段物源。在單井和典型剖面沉積相分析以及200余口鉆井砂巖厚度和含砂率統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ)上，落實(shí)了各層段沉積相平面分布特征。其中，河流相主要發(fā)育在坳陷北部，屬于辮狀河、網(wǎng)狀河三角洲沉積體系。成都凹陷以東沉積相以三角洲平原和前緣為主，在南部主要為前三角洲和湖泊相，河道砂體主要呈北東南西向展布。河道砂巖巖石類型主要為巖屑砂巖、長(zhǎng)石巖屑砂巖和巖屑石英砂巖。砂巖以細(xì)粒結(jié)構(gòu)為主，并廣泛發(fā)育粉砂巖，儲(chǔ)層主要分布在中-細(xì)粒砂巖中。顆粒分選中等-較好，磨圓度較差，以次棱角狀為主。砂巖孔隙度主要分布在4%～15%，儲(chǔ)層孔隙度平均為8%～10%，一般低于12%，孔隙度下限為7%左右；滲透率主要分布在(0.05～1)×10-3μm2，一般低于0.5×10-3μm2，儲(chǔ)層滲透率下限為0.1×10-3μm2左右。儲(chǔ)層類型以孔隙型為主，屬于典型的低孔低滲致密儲(chǔ)層。儲(chǔ)層的典型測(cè)井響應(yīng)特征表現(xiàn)為“三低二高”：即低自然伽馬、低中子、低密度、高聲波、中-高電阻率。沉積環(huán)境是控制儲(chǔ)層分布及物性變化的首要因素，分流河道物性最好，其次是河口壩，而決口扇、河漫灘、分流間灣和砂泥坪的物性較差。

1.2 河道砂巖儲(chǔ)層預(yù)測(cè)難點(diǎn)

川西坳陷侏羅系巖性氣藏往往具有以單河道為儲(chǔ)滲單元的特征，單河道和單砂體構(gòu)成多個(gè)獨(dú)立的子氣藏。氣藏開發(fā)需要以單河道或單砂體為單元，即使同一層段內(nèi)的不同河道，與烴源斷層配置條件及圈閉條件、沉積微相、儲(chǔ)層特征等差異，均會(huì)導(dǎo)致其含氣豐度、產(chǎn)能特征的明顯差異。但伴隨勘探開發(fā)的深入,對(duì)疊置河道的精細(xì)剖分,河道外形及河道內(nèi)部物性非均質(zhì)性刻畫與描述等提出了越來越多的需求,帶給地球物理預(yù)測(cè)的難點(diǎn)主要體現(xiàn)在：

1) 河道沉積層序識(shí)別

河道砂體縱向疊置情況復(fù)雜，砂體橫向變化快，厚度薄，單砂體厚度一般為5～20 m，而地震資料主頻為25～35 Hz，可分辨儲(chǔ)層的厚度為25～30 m，可檢測(cè)儲(chǔ)層厚度為15～20 m。受地震資料分辨率限制，同一相位內(nèi)往往發(fā)育多條疊置河道，傳統(tǒng)以相位為單元的單屬性相帶刻畫技術(shù)手段受限，疊后提高分辨率處理亦難以完全適應(yīng)薄層窄河道識(shí)別需求，河道期次識(shí)別難度大。

2) 河道砂巖疊置樣式預(yù)測(cè)

河道砂巖縱向上往往疊置，不同儲(chǔ)層疊置區(qū)域開發(fā)井網(wǎng)部署及水平井軌跡設(shè)計(jì)方案不同。而夾層厚度與砂巖儲(chǔ)層厚度差異及砂體發(fā)育層數(shù)不同均會(huì)導(dǎo)致地震響應(yīng)差異，在砂巖頻繁疊置情況下，地震子波旁瓣干涉效應(yīng)對(duì)地震反射能量影響會(huì)明顯增加，常規(guī)以能量為核心的預(yù)測(cè)方法常難以滿足不同儲(chǔ)層疊置樣式區(qū)域預(yù)測(cè)的需要。

