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    深层-超深层碳酸盐岩多类型储集体地震预测

    来源:六七范文网 时间:2023-05-12 19:50:15 点击:

    何治亮, 朱成宏, 徐蔚亚, 赵爽, 李海英,夏红敏, 蒲勇, 张宏

    1 中国石油化工股份有限公司, 北京 100728 2 中国石化石油勘探开发研究院, 北京 102206 3 中国石化西南油气分公司, 成都 610041 4 中国石化西北油气分公司, 乌鲁木齐 830011 5 中国石化勘探分公司, 成都 610041

    海相碳酸盐岩油气藏一直是全球油气勘探开发关注的热点.20世纪80年代以来,我国在塔里木盆地、四川盆地、鄂尔多斯盆地等碳酸盐岩层系的油气勘探工作取得了重要进展(金之钧,2005;
    马永生等,2005,2022;
    翟晓先,2011;
    康玉柱,2014;
    漆立新,2014;
    何治亮等,2016;
    郭旭升等,2020).“十一五”、“十二五”期间,针对海相碳酸盐岩领域台地礁滩、礁后滩、不整合岩溶储集体,形成了较为系统的定性预测、定量描述技术(马永生等,2005;
    翟晓先,2011).主要包括:“相控三步法”储层精细描述方法(郭旭升等,2010)、叠前三参数贝叶斯反演技术(陈建江和印兴耀,2007)及低频伴影技术(陈勇等,2013)、碳酸盐岩缓坡古地貌恢复技术(杨立强和董宁,2014)、古水系分析技术(蔡忠贤等,2009)、层序界面控制下的储层弱振幅提取技术(马丽娟等,2014)、地震振幅趋势异常储层预测技术(王保才等,2014)、振幅变化率(李宗杰和王勤聪,2003)及精细相干属性融合技术(刘群等,2013a),同时,探索了叠前裂缝检测(邓道静,2009)及缝洞体量化雕刻技术(刘群等,2013b),有效支撑了该领域勘探的持续突破.

    随着勘探目标向更深处拓展,超深层储集体地震反射响应弱,分辨率低,预测难度增大.与浅层相比,深层碳酸盐岩储集体经历的地质过程更长,成岩后期改造更强烈,多因素叠加,造成了深层储集体类型的复杂多样性,其类型、特征与预测方法技术需要重新建立.

    本文以“相、面、断”三种端元为基础,提出了深层碳酸盐岩储集体分类的新方法,针对相控型、面控型和断控型三种类型储集体,通过地震响应正演分析与勘探效果验证,形成了不同类型储集体预测方法、流程,包括:川西雷口坡组气田-潮坪相白云岩薄储层“三型两构”组合预测技术、川北茅口组气藏-礁滩相白云岩薄储层地震沉积学约束的高分辨率反演技术、顺北油气田奥陶系断控储集体-地震振幅定性-定量描述技术、大牛地奥陶系不整合面岩溶储集体-地质指导下的多属性古地貌刻画技术.这些方法技术以地质分析建立的多种储集体模式为指导,依据地震响应的差异成功预测了不同储集体的厚度、物性、含油气性及分布范围,实现了单纯依靠地震数据无法实现的预测目标,取得了良好的应用效果,有力支撑了深层/超深层油气勘探突破与高效开发.

    对于碳酸盐岩储层的成因,国内外学者提出了不同认识(范嘉松,2005;
    马永生等,2010,2019;
    何治亮等,2010,2011,2017;
    Hao et al.,2015;
    赵文智等,2015;
    He et al.,2017),形成了多种分类方法.基于大量实例的系统解剖和分析,本文提出按三大主控因素将碳酸盐岩储层划分为相控型、面控型、断控型三种端元类型,以及两两因素联合的相-面、相-断、面-断联控和三因素联合的相-面-断联控型储层类型(图1).

