牛曉燕，肖雄飛，汪譽(yù)新，程世偉，趙建成

（中國(guó)石化勝利油田分公司勘探開發(fā)研究院，山東東營(yíng) 257000）

1 柴窩堡區(qū)塊概況

柴窩堡凹陷位于準(zhǔn)噶爾盆地南緣，勘探面積約3 684 km2，區(qū)塊內(nèi)有115 km2三維地震資料，3 258 km 二維地震資料，測(cè)網(wǎng)密度1 km×2 km ～2 km×2 km。地震成像品質(zhì)差，三維區(qū)的主頻只有17 Hz。地震分析砂體厚度約60 m，單井砂體最大單層厚度為16 m，地震資料無(wú)法滿足精細(xì)儲(chǔ)層預(yù)測(cè)的需要。區(qū)塊內(nèi)鉆井8 口，二疊系為主要勘探層系，在全區(qū)均有不同程度的油氣顯示，但均未獲得油氣流。這說(shuō)明二疊系油氣富集區(qū)輪廓不明，含氣砂體預(yù)測(cè)顯得尤其重要。

2 有利儲(chǔ)層預(yù)測(cè)難點(diǎn)

柴窩堡區(qū)塊氣藏分布受構(gòu)造影響不明顯，主要受砂體的橫向展布和儲(chǔ)集物性變化所控制，屬于構(gòu)造背景下的巖性氣藏，非均質(zhì)性強(qiáng)，連續(xù)性較差。而非均質(zhì)介質(zhì)存在大量微小異常介質(zhì)且分布極不規(guī)則，因此，需要開發(fā)一種靈活、方便的方法來(lái)描述復(fù)雜非均質(zhì)介質(zhì)[1]。前人對(duì)SLG 區(qū)塊多井測(cè)井相小尺度分維數(shù)進(jìn)行求取，得出小尺度分維數(shù)等值線平面圖的分布趨勢(shì)與實(shí)際含氣分布符合較好，進(jìn)而通過(guò)測(cè)井相分形特征譜分析技術(shù)來(lái)預(yù)測(cè)儲(chǔ)層展布特征[2]。

頻譜分析源于測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)，是地層真值與薄層信息相對(duì)應(yīng)的高頻分量經(jīng)一個(gè)低通濾波器濾波后，減弱了高頻分量，得到的被平滑后的低頻數(shù)據(jù)。通過(guò)井震結(jié)合，借助測(cè)井進(jìn)行精細(xì)地層對(duì)比，運(yùn)用Cyclog屬性分析和小波變換識(shí)別準(zhǔn)層序界面，根據(jù)測(cè)井相形態(tài)進(jìn)行小層精細(xì)劃分，提高砂體含油氣性和砂體厚度的預(yù)測(cè)精度。

3 提高儲(chǔ)層預(yù)測(cè)精度技術(shù)

頻譜分析信號(hào)的高頻分量，對(duì)應(yīng)在細(xì)尺度上存在，而在粗尺度上消失的細(xì)節(jié)信號(hào)，表現(xiàn)的是局部細(xì)微特征，需要提取局部的細(xì)微特征來(lái)解釋儲(chǔ)層非均質(zhì)性問(wèn)題[1]。運(yùn)用MATLAB 軟件對(duì)測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行頻譜分析，提取局部的細(xì)微特征來(lái)識(shí)別砂體的含油氣性[2-3]。

隨著勘探開發(fā)認(rèn)識(shí)的不斷深化，運(yùn)用HFE 高頻拓展技術(shù)及原始地震數(shù)據(jù)進(jìn)行拓頻處理，對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行頻譜掃描及時(shí)頻分析，可提高地震數(shù)據(jù)分辨率，將拓頻后的數(shù)據(jù)進(jìn)行巖性體反演來(lái)識(shí)別砂體厚度。

3.1 頻譜分析

對(duì)多井測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行加窗傅里葉變換，將不同時(shí)間段對(duì)應(yīng)的頻率信號(hào)一一對(duì)應(yīng)，求取曲線的功率譜。選取Blackman 窗功率譜、海明窗功率譜和直接法功率譜，海明窗功率譜的大尺度能反映大套地層，小尺度能反映地層的細(xì)微差別，因此，選取海明窗功率譜。用最小二乘法進(jìn)行擬合得到斜率值和分維數(shù)[4]。