3) 單河道相帶刻畫

以振幅為核心的常規(guī)屬性提取常用于河道外形的刻畫[10],但常規(guī)屬性分析往往受反射能量影響大，而反射能量往往與儲(chǔ)層厚度、夾層及物性相關(guān)，識(shí)別精度受限。如何準(zhǔn)確刻畫河道沉積相帶邊界亦是面臨的主要難點(diǎn)之一。

4) 河道砂巖儲(chǔ)層預(yù)測(cè)與定量描述

河道砂巖內(nèi)部存在巖性及物性非均質(zhì)性，儲(chǔ)層厚度往往較砂巖厚度薄，物性縱橫向變化快，加之儲(chǔ)層總體較致密，與圍巖波阻抗疊置較為嚴(yán)重，地球物理特征隱蔽，定量識(shí)別儲(chǔ)層厚度及其分布是開發(fā)評(píng)價(jià)及產(chǎn)能建設(shè)的主要難點(diǎn)。

2 河道砂巖儲(chǔ)層精細(xì)刻畫技術(shù)

河道砂巖儲(chǔ)層精細(xì)刻畫是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，面臨沉積層序、疊加樣式預(yù)測(cè)，相帶刻畫與定量預(yù)測(cè)描述等難題，不僅需要建立多學(xué)科結(jié)合的研究思路及技術(shù)流程，更需要對(duì)單項(xiàng)特色技術(shù)進(jìn)行測(cè)試優(yōu)選并集成配套多種特色的地球物理技術(shù)。

本文針對(duì)川西坳陷河道砂巖儲(chǔ)層精細(xì)刻畫難點(diǎn)，采用逐級(jí)控制的遞進(jìn)式預(yù)測(cè)思路。首先開展河道沉積層序識(shí)別和小層精細(xì)對(duì)比，基于實(shí)際地震地質(zhì)資料開展河道砂體疊置樣式正演，分析河道砂體疊置情況下的地震反射特征，優(yōu)選出敏感屬性參數(shù)與屬性提取技術(shù)手段；其后綜合采用屬性分析技術(shù)、波形分類技術(shù)、體分頻像素成像技術(shù)和三維可視化技術(shù)開展有利相帶空間刻畫，確定河道砂體內(nèi)部疊加樣式和空間展布特征；最后，在相帶預(yù)測(cè)結(jié)果的約束下，重點(diǎn)采用地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)反演技術(shù)，實(shí)現(xiàn)河道砂巖儲(chǔ)層定量預(yù)測(cè)。

2.1 井-震一體化河道沉積層序識(shí)別

川西坳陷中淺層氣藏不同河道存在成藏配置條件的差異，不同河道天然氣產(chǎn)能差異明顯。因此，河道單元及河道沉積層序識(shí)別是氣藏開發(fā)方案編制及井網(wǎng)部署的基礎(chǔ)。川西坳陷侏羅系蓬萊鎮(zhèn)組劃分為4個(gè)亞段,29套砂組,沙溪廟組劃分為2個(gè)亞段,9套砂組。砂組劃分往往參照地震的可識(shí)別性確定，一個(gè)砂組對(duì)應(yīng)一個(gè)地震相位，厚度一般40～50 m，相當(dāng)于一個(gè)中期基準(zhǔn)面旋回層序。一個(gè)砂組往往由多個(gè)米級(jí)厚度的單砂體或小層組成，單砂體或小層往往為受控于短期基準(zhǔn)面旋回的河道沉積。氣藏針對(duì)河道單元的開發(fā)面臨幾個(gè)主要問題：①單個(gè)地震相位之內(nèi)如何準(zhǔn)確識(shí)別多期河道(圖1a);②鉆井砂體對(duì)比時(shí)如何劃分單砂體沉積期次(圖1b);③如何判斷不同鉆井砂體是否屬于同一河道(圖1b)。