    图1 碳酸盐岩储层成因分类图

    相控型储层形成于高能礁、滩和潮坪等沉积环境.储集体呈层状,主要储集空间为粒间孔、粒间溶孔、晶间孔、晶间溶孔、生物体腔孔、铸模孔等,早期同沉积暴露和埋藏溶蚀作用可形成小型溶洞,埋藏期构造应变和超压水力破裂也可形成少量裂缝.非均质性相对较弱,受周期性沉积环境变化影响,垂向非均质性大于水平非均质性.四川盆地普光气田飞仙关组储层、元坝气田长兴组储层、川西气田雷口坡组储层均为典型代表.

    面控型储层形成于构造隆升暴露风化作用和长期大气降水或海岸混合水溶蚀作用环境.储集空间为大型溶洞、暗河以及洞穴垮塌形成的各种裂缝,基岩中常见溶孔溶洞,洞穴充填物见粒间孔.储集空间常被机械和化学沉积部分充填.储层非均质性极强,但主要受不整合面控制,总体具有似层状特征,受地层纵向差异和地形、断裂等影响,储层分布具有纵向分层,横向分区分带的特点.塔河油田主体区奥陶系储层、鄂尔多斯大牛地奥陶系储层均为典型代表.

    断控型储层形成于构造活动产生的断裂破碎带及各种裂缝环境.破碎带的规模与构造变形方式有关.其中,与走滑活动有关的断裂活动常常形成规模性的断控储集体,储集空间为断层破碎带中大型岩块间的洞穴或空腔、断层角砾岩中的孔洞和各种规模不等的构造裂缝.断裂活动伴随的地表下渗流体和深部热液流体,参与储层形成与改造过程,产生正面的溶蚀作用和负面的胶结作用.储层分布具有纵向分层和平面分段的特点,非均质性极强.顺北油气田沿近20条走滑断层分布的奥陶系断裂相关储集体是典型代表.

    在深层/超深层储层形成过程中,普遍存在多种地质作用的联合与多期次的复合作用.相-面联控型储层同时受不整合面和高能相带控制,储集空间中孔隙与洞穴均很发育,如四川盆地安岳气田的灯影组储层;
    相-断联控型储层同时受高能沉积相带和断裂活动控制,储集空间中孔隙与裂缝均很发育,如四川盆地川东北地区茅口组储层;
    断-面联控型储层同时受断裂和不整合面控制,储层主要沿断裂带分布,如塔河油田深层和托普台、跃参区块的奥陶系储层,这类储层也被称为“断溶体”;
    断-面-相联控型储层同时受高能相带、不整合面和断裂控制,储集空间孔隙、裂缝、洞穴均较发育,如雅克拉断凸上的奥陶系储层,任丘油田的雾迷山组储层.

    以现有油气田储层成因机理分析为基础,结合微观与宏观特征建立的深层碳酸盐岩储层类型划分结果,为多类型储层预测提供了地质理论指导.

    相控型碳酸盐岩储层是最常见的油气聚集场所.“十一五”期间,围绕开江—梁平陆棚周缘的长兴—飞仙关组礁滩相储层,以普光、元坝气田为重点靶区,建立了礁滩相储层地球物理描述及预测技术、流体检测技术;
    “十二五”期间,重点针对元坝气田厚度相对较薄、以III类储层为主的礁后浅滩,发展了储层精细描述技术.“十三五”新发现的川西气田雷口坡组、元坝地区茅口组超深层碳酸盐岩相控型储层,厚度更薄,对地震预测技术要求更高.

    2.1 “三型两构”薄储层组合预测技术——以川西雷口坡组潮坪相白云岩储层为例

    2.1.1 储层地震响应特征

    川西气田位于龙门山前隐伏构造带,主要产气层雷口坡组是典型的潮坪相白云岩储层.受印支早期构造运动影响,雷口坡组曾遭受过区域抬升暴露剥蚀,形成大规模区域分布的白云岩储层(Carballo et al.,1987;
    王琼仙等,2017).

    雷口坡组自下而上划分为4个岩性段(雷一段—雷四段),其中,雷四段包含上、中、下3个亚段.储层主要发育在雷四上亚段,厚约150 m,横向分布较稳定,包含上、下两套储层.上储层段以灰岩为主,夹白云岩,单层1~2 m,累计厚度小于15 m;
    下储层段以白云岩为主,单层厚度1~5 m,累计厚度30~45 m.上、下储层段之间存在相对稳定的隔层段,厚约20~25 m.井震标定显示,雷四上亚段整体对应一个反射波谷+上下半个波峰.显然,仅仅依据“两峰夹一谷”的反射波形,由地震资料识别描述多层叠置的薄互层储层,是十分困难的.为此,本文提出了依据薄层的不同组合来明确其地震响应特征,进而预测薄储层的新方法.