式中：β為斜率；D為分維數(shù)；x為波數(shù)，m-1；y為功率譜密度，dB/Hz。

大尺度|β|大，表明大尺度分量控制的大套地層變化大；小尺度| β |大，表明細(xì)微巖性物性特征變化劇烈；D值高值區(qū)與含氣區(qū)對(duì)應(yīng)關(guān)系好。針對(duì)柴窩堡區(qū)塊RILD 測(cè)井相不同巖性多尺度分析，儲(chǔ)層巖性物性參數(shù)的小尺度分量更敏感，是可以利用頻譜分析進(jìn)行尺度化儲(chǔ)層描述的特征。

對(duì)柴窩堡三維區(qū)3 口井七條曲線的分維數(shù)的方差計(jì)算，中子的方差最小，對(duì)曲線最敏感[5]，因此，選擇中子曲線做頻譜分析。

分析3 口井補(bǔ)償中子（CNL）測(cè)井相譜分析斜率及分維數(shù)，得出3 口井砂層連通性差，CC1 井與C1井紅二段砂層不連續(xù)，CC1 井分維數(shù)值大，含氣；C1 井分維數(shù)小，不含氣（表1、圖1）。

表1 3 口井CNL 測(cè)井相譜分析斜率及分維數(shù)

3.2 拓頻分析

地震數(shù)據(jù)拓寬頻帶原理：地震數(shù)據(jù)是反射系數(shù)在頻率空間低頻端的投影，不改變反射系數(shù)序列，將頻率空間低頻端的地震數(shù)據(jù)投影到更寬更高的頻帶，就可以達(dá)到拓寬頻帶，提高分辨率的目的。本次運(yùn)用HFE 高頻拓展技術(shù)對(duì)地震數(shù)據(jù)進(jìn)行拓寬頻帶處理[6]。

3.2.1 去噪處理

地震數(shù)據(jù)的信噪比將直接影響高頻拓展處理的效果，處理前應(yīng)進(jìn)行必要的去噪處理。通過(guò)子波分界、信號(hào)分析以及去噪處理，處理后的剖面比原始剖面更清晰[7-8]。

3.2.2 拓頻參數(shù)選擇

為了選擇最合適的拓頻參數(shù)[9]，選擇區(qū)塊最具代表性的兩條三維剖面進(jìn)行試驗(yàn)，先選擇數(shù)值較小的1.5，若過(guò)小則調(diào)大至3.0，若過(guò)大則適當(dāng)調(diào)小至2.0，直至選出地震數(shù)據(jù)高頻端信息最合適的參數(shù)，最后取兩條剖面參數(shù)的平均值確定為整個(gè)區(qū)塊拓頻參數(shù)[10-12]。

圖1 柴窩堡三維區(qū)D1—C1—CC1 井紅雁池組砂體對(duì)比

3.2.3 全區(qū)數(shù)據(jù)高頻拓展處理

取拓頻參數(shù)為2.2，應(yīng)用全區(qū)數(shù)據(jù)進(jìn)行高頻拓展處理，得到頻帶拓寬后的高分辨率地震數(shù)據(jù)（圖2）。

圖2 地震數(shù)據(jù)拓頻前（a）、后（b）示意圖

拓頻后，頻帶范圍從原始的10～20 Hz 拓展到10～35 Hz，拓寬15 Hz，頻寬仍然保持在有效的頻帶寬度（15～60 Hz）內(nèi)，可分辨地層厚度能力從60 m提高到30 m（圖3）。經(jīng)過(guò)拓頻處理后進(jìn)行巖性體反演，可以在反演剖面上清晰識(shí)別薄層砂體，最薄單層砂體約為14 m，整體識(shí)別砂體厚度為20～30 m，儲(chǔ)層展布清晰明了，達(dá)到了“識(shí)別單層厚度30 m 以下砂體”的預(yù)期目標(biāo)。

圖3 柴窩堡三維區(qū)巖性體反演

4 結(jié)論

（1）通過(guò)對(duì)測(cè)井相分維數(shù)分尺度的譜分析，提取測(cè)井曲線的變化特征，分析其與地質(zhì)特性的相關(guān)性來(lái)預(yù)測(cè)儲(chǔ)層展布特征，提高了薄儲(chǔ)層識(shí)別率，為柴窩堡區(qū)塊有利儲(chǔ)層預(yù)測(cè)工作奠定了基礎(chǔ)。

（2）運(yùn)用HFE 高頻拓展技術(shù)及原始地震數(shù)據(jù)進(jìn)行拓頻處理后，頻寬仍然保持在有效的頻帶寬度（15～60 Hz）內(nèi)，可分辨地層厚度能力從60 m 提高到30 m，地震資料可以對(duì)大套地層橫向展布特征進(jìn)行預(yù)測(cè)。