開展井-震一體化研究，精細(xì)捕捉河道沉積在地震資料縱橫向上的響應(yīng)，可識(shí)別單一地震相位之內(nèi)多期單河道沉積層序，提高地震資料空間上識(shí)別河道砂體能力，具體做法主要包括：砂組劃分及小層對(duì)比井-震一體化和單河道識(shí)別及河道沉積演化分析井震一體化。

圖1 川西坳陷什邡地區(qū)砂組連井地震剖面(a)及砂體對(duì)比剖面(b)Fig.1 Seismic cross section(a)and correlation section of sand bodies(b) for in Shifang area, western Sichuan Depression

圖2 川西坳陷什邡地區(qū)砂組河道砂巖儲(chǔ)層振幅屬性Fig.2 Seismic amplitude attribute of channel sand reservoirs in Shifang area,western Sichuan Depression

2.2 河道砂體疊置樣式正演

確定砂巖儲(chǔ)層縱向疊加樣式是氣藏開發(fā)又一重要需求。疊置砂體模型正演模擬是建立儲(chǔ)層識(shí)別標(biāo)志、提出預(yù)測(cè)模式及方法的關(guān)鍵步驟。模型正演主要根據(jù)儲(chǔ)層與圍巖厚度變化、聲波及密度測(cè)井資料、地震資料主頻及相位特征選取子波獲得相應(yīng)的正演記錄[12]。河道砂體發(fā)育過程往往具有繼承性,伴隨河流擺動(dòng),河道砂沉積往往存在側(cè)向遷移,縱向疊加樣式多變，而縱向多個(gè)薄層干涉影響非常普遍，不同巖性組合、不同厚度變化組合、不同地震波主頻帶來不同的疊置砂體的地震響應(yīng)，因此需要根據(jù)實(shí)際情況制作多層疊置砂體模型以建立識(shí)別標(biāo)志，提出針對(duì)性預(yù)測(cè)方法。

圖3 川西坳陷新場(chǎng)砂組連井砂體對(duì)比剖面(a)、正演記錄(b)和地震剖面(c)Fig.3 Correlation section of sand bodies(a),forwarding record(b)and seismic sections(c)of in Xinchang area,western Sichuan Depression

圖4 川西坳陷新場(chǎng)地區(qū)河道砂巖儲(chǔ)層波形分類Fig.4 Wave form classification of in Xinchang area,western Sichuan Depression

巖性類別縱波速度/(m·s-1)密度/(g·cm-3)砂體厚度/mS1砂巖38332.475～25S2砂巖38622.485～25M1泥巖38002.40—M2泥巖41002.5030M3泥巖41502.5030～40M4泥巖43502.60—

2.3 相帶空間刻畫技術(shù)

2.3.1 沿層屬性提取

在儲(chǔ)層精細(xì)標(biāo)定和追蹤對(duì)比的基礎(chǔ)上，進(jìn)行三維沿層切片分析及屬性參數(shù)提取是河道儲(chǔ)層刻畫最為普遍采用的技術(shù)，提取的參數(shù)包括振幅、頻率、波阻抗、相干等若干種屬性[13-14]。川西坳陷侏羅系河道砂體以高孔隙度的低阻抗砂體物性好，為主要開發(fā)目標(biāo)，利用振幅變化，尤其是強(qiáng)波谷振幅變化可較好刻畫河道相帶分布(圖2，圖5)。此外，由于振幅屬性容易受到圍巖變化及地震波干涉效應(yīng)影響，利用波阻抗屬性，對(duì)于刻畫有效河道儲(chǔ)層效果更加明顯。振幅及波阻抗屬性分析是目前川西地區(qū)最為常用的河道相帶預(yù)測(cè)方法。

2.3.2 波形分類技術(shù)