    依据钻井揭示的薄层分布特征,建立了雷四上亚段“三型两构”(三种类型加两种结构)的储层组合简化模式(图2)(叶泰然等,2020).以隔层为界,将雷四上亚段划分为上储层段、下储层段(图2),左侧三个地层组合对应上储层段三种结构类型:I型-薄储层聚集;
    Ⅱ型-薄储层均匀分布;
    Ⅲ型-薄储层零散分布.右侧两个地层组合对应两种结构类型:I构-下储层段仅上部薄储层发育;
    Ⅱ构-下储层段上部、下部薄储层都发育.

    图2b为对应的实际井旁地震道,由于上储层段为零散型储层(Ⅲ型)的位置没有钻井,这里用合成地震记录代替.从中可以看出:左侧三种类型对应上储层段位置(红色虚线框内)的波组特征差别不大,薄储层聚集的I型,对应波谷的上半部波形斜率稍大些.而右侧下储层段中,两种结构对应的波组特征差别较大,单相位波峰反映储层发育于下储层段的上部;
    双相位波峰反映下储层段的上、下部储层都发育.这些特点说明,根据目的层同相轴波形的变化判别薄储层分布,下储层段比上储层段更可靠.

    图2 (a)为“三型两构”薄储层组合模式;
    (b)为对应构型的井旁地震道

    图3是金马鸭子河地区雷四上亚段上储层段地震波形分类结果.依据上储层段储层发育区“波谷的上半部波形斜率稍大些”特征,波形分类结果中的1、2、5类波形(深红色、黄色及鲜红)与之比较接近,对应平面范围可看出上储层全工区普遍发育,其中5类主要集中在近山带彭州8井平台区域以及金马构造彭州1井附近,而1、2类呈现北东走向大规模条带,与背斜构造特征基本一致.

    图3 雷四上亚段上储层有利波形展布特征

    图4是金马鸭子河地区雷四下储层段地震波形分类结果,图中波形分类1—4类(红色、粉红)代表目的层为单相位波峰,对应I号储层构型,波形分类5类(黄色)代表目的层为双相位波峰;
    从波形分类平面图看,下储层I号储层结构整体连片发育,下储层II号储层结构发育主要集中在彭州6#、彭州8#及构造鞍部区,呈小规模零散分布.

    图4 雷四上亚段下储层有利波形展布特征

    2.1.2 基于构型的波形指示反演与含气性预测

    波形指示反演是对传统地质统计学反演的发展,它利用地震波形横向变化信息替代变差函数,来表征参数的空间结构变异性,使得反演结果更加真实可信.如果地震波形是一系列薄层反射波调谐叠加的结果,波形的变化就反映了地层岩性组合的空间变化,相似的两个地震波形代表相近的地层岩性结构,低频确定,高频随机,并且这种确定性频带范围远比地震频带宽.因此,可以在波形相似性的指导下,通过地质统计建模,形成初始模型,再以地震资料的中频信号为标准,修正初始模型,从而得到高分辨率的波阻抗反演结果.构型约束赋予了波形指示的地质含义,使得反演能充分反映储层岩相的变化.

    图5是测线彭州113-彭州1-鸭深1基于构型的波形指示反演剖面,能够清晰地刻画雷四上亚段上、下两套储层及中间高阻抗的隔层.下储层优质储层表现为低阻抗(图中红黄色),在工区内普遍发育,横向上呈强非均质性的特征;
    上储层也存在分布相对稳定的低阻抗条带,其能量揭示了上储层的发育程度.

    图5 过彭州1井-鸭深1井纵波阻抗剖面

    井中岩石物理分析表明,上储层以裂缝孔隙为主,孔隙度小.下储层以溶蚀孔隙为主,下储层对气田储量的贡献更大.