針對(duì)上文單砂體及疊置砂體分布區(qū)預(yù)測(cè)，采用波形分類技術(shù)。波形分類是一種利用自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(SOM)對(duì)地震道波形進(jìn)行自動(dòng)分類的技術(shù)。其工作原理是基于對(duì)相同地質(zhì)特征的地質(zhì)體具有相似的地震波形反射的假設(shè)。波形分類首先需要確定樣本波形的位置，該波形位置通常選擇典型井的位置，并賦予該樣本波形一定的地質(zhì)含義(典型井儲(chǔ)層的地質(zhì)屬性)。在一定的時(shí)窗范圍內(nèi)計(jì)算其他位置的地震波形與樣本波形的相似程度。對(duì)于與某一樣本波形具有高相似性的地震道波形被認(rèn)為與該樣本波形為同類波形，從而認(rèn)為該地震道波形與樣本波形具有相同的地質(zhì)屬性[15]。

2.3.3 體分頻像素成像技術(shù)

常規(guī)地震振幅和頻率屬性一直是前期河道砂巖儲(chǔ)層識(shí)別與刻畫的主要屬性。近年來，新區(qū)勘探開發(fā)面臨的目標(biāo)儲(chǔ)層地球物理特征隱蔽性越來越強(qiáng)，預(yù)測(cè)難度加大，且隨著勘探開發(fā)程度的提高，對(duì)預(yù)測(cè)刻畫精度要求越來越高。該類常規(guī)屬性分析手段在川西地區(qū)越來越難以滿足河道砂巖儲(chǔ)層精細(xì)刻畫的要求，而利用分頻技術(shù)刻畫河道外形可取得明顯效果[16-20]。分頻解釋技術(shù)對(duì)三維地震資料進(jìn)行特殊處理 ,產(chǎn)生具有單一頻率的一系列的振幅調(diào)諧體和離散頻率能量體，采用單頻屬性進(jìn)行三原色平面融合，相帶識(shí)別能力得到提高，但單頻信噪比較低，影響刻畫效果。

圖5 川西坳陷高廟—中江地區(qū)沙溪廟組砂組體分頻像素成像(a)與振幅屬性(b)對(duì)比Fig.5 Pixel imaging for spectral decomposition(a)and seismic amplitude attributes(b)of in Gaomiao-Zhongjiang area,western Sichuan Depression

采用的體分頻像素成像技術(shù)刻畫相帶邊界效果明顯，該技術(shù)是像素成像去噪處理與體分頻融合處理兩項(xiàng)技術(shù)的聯(lián)合運(yùn)用。首先對(duì)三維地震數(shù)據(jù)進(jìn)行像素去噪，利用三維像素處理功能，采用各向異性濾波技術(shù)，通過反復(fù)迭代，無限逼近方法，消除三維地震數(shù)據(jù)體內(nèi)的系統(tǒng)噪聲和隨機(jī)噪聲，從而達(dá)到提高地震資料信噪比，突出有效地震反射波的目的，使得地質(zhì)異常體邊界反射更加清晰，便于識(shí)別。在此基礎(chǔ)上開展體分頻處理，利用小波變換把地震反射成分中的各頻率對(duì)應(yīng)的調(diào)諧能量分解出來而形成對(duì)應(yīng)頻率的能量異常體,賦予每一單頻體一種顏色(通常是紅、黃、藍(lán)色中的一種)，單頻體內(nèi)不同采樣點(diǎn)處依據(jù)能量差異賦予此點(diǎn)同種顏色不同的亮度和飽和度，最后將各單頻體同一點(diǎn)處不同顏色的亮度和強(qiáng)度按照三原色光模式(RGB)混合得到對(duì)應(yīng)的顏色值，融合形成屬性體，這較早期分頻技術(shù)分別形成單頻體，通過平面圖融合的方式前進(jìn)了一大步。這種處理方法與衛(wèi)星遙感技術(shù)采用不同帶寬頻率對(duì)地表地形地物掃描產(chǎn)生的干涉圖相解釋方法相類似，可實(shí)現(xiàn)地質(zhì)體外形的整體刻畫，使相帶連續(xù)性、相帶邊界刻畫能力較常規(guī)屬性明顯提高。