    图6 彭州地区雷四段下储层连井流体因子预测剖面图

    图7 彭州地区雷四段上亚段下储层流体因子含气检测平面分布图

    2.2 地震沉积学分析约束的高分辨率反演技术——以元坝茅口组白云岩储层为例

    2.2.1 基于全局优化地层模型的地震属性分析技术

    川北元坝地区茅口组茅三段,由两个四级旋回组成(王银等,2020),顶部与吴家坪组海侵期的灰质泥岩为岩性转换面接触,底部以海侵域形成的泥灰岩与茅二段顶高位域的生屑灰岩、含泥生屑灰岩接触,发育开阔台地、台地边缘及斜坡相沉积.元坝地区茅三段礁滩气藏,为大型低缓斜坡构造背景下的岩性圈闭(图8),礁滩储层发育受沉积相带严格控制.与长兴组大型台缘礁滩模式不同的是,元坝地区茅口组具有古地貌平缓,沉积差异小,台缘浅滩厚度薄,储层横向变化快等特点,这加大了储层预测的难度(王良军等,2018).

    图8 茅三段地震地层结构

    礁滩相碳酸盐岩薄储层反射结构在地震剖面上不明显,用常规地震属性分析方法难以识别.因此,提出了应用地震沉积学方法,通过建立高精度地层等时格架模型,生成等时切片,由此分析沉积微相空间变化的基本思路(王银等,2020).常规地层等时格架,是在顶、底等时面之间,等比例划分间隔,通过连接各间隔面形成的.这里,采用了高精度等时格架的生成方法:在茅三段顶、底面(地质等时面)之间,设置固定步长,形成节点网格;
    然后,对于每一个节点网格,将步长内的局部地震道数据当作对象单元,计算对象单元与相邻道不同单元之间的相关度;
    取全部节点相关度累计最大的节点连接方式作为输出,便获得了最优的全局等时的三维地层模型(图9).图10是基于全局等时地层模型的振幅值切片(b)与常规沿层振幅值切片(a)的对比图.显然,图10b沉积相带边界更清晰,内幕亚相边界更明显,为相控型储层预测提供了良好的基础.

    图9 元坝地区茅三段等时地层格架模型建立流程

    图10 元坝地区茅三段常规属性切片(a)与基于全局等时地层模型的属性切片(b)对比

    2.2.2 相控建模高分辨率储层反演

    以储层岩石物理分析为基础,通过岩石物理参数坐标旋转,建立茅三段滩相储层敏感因子R0,

    其中,VP,VS分别为纵、横波速度,IP为纵波阻抗.

    以基于等时地层格架模型的地震相分析结果为横向约束条件(李金磊等,2017),以钻井资料为纵向约束条件,结合储层敏感因子,利用地震波形指示反演方法,预测元坝茅口组台缘浅滩相薄储层.高分辨反演结果同井吻合程度高,与常规反演相比,沉积相带分布更清晰(王静波等, 2017),结果显示,茅三段上下亚段各有一套台缘浅滩储层,远远超过了常规地震反演的分辨率(图11).

    图11 过元坝7井常规叠前反演的VP/VS(a)与相控高分辨率反演的储层敏感因子(b)剖面对比

    以高分辨率波阻抗结果为基础,结合伽马反演,预测了浅滩储层和沉凝灰岩储层厚度.元坝7井茅三段浅滩储层厚度26.1 m,预测厚度28 m,预测吻合度高.

    在岩石物理建模的基础上,以储层预测结果为约束,进一步预测孔隙度,结果与井吻合,预测孔隙度的分布规律也符合地质认识(图12).

    图12 过元坝7井茅三段孔隙度预测剖面图

    断控型储层已经成为近年油气勘探开发的重要目标,裂缝预测技术一直是业界研究热点(焦方正,2017,2018).顺北地区走滑断裂带勘探的持续突破,推动了断控储集体地震描述技术的发展,形成了基于正演模拟-地震识别模式分析的断控储集体描述技术.