2.3.4 三維可視化技術(shù)

三維可視化技術(shù)是精細(xì)刻畫河道三維空間分布的重要工具[6-7]，在小層追蹤對(duì)比線的控制下或種子點(diǎn)控制下，可自動(dòng)進(jìn)行儲(chǔ)層的三維空間識(shí)別和追蹤，并對(duì)滿足條件的樣點(diǎn)進(jìn)行識(shí)別(也稱為儲(chǔ)層雕刻)，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)層三維空間展布的刻畫。通過該技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用，重點(diǎn)結(jié)合沉積微相研究成果對(duì)追蹤出的河道砂巖儲(chǔ)層的空間分布進(jìn)行地震沉積學(xué)分析，認(rèn)為該技術(shù)尤其是在河道縱橫向疊置的情況下，準(zhǔn)確區(qū)分河道走向、劃分河道期次方面較常規(guī)屬性分析有非常明顯的優(yōu)勢(shì)。

圖6為中江地區(qū)沙溪廟組縱向疊置和橫向頻繁遷移的多河道剖面特征及刻畫結(jié)果。從地震剖面上可見(圖6a)，河道縱向疊置頻繁，常規(guī)的剖面河道等相位追蹤拾取難度大，大時(shí)窗內(nèi)三維可視化解釋工作效率及刻畫精度均得以提高。首先針對(duì)河道所在剖面位置進(jìn)行大時(shí)窗分頻像素成像，確定5條主要河道宏觀分布及走向特征(圖6d)；其次，針對(duì)每一條河道實(shí)施種子點(diǎn)控制與自動(dòng)追蹤成像，不同期次河道用不同顏色表示(圖6b)，從而將原本交叉疊置的②號(hào)、③號(hào)和④號(hào)河道在空間上有效分開；在此基礎(chǔ)上，不同期次河道地震反射時(shí)間表征也有助于進(jìn)一步認(rèn)識(shí)河道發(fā)育期次，時(shí)間埋深大的河道沉積時(shí)間最早，圖6c可以看出①號(hào)河道埋深最大，其次為②號(hào)和③號(hào)河道，④號(hào)和⑤號(hào)河道埋深相對(duì)較淺。通過平面疊置河道外形控制、單河道追蹤、縱向時(shí)間刻畫結(jié)合剖面解釋，多套河道砂體相互疊置關(guān)系以及空間展布形態(tài)刻畫效果較好，發(fā)育時(shí)間順序亦非常清晰，5條河道按編號(hào)序次發(fā)育。

2.4 遞進(jìn)反演相控儲(chǔ)層定量描述技術(shù)

川西坳陷陸相致密砂巖儲(chǔ)層厚度薄、儲(chǔ)層物性橫向變化快，定量描述儲(chǔ)層厚度、物性橫向變化是開發(fā)產(chǎn)能建設(shè)的客觀需求。為實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)層定量描述地質(zhì)目標(biāo)，將相帶約束基礎(chǔ)上之上的高精度反演作為儲(chǔ)層定量描述的攻關(guān)思路，形成了遞進(jìn)反演相控儲(chǔ)層描述技術(shù)，采用稀疏脈沖波阻抗反演和地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)巖性反演、孔隙度模擬三者遞進(jìn)結(jié)合思路，把常規(guī)的地震體轉(zhuǎn)換成多個(gè)高分辨率的反演屬性體，把界面型的地震數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成波阻抗、巖性和孔隙度數(shù)據(jù)，直接反映儲(chǔ)層特征，使其能與鉆井、測(cè)井直接對(duì)比，最后根據(jù)相帶識(shí)別成果，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)相帶內(nèi)儲(chǔ)層厚度及物性的定量預(yù)測(cè)和描述，研究?jī)?chǔ)層特征的空間變化。在解決川西橫向非均質(zhì)性很強(qiáng)的巖性油氣藏描述問題中效果明顯。