    顺北油气田位于沙雅隆起和卡塔克隆起之间的顺托果勒低隆起上,目的层埋深大于7200 m.勘探实践表明,其储层类型与塔河油田奥陶系风化壳岩溶缝洞型储集体明显不同,是受走滑断裂活动所控制的全新的储层类型(鲁新便等,2015;
    漆立新,2016;
    云露,2021)(图13).由于地表为沙漠覆盖,浅层二叠系火成岩发育,深层目标成像效果较差,现有成像处理结果目的层主频仅20 Hz,信噪比很低.依据这种资料,无论是进行叠后还是叠前地震储集体预测都存在挑战.由于断控储集体形成于小滑移距走滑断裂的构造破裂成储作用(邓尚等,2018),断裂垂向断距小、储集体反射特征弱、非均质性强,要精细预测及量化储集体参数难度较大(潘建国等,2020).

    图13 塔里木盆地南北向区域剖面

    3.1 断控型储集体地震识别模式建立

    走滑断裂带的描述是顺北断控储集体描述的基础,断裂带特征包括:走滑断裂的宽度与延伸长度;
    走滑断裂带的破碎程度;
    走滑断裂形态及储集体特征等要素.基于数值模拟和物理模拟方法,分析不同要素走滑断裂的地震响应特征,建立走滑断裂地质特征与地震响应特征之间关系,能够指导走滑断裂带识别与量化描述.如图14所示,通过数值正演模拟,结合实际地震剖面,对顺北地区断控储集体储层反射特征分类,从地震反射标志波、内幕异常特征两方面,总结了顺北断控储集体储层的地震识别模式(刘宝增等,2020).

    图14 顺北地区断控型储集体反射特征及钻井吻合率统计

    3.1.1 标志波地震反射波特征

    3.1.2 内幕储层地震反射波特征

    储层内幕缝洞体由于远离不整合面强反射,受干扰影响较小,其反射能量和形态主要反映缝洞体的物性和内部结构.

    以模型分类正演响应特征分析为手段,对顺北地区储层类型和反射特征归纳总结,已钻井钻遇储层特征与地震预测的储层分类符合率达70%以上,验证了这种分类方法的可靠性,由此明确了顺北地区断控储集体的识别要素主要包括:标志波——错断、异常、弯曲;
    内幕——串珠、杂乱反射、线性弱反射.

    3.2 断控型储集体敏感属性分析

    3.2.1 断裂带轮廓关键属性

    张量属性:从空间三个方向计算地震振幅数据的变化梯度,识别串珠、断裂,张量属性的横向分辨率较低,仅用作断裂带形态雕刻.

    最大似然属性:在指定的走向、倾角范围内计算每个采样点之间的相似性,通过相似性值的截取,获得断层及断裂发育的可能性,进而生成断层(裂缝)走向、倾向和最大似然体.

    3.2.2 断裂带内部结构敏感属性

    断层增强分析技术:在三维地震不连续数据体(相干体)上自动提取断层线,从而得到断层面.除了主干断裂外,细微断裂亦可追踪识别.

    最大似然体分析技术:在充分考虑地层走向及倾向前提下,计算同相轴连续性,对小断层及裂缝有很好识别能力.

    振幅变化率技术:振幅变化率技术是刻画塔河油田缝洞储集体发育特征的有效手段,对于断控储集体,振幅变化率的线性分布可以佐证断裂带的存在.

    多属性优选与叠合技术:将断裂、古地貌与信噪比属性叠合,从断裂变形特征、古地貌特征及断裂带破碎程度等多方面综合描述储集体发育规模.

    3.3 断控储集体定量描述技术

    3.3.1 确定储集体边界

    断控储集体在地震剖面上主要以杂乱强反射、线性弱反射特征,区别于围岩地层的连续反射特征(刘军等,2017;
    王璐瑶等,2017),断裂带内幕呈现中强振幅、中低频反射特征.结合这些特征,根据钻井、测井解释,以及正演模拟确定的储集体地震响应特征,综合优选断控储集体敏感属性,包括:结构张量幅值、纹理等属性,特别是利用实钻井钻时、放空和漏失量等信息,标定这些属性的门槛值,刻画断控储集体轮廓,圈定断控储集体空间形态(图15).