根據(jù)測(cè)井分析結(jié)果，優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層主要位于低波阻抗區(qū)域，且儲(chǔ)層孔隙度和波阻抗相關(guān)性較好，所以開展高精度的疊后反演是可以有效支撐儲(chǔ)層厚度和孔隙度預(yù)測(cè)的。首先開展波阻抗反演，該反演主要采用保真度較高的稀疏脈沖反演(CSSI)方法；然后以波阻抗反演結(jié)果為約束，開展地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)巖性反演，而該方法在井網(wǎng)密集的情況下有明顯的優(yōu)勢(shì)；基于地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)波阻抗反演結(jié)果和巖性反演結(jié)果，在砂巖儲(chǔ)層內(nèi)部，進(jìn)行孔隙度協(xié)模擬，最終獲得孔隙度反演成果[21-24]。

圖7為什邡地區(qū)蓬萊鎮(zhèn)組氣藏地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)模擬的連井巖性剖面。其中，黃色為砂巖，綠色為泥巖，剖面曲線為GR曲線。剖面巖性分辨率高，井點(diǎn)巖性反演結(jié)果同參加反演約束的實(shí)鉆井砂體發(fā)育情況吻合，同檢驗(yàn)井巖性反演結(jié)果吻合，反演結(jié)果可靠性較高，克服了常規(guī)地震剖面分辨率不足的缺點(diǎn)，為砂體厚度預(yù)測(cè)提供了基礎(chǔ)。圖8為連井孔隙度剖面，紅黃色為高孔隙儲(chǔ)層，藍(lán)色曲線為孔隙度曲線，紅色為GR曲線，曲線與剖面對(duì)應(yīng)好。剖面上，不同厚度儲(chǔ)層得以展示，這為儲(chǔ)層厚度及物性預(yù)測(cè)提供了基礎(chǔ)，為儲(chǔ)層量化預(yù)測(cè)實(shí)現(xiàn)了關(guān)鍵的一步。

在巖性剖面上，依據(jù)儲(chǔ)層反射層位向下開時(shí)窗，可以求得砂體時(shí)間樣點(diǎn)厚度。在孔隙度剖面上，依據(jù)儲(chǔ)層反射層位向下開時(shí)窗，可以求得不同孔隙度儲(chǔ)層的時(shí)間樣點(diǎn)厚度。以地震相帶刻畫結(jié)果為約束，在優(yōu)勢(shì)主河道相帶內(nèi)，進(jìn)行鉆井砂體、不同孔隙度儲(chǔ)層厚度校正，獲得砂體厚度圖、儲(chǔ)層厚度圖、平均孔隙度圖等滿足氣藏描述及儲(chǔ)量計(jì)算、開發(fā)井網(wǎng)部署等需求的各類圖件(圖9,圖10)。

圖6 川西坳陷中江地區(qū)沙溪廟組砂組地震剖面(a)、三維可視化(b，c)與體分頻像素成像(d)Fig.6 Seismic section(a),3D visualization(b,c)and pixel imaging for spectral decomposition(d)of in Zhongjiang area,western Sichuan Depression

圖7 川西坳陷什邡地區(qū)蓬萊鎮(zhèn)組地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)反演的連井巖性剖面Fig.7 Well-cross section from geostatistical inversion of the Penglaizhen Formation reservoirs in Shifang area,western Sichuan Depression

圖8 川西坳陷什邡地區(qū)蓬萊鎮(zhèn)組地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)模擬的連井孔隙度剖面Fig.8 Cross-well porosity section from geostatistics modeling of the Penglaizhen Formation reservoirs in Shifang area,western Sichuan Depression

圖9 川西坳陷什邡地區(qū)有效儲(chǔ)層(孔隙度>7%)厚度 Fig.9 Effective thickness of reservoirs in Shifang area,western Sichuan Depression

圖10 川西坳陷什邡地區(qū)儲(chǔ)層平均孔隙度Fig.10 Average porosity of reservoirs in Shifang area,western Sichuan Depression