    图15 用地震振幅(a)、纹理(b)和结构张量属性(c)刻画顺北4号断裂带

    3.3.2 描述储集体内部特征

    顺北地区奥陶系碳酸盐岩地层中存在岩性变化,横向连续的低阻抗层可能是非储集层.为抑制区域岩性干扰,突出断控储集体的低阻抗,提出了背景消除基础上的波阻抗反演思路.其技术流程及效果如图16所示.

    图16 基于相控模型(非均质特征)的波阻抗反演

    在张量外部轮廓约束下反演波阻抗,利用钻井统计和正演分析得到的波阻抗门槛值,分别刻画洞穴类和孔洞类储集空间形态.利用实钻井数据或岩石物理模型,建立储集参数与波阻抗之间的关系式,进一步获得储层参数数据体(如孔隙度体).

    鄂尔多斯盆地大牛地气田,奥陶系面控型储层薄(3~10 m).受上覆煤层影响,目的层地震资料分辨率低,给构造落实和古地貌刻画带来了影响(袁志祥,2002);
    同时,由于储层与非储层弹性参数差异微弱,气层横向变化快,非均质性强,油气富集高产区的预测评价与优选成为制约下一步高效开发的瓶颈.

    由于深层面控型岩溶储层具有较强的空间非均质性,流体响应相对于碎屑岩更微弱,储层及流体识别的难度更大.针对这类储层,前期初步建立了一套与海平面升降、风化壳古地貌、沉积与层序地层、地震相、岩性等性质有关的古岩溶地质-地球化学-地球物理综合预测方法(郝蜀民等,1994).同时,探索建立了基于岩石物理分析,获得敏感弹性参数,再通过叠前反演与叠后属性分析结合,综合预测有利储层和流体分布的技术(顾岱鸿等,2007;
    高建荣等,2012).近年来,通过不断探索和总结,明确了大牛地奥陶系含气储层主要受控于岩溶古地貌,为此,建立了地质规律指导下的多属性古地貌分析技术.

    4.1 储层地质与地震响应特征

    鄂尔多斯盆地大牛地气田奥陶系顶部面控型储层段为马五段,主要储集层为马五1+2和马五5.马五段岩性以白云岩为主,夹灰岩及蒸发岩.马五段经历了长期的风化剥蚀及淋滤作用,导致地层溶蚀孔、缝发育,同时长期的淋滤作用造成地层垮塌,大量的溶孔、溶缝被泥质充填(黄正良等,2011,2012;
    张军涛等,2021)(图17).

    图17 马五段储层连井地层剖面图

    图18是大牛地工区典型井(大93井)地震合成记录.可以看出,马五段之上,上古生界山西组和太原组煤层形成强反射,而马家沟组地层反射极其微弱,仅在马五5附近(马五4—马五5之间)出现一个较弱的反射波峰(T10f),马五2附近有一个更微弱的波峰,整个储层段呈现出宽缓的反射波谷.这样的地震反射特征,如果用传统的方法,难以实现对储层厚度、物性及含气性的有效预测.

    图18 大93井奥陶系马家沟组地震合成记录

    通过总结工区内钻遇储层的油气显示情况,可以发现以下特征(图19):高产井位置,“T9b波组(太1组煤底)上凸,下沿光滑,T10f波组(马五5顶)弱反射或无反射”;
    低产井位置,“T9b波组上凸,但同相轴下沿不光滑,或者T9b波组不具上凸特征,或者T10f波组为强反射”.

    4.2 地质模型与波场模拟

    结合地质分析,明确马五1+2段高产井的条件是:处于不整合面下古地形相对高,碳酸盐岩地层横向比较稳定,并且纵向上岩性分布均匀,较少发生溶蚀垮塌和充填(吴永峰等,2015).为了验证这一推测,参照PG12井,设计出地质模型(图19a),正演模拟地层厚度变化引起的反射波组特征变化,正演所用雷克子波主频为27 Hz.

    从波场模拟的结果可以看出,对比左右两侧地震反射特征(图19b),在马五1+2储层发育区,上伏低速铝土岩薄,目的层波谷反射上移,地形高点明显,且T10f(马五5顶)的振幅相对较弱,波谷更加宽缓;
    反之,在风化壳马五1+2储层欠发育区,风化壳顶面(接近振幅零值位置)地形较低,T10f的振幅相对较强.在下切沟谷(图19b红色椭圆内)或垮塌角砾岩(图19b紫色椭圆内)发育时,T10f反射增强.同时,在地貌低洼处,马五1+2地层缺失,造成T9b下拉,T9b、T10f之间的反射波谷增强(图19b红色椭圆内),这都是马五1+2段储层不发育的地震响应特征.

    图19 大牛地地区面控型储层地质模型(a)及正演模拟剖面(b)

    模型正演表明,可以利用不整合面上覆地层的厚度、古地貌位置以及T10f的反射强度来间接预测储层的发育程度.

    4.3 古地貌恢复与波形分类预测高产区

    图20a是对上覆上古生界地层(太2顶)拉平后恢复的古地貌,其中展示的古地貌高点与马五1+2实钻井产能吻合率达88%.

    图20b是针对面控型储层的波形分类结果,高产井均位于绿色波形分类区内(图中红色虚线圈定的范围).因此,将古地貌精细刻画与波形特征相结合,能够更好地预测面控型储层的分布范围.

    图20 (a)上覆层拉平刻画的古地貌图;
    (b)面控型储层波形分类图(粉红色虚线区内为有利波形)

    深层储集体的共同特点是厚度薄、横向变化快、与围岩差别小、地震响应弱、浅层干扰多,由地震资料直接预测储集体十分困难.本文依据深层-超深层碳酸盐岩储集体形成主控因素分析,提出了相控、面控和断控三端元分类新方法,结合典型实例,分别针对三类储集体提出了预测方法:

    (1)以川西雷口坡、川北茅口组白云岩储层为例,分别从相控型薄储层的垂向组合特征和沉积相带分布规律两方面,应用波形统计分类、地震沉积学方法分析地震反射振幅的相对变化,预测有利储集体的分布范围;

    (2)以塔里木盆地顺北油气田断控型储集体为例,通过断裂带要素不同取值的地震波场模拟及其衍生地震属性的分析,结合实际钻井钻时等参数,预测断裂带的位置、规模和内幕特征;

    (3)以鄂北大牛地气田奥陶系面控型储集体为例,以钻井位置的地震响应对比及储层结构模型正演为指导,通过综合地震属性描述古地貌形态,识别储集体有利发育位置.

    这些方法在勘探开发实践中取得了显著的应用效果,为顺北地区超深层油气勘探战略突破,塔河深层碳酸盐岩油藏储量增长与产能建设,川西山前带雷口坡组超千亿立方米天然气储量的探明和有效开发,鄂尔多斯大牛地深层碳酸盐岩气田天然气1亿m3产能建设,提供了强有力的技术支撑.

    目前,针对深层的岩石物理研究还不完善,高温高压环境下的储集体岩石物理特征与地震响应机理还需要进一步工作;
    深层勘探所需要的地震资料品质还不能满足高分辨率、高信噪比的要求.在对象特征不清,地震预测手段受限的条件下,本文基于对深层-超深层复杂储集体系统的地质分析,建立储层地质模式,利用邻井地震波场特征对比及模型正演波场模拟,以地质组合体为研究目标,利用现有属性分析与叠前叠后弹性参数反演技术,实现对特殊储集体的定性定量预测,其最大的特点是从储集体的地质背景出发,分析储集体变化造成的地质组合体的地震响应差异,而不是储集体自身的响应差异.实践证明这是一种行之有效的预测方法.随着深层储集体岩石物理模型的完善,以及深层地震资料品质的提高,深度学习等先进技术的有效应用,有望进一步提高深层储集体预测的精度.

    致谢研究过程中得到了朱日祥院士、金之钧院士、底青云院士的关心和指导,中国石化西北油气分公司、中国石化西南油气分公司、中国石化勘探分公司、中国石化华北油气分公司等单位参与了研究工作并提供了宝贵的地质与地球物理资料,在此一并表示诚挚的谢意.

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