基于稀疏脈沖波阻抗反演與地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)反演相結(jié)合的遞進(jìn)反演相控儲(chǔ)層定量描述技術(shù)，以相帶預(yù)測(cè)為約束、有效實(shí)現(xiàn)地震資料橫向分辨率與鉆井資料縱向分辨率結(jié)合，分辨率更高，對(duì)于薄層識(shí)別能力更強(qiáng)，是高精度儲(chǔ)層量化預(yù)測(cè)的有效工具，適宜于開發(fā)階段氣藏描述。但地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)反演受井網(wǎng)、模型、反演參數(shù)等影響，依然具有一定多解性，需要不斷結(jié)合開發(fā)進(jìn)展，優(yōu)化預(yù)測(cè)模型，不斷提升預(yù)測(cè)精度。

3 應(yīng)用效果

4 結(jié)論

1) 相控預(yù)測(cè)思路應(yīng)貫穿于河道砂巖儲(chǔ)層預(yù)測(cè)與刻畫過程始終，采用從河道相帶外形及內(nèi)幕刻畫到河道相帶內(nèi)儲(chǔ)層厚度及物性遞進(jìn)預(yù)測(cè)策略，可有效減少儲(chǔ)層預(yù)測(cè)多解性，提高預(yù)測(cè)精度。

2) 河道砂巖儲(chǔ)層縱向疊置與橫向遷移頻繁，準(zhǔn)確識(shí)別河道沉積層序、刻畫河道外形及疊置樣式，開展定量描述是油氣藏開發(fā)需要解決的重要基礎(chǔ)性課題，本次井-震一體化河道沉積層序識(shí)別、河道砂體疊加樣式正演、相帶空間刻畫技術(shù)和遞進(jìn)反演相控儲(chǔ)層定量描述等方法技術(shù)對(duì)于河道砂巖儲(chǔ)層氣藏開發(fā)階段精細(xì)刻畫有重要參考作用。

3) 不同區(qū)塊地質(zhì)特征不同，儲(chǔ)層地球物理響應(yīng)特征各異，并非每一單項(xiàng)技術(shù)適用于各個(gè)區(qū)塊，針對(duì)研究目標(biāo)優(yōu)選預(yù)測(cè)方法技術(shù)手段是河道砂巖儲(chǔ)層預(yù)測(cè)過程中需要重視的問題之一。

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(編輯 張玉銀)

Fine characterization technique and its application to channel sandstone in continental tight gas reservoirs of western Sichuan Depression

Wu Hengzhi,Ye Tairan,Zhao Di,Ma Ruhui

(SouthwestPetroleumBrachCompany，SINOPEC,Chengdu,Sichuan610041)

The Jurassic sandstone reservoirs in western Sichuan Depression are mainly of delta distributary channel depo-sits,featuring in tightness and low permeability.The channel sands are complex invertical superimposition,small in thickness,and large in variations of lithology and poroperm characteristics.It is difficult to predict and characterize those reservoirs due to the limited seismic resolution,constraining target evaluation and well pattern deployment.A comprehensive method was adopted to study the reservoirs from macroscopic to microscopic observation,from qualitative to quantitative analysis and from appearance description to internal heterogeneity evaluation.Several key techniques were proposed,including channel sedimentary sequence identification,forward modeling of stacked channel sands,description of space distribution of facies and quantitative characterization of reservoirs based on progressive inversion.They were successfully used in subdivision of channel sequence,prediction of stacking pattern and quantitative description of appearance,making it possible to perform fine evaluation of development target with single channel as an appraisal unit.A technology system was established for fine description and characterization of continental channel sands in tight-gas reservoirs.

sequence,facies belt,channel sandstone,reservoir,lithologic gas reservoir,western Sichuan Depression

2014-09-28;

2014-12-08。

武恒志(1964—)，男，博士、教授級(jí)高級(jí)工程師，石油地質(zhì)。

0253-9985(2015)02-0230-10

10.11743/ogg20150207

TE121.3

A